【无标题】消息队列（Message Queue）是一种**进程间通信（IPC）机制

消息队列（Message Queue）是一种进程间通信（IPC）机制，它允许进程通过在队列中添加和读取消息来交换数据。与管道（命名/匿名）相比，消息队列具有结构化消息、异步通信和消息持久化等特点，更适合复杂的进程间数据交换场景。

核心特性

消息队列的使用（System V 消息队列，Linux 为例）

System V 消息队列是最常用的实现，通过以下系统调用操作：

• msgget()：创建或获取消息队列
• msgsnd()：发送消息到队列
• msgrcv()：从队列接收消息
• msgctl()：控制消息队列（如删除、获取状态）

1. 消息结构定义

消息需要按固定格式定义，包含类型和数据：

#include <sys/msg.h>

// 消息结构（必须以 long 类型的 mtype 开头）
struct msgbuf {
long mtype; // 消息类型（>0）
char mtext[1024]; // 消息数据（可自定义大小和类型）
};

2. 创建/获取消息队列（msgget）

// 创建或获取消息队列，返回队列 ID
int msgid = msgget(key_t key, int flags);

• key：用于标识消息队列的键值（可通过 ftok() 生成唯一键）
• flags：创建权限和操作标志（如 IPC_CREAT | 0666 表示创建队列，权限为 666）

3. 发送消息（msgsnd）

// 向队列发送消息，成功返回 0，失败返回 -1
int msgsnd(int msgid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);

• msgid：消息队列 ID
• msgp：指向消息结构的指针
• msgsz：消息数据部分（mtext）的长度
• msgflg：发送标志（0 表示阻塞，IPC_NOWAIT 表示非阻塞）

4. 接收消息（msgrcv）

// 从队列接收消息，成功返回接收的字节数，失败返回 -1
ssize_t msgrcv(int msgid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);

• msgtyp：指定接收的消息类型（0 接收任意类型，>0 接收指定类型，<0 接收小于等于其绝对值的类型）
• 其他参数同 msgsnd

5. 控制消息队列（msgctl）

// 控制消息队列（如删除），成功返回 0，失败返回 -1
int msgctl(int msgid, int cmd, struct msqid_ds *buf);

• cmd：操作命令（IPC_RMID 表示删除队列）

完整示例

发送进程（sender.c）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/msg.h>
#include <sys/ipc.h>

struct msgbuf {
long mtype;
char mtext[1024];
};

int main() {
// 生成唯一键（文件路径和项目ID需与接收进程一致）
key_t key = ftok("/tmp", 'A');
if (key == –1) {
perror("ftok failed");
exit(1);
}

// 创建或获取消息队列
int msgid = msgget(key, IPC_CREAT | 0666);
if (msgid == –1) {
perror("msgget failed");
exit(1);
}

// 准备消息（类型为 1，数据为 "Hello, receiver!"）
struct msgbuf msg;
msg.mtype = 1;
strcpy(msg.mtext, "Hello, receiver!");

// 发送消息
if (msgsnd(msgid, &msg, strlen(msg.mtext) + 1, 0) == –1) {
perror("msgsnd failed");
exit(1);
}

printf("发送消息: %s\\n", msg.mtext);
return 0;
}

接收进程（receiver.c）

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

struct msgbuf {
long mtype;
char mtext[1024];
};

int main() {
// 生成与发送进程相同的键
key_t key = ftok("/tmp", 'A');
if (key == –1) {
perror("ftok failed");
exit(1);
}

// 获取消息队列（不创建，只连接已存在的）
int msgid = msgget(key, 0666);
if (msgid == –1) {
perror("msgget failed");
exit(1);
}

// 接收消息（只接收类型为 1 的消息）
struct msgbuf msg;
ssize_t n = msgrcv(msgid, &msg, sizeof(msg.mtext), 1, 0);
if (n == –1) {
perror("msgrcv failed");
exit(1);
}

printf("接收消息: %s\\n", msg.mtext);

// 接收完成后删除消息队列（可选）
if (msgctl(msgid, IPC_RMID, NULL) == –1) {
perror("msgctl failed");
exit(1);
}

return 0;
}

运行方式：

关键注意事项

应用场景

• 分布式系统中的进程协作（如服务端与多个客户端的消息交互）。
• 日志收集系统（不同进程按类型发送日志，收集进程分类处理）。
• 任务调度（调度进程发送任务消息，工作进程按类型接收并执行）。

消息队列通过结构化和异步特性，简化了复杂进程间通信的设计，是中大型系统中常用的 IPC 方案。