Scambiare messaggi tra processi tramite l'utilizzo delle code

Dopo aver visto un esempio su come generare nuovi processi tramite l’utilizzo della chiamata fork(), ecco un altro esempio che mostra come far comunicare tra loro i processi tramite l’utilizzo delle code.

Codice sorgente:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

// librerie necessarie per l'utilizzo delle code di messaggi
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>

// dimensione del messaggio
#define DIM_MSG 128

// struttura 'msg' che contiene il tipo e il testo del messaggio
typedef struct
{
	long mtype;
	char mtext[DIM_MSG];
} msg;

void produttore(int coda);
void consumatore(int coda);

int main()
{
	// il "descrittore di coda" è un valore ritornato dalla funzione msgget() che permette al processo di riferirsi a quella coda
	int ds_coda;

	// la "chiave" di una coda è un numero intero positivo univoco tramite il quale i processi identificano una coda
	// con il valore speciale IPC_PRIVATE si specifica una nuova coda non ancora creata
	key_t chiave = IPC_PRIVATE;

	// IPC_CREAT specifica che se una coda con la stessa chiave non esiste, allora verrà creata
	// con IPC_EXCL il sistema assicura che sia il processo chiamante ad aver creato la coda
	// 0660 è un ottale che rappresenta i permessi, analogamente ai permessi del filesystem UNIX
	ds_coda = msgget(chiave, IPC_CREAT|IPC_EXCL|0660);

	// si ferma nel caso di errore durante la creazione della coda
	if (ds_coda == -1)
	{
		printf("Errore nella chiamata msgget().n");
		exit(1);
	}

	// crea i due processi figli "produttore" e "consumatore"
	if (fork() != 0)
	{
		if (fork() != 0)
		{
			// il processo padre aspetta che i figli terminino
			wait(NULL);
			wait(NULL);
		}
		else
			produttore(ds_coda);
	}
	else consumatore(ds_coda);

	// msctl è la chiamata per modificare le code
	// il parametro IPC_RMID rimuove la coda associata a "ds_coda"
	msgctl(ds_coda, IPC_RMID, NULL);

	exit(0);
}

// tramite una coda, il "produttore" legge le stringhe da tastiera e le mette in coda
void produttore(int coda)
{
	msg messaggio;
	printf("Inserire i messaggi ('quit' per terminare): n");

	do
	{
		// legge la stringa di dimensione DIM_MSG e la assegna a 'messaggio.mextext'
		fgets(messaggio.mtext, DIM_MSG, stdin);
		messaggio.mtype = 1;

		// manda la stringa alla coda, restituendo un messaggio di allerta in caso di errore
		// con il parametro IPC_NOWAIT la funzione 'msgsnd' restituisce errore se trova la coda piena, altrimenti aspetterebbe fino a quando non si libera lo spazio sufficiente nella coda per aggiungere il messaggio
		if (msgsnd(coda, &messaggio, strlen(messaggio.mtext)+1, IPC_NOWAIT) == -1)
		{
			printf("Errore nell'inserimento del messaggio.n");
			exit(1);
		}

		printf("nMessaggio inviato: %sn", messaggio.mtext);
	}
	while (strcmp(messaggio.mtext, "quitn") != 0); // ripete il ciclo fino a quando non si inserisce "quit"
	exit(0);
}

// il "consumatore" legge i messaggi dalla coda e li stampa in output
void consumatore(int coda)
{
	msg messaggio;
	do
	{
		// legge un messaggio assegnandolo alla variabile 'messaggio' e fermandosi se non ce ne sono
		if (msgrcv(coda, &messaggio, DIM_MSG, 1, 0) == -1)
		{
			printf("Errore durante l'estrazione del messaggio.n");
			exit(1);
		}

		printf("Messaggio ricevuto: %sn", messaggio.mtext);
	}
	while (strcmp(messaggio.mtext, "quitn") != 0); // ripete il ciclo fino a quando non incontra "quit"
	exit(0);
}