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进程间通信–消息队列

开发技术 开发技术 2周前 (04-07) 6次浏览

消息队列(message queue):是进程间通讯的一种常用的方式,可以传递多种类型的数据流,可以实现异步传输。

消息队列是两个或者多个应用程序约定好的一种交互方式,体现在彼此知晓共同的消息队列 ID, 该收取哪种类型的消息。

下面开始介绍应用的过程,附着的代码是在某公司开发feature时候加入的

1.  创建IPC key

  key_t ftok(const char* pathname, int proj_id)

  • pathname 是一个文件的路径,需要注意的是在实际进程间通讯时,需要保证pathname一直存在且不会被修改, proj_id是一个标识符,常用一个字符表示
  • 两个进程想要实现消息队列通信,必须有相同的key,因此pathname,proj_id是相同的
  • 创建成功返回key_t值,失败为-1,原因可查看errno
  • 代码如下:
    #define NEIGBOR_INFO_GET        "/tmp"
    #define NEIGBOR_INFO_GET_PROJ    'x'
    ...
    
    key = ftok(NEIGBOR_INFO_GET, NEIGBOR_INFO_GET_PROJ);
    if(key == -1) {
        printf("[%s][%d] creat key error!n", __FUNCTION__, __LINE__);
        return res;
    }

2.  获取消息队列 ID

  int msgget(key_t key, int msgflg)

  • key是ftok创建所得,flag是对消息队列的操作,常用IPC_CREAT,即如果消息队列已存在,则返回消息队列 ID,否则创建新的消息队列, 返回 ID
  • 消息队列在创建的时候是可以设置读写权限的 | 0666即 设置为可读可写
  • flag如果指定为IPC_CREAT | IPC_EXCL ,在消息队列已存在下,会返回-1, errno为EEXIST
  • 返回值为消息队列的 ID, 否则为-1, 原因可查看errno
  • 代码如下:
    ...
    int
    gs_getneigborinfo_qid; ... gs_getneigborinfo_qid = msgget(key, IPC_CREAT | 0666); if(gs_getneigborinfo_qid == -1) {   printf("[%s][%d], create message deque error!n", __FUNCTION__, __LINE__); return res; }

     

3.  消息类型定义 msgbuf

  msgbuf定义有一定的规范,常用如下:

struct msgbuf {
    long type;
    char mtext[1];
};

  每一个msg中必须含有一个 long 类型的type,用于区分消息类型,后面的数据是可以自定义的,如下:

...
#define CHASSISID_MAX_SIZE  255
#define PORTID_MAX_SIZE     255
...

struct neighborInfo {
    long type;
    char chassis_id[CHASSISID_MAX_SIZE + 1];
    char port_id[PORTID_MAX_SIZE + 1];
};

 

4.  发送消息 msgsnd

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

  • msgid:指定的消息队列 ID
  • msgp:待发送的数据buff
  • msgsz:待发送数据大小,常用sizeof(struct msgbuf) – sizeof(long)
  • msgflg:常为0:表示阻塞发送,ICP_NOWAIT:非阻塞发送
  • 成功返回0,否则为-1, 错误码为errno
  • 代码如下:
    ...
    #define RESPONSE_INFO_TYPE 1
    #define REQUEST_INFO_TYPE 2
    struct neighborInfo temp;
    memset(&temp, 0, sizeof(temp));
    int rs = -1; 
    temp.type = REQUEST_INFO_TYPE;
    
    ...
    
    rs = msgsnd(gs_getneigborinfo_qid, &temp, sizeof(temp) - sizeof(long), IPC_NOWAIT);
    if(rs == -1) {
      printf("[%s][%d] msg send error!n", __FUNCTION__, __LINE__);
       // pthread_mutex_unlock(&gs_pthread_lock);
       return rs;
    }

     

5. 接收消息 msgrcv

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

  • msgtyp:需要接收的消息类型,如果为0, 则读取消息队列的第一条消息,不管其消息类型
  • 读取成功返回读取的消息长度,否则为-1,错误码查看errno
  • 代码如下:
    ...
    //
    need to recv info memset(&temp, 0, sizeof(temp)); int count = 200; do { rs= msgrcv(gs_getneigborinfo_qid, &temp, sizeof(temp), RESPONSE_INFO_TYPE, IPC_NOWAIT); count--; if(rs == -1) { usleep(1000); // wait 1ms to rerecive data } } while(rs == -1 && count > 0 && errno == ENOMSG);
    ...

     

6. 消息队列控制 msgctl

  int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);

  • msgid:消息队列 ID
  • cmd:控制命令 IPC_STAT::将消息队列信息存放到buf中,IPC_RMID:删除消息队列
  • buf: 消息队列信息存放
    struct msqid_ds {
                   struct ipc_perm msg_perm;     /* Ownership and permissions */
                   time_t          msg_stime;    /* Time of last msgsnd(2) */
                   time_t          msg_rtime;    /* Time of last msgrcv(2) */
                   time_t          msg_ctime;    /* Time of last change */
                   unsigned long   __msg_cbytes; /* Current number of bytes in
                                                    queue (nonstandard) */
                   msgqnum_t       msg_qnum;     /* Current number of messages
                                                    in queue */
                   msglen_t        msg_qbytes;   /* Maximum number of bytes
                                                    allowed in queue */
                   pid_t           msg_lspid;    /* PID of last msgsnd(2) */
                   pid_t           msg_lrpid;    /* PID of last msgrcv(2) */
               };
    
           The ipc_perm structure is defined as follows (the highlighted fields are settable using IPC_SET):
    
               struct ipc_perm {
                   key_t          __key;       /* Key supplied to msgget(2) */
                   uid_t          uid;         /* Effective UID of owner */
                   gid_t          gid;         /* Effective GID of owner */
                   uid_t          cuid;        /* Effective UID of creator */
                   gid_t          cgid;        /* Effective GID of creator */
                   unsigned short mode;        /* Permissions */
                   unsigned short __seq;       /* Sequence number */
               };

     


程序员灯塔
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