消息隊列

消息隊列是在內核中實現的，并且是具有一定的優先級的一種進程間通信模型

POSIX PIC消息隊列

在unpv22e，ch 5.1--5.5可以查看這些知識，POSIX消息隊列使用的頭函數是mqueue.h；使用的庫文件為librt.so；消息隊列通過結構體：struct mq_arrt 來定義消息隊列屬性，結構體中選項包含的有：mq_flags：標志，在mq_open時被初始化，mq_setattr可以進行設置；這個值通常為0或者O_NONBLOCK；mq_maxmsg：表示的是隊列中消息的最大個數，只能在mq_open時被初始化；mq_msgsize：表示隊列中每個消息的最大值；mq_curmsgs：表示當前隊列消息長度，在mq_getattr 時進行獲取；
關于消息隊列的八種操作：
?創建消息隊列：mqd_t mq_open(const char *name, int oflag,mode_t mode,struct mq_attr *attr)；name：表示posix IPC名字；oflag：表示標志，O_CREAT：表示在沒有時，創建該對象；O_EXCL：表示如果O_CREAT指定，但是name不存在，就返回錯誤信息；O_NONBLOCK：表示以非阻塞方式打開消息隊列；O_RDONLY：表示只讀；O_RDWR：表示讀寫；O_WRONLY：表示只寫；mode：權限：S_IWUSR：表示用戶屬主寫權限；S_IRUSR：表示用戶屬主讀權限；S_IWGRP：表示組成員寫權限；S_IRGRP：表示組成員讀權限；S_IWOTH：其他用戶寫權限；S_IROTH：表示其他用戶讀權限；attr：表示隊列屬性：attr.mq_falg = 0;表示阻塞；attr.mq_flag = NONBLOCK，表示非阻塞；返回值：-1，表示出錯；返回值為其他表示消息隊列描述符；
mqcreate.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <mqueue.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#define FILE_MODE (S_IWUSR|S_IRUSR|S_IRGRP|S_IROTH) //0644
int main(int argc,char* argv[]){
    int c,flag=0;
    long maxmsg = 10;
    long msglen = 8192;
    while((c=getopt(argc,argv,"q:l:"))!=-1){
        switch(c){
        case 'q':
            maxmsg = atoi(optarg);
            break;
        case 'l':
            msglen = atoi(optarg);
            break;
        }
    }

    if(optind != argc-1){
        printf("usage:%s [-q <maxmsg>] [-l <msglen>] <mqname>\n",argv[0]);
        return 1;
    }
    struct mq_attr attr;
    attr.mq_maxmsg = maxmsg;
    attr.mq_msgsize = msglen;
    mqd_t mqd = mq_open(argv[optind],O_CREAT,FILE_MODE,&attr);
    if(-1 == mqd){
        perror("mq_open error");
        return 1;
    }
}

刪除消息隊列：int mq_unlink(const char *name)；name：表示posixIPC名字；返回值-1表示失敗，0表示成功；
mq_unlink.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <mqueue.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
int main(){
    mq_unlink("/tmp.test");
}

打開消息隊列：mqd_t mq_open(const char *name,int oflag)；name：posix IPC表示名字；oflag：表示標志位，O_RDONLY，只讀；O_RDWR：表示讀寫；O_WRONLY：表示只寫；返回值為-1時表示出錯，返回值為其他表示描述符；
隊列的打開函數一般和發送或者接收一起出現，就寫在一個函數里面；
?關閉消息隊列：int mq_close(mqd_t mqdes);其中mqdes表示消息隊列描述符；返回值-1表示出錯，0表示成功；
?設置消息隊列屬性：int mq_setattr(mqd_t mqdes,struct mq_attr *newattr,struct mq_attr *oldattr)；mqdes：表示消息隊列描述符；newattr：用于設置新屬性，但是只能用于設置mq_falgs，其中0表示阻塞，NONBLOCK表示非阻塞；
oldattr：表示用于設置舊屬性；函數返回值-1表示出錯，返回值0表示成功；
mqsetattr.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <mqueue.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
int main(){
    mqd_t mqd = mq_open("/tmp.test",O_RDWR);
    if(-1 == mqd){
        perror("mq_open error");
        return;
    }
    struct mq_attr new_attr;
    bzero(&new_attr,sizeof(new_attr));

    new_attr.mq_flags = O_NONBLOCK;
    struct mq_attr attr;
    if(-1 == mq_setattr(mqd,&new_attr,&attr)){
        perror("mq_setattr error");
        return 1;
    }
    printf("flag:%ld,Max msg:%ld,Max msgsize:%ld,Cur msgnun:%ld\n",attr.mq_flags,attr.mq_maxmsg,attr.mq_msgsize,attr.mq_curmsgs);
}

