day7:消息队列与共享内存-编程知识

思维导图：

消息队列原理：

进程在内核空间中维护出消息队列，每个进程借由消息队列的msgid对消息队列进行读写操作，消息队列中的信息是一个结构体，存储着消息的种类（身份证）和消息的内容，多个进程间可以通过消息的种类来进行通讯，例如：进程A放了一个种类为A的信息，进程B只读取种类为A的信息，通过这种方式实现了进程间的定向信息传输。

共享内存原理：

共享内存第一步是先将一块物理内存映射到内核空间，在内核空间维护出一块共享内存，然后每个进程可以通过指针的方式共同访问这块内存空间，并进行读写操作，实现进程通信。类似malloc用法。

使用消息列队实现两个进程间接受发送信息

发送端：

#include <head.h>
typedef struct m
{long type;char text[1024];
}sake;
#define SIZE sizeof(struct m)-sizeof(long)
int main(int argc, const char *argv[])
{	key_t key;if((key=ftok("/",'a'))==-1){perror("");return -1;}int msgid=0;if((msgid=msgget(key,IPC_CREAT|0664))==-1){perror("");return -1;}pid_t pid;pid=fork();if(pid>0){sake message;while(1){	message.type=1;printf("传送的信息:");scanf("%s",message.text);printf("%s\n",message.text);msgsnd(msgid,&message,SIZE,0);if(strcmp(message.text,"quit")==0){break;}}}else if(pid==0){sake message;while(1){	msgrcv(msgid,&message,SIZE,2,0);if(strcmp(message.text,"quit")==0){break;}printf("接收到的消息为:%s\n",message.text);}}return 0;
}

接收端：

#include <head.h>
typedef struct m
{long type;char text[1024];
}sake;
#define SIZE sizeof(sake)-sizeof(long)
int main(int argc, const char *argv[])
{key_t key;if((key=ftok("/",'a'))==-1){perror("");return -1;}int msgid;if((msgid=msgget(key,IPC_CREAT|0664))==-1){perror("");return -1;}pid_t pid;pid=fork();if(pid>0){sake message;while(1){	message.type=2;printf("传送的信息:");scanf("%s",message.text);msgsnd(msgid,&message,SIZE,0);if(strcmp(message.text,"quit")==0){break;}}}else if(pid==0){sake message;while(1){	msgrcv(msgid,&message,SIZE,1,0);if(strcmp(message.text,"quit")==0){break;}printf("接收到的消息为:%s\n",message.text);}}if(msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL)==-1){perror("");return -1;}return 0;
}

复现消息列队代码：

发送端：

#include <head.h>
typedef struct message
{long mtype;char mtext[1024];
}sake;
#define SIZE sizeof(sake)-sizeof(long)
int main(int argc, const char *argv[])
{key_t key;if((key=ftok("/",'a'))==-1){perror("");return -1;}int msgq=0;if((msgq=msgget(key,IPC_CREAT|0664))==-1){perror("");return -1;}sake msg;while(1){long mt=0;printf("请输入消息类型:");scanf("%ld",&mt);msg.mtype=mt;char buf[1024];printf("请输入发送的消息:");scanf("%s",buf);strcpy(msg.mtext,buf);msgsnd(msgq,&msg,SIZE,0);printf("operation success\n");}if(msgctl(msgq,IPC_RMID,NULL)==-1){printf("error\n");return -1;}return 0;
}

接收端：

#include <head.h>
typedef struct message
{long mtype;char mtext[1024];
}sake;
#define SIZE sizeof(sake)-sizeof(long)
int main(int argc, const char *argv[])
{key_t key;if((key=ftok("/",'a'))==-1){perror("");return -1;}int msgq=0;if((msgq=msgget(key,IPC_CREAT|0664))==-1){perror("");return -1;}sake msg;while(1){msgrcv(msgq,&msg,SIZE,1,0);printf("收到的数据为：%s\n",msg.mtext);}return 0;
}

复现共享内存代码

发送端：

#include <head.h>
#define PAGE_SIZE 4096
int main(int argc, const char *argv[])
{key_t key;if((key=ftok("/",'a'))==-1){perror("");return -1;}int shmid;if((shmid=shmget(key,4096,IPC_CREAT|0664))==-1){perror("");return -1;}char *ptr=NULL;ptr=(char *)shmat(shmid,NULL,0);while(1){fgets(ptr,PAGE_SIZE,stdin);ptr[strlen(ptr)-1]='\0';if(strcmp(ptr,"quit")==0){break;}}if(shmdt(ptr)==-1){perror("");return -1;}if(shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL)==-1){perror("");return -1;}return 0;
}

接收端：

#include <head.h>
#define PAGE_SIZE 4096
int main(int argc, const char *argv[])
{key_t key;if((key=ftok("/",'a'))==-1){perror("");return -1;}int shmid;if((shmid=shmget(key,4096,IPC_CREAT|0664))==-1){perror("");return -1;}char *ptr=NULL;ptr=(char *)shmat(shmid,NULL,0);while(1){printf("收到的数据为%s\n",ptr);sleep(3);if(strcmp(ptr,"quit")==0){break;}}if(shmdt(ptr)==-1){perror("");return -1;}return 0;
}