Linux进程间通信：深入理解消息队列

本文主要介绍了Linux进程间通信中的一种机制——消息队列，包括其特点、类型以及相关的函数，如创建、控制消息队列等。 一、消息队列的特点 消息队列是一种特殊的通信机制，它由一系列具有特定格式的消息组成，存储在内存中，并通过消息队列标识符进行标识。以下几点是消息队列的关键特性： 1. **链表形式**：消息队列以消息链表的形式存在，允许进程向其中添加或提取消息。 2. **多进程通信**：多个进程可以同时读写同一消息队列，实现进程间的通信。 3. **非顺序访问**：与管道的FIFO原则不同，消息队列支持按消息类型或随机查询，不必严格按照先进先出的顺序读取。 4. **持久性**：系统V消息队列在内核中持久存在，除非内核重启或手动删除，否则不会消失。 二、消息队列的类型 主要有两种类型的消息队列：POSIX消息队列和系统V消息队列。系统V消息队列更常见，因为它们能随内核持久存在。 三、相关函数 1. **获取key值**：`ftok()`函数用于生成与指定文件路径和项目ID相关的键值，这在创建消息队列时使用。 ```c key_t ftok(char* pathname, int projid); ``` 2. **创建消息队列**：`msgget()`函数用于创建或打开消息队列。 ```c int msgget(key_t key, int msgflag); ``` 参数`msgflag`中的标志位如`IPC_CREAT`、`IPC_EXCL`和`IPC_NOWAIT`控制了创建或访问消息队列的行为。 3. **消息队列属性控制**：`msgctl()`函数用于执行对消息队列的各种控制操作，如获取或修改消息队列的状态。 ```c int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf); ``` 参数`cmd`可以是`IPC_STAT`等，用于获取或改变消息队列的属性。 四、使用示例 当创建消息队列时，首先使用`ftok()`生成key，然后调用`msgget()`，如果消息队列不存在且设置了`IPC_CREAT`标志，系统会创建新的队列。之后，进程可以通过`msgsnd()`发送消息，使用`msgrcv()`接收消息。若需要修改队列属性，可使用`msgctl()`。 消息队列作为一种灵活的进程间通信方式，允许进程按照特定条件读取消息，增强了通信的可控性和效率。与管道、信号量等其他IPC机制相比，消息队列在某些场景下提供了更多功能和便利。