獲取消息隊列屬性：int mq_getattr(mqd_t mqdes, struct mqdes,struct mq_attr *attr)；mqdes：表示消息隊列描述符；attr：表示屬性信息；返回值：-1表示出錯信息；0表示成功；
mqgetattr.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <mqueue.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
int main(int argc,char* argv[]){
    mqd_t mqd = mq_open(argv[1],O_RDONLY);
    if(-1 == mqd){
        perror("mq_open error");
        return;
    }
    struct mq_attr attr;
    mq_getattr(mqd,&attr);
    printf("flag:%ld,Max msg:%ld,Max msgsize:%ld,Cur msgnun:%ld\n",attr.mq_flags,attr.mq_maxmsg,attr.mq_msgsize,attr.mq_curmsgs);
}

發送消息：int mq_send(mqd_t mqdes,const char *msg_ptr,size_t msg_len,unsigned msg_prio)；msg_ptr：表示消息隊列的指針；msg_len：表示消息長度，但是不能大于屬性值mq_msgsize的值；msg_prio：表示優先級，消息在隊列中將按照優先級大小順序來排列消息；如果消息隊列已滿，mq_send()函數將阻塞，知道油客埇的空間再次允許放置消息；如果O_NONBLOCK被指定，mq_send()那么將不會被阻塞，而是返回EAGAIN的值；
mqsnd.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <mqueue.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <sys/stat.h>
#define FILE_MODE (S_IWUSR|S_IRUSR|S_IRGRP|S_IROTH) //0644
int main(int argc,char* argv[]){
    int c,flags=O_WRONLY;
    while((c=getopt(argc,argv,"n"))!=-1){
        switch(c){
        case 'n':
            flags|=O_NONBLOCK;
            break;
        }
    }
    if(optind != argc-1){
        printf("usage:%s [-n] <mqname> <message> <prio>\n");
        return 1;
    }
    mqd_t mqd = mq_open(argv[optind],flags);
    if(-1 == mqd){
        perror("mq_open error");
        return 1;
    }
    if(-1 == mq_send(mqd,argv[optind+1],strlen(argv[optind+1])+1,atoi(argv[optind+2]))){
        perror("mq_send error");
        return 1;
    }
}

接收消息：ssize_t mq_recceive(mqd_t mqdes，char *msg_ptr，size_t msg_len，unsigned *msg_len，unsigned *msg_prio);msg_prt：表示消息隊列的指針；msg_len：表示消息長度，不能夠大于屬性值mq_msgsize的值；msg_prio：表示優先級，消息在隊列中將按照優先級大小順序來排列消息；返回值：-1表示出錯，正數表示接收到消息的長度；如果隊列為空，mq_receive()函數將阻塞，知道消息隊列中有新的消息。如果O_NONBLOCK被指定，mq_receive()將不會阻塞，而是返回EAGAIN錯誤；
mqrecv.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <mqueue.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#define FILE_MODE (S_IWUSR|S_IRUSR|S_IRGRP|S_IROTH) //0644
int main(int argc,char* argv[]){
    int c,flags=O_RDONLY;
    while((c=getopt(argc,argv,"n"))!=-1){
        switch(c){
        case 'n':
            flags|=O_NONBLOCK;
            break;
        }
    }
    if(optind != argc-1){
        printf("usage:%s [-n] <mqname>\n");
        return 1;
    }
    mqd_t mqd = mq_open(argv[optind],flags);
    if(-1 == mqd){
        perror("mq_open error");
        return 1;
    }
    char buf[BUFSIZ];
    int prio;
    if(-1 == mq_receive(mqd,buf,BUFSIZ,&prio)){
        perror("mq_send error");
        return 1;
    }
    printf("msg:%s\nprio:%d\n",buf,prio);
}

