漫谈消息队列

消息队列

今天电话面试，被问及，为什么你框架设计都是用线程创建，不用进程。我说产品比较简单，没必要做那么多。现在想想这样的回答的确肤浅。
在聊进程间通讯前，先说下选用进程和线程的规章，
进程与线程的选择取决以下几点：

1、需要频繁创建销毁的优先使用线程；因为对进程来说创建和销毁一个进程代价是很大的。
2、线程的切换速度快，所以在需要大量计算，切换频繁时用线程，还有耗时的操作使用线程可提高应用程序的响应
3、因为对CPU系统的效率使用上线程更占优，所以多机分布的用进程，多核分布用线程；
4、并行操作时使用线程，如C/S架构的服务器端并发线程响应用户的请求；
5、需要更稳定安全时，适合选择进程；需要速度时，选择线程更好。

说白了就是：进程是独立堆栈，开销大。线程共享，响应快。由于线程共享，一个线程挂了，进程就挂了。进程独立，所以互不影响。**总结就是第五点：**需要更稳定安全时，适合选择进程；需要速度时，选择线程更好
那么既然是进程，那么进程间如何通讯呢？
进程通信有好多方式：管道，共享内存，消息队列，信号，套接字。
这里说下消息队列，这个是系统维护的IPC，也就说这是系统方法，不需要用户维护，可以理解成工具。
先说几个标准函数：
ftok函数： key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);
功能：生成一个key(键值)，唯一的。
参数：pathname：ftok根据路径名，提取文件信息，再根据这些文件信息及project ID合成key，该路径可以随便设置。该路径是必须存在的，ftok只是根据文件inode在系统内的唯一性来取一个数值，和文件的权限无关。
proj_id：proj_id是可以根据自己的约定，随意设置。这个数字,有的称之为project ID; 在UNIX系统上,它的取值是1到255。
返回：key(键值)，唯一的。

msgget函数： int msgget(key_t key, int msgflg);
功能：创建或取得一个消息队列对象
key：ftok返回值。
msgflg：有flag|mode
flag:可以是0或者IPC_CREAT(不存在就创建)
mode:同文件权限一样
返回：消息队列对象的id，同一个key得到同一个对象

msgsnd函数： int msgsnd(int msqid, const void msgp, size_t msgsz, int msgflg);
功能：将msgp消息写入标识为msgid的消息队列
msqid：msgget返回值
msgp：
struct msgbuf {
long mtype; / message type, must be > 0 /消息的类型必须>0,获取时，通过类型获取相应消息
char mtext[1]; / message data */长度随意
…xxx…
…xxx…
};
msgsz：要发送的消息的大小 不包括消息的类型占用的4个字节
msgflg： 如果是0 当消息队列为满 msgsnd会阻塞；如果是IPC_NOWAIT 当消息队列为满时 不阻塞 立即返回
返回值：成功返回id 失败返回-1

msgrcv函数： ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,
int msgflg);
功能：从标识符为msgid的消息队列里接收一个指定类型的消息 并 存储于msgp中 读取后 把消息从消息队列中删除
msqid：msgget返回值
msgp：存放消息的结构体
msgsz：要接收的消息的大小 不包含消息类型占用的4字节
msgtyp：为 0 表示无论什么类型 都可以接收，或者传入结构体的type值
msgflg：如果是0 标识如果没有指定类型的消息 就一直等待；如果是IPC_NOWAIT 则表示不等待

msgctl函数： int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
功能：直接控制消息队列的行为
msgqid ：消息队列对象的标识符。
cmd：

cmd	描述	struct msqid_ds *buf
IPC_STAT	取出系统保存的消息队列的msqid_ds 数据，并将其存入参数buf 指向的msqid_ds 结构中	传入指针
IPC_SET	设定消息队列的msqid_ds 数据中的msg_perm 成员。设定的值由buf 指向的msqid_ds结构给出	传入设置好的结构体地址
IPC_EMID	将队列从系统内核中删除	NULL

需要强调的是在IPC_STAT命令中队列的msqid_ds 数据中唯一能被设定的只有msg_perm 成员，其是ipc_perm 类型的数据。而ipc_perm 中能被修改的只有mode,pid 和uid 成员。其他的都是只能由系统来设定的。
返回值： 0 on success
-1 on error: errno = EACCES (No read permission and cmd is IPC_STAT)
EFAULT (Address pointed to by buf is invalid with
IPC_SET and IPC_STAT commands)
EIDRM (Queue was removed during retrieval)
EINVAL (msgqid invalid, or msgsz less than 0)
EPERM (IPC_SET or IPC_RMID command was
issued, but calling process does not have
write (alter) access to the queue)

#include "my.h"
typedef struct{
    long type;
    char name[20];
    int age;
}Msg;
int main()
{
    key_t key = ftok("/home/liudw",'6');
    printf("key:%x\n",key);
    int msgid = msgget(key,IPC_CREAT|O_WRONLY|0777);
    if(msgid<0)
    {   
        perror("msgget error!");
        exit(-1);
    }   
    Msg m;
    puts("please input your type name age:");
    scanf("%ld%s%d",&m.type,m.name,&m.age);
    msgsnd(msgid,&m,sizeof(m)-sizeof(m.type),0);
    return 0;
}

#include "my.h"
typedef struct{
    long type;
    char name[20];
    int age;
}Msg;
int main()
{
    key_t key = ftok("/home/liudw",'6');
    printf("key:%x\n",key);
    int msgid = msgget(key,O_RDONLY);
    if(msgid<0)
    {   
        perror("msgget error!");
        exit(-1);
    }   
    Msg rcv;
    long type;
    puts("please input type you want!");
    scanf("%ld",&type);
    msgrcv(msgid,&rcv,sizeof(rcv)-sizeof(type),type,0);
    printf("rcv--name:%s age:%d\n",rcv.name,rcv.age);
    msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL);
    return 0;
}

来源：CSDN

作者：mitugaoyang1993

链接：https://blog.csdn.net/mitugaoyang1993/article/details/104039278