消息队列本质上是位于内核空间的链表，链表的每个节点都是一条消息。每一条消息都有自己的消息类型，消息类型用整数来表示，而且必须大于 0。每种类型的消息都被对应的链表所维护：
图1 位于内核空间的消息队列.png
其中数字 1 表示类型为 1 的消息，数字2、3、4 类似。彩色块表示消息数据，它们被挂在对应类型的链表上。
值得注意的是，刚刚说过没有消息类型为 0 的消息，实际上，消息类型为 0 的链表记录了所有消息加入队列的顺序，其中红色箭头表示消息加入的顺序。
3、消息数据格式
无论你是发送还是接收消息，消息的格式都必须按照规范来。简单的说，它一般长成下面这个样子：
struct Msg{ long type; // 消息类型。这个是必须的，而且值必须 > 0，这个值被系统使用 // 消息正文，多少字节随你而定 // ... };所以，只要你保证首4字节(32 位 linux 下的 long)是一个整数就行了。 举个例子：
struct Msg { long type; char name[20]; int age; } msg; struct Msg { long type; int start; int end; } msg;从上面可以看出，正文部分是什么数据类型都没关系，因为消息队列传递的是 2 进制数据，不一定非得是文本。
msgsnd 函数用于将数据发送到消息队列。如果该函数被信号打断，会设置 errno 为 EINTR。
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);参数 msqid：ipc 内核对象 id 参数 msgp：消息数据地址 参数 msgsz：消息正文部分的大小（不包含消息类型） 参数 msgflg：可选项 该值为 0：如果消息队列空间不够，msgsnd 会阻塞。 IPC_NOWAIT：直接返回，如果空间不够，会设置 errno 为 EAGIN.
返回值：0 表示成功，-1 失败并设置 errno。
msgrcv 函数从消息队列取出消息后，并将其从消息队列里删除。
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);参数 msqid：ipc 内核对象 id 参数 msgp：用来接收消息数据地址 参数 msgsz：消息正文部分的大小（不包含消息类型） 参数 msgtyp：指定获取哪种类型的消息
msgtyp = 0：获取消息队列中的第一条消息 msgtyp > 0：获取类型为 msgtyp 的第一条消息，除非指定了 msgflg 为MSG_EXCEPT，这表示获取除了 msgtyp 类型以外的第一条消息。 msgtyp < 0：获取类型 ≤|msgtyp|≤|msgtyp| 的第一条消息。 参数 msgflg：可选项。 如果为 0 表示没有消息就阻塞。 IPC_NOWAIT：如果指定类型的消息不存在就立即返回，同时设置 errno 为 ENOMSG MSG_EXCEPT：仅用于 msgtyp > 0 的情况。表示获取类型不为 msgtyp 的消息 MSG_NOERROR：如果消息数据正文内容大于 msgsz，就将消息数据截断为 msgsz
程序 msg_send 和 msg_recv 分别用于向消息队列发送数据和接收数据。
6.1 msg_send
msg_send 程序定义了一个结构体 Msg，消息正文部分是结构体 Person。该程序向消息队列发送了 10 条消息。 msg_send.c
#include <unistd.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef struct { char name[20]; int age; }Person; typedef struct { long type; Person person; }Msg; int main(int argc, char *argv) { int id = msgget(0x8888, IPC_CREAT | 0664); Msg msg[10] = { {1, {"Luffy", 17}}, {1, {"Zoro", 19}}, {2, {"Nami", 18}}, {2, {"Usopo", 17}}, {1, {"Sanji", 19}}, {3, {"Chopper", 15}}, {4, {"Robin", 28}}, {4, {"Franky", 34}}, {5, {"Brook", 88}}, {6, {"Sunny", 2}} }; int i; for (i = 0; i < 10; ++i) { int res = msgsnd(id, &msg[i], sizeof(Person), 0); } return 0; }程序 msg_send 第一次运行完后，内核中的消息队列大概像下面这样：
图2 第一次执行完 msg_send 后的消息队列.png
6.2 msg_recv
msg_recv 程序接收一个参数，表示接收哪种类型的消息。比如./msg_recv 4 表示接收类型为 4 的消息，并打印在屏幕。
