System V包含三种IPC机制（消息队列、信号量和共享内存），通常称为System V IPC。后来被收录到Unix的XSI标准之中故又称为XSI IPC。所以当你看到System V IPC 和 XSI IPC的时候实际上指的是同一种东西。
在Linux中,描叙这几种System V IPC对象的数据结构中都包含一个ipc_perm结构,这个结构中包含了对象的所有者,创建者和进程的用户ID,组ID,还包括对象的访问权限和IPC对象关键字(键值).__key是ipc对象（消息队列、信号量和共享内存）对应的句柄，是IPC对象的唯一标识符。
三种IPC机制都有对应的结构体，这些结构体中有一个共同的成员就是这个ipc_perm，用来标识IPC对象的权限。
ipc_perm
这是一个结构体。他的英文含义是：ipc permission（IPC权限）
struct ipc_perm {
key_t __key; /* key */
uid_t uid; /* 所有者的有效用户ID */
gid_t gid; /* 所有者的有效组ID */
uid_t cuid; /* 创造者的有效用户ID */
gid_t cgid; /* 创造者的有效组ID */
unsigned short mode; /* 权限 */
unsigned short __seq; /* 可忽略 */
};
消息队列的结构
struct msqid_ds {
struct ipc_perm msg_perm; /* IPC对象结构体 */
struct msg *msg_first; /*消息队列头指针*/
struct msg *msg_last; /*消息队列尾指针*/
__kernel_time_t msg_stime; /*最后一次插入消息队列消息的时间*/
__kernel_time_t msg_rtime; /*最后一次接收消息即删除队列中一个消息的时间*/
__kernel_time_t msg_ctime; /* 最后修改队列的时间*/
unsigned long msg_lcbytes; /* Reuse junk fields for 32 bit */
unsigned long msg_lqbytes; /* ditto */
unsigned short msg_cbytes; /*队列上所有消息总的字节数 */
unsigned short msg_qnum; /*在当前队列上消息的个数 */
unsigned short msg_qbytes; /* 队列最大的字节数 */
__kernel_ipc_pid_t msg_lspid;/* 发送最后一条消息的进程的pid */
__kernel_ipc_pid_t msg_lrpid;/* 接收最后一条消息的进程的pid */
};
消息队列结构体中的第一条内容就是IPC结构体，IPC结构体是system v系列的IPC对象所共有的数据结构。
我们首先应该知道什么是消息队列？
消息队列是消息的链接表，存放在内核中，并有消息队列标识符标识。
消息队列提供了从一个进程向另外一个进程发送一块数据的方法，每个数据块都被认为是有一个类型，接收者进程接收的数据块可以有不同的类型值。需要注意的是，消息队列不是严格意义上的先进先出，而是区分了数据类型，在同类型的数据中，是先进先出的
消息队列也有管道一样的不足，就是每条消息的最大长度是有上限的（MSGMAX），每个消息队列的总字节数是有上限的（MSGMNB），系统上消息队列的总数（消息条目数）也有一个上限（MSGMNI）。
消息队列相关函数接口说明
1.msgget（）函数
用于创建和访问一个消息队列
int msgget(key_t, key, int msgflg);
key: 类似于端口号，也可以由ftok函数生成。
ftok函数：key_ftok(const char*pathname,int proj_id);
msgflg: 存在两个IPC标志，即IPC_CREAT和IPC_EXCL。
①IPC_CREAT: 如果IPC不存在，则创建一个IPC资源，否则打开操作。
②IPC_EXCL: 只有在共享内存不存在的时候，新的共享内存才建立，否则出错。如果单独使用IPC_EXCL，xxxget（）函数要么返回一个已经存在的共享内存的操作符，要么返回一个新建的共享内存的标识符。
③如果IPC_CREAT和IPC_EXCL同时使用，xxxget（）函数将返回一个新建的IPC标识符。如果该IPC资源已经存在，则返回-1出错。这样就保证了只有是二者同时使用，我们就可以保证所得的对象一定是新建的。
2、msgsnd()函数
该函数用来把消息添加到消息队列中。它的原型为：
int msgsend(int msgid, const void *msg_ptr, size_t msg_sz, int msgflg);
msgid是由msgget函数返回的消息队列标识符。
msg_ptr是一个指向准备发送消息的指针，此位置用来暂时存储发送和接受的消息：是一个用户可以定义的通用结构，形态如下
struct msgstu
{
long type; //大于0
char mtext[用户指定大小];
};
msg_sz 是msg_ptr指向的消息的长度，注意是消息的长度，即char mtext[用户指定大小]的长度，而不是整个结构体的长度，也就是说msg_sz是不包括长整型消息类型成员变量的长度。
msgflg 用于控制当前消息队列满或到达系统上限时将要发生的事情。
如果调用成功，消息数据的一分副本将被放到消息队列中，并返回0，失败时返回-1.
