1.消息队列
消息队列的概述：
消息”是在两台计算机间传送的数据单位。消息可以非常简单，例如只包含文本字符串；也可以更复杂，可能包含嵌入对象。
消息被发送到队列中。“消息队列”是在消息的传输过程中保存消息的容器。消息队列管理器在将消息从它的源中继到它的目标时充当中间人。队列的主要目的是提供路由并保证消息的传递；如果发送消息时接收者不可用，消息队列会保留消息，直到可以成功地传递它。
消息队列---缓存区，用于保存有效数据
linux操作系统中的消息队列：
消息队列是消息的链表，存放在内存中，由内核维护
消息队列的特性：
- 消息队列中的消息是有类型的。
- 消息队列中的消息是有格式的。
- 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。
- 消息队列允许一个或多个进程向它写入或者读取消息。
- 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。
- 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。
- 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。
为什么学习了管道之后，还要学习队列？？？？
管道中的消息是没有固定类型的
管道相当于对消息的复制传输
管道是先进先出（FIFO）
在 ubuntu 1204版本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
1804版本：
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 32000 个
系统中消息个数最多为 16384 个
具体的查看方式：
1.查看消息队列的设置信息 查看每个消息的最大长度： cat /proc/sys/kernel/msgmax 查看每个消息队列总的字节数： cat /proc/sys/kernel/msgmnb 查看消息队列的总数上限： cat /proc/sys/kernel/msgmni 2.调整消息队列的设置信息 通过root用户修改/etc/sysctl.conf中的配置可调整上述参数的大小（如果本身/etc/sysctl.conf中没有相应的配置信息，则可以新增）： kernel.msgmni=65536 kernel.msgmax=81920 kernel.msgmnb=4194304 修改后执行下面的命令生效： /sbin/sysctl -p 3.查看消息队列： ipcs -q ：查看消息队列 ipcs -pq ：查看消息队列对应的用户、发送和接收进程pid ipcs -q -i msgid ：查看该msgid的消息队列的详细情况 ipcrm -Q key：删除消息队列
查看当前系统中的消息队列
消息队列创建和使用：
key 值可以是人为指定的（自定义）， 也可以通过 ftok 函数获得
获取键值：
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id)；
功能：
获得项目相关的唯一的 IPC 键值。ftok内部集成了一个算法，用于获取一个唯一返回值，作为队列使用的键值
参数：
pathname： 路径名（可以随意设置，但是必须真实有效，而且是绝对路径）
proj_id： 项目 ID， 非 0 整数(只有低 8 位有效--255)--（随便设置）
返回值：
成功返回 key 值， 失败返回 -1。创建队列：
#include <sys/msg.h>
int msgget(key_t key, int msgflg)；
功能：
创建一个新的或打开一个已经存在的消息队列。 不同的进程调用此函数，
只要用相同的 key 值就能得到同一个消息队列的标识符。
参数：
key： IPC 键值。
msgflg： 标识函数的行为及消息队列的权限。
参数:
msgflg 的取值：
IPC_CREAT： 创建消息队列。
IPC_EXCL： 检测消息队列是否存在。
位或权限位： 消息队列位或权限位后可以设置消息队列的访问权限， 格式和
open 函数的mode_t 一样， 但可执行权限未使用。
返回值：
成功： 消息队列的标识符， 失败： 返回-1。相关的操作指令：
使用命令操作消息队列: 查看消息队列 ipcs -q 删除消息队列 ipcrm -q msqid(消息队列的id) 消息队列的消息的格式。
消息的具体格式（必须）：
typedef struct _msg
{
long mtype; /*消息类型--MQTT*/
char name[20];
char mtext[100]; /*消息正文*/
float high;
... /*消息的正文可以有多个成员*/}MSG;消息类型必须是长整型的， 而且必须是结构体类 型的第一个成员， 类型下面是消息正文， 正文可以 有多个成员（正文成员可以是任意数据类型的） 。
发送消息:
#include <sys/msg.h>
int msgsnd(int msqid, const void *msgp,size_t msgsz, int msgflg);
功能：
将新消息添加到消息队列。
参数：
msqid： 消息队列的标识符。
msgp： 待发送消息结构体的地址。
msgsz： 消息正文的字节数sizeof(msg)-sizeof(long)。
msgflg： 函数的控制属性
0： msgsnd 调用阻塞直到条件满足为止。
IPC_NOWAIT: 若消息没有立即发送则调用该函数的进程会立即返回。
返回值：
成功： 0； 失败： 返回-1。接收消息：
#include <sys/msg.h>
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,
int msgflg);
功能：
从标识符为 msqid 的消息队列中接收一个消息。 一旦接收消息成功， 则消息
在消息队列中被删除。
参数：
msqid： 消息队列的标识符， 代表要从哪个消息列中获取消息。
msgp： 存放消息结构体的地址。
msgsz： 消息正文的字节数sizeof(msg)-sizeof(long)。
msgtyp： 消息的类型、 可以有以下几种类型
msgtyp = 0： 返回队列中的第一个消息
msgtyp > 0： 返回队列中消息类型为 msgtyp 的消息
msgtyp < 0： 返回队列中消息类型值小于或等于 msgtyp 绝对值的消息， 如果这
种消息有若干个， 则取类型值 最小的消息。注意：若消息队列中有多种类型的消息， msgrcv 获取消息的时候按消息类型获取，
不是先进先出的。
在获取某类型消息的时候， 若队列中有多条此类型的消息， 则获取最先添加的消
息， 即先进先出原则。
msgflg： 函数的控制属性
0： msgrcv 调用阻塞直到接收消息成功为止。
MSG_NOERROR:若返回的消息字节数比 nbytes 字节数多,则消息就会截短到 nbytes 字节,
且不通知消息发送进程。