#include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <errno.h> typedef struct { char name[20]; int age; }Person; typedef struct { long type; Person person; }Msg; void printMsg(Msg *msg) { printf("{ type = %ld, name = %s, age = %d }\n", msg->type, msg->person.name, msg->person.age); } int main(int argc, char *argv[]) { if (argc < 2) { printf("usage: %s <type>\n", argv[0]); return -1; } // 要获取的消息类型 long type = atol(argv[1]); // 获取 ipc 内核对象 id int id = msgget(0x8888, 0); Msg msg; int res; while(1) { // 以非阻塞的方式接收类型为 type 的消息 res = msgrcv(id, &msg, sizeof(Person), type, IPC_NOWAIT); if (res < 0) { // 如果消息接收完毕就退出，否则报错并退出 if (errno == ENOMSG) { printf("No message!\n"); break; } } // 打印消息内容 printMsg(&msg); } return 0; }6.3 编译
[root@localhost ~]# gcc msg_send.c -o msg_send [root@localhost ~]# gcc msg_recv.c -o msg_recv6.4 运行
先运行 msg_send，再运行 msg_recv。 接收所有消息
接收类型为 4 的消息
获取和设置消息队列的属性
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);msqid：消息队列标识符 cmd：控制指令 IPC_STAT:获得msgid的消息队列头数据到buf中 IPC_SET：设置消息队列的属性，要设置的属性需先存储在buf中，可设置的属性包括：msg_perm.uid、msg_perm.gid、msg_perm.mode以及msg_qbytes buf：消息队列管理结构体。
返回值： 成功：0 出错：-1，错误原因存于error中 EACCESS：参数cmd为IPC_STAT，确无权限读取该消息队列 EFAULT：参数buf指向无效的内存地址 EIDRM：标识符为msqid的消息队列已被删除 EINVAL：无效的参数cmd或msqid EPERM：参数cmd为IPC_SET或IPC_RMID，却无足够的权限执行
实例
#include <stdio.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h> #include <error.h> struct msgbuf{ long mtype ; char mtext[] ; } ; int main(int argc, char **argv){ int msqid ; struct msqid_ds info ; struct msgbuf buf ; struct msgbuf buf1 ; int flag ; int sendlength, recvlength ; msqid = msgget( IPC_PRIVATE, 0666 ) ; if ( msqid < 0 ){ perror("get ipc_id error") ; return -1 ; } buf.mtype = 1 ; strcpy(buf.mtext, "happy new year!") ; sendlength = sizeof(struct msgbuf) - sizeof(long) ; flag = msgsnd( msqid, &buf, sendlength , 0 ) ; if ( flag < 0 ){ perror("send message error") ; return -1 ; } buf.mtype = 3 ; strcpy(buf.mtext, "good bye!") ; sendlength = sizeof(struct msgbuf) - sizeof(long) ; flag = msgsnd( msqid, &buf, sendlength , 0 ) ; if ( flag < 0 ){ perror("send message error") ; return -1 ; } flag = msgctl( msqid, IPC_STAT, &info ) ; if ( flag < 0 ){ perror("get message status error") ; return -1 ; } printf("uid:%d, gid = %d, cuid = %d, cgid= %d\n" , info.msg_perm.uid, info.msg_perm.gid, info.msg_perm.cuid, info.msg_perm.cgid ) ; printf("read-write:%03o, cbytes = %lu, qnum = %lu, qbytes= %lu\n" , info.msg_perm.mode&0777, info.msg_cbytes, info.msg_qnum, info.msg_qbytes ) ; system("ipcs -q") ; recvlength = sizeof(struct msgbuf) - sizeof(long) ; memset(&buf1, 0x00, sizeof(struct msgbuf)) ; flag = msgrcv( msqid, &buf1, recvlength ,3,0 ) ; if ( flag < 0 ){ perror("recv message error") ; return -1 ; } printf("type=%d, message=%s\n", buf1.mtype, buf1.mtext) ; flag = msgctl( msqid, IPC_RMID,NULL) ; if ( flag < 0 ){ perror("rm message queue error") ; return -1 ; } system("ipcs -q") ; return 0 ; }
