Linux消息隊列詳解

一、Linux消息隊列使用

Linux消息隊列是Linux系統基本的IPC（Inter-Process Communication）機制之一，可以用於進程之間的通信。它是一種特殊的內核對象，它維護一條消息隊列，進程可以向隊列發送消息，也可以從隊列接收消息。每個消息由一個消息類型和消息數據組成。

使用消息隊列，需要使用系統調用msgget、msgsnd和msgrcv。

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

int msgget(key_t key, int msgflg);
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);

二、Linux消息隊列堵塞

在使用函數msgsnd和msgrcv時，如果消息隊列當前沒有空間或者沒有消息，該函數會發生堵塞等待消息隊列狀態改變。

在函數msgget中，可以通過msgflg參數去設定消息隊列的屬性，對於IPC_CREAT參數，如果不存在指定的鍵值，則進行創建。另外，IPC_EXCL表示如果鍵值存在，則創建失敗。

//創建或打開消息隊列
key_t key = ftok("/tmp", 'a');
int msgid = msgget(key, 0666|IPC_CREAT);

//發送消息
struct messagebuf {
    long mtype;
    char mtext[100];
};
struct messagebuf msg;
msg.mtype = 1;
strcpy(msg.mtext, "Hello World\n");
int len = strlen(msg.mtext);
msgsnd(msgid, &msg, len+1, IPC_NOWAIT);

//接收消息
msgrcv(msgid, &msg, 100, 1, 0);
printf("Received message: %s\n", msg.mtext);

三、Linux消息隊列優缺點

消息隊列的優點是可以使用不同的消息類型來區分消息，也可以靠消息隊列大小控制緩存等待進程的個數。它的缺點是消息隊列通常不適合大量數據的傳輸，應該配合其他IPC機制如共享內存使用。

四、Linux消息隊列發送接收

在發送消息之前，需要先分配一個消息buf。具體發送步驟如下：

1. 調用msgget函數獲得一個消息隊列的標識符
2. 設置messagebuf的值
3. 調用msgsnd函數將messagebuf添加到消息隊列中

接收消息如下：

1. 調用msgget函數獲得一個消息隊列的標識符
2. 定義一個messagebuf類型的緩衝區，以存儲接收到的數據
3. 調用msgrcv函數來接收來自該消息隊列的數據並將其存儲在緩衝區中

五、Linux消息隊列原理

Linux消息隊列由內核維護，它與共享內存和信號量一樣，是一種IPC（Inter-Process Communication，進程間通信）機制。它可以用於進程間傳遞消息。每個消息由一個消息類型和消息數據組成，消息類型必須大於0。消息的長度可以根據消息數據的大小而變化。

六、Linux消息隊列題目

下面是一些可能用於Linux消息隊列的面試題目：

1. 請解釋消息隊列和共享內存之間的區別
2. 什麼情況下使用Linux消息隊列？
3. 請解釋消息隊列中msgget、msgsnd和msgrcv的用途

七、Linux消息隊列命令

Linux下可以使用ipcs命令查看IPC（消息隊列、共享內存和信號量）狀態。

#查看所有IPC創建信息
ipcs -a
#查看消息隊列信息
ipcs -q
#刪除消息隊列
ipcrm -q msqid

八、Linux消息隊列的應用場景

Linux消息隊列通常用於進程間通信，可以被廣泛應用於許多領域，比如：

• 進程間的各種消息通知
• 通過消息，實現進程間的同步和互斥
• 進程間的請求和響應消息交換
• 進程間傳遞數據

九、Linux消息隊列msgrcv

msgrcv函數用於接收消息隊列中的消息，並將其存儲在指定的緩衝區中。

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>

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

十、Linux消息隊列 go

go語言可以使用系統包syscall來進行Linux消息隊列的相關處理，具體用法請參考官方文檔。