IPC_NOWAIT:调用进程会立即返回。 若没有收到消息则立即返回-1。
返回值：
成功返回读取消息的长度， 失败返回-1消息队列的控制:
#include <sys/msg.h>
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
功能：
对消息队列进行各种控制， 如修改消息队列的属性， 或删除消息消息队列。
参数：
msqid： 消息队列的标识符。
cmd： 函数功能的控制。
buf： msqid_ds 数据类型的地址， 用来存放或更改消息队列的属性。
cmd： 函数功能的控制
IPC_RMID： 删除由 msqid 指示的消息队列， 将它从系统中删除并破坏相关
数据结构。
IPC_STAT： 将 msqid 相关的数据结构中各个元素的当前值存入到由 buf
指向的结构中。
IPC_SET： 将 msqid 相关的数据结构中的元素设置为由 buf 指向的结构中
的对应值。
返回值： 成功： 返回 0； 失败： 返回 -1struct msqid_ds结构体内容：
struct msqid_ds {struct ipc_perm msg_perm; /* Ownership and permissions */time_t msg_stime; /* Time of last msgsnd(2) */time_t msg_rtime; /* Time of last msgrcv(2) */time_t msg_ctime; /* Time of last change */unsigned long __msg_cbytes; /* Current number of bytes inqueue (nonstandard) */msgqnum_t msg_qnum; /* Current number of messagesin queue */msglen_t msg_qbytes; /* Maximum number of bytesallowed in queue */pid_t msg_lspid; /* PID of last msgsnd(2) */pid_t msg_lrpid; /* PID of last msgrcv(2) */};struct ipc_perm结构体：
struct ipc_perm {key_t __key; /* Key supplied to msgget(2) */uid_t uid; /* Effective UID of owner */gid_t gid; /* Effective GID of owner */uid_t cuid; /* Effective UID of creator */gid_t cgid; /* Effective GID of creator */unsigned short mode; /* Permissions */unsigned short __seq; /* Sequence number */};消息队列的使用步骤：
1.获取一个唯一键值--ftok()
2.根据键值创建消息队列--msgget()
3.整理数据格式--typedef struct _msg
4.发送数据--msgsnd();
5.接收数据--msgrcv();
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <string.h>
//进程间的通信--队列中使用的头文件
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>typedef struct _msg
{
long mtype; /*消息类型--类似MQTT*/
char name[20];
char mtext[64]; /*消息正文*/}MSG;int main(void)
{MSG msg_rev;struct msqid_ds buf;//获取键值key_t key= ftok("./",128);printf("key-->%d\n",key);//创建队列//int msgget(key_t key, int msgflg)；int msg_id= msgget(3,IPC_CREAT|0666);printf("msg_id-->%d\n",msg_id);//tom---mtype--->0x03// msg.mtype=3;//消息类型// strcpy(msg.name,"tom");// strcpy(msg.mtext,"how are you?");//发送数据//int msgsnd(int msqid, const void *msgp,size_t msgsz, int msgflg);// msgsnd(msg_id,&msg,sizeof(msg)-sizeof(long),0);//阻塞//接收数据//ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,int msgflg);int ret= msgrcv(msg_id,&msg_rev,sizeof(msg_rev)-sizeof(long),3,0);printf("接收到的消息长度：%d\n",ret);printf("%s :%s \n",msg_rev.name,msg_rev.mtext);//所有的需要进行的操作结束之后// msgctl(msg_id,IPC_RMID,&buf);return 0;
}#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <string.h>
//进程间的通信--队列中使用的头文件
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>typedef struct _msg
{
long mtype; /*消息类型--类似MQTT*/
char name[20];
char mtext[64]; /*消息正文*/}MSG;int main(void)
{MSG msg;//获取键值key_t key= ftok("./",128);printf("key-->%d\n",key);//创建队列//int msgget(key_t key, int msgflg)；int msg_id= msgget(3,IPC_CREAT|0666);printf("msg_id-->%d\n",msg_id);//tom---mtype--->0x03msg.mtype=3;//消息类型strcpy(msg.name,"tom");strcpy(msg.mtext,"how are you?");//发送数据//int msgsnd(int msqid, const void *msgp,size_t msgsz, int msgflg);msgsnd(msg_id,&msg,sizeof(msg)-sizeof(long),0);//阻塞return 0;
}
