程序間通訊 IPC 訊息佇列

訊息佇列是訊息的鏈結表，儲存在核心中，由訊息佇列識別符號標識。有足夠寫許可權的程序可往佇列中放置訊息，有足夠讀許可權的程序可從佇列中取走訊息。posix 和 system v 下的訊息佇列略有不同，主要體現在一下幾個方面：

這裡我們以 posix 下的訊息隊列為例來進行講解。

訊息佇列的建立

訊息佇列的 mq_open 函式如同操作檔案的 open 函式，用於開啟或建立乙個訊息佇列，其介面定義如下：

#include /* for o_* constants */
#include /* for mode constants */
#include mqd_t mq_open(const char *name, int oflag);
mqd_t mq_open(const char *name, int oflag, mode_t mode, struct mq_attr *attr);

訊息佇列中的 mode 位同普通檔案操作的 mode 位使用是完全一致的。

呼叫 fork 之後，子程序也獲得了訊息佇列的描述符，因此子程序同樣也可以開啟這個訊息佇列。當子程序呼叫 exec 之後，由於核心實現中訊息佇列的描述符帶有 o_cloexec 標誌位，所以其開啟的訊息佇列會被自動關閉。

當程序退出時，所有開啟的訊息佇列都會被關閉。

訊息佇列的關閉和銷毀

mq_close 函式用於訊息佇列的關閉，這個函式和檔案關閉的 close 函式十分相似，其介面定義如下：

#include int mq_close(mqd_t mqdes);

posix 訊息佇列具有核心永續性，即使開啟該訊息佇列的所有程序都執行了 mq_close，訊息佇列的引用計數已經變為 0，但只要不顯式的呼叫 mq_unlink 函式，該佇列及佇列上的訊息依然存在。要想銷毀佇列，必須要呼叫 mq_unlink 函式，其介面定義如下：

#include int mq_unlink(const char *name);

訊息佇列的屬性

首先我們來看一下訊息佇列的結構體是如何定義的：

struct mq_attr

這個結構體定義在檔案中，其中：

如果呼叫 mq_open 函式建立訊息佇列時，第四個引數為 null，那麼將使用預設屬性，使用 mq_getattr 函式可檢視訊息佇列的屬性，其介面定義如下：

#include int mq_getattr(mqd_t mqdes, struct mq_attr *attr);

使用 mq_setattr 函式可以修改訊息佇列的 mq_flags 屬性，其介面定義如下：

#include int mq_setattr(mqd_t mqdes, struct mq_attr *newattr, struct mq_attr *oldattr);

傳送訊息

#include int mq_send(mqd_t mqdes, const char *msg_ptr, size_t msg_len, unsigned msg_prio);

第三個引數 msg_len 表示訊息體的長度，長度為 0 也是合法的，最大不能超過 mq_msgsize。如果訊息體太大，則會返回失敗，並設定 errno 為 emsgsize。

第四個引數為訊息的優先順序，是乙個非負的整數，數字越大優先順序越高，在 linux 中，優先順序的最大上限為32768。

接收訊息

#include ssize_t mq_receive(mqd_t mqdes, char *msg_ptr, size_t msg_len, unsigned *msg_prio);

對於 posix 訊息佇列來說，最先被取走的總是到達的訊息中優先順序最高的乙個，如果有多個訊息優先順序相同，那麼就取走最先到達的乙個。

第二個引數 msg_ptr 用於存放訊息體的記憶體緩衝區的位址。第三個引數 msg_len 是指向緩衝區的大小（必須大於等於屬性值 mq_msgsize 的值，否則返回 emsgsize ）。第四個引數為訊息的優先順序，如果 msg_prio 不為 null，那麼接收到的訊息優先順序會被複製到prio指向的位置，如果第四個引數為 null，則表示不關係該訊息體的優先順序。

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