對于共享內存的查看：man mq_overview，ls /dev/mqueue；cat /dev/mqueue/PIC名字；

POSIX共享內存

需要包含的頭文件sys/mman.h 需要包含的庫文件是librt.so
創建共享內存：int shm_open(const char *name,int oflag,mode_t mode);name：表示posix IPC的名字；ofloag：表示標志，O_CREAT：表示沒有的話，創建該對象；
O_EXCL：如果O_CREAT指定，但是name不存在，就返回錯誤；O_RDONLY：表示只讀；O_RDWR：表示讀寫；O_TRUNC：表示如果存在就截斷；mode：表示權限：S_IWUSR:表示用戶/屬主寫權限；S_IRUSR：表示用戶/屬主讀權限；S_IR、WGRP：表示組成員寫權限；S_IRGRP：表示組成員讀權限；S_IWOTH：表示其他用戶寫權限；S_IROTH：表示其他用戶讀權限；函數的返回值-1表示出錯；返回值為其他表示共享內存描述符；
shmcreate.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    int fd = shm_open(argv[1],O_CREAT|O_RDWR,0644);
    ftruncate(fd,atoi(argv[2]));
    void* buf = NULL;
    if(( buf =  mmap(NULL,BUFSIZ,PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0)) == MAP_FAILED){
        perror("mmap error\n");
        return 1;
    }
}

刪除int shm_unlink(const char *name)；name：表示posix IPC名字；返回值：-1表示出錯，0表示成功；
shmunlink.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    shm_unlink(argv[1]);
}

修改文件的大?。篿nt fruncate(int fd, off_t lenght)，fd：表示文件描述符；length：表示文件大小，如果原來的文件帶下比參數length大，超過的部分就會被刪除；返回值：0表示成功；-1：失敗；這個函數用戶設置共享內存的大小，fruncate(fd,len);
fruncate.c:

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    int fd = shm_open(argv[1],O_CREAT|O_RDWR,0644);
    ftruncate(fd,atoi(argv[2]));
    void* buf = NULL;
    if(( buf =  mmap(NULL,BUFSIZ,PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0)) == MAP_FAILED){
        perror("mmap error\n");
        return 1;
    }
}

獲取文件信息：int fstat(int fd,struct stat *buf)，fd：表示文件描述符；buf：是一個結構體，里面的參數分別表示：st_mode：表示文件對應的模式，文件，目錄等；st_size：表示普通文件，對應的文件字節數；st_atime：文件最后被訪問的時間；st_mtime：文件最后被修改訪問的時間；st_ctime:文件狀態改變的時間；st_uid：文件所有者；st_gid：文件所有者對應的組；st_blksize：文件內容對應的塊大??；st_blksize：文件內容對應的塊大?。籹t_blocks：內容對應的塊數量；st_ino：inode節點號；st_dev：設備號碼；st_rdev：特殊設備號碼；st_nlink：文件的連接數；
?st_mode：S_IFREG：表示一般文件；S_IFDIR：表示目錄；S_IFSOCK：表示socket文件；S_IFIFO：表示先進先出；S_IFLINK：表示符號鏈接；S_IFCHR：表示字符設置；可以使用這些宏定義來判斷文件的類型；S_ISLINK(st_mode)，S_ISREG(st_mode)：判斷是否為一般文件；S_ISDIR(st_mode)：判斷是否為目錄；S_ISCHR(st_mode)：判斷是否為字符文件；S_ISBLK(st_mode)：判斷是否為先進先出文件；S_ISSOCK(st_mode)：判斷是否為socket；S_IFMT：文件類型的位遮罩；S_IFBLK：區塊裝置；S_IUID：文件的(set user-id on execution)位；S_ISGID:文件的(set group-id on execution)；S_ISVTX：文件的sticky位；
?st_size：表示文件的大?。籹t_uid：表示屬主ID；st_uid：屬主ID；st_guid：表示組ID；
?返回值：0表示成功；-1表示失??；
暫時沒有代碼文件；
?建立內存映射：void * mmap(void * start,size_t length, int prot,int flags, int fd, off_t offset)：start：映射區的開始地址，參數如果設置成NULL，表示有系統設置映射區的起始地址，如果考慮系統的可移植性，必須設置成為NULL；lenght：表示映射區的長度，單位是字節，但不足一頁按照一頁內存進行處理；prot：內存保護裝置 ；PROT_EXEC：表示頁內容可以被執行；PROT_READ：表示頁內容可以被讀?。籔ROT_WAITE：表示頁面內容可以被寫入；PROT_NONE：表示頁面內容不可以被訪問；但是不能夠與文件的打開模式沖突；flags：映射對象的類型，MAP_SHARED：表示變動共享；MAP_PRIVATE：表示變動私有；MAP_ANON：匿名內存映射；fd：文件描述符，不能使套接字和中斷的fd，-1表示匿名內存映射；
off_toset：表示被映射對象內容的起點；返回值：MAP_FAILED：表示失??；非MAP_FAILED：表示共享內存地址；
mmapcreate.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    int fd = open("./mmap.txt",O_CREAT|O_RDWR,0644);
    char str[] = "hello mmap\n";    
    lseek(fd,sizeof(str),SEEK_SET);
    char* end = "\0";
    write(fd,end,1);
    void* buf = NULL;
    if(( buf =  mmap(NULL,sizeof(str),PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0)) == MAP_FAILED){
        perror("mmap error\n");
        return 1;
    }
    strcpy(buf,str);
    munmap(buf,sizeof(str));
    close(fd);
}

