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1、IPC对象 除了最原始的进程间通信方式信号、无名管道和有名管道外还有三种进程间通信方式这 三种方式称之为IPC对象 IPC对象分类消息队列、共享内存、信号量(信号灯集) IPC对象也是在内核空间开辟区域每一种IPC对象创建好之后都会将其设置为全局并且 会给其分配一个编号只要找到唯一的这个编号就可以进行通信所以不相关的进程可以通 过IPC对象通信。 IPC对象创建好之后会在当前系统中可见只要不删除或者不关闭系统就会一直存在。 查看已经创建的IPC对象 ipcs 查看当前系统中所有创建的 IPC 对象 ipcs ‐q 查看创建的消息队列 ipcs ‐m 查看创建的共享内存 ipcs ‐s 查看信号量 ipcrm 删除 IPC 对象 例如 ipcrm ‐q msqid 删除标号为 msqid 的消息队列 2、消息队列的概述 2.1 消息队列的概念 消息队列是消息的链表存放在内存中由内核维护 消息队列的特点 1、消息队列中的消息是有类型的。 2、消息队列中的消息是有格式的。 3、消息队列可以实现消息的随机查询。消息不一定要以先进先出的次序读取编程时可以 按消息的类型读取 4、消息队列允许一个或多个进程向它写入或者读取消息。 5、与无名管道、命名管道一样从消息队列中读出消息消息队列中对应的数据都会被删 除。 6、每个消息队列都有消息队列标识符消息队列的标识符在整个系统中是唯一的。 7、只有内核重启或人工删除消息队列时该消息队列才会被删除。若不人工删除消息队 列消息队列会一直存在于系统中。 在ubuntu 12.04中消息队列限制值如下: 每个消息内容最多为8K字节 每个消息队列容量最多为16K字节 系统中消息队列个数最多为1609个 系统中消息个数最多为16384个 System V提供的IPC通信机制 需要一个key值 通过key值就可在系统内获得一个唯一的消 息队列标识符 。 key值可以是人为指定的也可以通过ftok函数获得。 如果多个进程想通过IPC对象通信则必须找到唯一的标识而唯一的标识是由key决定 的所以只要key知道则就可以实现多个进程通信 另外Posix IPC的操作稍有不同后面补充 2.2 ftok函数 ftok - convert a pathname and a project identifier to a System V IPC key #include sys/types.h #include sys/ipc.h key_t ftok ( const char *pathname, int proj_id ); 功能通过文件名和目标值共同创造一个键值并返回值 参数 pathname 任意一个文件名文件名或者目录名 proj_id目标值范围一般是 0~127 返回值 成功键值 失败 ‐1 如果使用 ftok 函数获取键值得到的键值是由 ftok 的第一个 参数对应文件的信息和第二个参数一起决定的 #include sys/types.h
#include sys/ipc.h
#include stdio.h
#include stdlib.hint main(int argc, char const *argv[])
{//使用ftok函数获取键值//只要保证ftok的第一个参数对应的文件和第二个参数值相同则不管程序运行多少遍或者多少个进程或者键值//键值一定都是唯一的key_t mykey;mykey ftok(test,666);if(mykey-1){perror(fail to ftok);exit(1);}
printf(mykey %#x\n, mykey);return 0;
}3、消息队列操作 3.1创建消息队列 -- msgget() #include sys/types.h #include sys/ipc.h #include sys/msg.h int msgget ( key_t key, int msgflg ); 功能创建一个消息队列得到消息队列的 id 参数 key 键值唯一的键值确定唯一的消息队列 方法 1 任意指定一个数 方法 2 使用 ftok 函数获取键值 msgflg 消息队列的访问权限 一般设置为 IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0777 或者 IPC_CREAT | 0777 返回值 成功消息队列的 id 失败‐1 查看消息队列 ipcs ‐q 删除消息队列 ipcrm ‐q msqid 测试msgget #include sys/types.h
#include sys/ipc.h
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include unistd.h
#include sys/msg.hint main(int argc, char const *argv[])
{key_t mykey;mykey ftok(test, 666);if (mykey -1){perror(fail to ftok);exit(1);}printf(mykey %#x\n, mykey);// 通过msgget函数创建一个消息队列int msgid;msgid msgget(mykey, IPC_CREAT | 0666);if (msgid -1){perror(fail to msgget);exit(1);}printf(msgid %d\n, msgid);system(ipcs -q);return 0;
