mq 是 Message Queue（消息队列）的缩写，在 Linux 中，消息队列是一种进程间通信机制，它允许一个或多个发送者将消息发送给一个或多个接收者，与管道和信号量等其他 IPC 机制相比，消息队列具有一些显著优点：

• 生命周期随内核：消息队列独立于创建它的进程，即使进程退出，队列中的消息仍然存在，直到被显式删除或系统重启。
• 类型化消息：可以发送和接收带有特定类型的消息，接收者可以根据类型有选择地接收消息。
• 容量更大：相比于管道（通常几 KB），消息队列可以存储更多的消息。
• 更丰富的功能：支持消息优先级、非阻塞操作等。

在 Linux 中，与消息队列交互主要有两种方式：

1. 使用命令行工具：主要用于查看、管理和删除已有的消息队列。
2. 使用 C 语言库函数：在应用程序中创建、发送和接收消息。

下面我们重点介绍命令行工具。

查看 ipcs 命令

ipcs 是一个强大的命令，用于查看系统上现有的 IPC 资源，包括消息队列、共享内存 和 信号量。

基本用法

要查看所有消息队列,使用 ipcs -q：

# 查看所有消息队列的摘要信息
ipcs -q
# 或者使用长选项
ipcs --queues

输出解读

执行 ipcs -q 后，你会看到类似下面的输出：

------ Message Queues --------
key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages
0x00000000 65536      root       644        0            0
0x12345678 196609     myuser     660        128          2

每一列的含义如下：

• key: 消息队列的键值，这是在创建队列时指定的，用于唯一标识一个队列，如果键为 0x00000000，通常表示这是一个私有队列（通过 msgget 使用 IPC_PRIVATE 标志创建）。
• msqid: 消息队列的 ID，这是系统内部使用的唯一标识符，当你想要在程序中操作这个队列时，需要使用这个 ID。
• owner: 拥有该队列的用户。
• perms: 队列的权限，格式为八进制（644，表示所有者有读写权限，组用户和其他用户有读权限）。
• used-bytes: 队列中当前所有消息占用的总字节数。
• messages: 队列中当前消息的总数量。

常用选项

• -i msqid: 显示指定 ID 的消息队列的详细信息。

  # 查看 ID 为 196609 的消息队列详情
  ipcs -i 196609

  输出会包含该队列的限制（如最大字节数、最大消息数）和当前状态。

• -p: 显示创建和最后操作该队列的进程 ID (PID)。

  ipcs -q -p

• -c: 显示创建该队列的命令。

  ipcs -q -c

• --human: 以人类可读的格式显示大小（KB, MB）。

  ipcs -q --human

删除 ipcrm 命令

ipcrm 用于删除一个或多个指定的 IPC 资源，包括消息队列、共享内存和信号量。

警告：使用 ipcrm 会立即删除指定的 IPC 资源，并且队列中所有未读的消息都会被永久销毁，请谨慎使用，特别是在生产环境中。

删除消息队列

有两种方式可以删除消息队列：

通过队列 ID (msqid) 删除

这是最常用的方式,你可以先使用 ipcs -q 找到要删除的队列的 msqid，然后用它来删除。

# 删除 ID 为 196609 的消息队列
ipcrm -q 196609

通过队列键 (key) 删除

如果你知道创建队列时使用的键,也可以直接通过键来删除。

# 删除键为 0x12345678 的消息队列
ipcrm -Q 0x12345678

删除其他 IPC 资源

ipcrm 也可以删除共享内存 (-m) 和信号量 (-s)。

# 删除 ID 为 shmid 的共享内存段
ipcrm -m shmid
# 删除 ID 为 semid 的信号量集
ipcrm -s semid

强制删除所有消息队列（不推荐）

如果你想清理掉系统上所有由当前用户创建的消息队列,可以结合 ipcs 和 xargs 来实现。

# 警告：此命令会删除当前用户所有的消息队列！
ipcs -q | awk 'NR > 2 {print $2}' | xargs -n 1 ipcrm -q

命令解释:

1. ipcs -q: 列出所有消息队列。
2. awk 'NR > 2 {print $2}': awk 用于处理文本。NR > 2 表示跳过前两行（标题行），{print $2} 表示打印每一行的第二列，也就是 msqid。
3. xargs -n 1 ipcrm -q: xargs 将 awk 输出的 msqid 列表作为参数，逐个（-n 1）传递给 ipcrm -q 命令执行。

sendmsg 和 recvmsg 命令

sendmsg 和 recvmsg 是 C 语言库函数，而不是直接的 shell 命令，Linux 提供了两个简单的命令行工具 sendmsg 和 recvmsg（通常包含在 util-linux 包中），它们是这些 C 函数的薄封装，用于在命令行上快速测试和交互消息队列。

使用 sendmsg 发送消息

# 基本语法
sendmsg [options] msqid "message_text"
# 常用选项
# -t <type>: 指定消息的类型（一个正整数）
# -c: 以文本模式发送
# -b: 以二进制模式发送

示例: 假设我们有一个 msqid 为 196609 的消息队列，我们想发送一条类型为 1 的消息。

# 发送一条类型为 1 的文本消息 "Hello from the command line"
sendmsg -t 1 196609 "Hello from the command line"

使用 recvmsg 接收消息

# 基本语法
recvmsg [options] msqid
# 常用选项
# -t <type>: 指定要接收的消息类型
#     -t 0: 接收队列中第一个消息（FIFO）
#     -t > 0: 接收指定类型的消息
#     -t < 0: 接收类型小于或等于 abs(type) 的最低类型消息
# -n: 以非阻塞模式接收，如果队列为空，立即返回而不是等待。
# -o: 从队列中移除接收到的消息（默认行为）。
# -l: 只列出消息而不从队列中移除。

示例: 从 msqid 为 196609 的队列中接收消息。

# 阻塞式接收类型为 1 的消息（如果没有，会一直等待）
recvmsg -t 1 196609
# 非阻塞式接收类型为 1 的消息（如果没有，会立即报错并退出）
recvmsg -t 1 -n 196609
# 只查看队列中最早的一条消息，但不删除它
recvmsg -l 196609

总结与工作流

1. 创建：消息队列通常由 C 程序通过 msgget() 函数创建，键值可以通过 ftok() 生成或手动指定。
2. 查看：使用 ipcs -q 查看系统上所有消息队列的状态，找到你关心的队列的 msqid 和 key。
3. 交互：使用 sendmsg 和 recvmsg 命令向队列发送或从中读取消息，用于调试或简单的测试。
4. 删除：当不再需要消息队列时，使用 ipcrm -q <msqid> 或 ipcrm -Q <key> 将其从系统中移除，释放资源。

掌握这几个命令,你就可以在 Linux 系统上有效地管理和调试基于消息队列的应用程序了。