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Linux17 进程间的通信消息队列

news 2025/10/26 11:40:46

12.5消息队列

消息队列是在消息传输过程中保存消息的容器，是分布式系统中重要的中间件。消息是被传送的数据单位，可以非常简单（如文本字符串），也可以更复杂（如包含嵌入对象）。

核心特性

异步通信：发送者发送消息后无需等待接收者处理完成即可继续执行

解耦系统：将消息的生产者和消费者解耦，提高系统灵活性

削峰填谷：应对突发流量，保护下游服务

顺序处理：通常按照先进先出（FIFO）的原则处理消息

12.5.1消息队列相应函数

创建或获取消息队列-msgget()

int msgget((key_t)key,int msgflg);

参数说明：

key ：消息队列键值，可以使用 ftok() 生成或 IPC_PRIVATE

msgflg ：权限标志，如 IPC_CREAT | 0666

发送消息-msgsnd()

int msgsnd(int msqid,const void *msgp,size_t msgsz,int msgflg);

参数说明：

msqid 消息队列标识符

const void *msgp消息队列结构体指针

struct msgbuf {long mtype; // 消息类型（必须 > 0）char mtext[1]; // 消息数据（可变长度）};

msgsz消息大小

msgflg访问模式如SHM)RDONLY只读可为0

接收消息-msgrcv()

ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);

参数说明：

msgtyp ：指定接收的消息类型

= 0 ：接收队列中的第一条消息

> 0 ：接收指定类型的第一个消息

< 0 ：接收类型小于等于绝对值的消息

控制消息队列-msgctl()

int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);

IPC_RMID ：删除消息队列

IPC_STAT ：获取状态信息

IPC_SET ：设置参数

12.5.2 消息队列示例

msg.h代码如下：

struct mess{long msgtype;char mess[128];};

c.c代码如下：

#include<stdio.h>#include<string.h>#include<sys/msg.h>#include<sys/types.h>#include<unistd.h>#include<stdlib.h>#include"msg.h"int main(){int msgid=msgget((key_t)1234,IPC_CREAT|0600);if(msgid==-1){exit(1);}struct mess m1;m1.msgtype=1;printf("input: ");fgets(m1.mess,128,stdin);int b=msgsnd(msgid,&m1,strlen(m1.mess),0);if(b==-1){exit(1);}exit(0);}

d.c代码如下：

#include<stdio.h>#include<string.h>#include<sys/msg.h>#include<sys/types.h>#include<unistd.h>#include<stdlib.h>#include"msg.h"int main(){int msgid=msgget((key_t)1234,IPC_CREAT|0600);if(msgid==-1){exit(1);}struct mess m1;int n=msgrcv(msgid,&m1,128,1,0);printf("recv=%s\n",m1.mess);//msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL);exit(0);}

运行结果如下：

12.5.3消息队列总结

消息队列是一种异步通信机制，它允许进程将数据（消息）发送到一个队列，并由其他进程从队列中读取。消息队列独立于发送和接收进程存在，实现了进程间的解耦。

特性/组件	说明
核心概念	消息队列是内核维护的链表结构，用于存储格式化的消息（消息类型 + 数据体）。消息可视为一个结构体，通常包含类型和内容。
消息结构 (如) struct msgbuf	long m type; (消息类型，必须 > 0) char m text[1]; (消息数据，实际使用时定义足够长度)
关键函数 (System V)	msgget : 创建或获取消息队列。 msgsnd : 向队列发送消息。 msgrcv : 从队列接收消息。 msgctl : 控制消息队列（如删除）。
主要优势	解耦: 生产者和消费者无需同时运行或直接交互。异步性: 发送者不必等待接收者立即处理。削峰填谷: 应对突发流量，保护下游系统。顺序保证: 消息通常按FIFO顺序处理。
选型对比 (Kafka vs RabbitMQ等)	Kafka: 高吞吐、分布式、持久化，适合大数据、日志流。 RabbitMQ: 支持多种协议(如AMQP)、灵活路由，适合企业级应用、复杂路由。 RocketMQ/Pulsar: 低延迟、高可靠，适合金融、电商等场景。