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1.进程间通信（IPC：Inter-Process Communication）
常见的IPC方式：
匿名管道，命名管道，共享内存，消息队列，信号量。
System -V 消息队列
生命周期随内核，不随进程。
也就是说，当前面一个创建了一个消息队列，但是没有进行销毁，最后进程也结束了。当下次新的进程再次创建的时候，就会出错。
消息队列的销毁：1.命名销毁。 2.msgctl。 3.系统重启。
需要注意的是，如果在编程过程中，虽然写了msgctl进行销毁，如果提前终止了进程，消息队列也是没有进行销毁的。
下面会对这些函数进行封装。包括msgqueue类，客户端，服务端。
2.MSGGET函数
函数原型：
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>int msgget(key_t key, int msgflg);成功返回消息队列唯一标识符。
错误返回-1。
功能：
官方说明：
获取一个System V 消息队列标识符（get a System V message queue identifier）。类型为int
也就是说，通过这个函数，可以创建一个消息队列，然后返回一个消息队列标识符（这个是给用户态唯一确定的标识符，在内核态是通过key来唯一定位一个标识符）。
参数key
The msgget() system call returns the System V message queue identifier associated with the value of the key argument.
msgget通过key去创建消息队列，key值我们可以通过ftok函数去创建。（下面会讲解）。
参数msgflag
IPC_CREATE：如果key对应的消息队列不存在则创建，如果存在就获取它的ID。
IPC_CREATE|IPC_EXCL_：两个一起使用，唯一的不同就是如果存在则出错。
另外可以加上权限：
如果权限设置为0666，系统的umask为022，最终的权限就是0666&(~022)=0644.
权限是八进制的，打印的时候，要记得按八进制打印更方便观察。第1位是特殊标记位，未启用。
3.ftok函数
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);pathname是文件路径，proj_id的值是0-255的值（也就是取int的低8位）。
然后回通过pathname和proj_id唯一创建一个key_t类型的键值。
如果创建失败，可以更换文件路径或者proj_id进行重新尝试。
3.msgctl函数
msgctl函数用于对System V消息队列进行控制操作，如获取消息队列的状态、设置消息队列的属性或删除消息队列。
函数原型
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
参数msqid
这个就是上面msgget函数的返回值，消息队列的标识符。
参数cmd
这个就是要进行哪种操作。
| IPC_STAT | 获取消息队列的状态信息 |
| IPC_SET | 设置属性 |
| IPC_RMID | 删除消息队列 |
buf：指向msqid_ds结构体的指针，用于获取或设置消息队列的信息。对于IPC_STAT和IPC_SET，buf必须是一个有效的指针；对于IPC_RMID，buf可以是NULL。
struct msqid_ds {struct ipc_perm msg_perm; // 权限信息struct msg *msg_first; // 消息队列中的第一个消息struct msg *msg_last; // 消息队列中的最后一个消息ulong msg_cbytes; // 消息队列中当前的总字节数ulong msg_qnum; // 消息队列中当前的总消息数ulong msg_qbytes; // 消息队列中最大可容纳的字节数pid_t msg_lspid; // 最近一个执行`msgsnd`的进程PIDpid_t msg_lrpid; // 最近一个执行`msgrcv`的进程PIDtime_t msg_stime; // 最近一次执行`msgsnd`的时间time_t msg_rtime; // 最近一次执行`msgrcv`的时间time_t msg_ctime; // 最近一次改变消息队列的时间
};#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <cstring>
#include <string>
#include <iomanip>int main()
{key_t key=ftok("./",123);int msgid=msgget(key,IPC_CREAT|0666);if(-1==msgid){std::cout<<"创建消息队列失败！"<<std::endl;}struct msqid_ds ds;msgctl(msgid,IPC_STAT,&ds);printf("Mode: %04o\n", ds.msg_perm.mode);std::cout<<std::setw(4)<<std::setfill('0')<<std::oct<<ds.msg_perm.mode<<std::endl;getchar();msgctl(msgid,IPC_RMID,0);return 0;
}
删除消息队列
bool destroy(){int n=msgctl(_msgfd,IPC_RMID,0);if(-1==n){std::cerr<<"msgctl error"<<std::endl;return false;}std::cout<<"destroy success"<<std::endl;return true;
}4.msgsnd函数
函数原型
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
msqid参数
消息队列唯一标识符
msgp参数
必须满足第一个为long类型，其他的是数据部分。可以设置为如下类型：
struct mymsg {long mtype; // 消息类型char mtext[1024]; // 消息数据
