实验步骤：
1、学习匿名管道和消息队列相关的系统调用 pipe()、msgget()、msgsnd()、msgrcv()、msgctl()等的功能和使用。

2、编写程序分别实现下述功能：
（1）使用pipe() 实现父子进程之间的通信，子进程向父进程发送自己的进程标识符，以及字符串“is sending a message to parent!”。父进程则通过管道读出子进程发来的消息，将消息显示在屏幕上。
（2）使用消息队列相关系统调用进行通信，由进程A发送数据，由进程B接受数据并显示在屏幕上（显示信息包括发送方、接收方和正文）。
（3）使用pipe() 实现兄弟进程之间的通信，使兄弟进程实现命令
“ls | wc -l”的功能。

(1)参考：https://blog.csdn.net/qq_35433716/article/details/86171936
https://blog.csdn.net/weixin_45003868/article/details/119256265
https://www.freesion.com/article/93251297376/
https://blog.csdn.net/jinmie0193/article/details/79865077
使用pipe() 实现父子进程之间的通信，子进程向父进程发送自己的进程标识符，以及字符串“is sending a message to parent!”。父进程则通过管道读出子进程发来的消息，将消息显示在屏幕上。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/wait.h>
int main(){int pid;pid_t fd[2];char mess[250];int f = pipe(fd);if(f == -1){printf("管道创建失败！\n");}else printf("管道创建完成！\n");pid=fork();if (pid < 0){printf("进程创建失败\n");}if (pid == 0){close(fd[0]);sprintf(mess,"%d is sending a message to parent!",getpid());write(fd[1],mess, sizeof(mess));close(fd[1]);exit(0);}else if(pid > 0){char mess1[250];wait(NULL);close(fd[1]);int s = read(fd[0], mess1,sizeof(mess));  //第二参数别错写messread(fd[0],mess1,sizeof(mess1));printf("%s",mess1);close(fd[0]);}return 0;
}

（2）消息队列刚开始学习一头雾水，看了好久终于差不多会用了
参考：https://www.cnblogs.com/52php/p/5862114.html
https://blog.csdn.net/guoping16/article/details/6584024
https://blog.csdn.net/weixin_43092232/article/details/106013924
1、msgget()函数
原型：int msgget(key_t key, int msgflg)

头文件：
#include<sys/msg.h>
用来创建和访问一个消息队列；
key 意味着使用同样的key可以获得同一个队列的 ID 值，设置后使用一样的即可；msgflg详见参考（里面的0777、0600就是设置的权限）。

2、msgsnd()函数
用来把消息添加到消息队列中；
原型:int msgsend(int msgid, const void *msg_ptr, size_t msg_sz, int msgflg)

头文件：
#include<sys/msg.h>
msgid：消息标识id，msgget()函数返回的队列标识
msgp：发送给队列的消息。msgp可以是任何类型的结构体，但第一个字段必须为long类型，即表明此发送消息的类型，msgrcv根据此接收消息。msgp定义的参照格式如下：

struct s_msg{ /*msgp定义的参照格式*/long type; /* 必须大于0,消息类型 */char mtext[256]; /*消息正文，可以是其他任何类型*/
} msgp;

 msgsz：消息的字节大小，不包含消息类型的长度（4字节）msgflg：设0则当消息队列满时，msgsnd将会阻塞，直到消息能写进消息队列；设IPC_NOWAIT：当消息队列已满的时候，msgsnd函数不等待立即返回；设IPC_NOERROR：若发送的消息大于size字节，则把该消息截断，截断部分将被丢弃，且不通知发送进程。
函数返回值：  成功：0；出错：-1，错误原因存于error中

3、msgrcv()函数
原型： int msgrcv(int msgid, struct msgbuf *msgp, int msgsz, long mtype, int msgflg);

头文件:
#include<sys/msg.h>
从标识符为msqid的消息队列读取消息并存于msgp（结构体的消息正文）中，读取后把此消息从消息队列中删除。
msgid:消息队列的id号
msgp:我们要读到的消息数据存储消息的地址
msgsz：消息的长度
mtype：0：接收第一个消息；(不管消息类型都接受)>0：接收类型等于msgtyp的第一个消息；<0：接收类型等于或者小于msgtyp绝对值的第一个消息
msgflg：可以设置为0，控制消息进入消息队列或返回进程中。

4、msgctl()函数

头文件:#include<sys/msg.h>
格式：int msgctl(int msgid,int cmd,struct msgqid_ds *buf)
功能：对消息队列的控制处理函数
返回值：成功返回0，失败返回-1
参数：
msgid是msgget()函数的返回值
cmd 是对消息队列的处理，如IPC_RMID是从系统内核中删除队列消息、IPC_STAT获取消息队列的详细信息。IPC_SET设置消息队列的信息。
buf是存放消息队列状态结构体的地址。

函数详见参考二

使用消息队列相关系统调用进行通信，由进程A发送数据，由进程B接受数据并显示在屏幕上（显示信息包括发送方、接收方和正文）。
可以先将发送和接受消息分为两个程序

//发送端
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<sys/wait.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/msg.h>struct msgmess{//定义msgmess结构体long type;char text[1024];
};int main(){int id;id = msgget(70,IPC_CREAT|0600);if(id == -1){perror("获取 IPC_ID 失败");return -1;}struct msgmess msg;msg.type = 1;  //不可为0strcpy(msg.text,"zpc");msgsnd(id,&msg,sizeof(msg),0)；
}

//接受端
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<sys/wait.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/msg.h>struct msgmess{long type;char text[1024];
};//定义msgmess结构体int main(){int id;id = msgget(70,IPC_CREAT|0600);if(id == -1){perror("获取 IPC_ID 失败");return -1;}struct msgmess msg;msgrcv(id,&msg,sizeof(msg),1,0); //第四参数置0时不区分消息类型printf(":%s\n",msg.text);
}