mmapcreate02.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    int fd = open("./mmap.txt",O_RDWR);
    void* buf = NULL;
    if(( buf =  mmap(NULL,BUFSIZ,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0)) == MAP_FAILED){
        perror("mmap error\n");
        return 1;
    }
    printf("%s\n",buf);
    strcpy(buf,"this sdfdsfdsfdsfdsfdsfdsfdsfdsfdsf\n");
    munmap(buf,BUFSIZ);
    close(fd);
}

mmapcreate03.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    int fd = open("./mmap.txt",O_CREAT|O_RDWR,0644);
    char str[] = "hello mmap\n";    
    lseek(fd,sizeof(str),SEEK_SET);
    char* end = "\0";
    write(fd,end,1);
    void* buf = NULL;
    if(( buf =  mmap(NULL,sizeof(str),PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0)) == MAP_FAILED){
        perror("mmap error\n");
        return 1;
    }
    strcpy(buf,str);
    pause();
//  munmap(str,sizeof(str));
//  close(fd);
    //_exit(0);
}

mmapcreate04.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    int fd = open("./mmap.txt",O_CREAT|O_RDWR,0644);
    void* buf = NULL;
    if(( buf =  mmap(NULL,BUFSIZ,PROT_WRITE|PROT_READ,MAP_SHARED,fd,0)) == MAP_FAILED){
        perror("mmap error\n");
        return 1;
    }
    if(fork()){
        strcpy(buf,argv[1]);    
    }else{
        printf("%s\n",buf);
    }
    munmap(buf,BUFSIZ);
    close(fd);
}

刪除內存映射int munmap(void *start,size_t length)；start：映射內存起始地址；length：表示內存大小；返回值：0表示成功，-1表示失?。恍枰⒁獾氖顷P閉mmap中的文件描述符不能刪除內存映射；

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    int fd = open("./mmap.txt",O_CREAT|O_RDWR,0644);
    char str[] = "hello mmap\n";    
    lseek(fd,sizeof(str),SEEK_SET);
    char* end = "\0";
    write(fd,end,1);
    void* buf = NULL;
    if(( buf =  mmap(NULL,sizeof(str),PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0)) == MAP_FAILED){
        perror("mmap error\n");
        return 1;
    }
    strcpy(buf,str);
    munmap(buf,sizeof(str));//表示的含義就是刪除內存映射
    close(fd);
}

同步操作：int msync(void * addr,size_t len,int flags)；addr：表示映射內存起始地址；len：表示內存大?。籪lags：表示同步參數，MX_ASYNC，調用會立即返回，不等到跟新的完成，MS_SYNC：表示同步，調用會等到更新完成之后返回；MS_INVALIDATE：通知使用該共享區域的進程，數據已經改變；在共享內容更改之后，是的文件的其他映射失效；返回值：0：表示成功；-1表示失敗；和文件的fflush相似；
?查看：man shm_overview；ls /dev/shm；注意的是msg_open默認生成共享內存的大小是0，需要ftuncate設置大小；

