Linux IPC实践(5) --System V消息队列(2)

消息发送/接收API

msgsnd函数

int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);

参数

msgid: 由msgget函数返回的消息队列标识码, 也可以是通过ipcs命令查询出来的一个已经存在的消息队列的ID号

msgp:是一个指针，指针指向准备发送的消息，

msgsz:是msgp指向的消息长度, 注意:这个长度不含保存消息类型的那个long int长整型

msgflg:控制着当前消息队列满或到达系统上限时将要发生的事情,如果msgflg = IPC_NOWAIT表示队列满不等待，返回EAGAIN错误。

消息结构在两方面受到制约: (1)它必须小于系统规定的上限值(MSGMAX); (2)它必须以一个long int长整数开始，接收者函数将利用这个长整数确定消息的类型;

//消息结构参考形式如下：
struct msgbuf
{
long mtype;       /* message type, must be > 0 */
char mtext[1];    /* message data, 可以设定为更多的字节数 */
};

/**示例1:
测试1: 发送消息的最大长度为8192字节, 一旦超过这个值, 则msgsnd出错, 提示 Invalid argument错误;
测试2: 消息队列所能够接收的最大字节数16384字节, 一旦超过这个长度, 如果msgflg为0(阻塞模式), 则进程会一直阻塞下去, 直到有进程来将消息取走; 而如果msgflg为IPC_NOWAIT模式, 则一个字节也不会写入消息队列, 直接出错返回;
**/
int main(int argc, char *argv[])
{
if (argc != 3)
err_quit("Usage: ./main <type> <length>");

int type = atoi(argv[1]);
int len = atoi(argv[2]);

int msgid = msgget(0x255, 0666|IPC_CREAT);
if (msgid == -1)
err_exit("msgget error");

struct msgbuf *buf;
buf = (struct msgbuf *)malloc(len + sizeof(msgbuf::mtype));
buf->mtype = type;
if (msgsnd(msgid, buf, len, IPC_NOWAIT) == -1)
err_exit("msgsnd error");
}

msgrcv函数

ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);

参数

msgid: 由msgget函数返回的消息队列标识码

msgp:是一个指针，指针指向准备接收的消息;

msgsz:是msgp指向的消息长度，这个长度不含保存消息类型的那个long int长整型

msgtype:它可以实现接收优先级的简单形式(见下图)

msgflg:控制着队列中没有相应类型的消息可供接收时将要发生的事(见下图)

返回值：

成功->返回实际放到接收缓冲区里去的字节数(注意: 此处并不包含msgbuf中的mtype的长度[man-page: msgrcv() returns the number of bytes actually copied into the mtext array.]);

失败->返回-1;

msgtyp参数
msgtyp=0	返回队列第一条信息
msgtyp>0	返回队列第一条类型等于msgtype的消息
msgtyp<0	返回队列第一条类型小于等于(<=)msgtype绝对值的消息，并且是满足条件的消息类型最小的消息(按照类型进行排序的顺序进行接收消息)

msgflg参数
msgflg=IPC_NOWAIT	队列没有可读消息不等待，返回ENOMSG错误。
msgflg=MSG_NOERROR	消息大小超过msgsz(msgrcv 函数的第三个参数)时被截断, 并且不会报错
msgtyp>0且msgflg=MSG_EXCEPT	接收类型不等于msgtype的第一条消息

/** 示例2: 消息接收(配合示例1中程序使用)
说明: 	-t [number], 指定接收消息的类型, 类型为number的值
-n ,指定以IPC_NOWAIT模式接收消息
**/
int main(int argc, char *argv[])
{
/** 解析参数 **/
int type = 0;
int flag = 0;
int opt;
while ((opt = getopt(argc, argv, "nt:")) != -1)
{
switch (opt)
{
case 'n':   // 指定IPC_NOWAIT选项
flag |= IPC_NOWAIT;
break;
case 't':   // 指定接收的类型, 如果为0的话,说明是按照顺序接收
type = atoi(optarg);
break;
default:
exit(EXIT_FAILURE);
}
}

int msgid = msgget(0x255, 0);
if (msgid == -1)
err_exit("msgget error");

const int MSGMAX = 8192;    //指定一条消息的最大长度
struct msgbuf *buf;
buf = (struct msgbuf *)malloc(MSGMAX + sizeof(buf->mtype));

ssize_t nrcv;
if ((nrcv = msgrcv(msgid, buf, MSGMAX, type, flag)) == -1)
err_exit("msgrcv error");
cout << "recv " << nrcv << " bytes, type = " << buf->mtype << endl;
}

/** 综合示例: msgsnd/msgrcv, 消息发送/接收实践 **/
//1. 消息发送
int main()
{
int msgid = msgget(0x1234,0666|IPC_CREAT);
if (msgid == -1)
err_exit("msgget error");

struct msgBuf myBuffer;
for (int i = 0; i < 128; ++i)
{
myBuffer.mtype = i+1;
sprintf(myBuffer.mtext,"Hello, My number is %d",i+1);
if (msgsnd(msgid,&myBuffer,strlen(myBuffer.mtext),IPC_NOWAIT) == -1)
err_exit("msgsnd error");
}
}

//2. 消息接收:从队首不断的取数据
int main(int argc, char *argv[])
{
int msgid = msgget(0x1234, 0);
if (msgid == -1)
err_exit("msgget error");

struct msgBuf buf;
ssize_t nrcv;
while ((nrcv = msgrcv(msgid, &buf, sizeof(buf.mtext), 0, IPC_NOWAIT)) > 0)
{
cout << "recv " << nrcv << " bytes, type: " << buf.mtype
<< ", message: " << buf.mtext << endl;
}
}

[附]-getopt函数的用法

#include <unistd.h>
int getopt(int argc, char * const argv[],
const char *optstring);

extern char *optarg;
extern int optind, opterr, optopt;

//示例: 解析 ./main -n -t 3 中的参数选项
int main(int argc, char *argv[])
{
while (true)
{
int opt = getopt(argc, argv, "nt:");
if (opt == '?')
exit(EXIT_FAILURE);
else if (opt == -1)
break;

switch (opt)
{
case 'n':
cout << "-n" << endl;
break;
case 't':
int n = atoi(optarg);
cout << "-t " << n << endl;
break;
}
}
}