Linux进程间通信:深入理解消息队列

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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。