POSIX信號量

資料可以查看unv22e，頭文件是semaphore.h需要鏈接的庫文件是pthread；信號量類似于停車場的電子牌，信號量可以分為二值信號量，0和1；計數信號量0和n；信號量適用于控制多進程訪問共享資源的；
?信號：P信號：0表示掛起進程；>0時，減1；V信號：0表示恢復進程；>0：表示加1；信號的本質是在任一時刻只能有一個進程訪問臨界區；

命名信號量/基于文件

創建：sem_t *sem_open(const char *name, int oflag,mode_t mode, unsigned int value)；name：信號量IPC 名字；oflag：O_CREAT：如果沒有這些對象就創建這個對象；O_EXCL：如果O_CREAT指定，但是name不存在，就返回錯誤；mode：表示權限位；value：信號量初始值；返回值：非SEM_FAILED：信號量的指針；SEM_FAILED：出錯；
semopen.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <semaphore.h>

int main(int argc,char * argv[]){

    sem_t* sem = sem_open(argv[1],O_CREAT|O_RDWR,0644,0);
    fork();
    int i=0;
    for(;i<5;i++){
        sleep(1);
        sem_wait(sem);
        printf("PID:%d,enter\n",getpid());
        printf("PID:%d,do something\n",getpid());
        printf("PID:%d,leave\n",getpid());
        sem_post(sem);
    }
}

打開：sem_t *sem_open(const char *name,int oflag)；sem_t *sem_open(const char *name,int oflag)：name：信號量IPC名字；oflag：0；返回值：非SEM_FAILED：信號量的指針；SEM_FAILED：出錯；

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <semaphore.h>

int main(int argc,char * argv[]){

    sem_t* sem = sem_open(argv[1],O_CREAT|O_RDWR,0644,0);
    fork();
    int i=0;
    for(;i<5;i++){
        sleep(1);
        sem_wait(sem);
        printf("PID:%d,enter\n",getpid());
        printf("PID:%d,do something\n",getpid());
        printf("PID:%d,leave\n",getpid());
        sem_post(sem);
    }
}

關閉：int sem_close(sem_t *sem)；sem：信號量的指針；返回值：-1表示出錯，0表示成功；

刪除int sem_unlink(const char *name)；name：表示信號量IPC的名字；返回值-1出錯，0表示成功；

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無名信號量/基于內存

初始化：int sem_init(sem_t *sem,int pshared,unsigned int value)；sem：表示信號量的指針；pshared：表示共享方式，0表示線程間共享，1表示進程間共享，但是需要共享內存；value：信號量初始值；返回值：-1，出錯，-表示成功；

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銷毀：int sem_destory(sem_t *sem)，sem：表示信號量的指針；返回值位1表示出錯，0表示成功；

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

掛出：int sem_post(sem_t *sem)；sem：信號量的指針；返回值：-1表示出錯，0表示成功；

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等待：int sem_wait(sem_t *sem)；sem：表示信號量的指針；返回值：-1表示出錯，0表示成功；

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嘗試等待：int sem_trywait(sem_t *sem)；sem：信號量的指針；返回值：-1表示出錯，0表示成功；

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

獲取信號量的值：int sem_getvalue(sem_t *sem,int *sval)；sem：信號量的指針；sval：信號量的值；返回值：0表示成功，-1表示出錯；

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

查看man sem_overview
?標識/名字，路徑名 /tmp.123
幾種方式的對比：
創建：文件：mqd_t mq_open(const char *name,int oflag,mode_t mode)；消息隊列：mqd_t mqopen(const char *name,int oflag,mode_t mode,struct mq_arrt, *attr)共享內存：int shm_open(const char *name,int oflag,mode_t)；信號量：sem_t *sem_open(const char *name,int oflag,mode_t mode,unsigned int value);
刪除：文件：int unlink(const char *name)；消息隊列：mqd_t mq_unlink(const char *name)；共享內存：int shm_unlink(const char *name) 信號量：sem_t *sem_unlink(const char *name)；

System V PIC

system V消息隊列

需要包含的頭文件是sys/msg.h，需要自定義的結構體msgbuf，其中包含兩個選項：消息類型：必須是long，必須是結構體的第一個變量，mtext：標識消息數據，可以隨意定義；

