进程间通讯-消息队列

介绍

消息队列是一种存放在内核中的数据结构，用于在不同进程之间传递消息。它基于先进先出（FIFO）的原则，进程可以将消息发送到队列中，在需要的时候从队列中接收消息。消息队列提供了一种异步通信的方式，使得进程可以以独立的方式进行通信，而不需要直接的进程间连接。
在使用消息队列进行进程间通讯时，发送进程将消息写入队列，而接收进程从队列中读取消息。消息队列提供了一种可靠的通信机制，即使发送和接收进程的速度不一致，消息队列也能够缓冲消息，确保消息的可靠传递。
消息队列通常由操作系统提供，并通过系统调用接口来进行创建、发送和接收消息的操作。在使用消息队列时，进程需要指定消息的类型和大小，以及接收消息的优先级等参数。

实现举例

需要包含必要的头文件并定义一些常量：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>       /* For O_* constants */
#include <sys/stat.h>    /* For mode constants */
#include <mqueue.h>#define QUEUE_NAME  "/test_queue"
#define MAX_SIZE    1024
#define MSG_STOP    "exit"

创建一个发送消息的函数：

void send_message() {int mqd;char buffer[MAX_SIZE];struct mq_attr attr;/* Open the queue. Note the flag O_WRONLY since we're just sending */mqd = mq_open(QUEUE_NAME, O_WRONLY);if (mqd == -1) {perror("mq_open");exit(1);}/* Send the message to the queue */while (fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin)) {mq_send(mqd, buffer, strlen(buffer), 0);}mq_close(mqd);
}

创建一个接收消息的函数：

void receive_message() {int mqd;ssize_t bytes_read;char buffer[MAX_SIZE + 1];  /* +1 so we can add null-terminator */struct mq_attr attr;/* Open the queue. Note the flag O_RDONLY since we're just receiving */mqd = mq_open(QUEUE_NAME, O_RDONLY);if (mqd == -1) {perror("mq_open");exit(1);}/* Receive the message from the queue */do {bytes_read = mq_receive(mqd, buffer, MAX_SIZE, NULL);buffer[bytes_read] = '\0';  /* Add null-terminator */printf("Received: %s", buffer);} while (strncmp(buffer, MSG_STOP, strlen(MSG_STOP)));mq_close(mqd);
}

在主函数中调用这些函数：

int main() {struct mq_attr attr;attr.mq_flags = 0;  /* Flags: 0 or O_NONBLOCK */attr.mq_maxmsg = 10;  /* Max. # of messages on queue */attr.mq_msgsize = MAX_SIZE;  /* Max. message size (bytes) */attr.mq_curmsgs = 0;  /* # of messages currently in queue *//* Create the message queue */if (mq_unlink(QUEUE_NAME) == -1 && errno != ENOENT) {  /* Remove old queue */perror("mq_unlink");exit(1);}if (mq_open(QUEUE_NAME, O_CREAT | O_EXCL, 0644, &attr) == -1) {  /* Create new queue */perror("mq_open");exit(1);}if (fork() == 0) {  /* Child process */receive_message();  /* Receive messages */} else {  /* Parent process */send_message();  /* Send messages */}return 0;
}