本文共 3947 字，大约阅读时间需要 13 分钟。
一、消息队列的概述
消息队列，列就是一些消息的列表。用户可以从消息队列中添加消息和读取消息等。从这点上看，消息队列具有一定的FIFO 特性，但是它可以实现消息的随机查询，比FIFO 具有更大的优势。同时，这些消息又是存在于内核中的，由“队列ID”来标识。
二、消息队列的一般使用原理和函数说明
1、一般使用原理
消息队列的实现包括创建或打开消息队列、添加消息、读取消息和控制消息队列这4 种操作。其中创建或打开消息队列使用的函数是msgget()，这里创建的消息队列的数量会受到系统消息队列数量的限制；添加消息使用的函数是msgsnd()函数，它把消息添加到已打开的消息队列末尾；读取消息使用的函数是msgrcv()，它把消息从消息队列中取走，与FIFO 不同的是，这里可以指定取走某一条消息；最后控制消息队列使用的函数是msgctl()，它可以完成多项功能。
2、常用函数的说明
a、获得或者创建消息队列的函数
int msgget(key_t key, int msgflg)key ： 消息队列的键值，多个进程可以通过它访问同一个消息队列，其中有个特殊值IPC_PRIVATE。它用于创建当前进程的私有消息队列
msgflg ： 权限标志位
返回值：成功返回消息队列ID，失败返回-1
b、添加一个消息到消息队列
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg)msgid ： 消息队列的队列ID
msgp ： 指向消息结构的指针。该消息结构msgbuf 通常为：
struct msgbuf{long mtype; /* 消息类型，该结构必须从这个域开始 */char mtext[1]; /* 消息正文 */} msgsz ： 消息正文的字节数（不包括消息类型指针变量） msgflg ：IPC_NOWAIT 若消息无法立即发送（比如：当前消息队列已满），函数会立即返回；0：msgsnd 调阻塞直到发送成功为止
返回值：成功返回0，失败返回-1
c、从消息队列中取出一个消息
int msgrcv(int msgid, void *msgp, size_t msgsz, long int msgtyp, int msgflg)msgid : 消息队列的队列ID
msgp : 消息缓冲区, 同于msgsnd()函数的msgp
msgsz ： 消息正文的字节数（不包括消息类型指针变量）
msgtype ： 0：接收消息队列中第一个消息；大于0：接收消息队列中第一个类型为msgtyp 的消息；小于0：接收消息队列中第一个类型值不小于msgtyp 绝对值且类型值又最小的消息
msgflg ： MSG_NOERROR：若返回的消息比msgsz 字节多，则消息就会截短到msgsz 字节，且不通知消息发送进程；IPC_NOWAIT 若在消息队列中并没有相应类型的消息可以接收，则函数立即返回；0：msgsnd()调用阻塞直到接收一条相应类型的消息为止；
返回值：成功返回0，失败返回-1
d、消息队列的控制函数
int msgctl (int msgqid, int cmd, struct msqid_ds *buf )msqid ： 消息队列的队列ID
cmd ： IPC_STAT：读取消息队列的数据结构msqid_ds，并将其存储在buf 指定的地址中；IPC_SET：设置消息队列的数据结构msqid_ds 中的ipc_perm 域（IPC 操作权限描述结构）值。这个值取自buf 参数；IPC_RMID：从系统内核中删除消息队列
buf ： 描述消息队列的msgqid_ds 结构类型变量返回值：成功返回0，失败返回-1
三、测试
编写一个消息队列的测试例程：
msg_rcv.c ：创建一个消息队列，并不断的将消息队列中的消息读取出来，没有消息就阻塞等待，接收到quit消息就退出
msg_snd.c : 创建一个消息，将消息添加到消息队列，消息的信息从用户空间传入
msg_rcv.c的具体实现如下：
#includemsg_snd.c的具体实现如下：#include #include #include #include #include /* 定义消息的大小 */#define MESSAGE_SIZE 256/* 定义一个结构体作为消息的基本单元 */struct msgbuf { long mtype; /* message type, must be > 0 */ char mtext[MESSAGE_SIZE]; /* message data */};/* 消息队列的接收端，接收从发送端发送过来的消息 * */int main(void){ key_t key; int msgid; int ret; struct msgbuf msg; /* 构造一个消息队列的键值 */ key = ftok(".", 0x03); if(-1 == key) { printf("ftok error!\n"); return -1; } /* 创建一个消息队列 */ msgid = msgget(key, 0666 | IPC_CREAT); if(-1 == msgid) { printf("msgget error!\n"); return -1; } /* 不停的接收从发送端发来的消息，收到: quit 退出 */ while(1) { /* 初始化消息单元 */ memset(msg.mtext, 0, MESSAGE_SIZE); /* 从消息队列中取出第一个消息 */ ret = msgrcv(msgid, &msg, MESSAGE_SIZE, 0, 0); if(-1 == ret) { printf("msgrcv error!\n"); return -1; } /* 打印接收来的消息 */ printf("message form : %ld, message : %s\n", msg.mtype, msg.mtext); /* 判断接收到的消息是否是 : quit */ if(strncmp(msg.mtext, "quit", 4) == 0) { printf("quit!!!\n"); goto out; } }out: /* 将消息队列从系统中移除 */ ret = msgctl(msgid, IPC_RMID, NULL); if(-1 == ret) { printf("msgctl error!\n"); return -1; } return 0;}
#include编译并运行结果如下所示：#include #include #include #include #include /* 定义消息的大小 */#define MESSAGE_SIZE 256/* 定义一个结构体作为消息的基本单元 */struct msgbuf { long mtype; /* message type, must be > 0 */ char mtext[MESSAGE_SIZE]; /* message data */};/* 消息队列的发送端，发送一条消息给接收端 * usage : msg_snd */int main(int argc, char *argv[]){ key_t key; int msgid; int ret; struct msgbuf msg; if(2 != argc) { printf("usage : %s \n", argv[0]); return -1; } /* 构造一个消息队列的键值 */ key = ftok(".", 0x03); if(-1 == key) { printf("ftok error!\n"); return -1; } /* 获得或者创建一个消息队列 */ msgid = msgget(key, 0666 | IPC_CREAT); if(-1 == msgid) { printf("msgget error!\n"); return -1; } /* 初始化消息缓冲区 */ memset(msg.mtext, 0, MESSAGE_SIZE); /* 构造一个消息单元 */ msg.mtype = getpid(); // 设置消息类型为当前进程的pid strcpy(msg.mtext, argv[1]); // 将用户输入的消息写入消息队列中 /* 将消息添加到消息队列 */ ret = msgsnd(msgid, &msg, strlen(msg.mtext), 0); if(-1 == ret) { printf("msgsnd error!\n"); return -1; } /* 打印发送消息的信息 */ printf("pid : %ld, message : %s\n", msg.mtype, msg.mtext); return 0;}