}3.2 发送消息-- msgsnd() # include sys/types.h # include sys/ipc.h # include sys/msg.h int msgsnd ( int msqid , const void * msgp , size_t msgsz , int msgflg ); 功能向指定的消息队列发送数据写操作 参数 msqid 消息队列的id msgp 要写入的数据需要自己定义结构体 struct struct_name { long mtype ; // 消息的编号必须大于 0 char mtext [ 128 ]; // 消息正文可以定义多个成员 ... } msgsz 消息正文的大小不包括消息的编号长度 msgflg 标志位 0 阻塞 IPC_NOWAIT 非阻塞 返回值 成功 0 失败 ‐ 1 #include stdio.h
#include stdlib.h
#include unistd.h
#include sys/types.h
#include sys/ipc.h
#include sys/msg.h#define N 128typedef struct
{long msg_type; //消息类型必须在结构体的第一个位置并且类型必须是longchar msg_text[N]; //消息正文也可以有多个成员并且类型也可以是任意
}MSG ;#define MSG_SIZE (sizeof(MSG)-sizeof(long))
int main(int argc, char const *argv[])
{key_t mykey;mykey ftok(test, 666);if (mykey -1){perror(fail to ftok);exit(1);}printf(mykey %#x\n, mykey);// 通过msgget函数创建一个消息队列int msgid;msgid msgget(mykey, IPC_CREAT | 0666);if (msgid -1){perror(fail to msgget);exit(1);}//printf(msgid %d\n, msgid);system(ipcs -q);MSG msg1 {1,hello world};
MSG msg2 {3,UCC};MSG msg3 {2,giant};MSG msg4 {4,美利达};if(msgsnd(msgid,msg1,MSG_SIZE,0)-1){perror(fail to send);exit(1);
}if(msgsnd(msgid,msg2,MSG_SIZE,0)-1){perror(fail to send);exit(1);
}
if(msgsnd(msgid,msg3,MSG_SIZE,0)-1){perror(fail to send);exit(1);
}
if(msgsnd(msgid,msg4,MSG_SIZE,0)-1){perror(fail to send);exit(1);
}system(ipcs -q);return 0;
}3.3 消息接收--msgrcv() # include sys/ipc.h # include sys/msg.h ssize_t msgrcv ( int msqid , void * msgp , size_t msgsz , long msgtyp , int msgflg ); 功能从消息队列中接收数据读操作接收的数据会从消息队列中删除 参数 msqid 消息队列id msgp 保存接收到的数据的结构体 struct struct_name { long mtype ; // 消息的编号必须大于 0 char mtext [ 128 ]; // 消息正文可以定义多个成员 } msgsz 消息正文的大小 msgtyp 设置要接收哪个消息 0 按照写入消息队列的顺序依次读取 0 只读取消息队列中消息编号为当前参数的第一个消息 0 只读取消息队列中小于等于当前参数的绝对中内最小的第一个消息 msgflg 标志位 0 阻塞 IPC_NOWAIT 非阻塞 返回值 成功接收到的消息正文的长度 失败 ‐ 1 #include sys/types.h
#include sys/ipc.h
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include unistd.h
#include sys/msg.h#define N 128
typedef struct
{long msg_type; //消息类型必须在结构体的第一个位置并且类型必须是longchar msg_text[N]; //消息正文也可以有多个成员并且类型也可以是任意
}MSG ;#define MSG_SIZE (sizeof(MSG)-sizeof(long))int main(int argc, char const *argv[])
{key_t mykey;mykey ftok(test, 666);if (mykey -1){perror(fail to ftok);exit(1);}printf(mykey %#x\n, mykey);// 通过msgget函数创建一个消息队列int msgid;msgid msgget(mykey, IPC_CREAT | 0666);if (msgid -1){perror(fail to msgget);exit(1);}//printf(msgid %d\n, msgid);system(ipcs -q);//通过msgrcv函数接收消息队列中的信息读操作
//注意如果没有第四个参数指定的消息时msgrcv函数会阻塞等待
MSG msg;
//如果第四个参数为0则按照先进先出的方式读取数据//if(msgrcv(msgid,msg,MSG_SIZE,0,0))//如果第四个参数为0则获取当前值得消息类型的数据
//if(msgrcv(msgid, msg, MSGTEXT_SIZE, 2, 0) ‐1)//如果第四个参数为0则获取当前值得绝对值内消息类型最小的数据if(msgrcv(msgid, msg, MSG_SIZE, -3, 0) -1){perror(fail to msgrcv);exit(1);}printf(recv_msg %s\n, msg.msg_text);system(ipcs -q);return 0;
}