相關函數

消息獲?。篿nt msgget(key_t key, int msgflg)；key：IPC鍵，key_t ftok(char *path,int id)，path，id；IPC_PRIVATE：通常用于親緣進程；msgflg：IPC_CREAT：標識創建；IPC_CREAT | IPC_EXCL；權限：建議使用八進制數字來進行描述；返回值非負整數標識消息隊列標識，-1：標識失?。?br> msghget.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/msg.h>
struct msgbuf {
       long mtype;       /* message type, must be > 0 */
       char mtext[1];    /* message data */
   };

int main(){
    int id = msgget(IPC_PRIVATE,O_CREAT|O_RDWR|0644);
    if(-1 == id){
        perror("msgget error");
        return 1;
    }
    char str[] = "this is msg";
    struct msgbuf* buf = malloc(sizeof(str)+sizeof(long));
    buf->mtype= 10;
    strcpy(buf->mtext,str);
    if(fork()){
        msgsnd(id,buf,sizeof(str),0);
    }else{
        sleep(1);
        bzero(buf,sizeof(str)+sizeof(long));
        msgrcv(id,buf,sizeof(str),-11,0);
        printf("recv :%s",buf->mtext);
    }
    //msgctl(id,IPC_RMID,NULL);
}

消息發送：int msgsnd(int msgid,const void *msgptr,size_t msgsz,int msgflg)；msgid：表示消息隊列標識；msgptr：表示消息結構體，是以一個長整型成員變量開始的結構體，

struct test_messsge{
          long mtype; //must > 0
          char mtext;// data;
};

msgsz：表示消息隊列長度，但是不包括長整型變量；msgflg：用于控制函數的行為，0表示忽略；IPC_NOWAIT：表示如果消息隊列為空，就返回一個ENOMSG，并將控制權教會個調用函數的進程。MSG_NOERROR：如果函數取得的消息長度大于msgsz，將只返回msgsz的長度，剩下的部分就被丟棄了。MSG_EXCEPT：當msgtyp > 0時，接受的類型不扥估msgtype的第一條消息；返回值：表示成功，-1表示失?。?br> msgsnd.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/msg.h>
#include <fcntl.h>
struct msgbuf{
    long mtype;
    char mtext[1];
};
int main(int argc,char* argv[]){
    int c,flag = 0;
    while((c = getopt(argc,argv,"n")) !=-1){
        switch(c){
        case 'n':
            flag=IPC_NOWAIT;
            break;
        }
    }
    if(optind != argc - 3){
        printf("usage:%s [-n] <pathname> <message> <type>\n",argv[0]);
        return 1;
    }

    int id = msgget(ftok(argv[optind],1),O_WRONLY);
    if(-1 == id){
        perror("msgget error");
        return 1;
    }
    size_t msglen = strlen(argv[optind+1])+1;
    struct msgbuf* buf = malloc(sizeof(long)+msglen);
    buf->mtype = atoi(argv[optind+2]);
    strcpy(buf->mtext,argv[optind+1]);
    
    if(-1 == msgsnd(id,buf,msglen,flag)){
        perror("fcntl error");
        return 1;
    }
}

接收消息：int msgrcv(int msgid,void *msgptr，size_t msgsz，long msgtype，int msgflg)；msid：表示消息隊列標識；msgptr：消息結構體，以一個長整型成員變量開始的結構體；

struct   test_message{
            long   int   message_type;  // the data you which to transfer；
};

msgtype：標識消息的接收類型，0標識消息隊列中的第一個消息，大于0標識獲取具有相同消息類型的第一個消息；小于0標識獲取類型等于或者小于msgtype的絕對值的最小一個消息；msgflg：用于控制函數的行為，0標識忽略，IPC_NOWAIT：如果消息隊列為空則返回一個ENOMSG，并將控制權返回給調用函數的進程；MSG_NOERROR，如果函數取得的消息隊列長度大于msgsz，將只返回msgsz長度的信息，剩下的部分機會被丟棄；MSG_EXCEPT：當msgtype > 0 時，接受的類型不等于msgtype的第一個條消息；返回值：0標識接收到的消息長度，-1失?。?br> msgrecv.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/msg.h>
#include <fcntl.h>
struct msgbuf{
    long mtype;
    char mtext[1];
};
int main(int argc,char* argv[]){
    int c,flag = 0;
    while((c = getopt(argc,argv,"n")) !=-1){
        switch(c){
        case 'n':
            flag=IPC_NOWAIT;
            break;
        }
    }
    if(optind != argc - 2){
        printf("usage:%s [-n] <pathname> <type>\n",argv[0]);
        return 1;
    }