3、msgrcv()函数
该函数用来从一个消息队列获取消息，它的原型为
int msgrcv(int msgid, void *msg_ptr, size_t msg_st, long int msgtype, int msgflg);
msgid, msg_ptr, msg_st 的作用与msgsnd()函数同。
msgtype：它可以实现接受优先级的简单形式
msgflg 用于控制当队列中没有相应类型的消息可以接收时将发生的事情。
调用成功时，该函数返回放到接收缓存区中的字节数，消息被复制到由msg_ptr指向的用户分配的缓存区中，然后删除消息队列中的对应消息。失败时返回-1。
4、msgctl()函数
该函数用来控制消息队列，它与共享内存的shmctl函数相似，它的原型为：
int msgctl(int msgid, int cmd, struct msgid_ds *buf);
msgid：由msgget函数返回的消息队列标识符。
cmd：指将要采取的动作，系统定义了3种cmd操作：
IPC_STAT：该命令用来获取消息队列对应的 msgid_ds数据结构，并将保存到buf指定的地址空间。
IPC_SET：设定消息队列的属性，要设置的属性存储在buf里面。
IPC_RMID：从内核中删除msgid表示的消息队列。
buf：指向msg_ds结构的指针，它指向消息队列模式和访问权限的结构。
它搭配第二个参数使用，此处若第二个参数为删除操作，这个参数为NULL即可。
msg_ds结构体的内容如下：
struct msgid_ds
{
uid_t shm_perm.uid;
uid_t shm_perm.gid;
mode_t shm_perm.mode;
};
成功时返回0，失败时返回-1。
我用消息队列模拟实现了回显服务器**
//common.h
#progma once
include<stdio.h>
include<string.h>
include<unistd.h>
include<sys/msg.h>
include<stdlib.h>
defiCLIENT_TYPE efine SERVER_TYPE 2
define PATHNAME"."
define PROJ_ID 0x1
typedef struct Msgbuf{
long type;
char text[1024];
}Msgbuf;
int CreateMQ();
int OpenMQ();
int DestroyMQ(int mqid);
int ReadMQ(int mqid, long type, char*buf, size_t size);
int WriteMQ(int mqid,long type,char*buf, size_t size);
common.c
include"common.h"
int CommonMQ(int flags){
key_t key = ftok(PATHNAME, PROJ_ID);
int mqid = msgget(key,flags);
if (mqid<0){
perror("msgget");
return -1;
}
return mqid;
}
int CreateMQ(){
return CommonMQ(IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666);//如果不存在，就创建一个新的消息队列，如果已经存在，就调用失败
//0666当前进程对消息队列的读写权限
}
int OpenMQ(){
return CommonMQ(IPC_CREAT);\\IPC_CREAT如果不存在，就创建一个新的消息队列，如果已经存在，就打开
}
int DestroyMQ(int mqid){
int ret = msgctl(mqid, IPC_RMID, NULL);
if (ret < 0){
perror("msgctl");
return -1;
}
return ret;
}
int ReadMQ（int mqid, long type, char*buf, size_t size）
{
Msgbuf msgbuf;
int ret = msgrcv(mqid, &msgbuf, sizeof(msgbuf.text), type, 0);
if (ret < 0){
perror("msgrcv");
return -1;
}
//约定让调用者提供的缓冲区大于sizeof（msgbuf.text)
if (size <= sizeof(msgbuf.text)){
return -1;
}
strcpy(buf, msgbuf.text);
//成功返回实际放到接收缓存区的字符个数，失败返回-1
return ret;
}
int WriteMQ（int mqid,long type, char*buf, size_t size）{
Msgbuf msgbuf;
msgbuf.type = type;
if (size >= sizeof(msgbuf.text)){
return -1;
}
strcpy(msgbuf.text, buf);
int ret=msgsnd(mqid, &msgbuf, sizeof(msgbuf.text), 0);
if (ret < 0)
{
perror("msgsnd");
return -1;
}
return ret;
}
//client.c
include"common.h"
int main(){
int mqid = OpenMQ();
printf("mqid=%d\n", mqid);
while (1){
printf("> ");
fflush(stdout);
char buf[2048] = { 0 };
ssize_t read_size = read(0, buf, sizeof(buf)-1);
if (read_size < 0){
perror("read");
break;
}
if (read_size==0){
printf("read done\n");
break;
}
buf[read_size] = '\0';
int ret = WriteMQ(mqid, CLIENT_TYPE, buf, strlen(buf));
if (ret < 0)
{
printf("WriteMQ error!\n");
break;
}
ret = ReadMQ(mqid, SERVER_TYPE, buf, sizeof(buf)-1);
if (ret < 0){
printf("ReadMQ error!\n");
break;
}
printf("[server]%s\n", buf);
}
return 0;
}
//server.c
include"common.h"
int main()
{
int mqid = CreateMQ();
printf("mqid:%d\n", mqid);
while (1){
char buf[2048] = { 0 };
int ret = ReadMQ(mqid, CLIENT_TYPE,buf, sizeof(buf)-1);
if (ret < 0)
{
printf("ReadMQ error!\n");
continue;
}
printf("[client]%s\n", buf);
ret = WriteMQ(mqid, SERVER_TYPE, buf, strlen(buf));
if (ret < 0){
printf("WriteMQ error!\n");
continue;
}
}
DestroyMQ(mqid);
return 0;
}
//Makefile
.PHONY:all
all:client server
client:client.c common.c
gcc -o $@ $^
server:server.c common.c
gcc -o $@ $^
.PHONY:clean
clean:
rm -f client server
消息队列小结
双向通信
用于随意进程，不需要有亲缘关系
面向数据块 以数据块为单位进行读写,底层是链表
自带同步互斥 消息队列读完了再读，就会阻塞在reserve函数中
生命周期随内核 所有使用消息队列的进程都退出了，消息队列的资源还在，除非显式的删除或操作系统重启