Linux 进程间通信——消息队列实现双向通信

时间：2022-11-24 04:45:43
函数： key_t ftok(const char *filename, int proj_id);
通过文件名和项目号获得System V IPC键值（用于创建消息队列、共享内存所用）
proj_id：项目号，不为0即可
返回：成功则返回键值，失败则返回-1


函数： int msgget(key_t key, int msgflg)；
key：键值，当为IPC_PRIVATE时新建一块共享内存；
shmflg：标志。
IPC_CREAT：内存不存在则新建，否则打开；
IPC_EXCL：只有在内存不存在时才创建，否则出错。
返回：成功则返回标识符，出错返回-1


函数： int msgsnd(int msgid, const void *msgp, size_t sz, int flg)；
向消息队列发送消息
msgid：通过msgget获取
msgp：指向消息内容的指针
sz：消息内容的大小
flg：处理方式；如为IPC_NOWAIT时表示空间不足时不会阻塞
返回：成功则返回0，失败返回-1


函数： int msgrcv(int msgid, void *msgp, size_t sz, long type, int flg)；
从消息队列读取消息
msgid：通过msgget获取
msgp：指向消息内容的指针
sz：消息内容的大小
type：指定接收的消息类型；若为0则队列第一条消息将被读取，而不管类型；若大于0则队列中同类型的消息将被读取，如在flg中设了MSG_RXCEPT位将读取指定类型的其他消息；若小于0读取绝对值小于type的消息。
flg：处理方式；
返回：成功返回收到消息长度，错误返回-1


函数： int msgctl(int msgid, int cmd, struct msgid_ds *buf)；
msgid：通过msgget获取
cmd：控制命令，如下：
IPC_STAT：获取消息队列状态
IPC_SET：改变消息队列状态
IPC_RMID：删除消息队列
buf：结构体指针，用于存放消息队列状态

返回：成功返回与cmd相关的正数，错误返回-1


Client.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>

#define N 1024
#define Pathname "/tmp/xkeyideal"
#define MODE IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666
#define ID 27
#define SENDMSG 1
#define RECVMSG 2

struct msgbuf{
int type;
int a;
int b;
char text[N];
}msg_rbuf,msg_sbuf;

int main(){
key_t key;
key = ftok(Pathname,ID);
int msgid;
msgid = msgget(key,MODE);
if(msgid == -1){
printf("error");
exit(1);
}
while(1){
pid_t pid,pid_wait;
pid = fork();
if(pid > 0){
pid_wait = waitpid(pid,NULL,0);//父进程等待子进程先执行
printf("Parent process recv msg,pid = %d\n",getpid());
msgrcv(msgid,&msg_rbuf,sizeof(msg_rbuf),SENDMSG,0);
int a = msg_rbuf.a;
int b = msg_rbuf.b;
printf("color: Receive: %s, sum %d + %d = %d\n",msg_rbuf.text,a,b,a+b);
}else if(pid == 0){
char str[N];
printf("Child process send msg, pid = %d\n",getpid());
printf("Please input msg info str ,a ,b\n");
scanf("%s %d %d",str,&msg_sbuf.a,&msg_sbuf.b);
strcpy(msg_sbuf.text,str);
msg_sbuf.type = RECVMSG;
msgsnd(msgid,&msg_sbuf,sizeof(msg_sbuf),IPC_NOWAIT);
exit(0);
}
}
msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL);
exit(0);
}


Server.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/msg.h>
#include <sys/ipc.h>
#define N 1024
#define Pathname "/tmp/xkeyideal"
#define MODE IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666
#define ID 27
#define SENDMSG 1
#define RECVMSG 2

struct msgbuf{
int type;
int a;
int b;
char text[N];
}msg_rbuf;
struct msgbuf2{
int type;
int a;
int b;
char text[N];
}msg_sbuf;

int main(){
key_t key;
key = ftok(Pathname,ID);
int msgid;
msgid = msgget(key,0);//这里和上面的有不同
if(msgid == -1){
perror("Msgqueue has exist");
exit(1);
}
while(1){
pid_t pid;
pid = fork();
if(pid > 0){//parent
wait(NULL);
msg_sbuf.type = SENDMSG;
char str[N];
printf("Please input info: name , a, b\n");
scanf("%s %d %d",str,&msg_sbuf.a,&msg_sbuf.b);
strcpy(msg_sbuf.text,str);
printf("Parent process send msg, pid = %d\n",getpid());
msgsnd(msgid, &msg_sbuf,sizeof(msg_sbuf),IPC_NOWAIT);
}else if(pid == 0){
msgrcv(msgid,&msg_rbuf,sizeof(msg_rbuf),RECVMSG,0);
printf("Child process recv msg, pid = %d\n",getpid());
printf("xkey: Receive: %s, sum %d + %d = %d \n",msg_rbuf.text,msg_rbuf.a,msg_rbuf.b,msg_rbuf.a+msg_rbuf.b);
exit(1);
}
}
msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL);
exit(0);
}


先启动Client再启动Server

另：在终端输入ipcs -q能看到创建的消息队列，ipcrm -q <msgqid>能够手动删除该消息队列


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