    int id = msgget(ftok(argv[optind],1),O_RDONLY);

    if(-1 == id){
        perror("msgget error");
        return 1;
    }
    size_t msglen = BUFSIZ;
    struct msgbuf* buf = malloc(sizeof(long)+msglen);
    
    if(-1 == msgrcv(id,buf,msglen,atoi(argv[optind+1]),flag)){
        perror("fcntl error");
        return 1;
    }
    printf("read:%s",buf->mtext);
}

消息控制：int msgctl(int msgqid,int cmd,struct msgqid_ds *buf)；msgqid：消息隊列標識符；IPC_STAT：獲取當前消息隊列控制信息；IPC_SET：設置當前消息隊列控制信息；IPC_RMID：刪除消息隊列；buf：消息隊列的模式結構，msg_perm.mode：表示消息隊列讀寫模式；msg_qbytes：隊列最大大??；msg_cbytes：當前隊列的大?。籱sg_qnum：表示當前隊列的消息數；返回值：0表示成功，-1表示失??；
msgctl.c：標識用于刪除消息

#include <stdio.h>
#include <sys/msg.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    int i;
    for(i=1;i<argc;i++){
        msgctl(atoi(argv[i]),IPC_RMID,NULL);
    }
}

對于消息隊列的查看可以使用ipcs來進行查看；

System V 共享內存

資料查看unpv22e，ch14，頭文件sys/shm.h

相關的函數

共享內存的獲?。篿nt shmget(key_t key, size_t size, int shmflg)；key：命名共享內存IPC_PRIVATE，key_t ftok(const char *fname,int fd)；fname：標識已經存在的文件路徑，id：表示子序號1--255；size：表示內存容量，非0表示新建的共享內存大小，0表示獲取共享內存指定為0；shmflg：IPC_CREAT：用于創建共享內存；IPC_CREAT | IPC_EXCL；權限：建議使用八進制數字來表示；返回值：非負整數，表示共享內存表示符，-1表示失?。?br> shmget.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/shm.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    key_t key = ftok(argv[1],1);
    if(-1 == key){
        perror("ftok err");
        return 1;
    }
    int shmid = shmget(key,atoi(argv[2]),IPC_CREAT|0644);
    if(-1 == shmid){
        perror("shmget err");
        return 1;
    }
    printf("shmid:%d\n",shmid);
    return 0;
}

共享內存鏈接：void *shmat(int shmid,const void *shmaddr,int shmflg)；shmid：共享內存標識符；shmaddr：指定共享內存連接到當前及才能拿中的地址位置；通常設置為NULL，表示讓系統來選擇共享內存的地址，這點是出于兼容性考慮；shmflg：表示標志位，SHM_RDONLY，只讀，0表示讀寫；返回值：非負整數表示共享內存指針，-1表示失敗；
shmread.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/shm.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    key_t key = ftok(argv[1],1);
    if(-1 == key){
        perror("ftok err");
        return 1;
    }
    int shmid = shmget(key,0,O_RDONLY);
    if(-1 == shmid){
        perror("shmget err");
        return 1;
    }
    void* buf = shmat(shmid,NULL,SHM_RDONLY);
    printf("%s\n",buf);
    shmdt(NULL);
    printf("shmid:%d\n",shmid);
    return 0;
}

共享內存分離：int shmdt(const void *shmaddr)；shmaddr：表示共享內存指針；返回值0表示成功，-1表示失?。?/p>

:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::

