[linux平台] 用消息完成进程间通信

1. 相关API介绍

key_t ftok( char * fname, int id ) // fname就时你指定的文件名，id是子序号。

系统建立IPC通讯（如消息队列、共享内存时）必须指定一个ID值。通常情况下，该id值通过ftok函数得到。  

在一般的UNIX实现中，是将文件的索引节点号取出，前面加上子序号得到key_t的返回值。查询文件索引节点号的方法是： ls -i 

当删除重建文件后，索引节点号由操作系统根据当时文件系统的使用情况分配，因此与原来不同，所以得到的索引节点号也不同。

如果要确保key_t值不变，要目确保ftok的文件不被删除，要么不用ftok，指定一个固定的key_t值。

int msgget(key_t key, int msgflg); //创建消息队列。

　　key：消息队列关联的键

　　msgflg：消息队列的建立标志和存取权限 

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

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

　　msqid：消息队列的识别码。

　　msgp：指向消息缓冲区的指针，此位置用来暂时存储发送和接收的消息，是一个用户可定义的通用结构，形态如下

　　struct msgbuf {

　　long mtype; /* 消息类型，必须 > 0 */

　　char mtext[1]; /* 消息文本 */

　　};

　　msgsz：消息的大小。

　　msgtyp:消息类型

　　msgtyp等于0 则返回队列的最早的一个消息。

　　msgtyp大于0，则返回其类型为mtype的第一个消息。

　　msgtyp小于0,则返回其类型小于或等于mtype参数的绝对值的最小的一个消息。

　　msgflg： 用来指明核心程序在队列没有数据的情况下所应采取的行动。如果msgflg和常数IPC_NOWAIT合用，则在msgsnd()执行时若是消息队列已 满，则msgsnd()将不会阻塞，而会立即返回-1，如果执行的是msgrcv()，则在消息队列呈空时，不做等待马上返回-1，并设定错误码为 ENOMSG。当msgflg为0时，msgsnd()及msgrcv()在队列呈满或呈空的情形时，采取阻塞等待的处理模式。

int msgctl ( int msgqid, int cmd, struct msqid_ds *buf ); // 控制对消息队列的操作

　　cmd等于IPC_STAT ：读取消息队列的数据结构msqid_ds，并将其存储在b u f指定的地址中。

　　cmd等于IPC_SET  ：设置消息队列的数据结构msqid_ds中的ipc_perm元素的值。这个值取自buf参数。

　　cmd等于IPC_RMID ：从系统内核中移走消息队列。

2. 实例代码

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <unistd.h>
#include <assert.h>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <string>
#include <iostream>

key_t getKey()
{   // To get the single key under the same user.
    static const int IPCKEY = 0x111;
    char path[256] = {0};
    sprintf( path, "%s/etc/config.ini", (char*)getenv("HOME") );
    return ftok( path, IPCKEY );
}

class MyMsg {
    long _type; // This data member mush greate than value "0".
    char _buffer[BUFSIZ];
public:
    MyMsg():_type(1){}
    inline int type(){return _type;}
    inline char * buffer(){return _buffer;}
    inline void setType(long type = 1){
        assert(type>0);
        if (type > 0) _type = type;
        else _type = 1;
    }
    inline char * setBuffer(const std::string buffer = ""){
        assert( !buffer.empty() );
        memcpy(_buffer,buffer.c_str(),buffer.size()+1);
    }
};

int sendMsg(const int msgid)
{
    MyMsg msg;
    while(true) {
        std::string msgSend;
        std::cin >> msgSend;
        msg.setBuffer(msgSend);
        ssize_t size = msgsnd(msgid, (void *)&msg, msgSend.size()+1, 0);
        std::cout << "msg=" << msg.buffer()
                << ", type=" << msg.type() << std::endl;

        if (size == -1) {
            std::cout << "msgsnd failed !\n" << std::flush;
            return -1;
        }
        else {
            std::string strMsg(msg.buffer());
            if (strMsg == "q" || strMsg == "quit" || strMsg == "exit")
            {   break; }
        }

        const int type = msg.type();
        if (type > 5) msg.setType(1);
        else msg.setType(1+type);
    }
    return 0;
}

int receiveMsg(const int msgid)
{
    MyMsg msg;
    while(true) {
        ssize_t size = msgrcv(msgid, (void *)&msg, BUFSIZ, 0, 0);
        std::cout << "msg=" << msg.buffer()
                << ", type=" << msg.type() << std::endl;

        if (size == -1) {
            std::cout << "msgrcv failed !\n" << std::flush;
            return -1;
        }
        else if (size == 0) {
            std::cout << "msgrcv receive nothing !\n" << std::flush;
            sleep(5);
            std::cout << "5 seconds has past, let's check the message box.\n"
                      << std::endl;
        }
        else {
            std::string strMsg(msg.buffer());
            if (strMsg == "q" || strMsg == "quit" || strMsg == "exit")
            {   break; }
        }
    }
    return 0;
}

int main(int arc, char ** arv)
{
    if (arc <=1) return -1;

    int msgid = msgget(getKey(), 0666 | IPC_CREAT);
    if (msgid == -1) {
        std::cout << "msgget failed !\n" << std::flush;
        return -1;
    }

    std::string command(arv[1]);
    if (command == "send") sendMsg(msgid);
    if (command == "receive") receiveMsg(msgid);

    if (msgctl(msgid, IPC_RMID, 0) == -1) {
        std::cout << "msgctl(IPC_RMID) failed\n" << std::endl;
        return -1;
    }
    return 0;
}