使用ipcs -q 命令查看队列情况，如下是初始态

执行两次发送后的状态，字节数是结构体消息大小的执行次数倍，加上啥来着。

执行一次接受消息则会从消息队列里取一次消息。

修改后可以一次输入多个消息

#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<sys/wait.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/msg.h>struct msgmess{long type;char text[1024];
};//定义msgmess结构体int main(){char mess[1024];int id;id = msgget(70,IPC_CREAT|0600);if(id == -1){perror("获取 IPC_ID 失败");return -1;}struct msgmess msg;msg.type = 1;  //不可为0while(1){printf("请输入信息: \n");fgets(mess,BUFSIZ,stdin);  //scanf("%s",mess);strcpy(msg.text,mess);msgsnd(id,&msg,sizeof(msg),0);if(strncmp(mess,"end",3) == 0){break;}sleep(1);}}

同理接受多个消息

#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<sys/wait.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/msg.h>struct msgmess{long type;char text[1024];
};int main(){int id;id = msgget(70,IPC_CREAT|0600);struct msgmess msg;if(id == -1){perror("获取 IPC_ID 失败\n");return -1;}while(1){msgrcv(id,&msg,sizeof(msg),1,0); //第四参数置0时不区分消息类型if (strncmp(msg.text,"end",3) == 0){break;}printf("获得消息:%s\n",msg.text); }if(msgctl(id,IPC_RMID,0) == -1){printf("队列删除失败!\n");}}

再此修改后完成题目要求，在两个进程间传递消息

#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<sys/wait.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/msg.h>
#define MSGKEY 77 //设置msgkey
struct msgmess{long type;char text[1024];
};int main()
{int id;struct msgmess msg;pid_t pid;id = msgget(MSGKEY,0666|IPC_CREAT);//创建消息缓冲队列pid = fork();if(id == -1){perror("获取 IPC_ID 失败");return -1;}if(-1==pid){printf("fork error!\n");}else if(0==pid){msg.type = 1;char in[1024];char mess[1024];while(1){sprintf(in," 被子进程%d成功发送了！",getpid());//获取子进程printf("请输入信息:");scanf("%s",mess);  //scanf("%s",mess);strcat(mess,in);strcpy(msg.text,mess);msgsnd(id,&msg,sizeof(msg),0);if(strncmp(mess,"end",3) == 0){break;}}exit(0);}else{wait(NULL);char in[1024];char mess[1024];while(1){msgrcv(id,&msg,sizeof(msg),1,0); //第四参数置0时不区分消息类型if (strncmp(msg.text,"end",3) == 0){break;}printf("父进程%d",getpid());printf("获得消息:%s\n",msg.text); }if(msgctl(id,IPC_RMID,0) == -1){printf("队列删除失败!\n");}}msgctl(id,IPC_RMID,0);}

这是不从键盘输入内容的测试代码

#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<sys/wait.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/msg.h>
#define MSGKEY 75 //设置msgkey
struct msgform{//定义msgform结构体long mtype;char mtext[1024];
};int main()
{int id;struct msgform msg;id = msgget(MSGKEY,0777|IPC_CREAT);//创建消息缓冲队列pid_t pid;pid = fork();if(pid == -1){printf("fork error!\n");}else if(pid == 0){msg.mtype = 1;sprintf(msg.mtext,"%d",getpid());//获取子进程标识符printf("子进程ID---%s，输入队列\n",msg.mtext);printf("测试-子进程ID:%d--子进程的父进程ID：%d\n",getpid(),getppid());msgsnd(id,&msg,sizeof(msg),0);//子进程通信过程wait(NULL);msgrcv(id,&msg,sizeof(msg),0,0);printf("子进程收到回复：%s\n",msg.mtext);}else{msgrcv(id,&msg,sizeof(msg),0,0);//获取消息if(1==msg.mtype)//父进程通信{printf("我是父进程-ID：%d--我的父进程ID：%d\n",getpid(),getppid());printf("父进程服务于：%s\n",msg.mtext);sprintf(msg.mtext,"%d",getppid());msgsnd(id,&msg,sizeof(msg),0);sleep(2);msgctl(id,IPC_RMID,0);//删除队列消息}wait(NULL);}return 0;
}

（3）使用pipe() 实现兄弟进程之间的通信，使兄弟进程实现命令“ls | wc -l”的功能。
参考：https://blog.csdn.net/vonzhoufz/article/details/47862819
https://blog.csdn.net/IFLTEK/article/details/110679409
https://blog.csdn.net/weixin_45003868/article/details/119256590
需要注意的是：父子进程间通信只要父进程关闭读端，子进程关闭写端就行了；兄弟进程间通信间不仅要兄进程关闭读端，弟进程关闭写端，还要父进程关闭读端和写端，保证管道的单向流通

//引用的代码
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>int main()
{int fd[2];pid_t pid;int ret;int n = 2;//创建管道ret = pipe(fd);if(ret==-1) printf("pipe error");int i;for(i=0;i<n;i++){pid = fork();if(pid==-1) printf("fork error");else if(pid == 0) break;else{printf("I'm parent\n");}}if(i==0){//子进程1，执行 ls ,关闭管道的读端fd[0]close(fd[0]);dup2(fd[1],STDOUT_FILENO);execlp("ls","ls",NULL);}if(i==1){//子进程2，执行 wc -l ,关闭管道的写端fd[1]close(fd[1]);dup2(fd[0],STDIN_FILENO);execlp("wc","wc","-l",NULL);}if(i==n){//父进程close(fd[0]);close(fd[1]);wait(NULL);wait(NULL);}return 0;
}