共享內存控制：int shmctl(int shmid,int cmd,struct shmid_ds *buf)；shmid：共享內存標識符；cmd：IPC_STAT，獲取當前共享內存控制信息；IPC_SET：設置當前共享內存控制信息；IPC_RMID：刪除共享內存；buf：共享內存信息結構：int shm_segsz，表示共享內存大小，shm_perm.mode：表示讀寫權限；返回值：0表示成功，-1表示失?。猾@取共享內存大小，shmctl(shmid,IPC_STAT,&buf)；buf.shm_segsz；刪除共享內存：shmctl(shmid，IPC_RMID，NULL)；
shmctl.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/shm.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    
    if(-1 == shmctl(atoi(argv[1]),IPC_RMID,NULL)){
        perror("shmctl err");
        return 1;
    }
}

共享內存也可以使用ipcs進行查看；

System V信號量

&38195;unpv22e，ch11；頭文件是：、sys/sem.h

相關函數

信號量的獲?。篿nt semget(key,nsems,semflg)；key：表示命名信號量IPC_PRIVATE，key_t ftok(const char *fname,int fd)；fname：已存在的文件路徑；id：表示子序號，1--255；nsems：信號量數目，0表示獲取信號量指定為0，非0新建的信號量數量；semflag：IPC_CREAT，信號量已經存在不出錯，IPC_CREAT | IPC_EXCL，信號量已存在出錯，權限建議使用八進制數字；返回值：非負整數，信號量標識，-1表示失??；
semcreate.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/sem.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    key_t key = ftok(argv[1],1);
    if(-1 == semget(key,1,IPC_CREAT|0644)){
        perror("semget err");
        return 1;
    }
}

信號量操作：int semop(int semid,struct sembuf *sops,size_t nsops)；semid：表示信號量標識；sops：信號量結構體，sem_num：信號量下標，從0開始，sem_flg：SEM_UNDO：表示在進程結束時，相應的操作將會被取消，進程沒有釋放該信號量而終止時操作系統釋放信號量；0：表示的是默認的選項；IPC_NOWAIT：表示非阻塞狀態；sem_op：-1表示P操作，1：表示V發送操作；nsops：semops大小；
race.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/sem.h>
#include <unistd.h>

void sem_p(int semid){
    struct sembuf buf;
    buf.sem_num = 0;
    buf.sem_op = -1;
    buf.sem_flg = 0;
    semop(semid,&buf,1);
}
void sem_v(int semid){
    struct sembuf buf;
    buf.sem_num = 0;
    buf.sem_op = 1;
    buf.sem_flg = 0;
    semop(semid,&buf,1);
}

union semun{
    int val;
};

int main(int argc,char * argv[]){
    int semid  = semget(IPC_PRIVATE,1,IPC_CREAT|0644);
    union semun un = {1};
    if(-1 == semctl(semid,0,SETVAL,un)){
        perror("semctl err");
        return 1;
    }
    if(-1 == semid){
        perror("semget err");
        return 1;
    }

    fork();
    int i=0;
    for(;i<5;i++){
        sem_p(semid);
        printf("PID:%d,enter\n",getpid());
        sleep(1);
        printf("PID:%d,do something\n",getpid());
        printf("PID:%d,leave\n",getpid());
        sem_v(semid);
    }
}

信號量控制：int semctl(semid, nsem,cmd,...)；semid：信號量標識；nsem：信號量下標；cmd：SETVAL，用于設置信號量的值；GETVAL，獲取信號量的值；IPC_RMID，表示刪除信號量的值；...:union semnum;
設置信號量的初始值semctl(smeid,信號量下標，SETVAL，semnum)；

union semun {
          int val;
          struct semid_ds *buf;
          unsigned   short  *arry;
};

刪除信號量：semctl(semid，信號量下標，IPC_RMID)；
semrmid.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/sem.h>

int main(int argc,char* argv[]){
    key_t key = ftok(argv[1],1);
    int semid;
    if((semid = semget(key,0,O_RDWR))==-1){
        perror("semget err");
        return 1;
    }
    if(-1 == semctl(semid,0,IPC_RMID)){
        perror("semctl err");
        return 1;
    }
}

查看使用ipcs命令；
需要注意的幾點是：
1、ftok()首個參數必須是已存在的路徑名；
2、使用XXget()創建時，必須是使用IPC_CREAT，而不是O_CREAT
3、讀寫非阻塞的操作必須是設置在open打開的操作中；
Posix：優先級高的先出；
System V：當mtype小于0時，小于mtype絕對值的消息中，最小的先出；0最先進入的先出；>0