};msgsz参数
这是消息数据的大小，不包括long类型的mtype大小。
msgflag参数
IPC_NOWAIT：如果消息队列已满，则立即返回，而不是阻塞等待。
0：默认行为，如果消息队列已满，则阻塞等待，直到消息被发送或超时。
5.msgrcv函数
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,int msgflg);msgid，msgp，msgsz和上面的一样。
msgtyp参数
消息的类型，用于选择性接收消息：
0 | 收队列中第一个消息。 |
| 正整数 | 接收类型等于 msgtyp 的消息 |
| 负整数 | 接收类型小于或等于 abs(msgtyp) 的消息 |
通过这个参数，可以设置优先级，看先读取哪个，如果失败，再读取哪些。
msgflag参数
IPC_NOWAIT：如果队列中没有符合条件的消息，则立即返回，而不是阻塞等待。
MSG_NOERROR：如果消息的大小超过 msgsz，则截断消息（只接收前 msgsz 字节）。
返回值
成功：返回接收到的消息数据部分的大小（以字节为单位）。
失败：返回 -1，并设置 errno 以指示错误。
MsgQueue类封装
对于客户端，只进行消息队列的获取，不进行创建，而服务端确确实实要进行创建一个新的消息队列。服务端msgget就设置参数为IPC_CREATE|IPC_EXCL|0666。
#pragma once#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <cstring>
#include <string>#define PATH_NAME "/tmp"
#define PROJ_ID 0x12
#define GLOBAL_MSG_FD -1
#define MTEXT_SIZE 128
#define CLIEN_TYPE 1
#define SERVER_TYPE 2namespace msgqueue{class MsgQueue{public://定义类型结构体struct MsgBuff{long mtype;char mtext[MTEXT_SIZE];};MsgQueue():_msgfd(GLOBAL_MSG_FD){}//选项由外部决定bool create(int flag){key_t key=ftok(PATH_NAME,PROJ_ID);if(-1==key){std::cerr<<"key error"<<std::endl;return false;}_msgfd=msgget(key,flag);if(-1==_msgfd){std::cerr<<"msgget error"<<std::endl;return false;}std::cout<<"create success!msgid:"<<_msgfd<<" key:"<<key<<std::endl;return true;}bool destroy(){int n=msgctl(_msgfd,IPC_RMID,0);if(-1==n){std::cerr<<"msgctl error"<<std::endl;return false;}std::cout<<"destroy success"<<std::endl;return true;}bool send(int mtype,std::string& mtext){MsgBuff msgbuff;memset(&msgbuff,0,sizeof(msgbuff));msgbuff.mtype=mtype; memcpy(&msgbuff.mtext,mtext.c_str(),mtext.size()); //发送数据int n=msgsnd(_msgfd,&msgbuff,mtext.size(),0);if(-1==n){std::cerr<<"msgsnd error"<<std::endl;return false;}return true;}bool recv(int mtype,std::string& mtext){MsgBuff msgbuff;memset(msgbuff.mtext,0,sizeof(msgbuff.mtext));size_t end=msgrcv(_msgfd,&msgbuff,MTEXT_SIZE-1,mtype,0);if(-1==end){std::cerr<<"msgrcv error"<<std::endl;return false;}mtext=msgbuff.mtext;return true;}private:int _msgfd;};class Server:public MsgQueue{public:Server(){if(false==create(IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666)){std::cerr<<"create error"<<std::endl;}}~Server(){if(false==destroy()){std::cerr<<"destroy error"<<std::endl;}}};class Client:public MsgQueue{public:Client(){//只进行获取，不进行创建，若干不存在，则出错if(false==create(IPC_CREAT)){std::cerr<<"create error"<<std::endl;}}~Client(){}};
}客户端：
#include "msgqueue.hpp"int main()
{msgqueue::Client client;while(1){std::string s;std::cout<<"请输入发送的信息：";std::cin>>s;client.send(CLIEN_TYPE,s);if("quit"==s){break;}}
}服务端：
#include "msgqueue.hpp"int main()
{msgqueue::Server server;while(1){std::string s;server.recv(CLIEN_TYPE,s);if("quit"==s){break;}std::cout<<s<<std::endl;}
}