key_t IPC键和ftok函数详解和剖析

统建立IPC通讯（如消息队列、共享内存时）必须指定一个ID值。通常情况下，该id值通过ftok函数得到。
 ftok原型如下：
 key_t ftok( char * fname, int id )
 fname就时你指定的文件名(该文件必须是存在而且可以访问的)，id是子序号，虽然为int，但是只有8个比特被使用(0-255)。

 当成功执行的时候，一个key_t值将会被返回，否则 -1 被返回。

 在一般的UNIX实现中，是将文件的索引节点号取出，前面加上子序号得到key_t的返回值。如指定文件的索引节点号为65538，换算成16进制为 0x010002，而你指定的ID值为38，换算成16进制为0x26，则最后的key_t返回值为0x26010002。
 查询文件索引节点号的方法是： ls -i 
例如：
  #include        "unpipc.h"
  int main(int argc, char **argv)
   { 
         struct stat     stat;        if (argc != 2)
                 err_quit("usage: ftok ");        Stat(argv[1], &stat);
         printf("st_dev: %lx, st_ino: %lx, key: %x/n", 
               (u_long) stat.st_dev,(u_long) stat.st_ino,
               Ftok(argv[1], 0x57));        exit(0);
   }程序运行结果:
      [cbs@linux svipc]$ ./ftok  /tmp/mysql.sock
      st_dev: 802, st_ino: 34219, key: 57024219 
ftok的典型实现调用stat函数，然后组合以下三个值：
 1．pathname所在的文件系统的信息(stat结构的st_dev成员) 
 2．该文件在本文件系统内的索引节点号(stat结构的st_ino成员) 
 3. proj_id的低序8位(不能为0) 
从程序运行的结果可以看出，ftok调用返回的整数IPC键由proj_id的低序8位（57），st_dev成员的低序8位（02），st_info的低序16位组合而成（4219）。
 
 
 
 

 注：两进程如在pathname和proj_id上达成一致（或约定好），双方就都能够通过调用ftok函数得到同一个IPC键。
 

 那么ftok是怎么实现的呢？《UNIX网络编程》上讲到，ftok的实现是组合了三个值： 

 
• pathname所在文件系统的信息（stat结构的st_dev成员）
• pathname在本文件系统内的索引节点号（stat结构的st_ino成员）
• id的低序8位（不能为0）

  具体如何组合的，根据系统实现而不同。 
 
 
使用ftok()需要注意的问题：
• pathname指定的目录（文件）必须真实存在且调用进程可访问，否则ftok返回-1;
• pathname指定的目录（文件）不能在程序运行期间删除或创建。因为文件每次创建时由系统赋予的索引节点可能不一样。这样一来，通过同一个pathname与proj_id就不能保证生成同一个IPC键。

 附：文件属性结构 
 

    struct stat
    
 {
    
     dev_t         st_dev;      /* device */
    
     ino_t         st_ino;      /* inode */
    
     mode_t        st_mode;     /* protection */
    
     nlink_t       st_nlink;    /* number of hard links */
    
     uid_t         st_uid;      /* user ID of owner */
    
     gid_t         st_gid;      /* group ID of owner */
    
     dev_t         st_rdev;     /* device type (if inode device) */
    
     off_t         st_size;     /* total size, in bytes */
    
     blksize_t     st_blksize;  /* blocksize for filesystem I/O */
    
     blkcnt_t      st_blocks;   /* number of blocks allocated */
    
     time_t        st_atime;    /* time of last access */
    
     time_t        st_mtime;    /* time of last modification */
    
     time_t        st_ctime;    /* time of last status change */
    
 };
    
 

    int stat(const char *file_name, struct stat *buf);
    
 int fstat(int filedes, struct stat *buf);
    
 int lstat(const char *file_name, struct stat *buf);
    
 
#include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/stat.h>
 #include <unistd.h>int main()
 {
     const char fname[] = "main.c";
     struct stat stat_info;    if(0 != stat(fname, &stat_info))
     {
         perror("取得文件信息失败！");
         exit(1);
     }    printf("文件所在设备编号：%ld\r\n", stat_info.st_dev);
     printf("文件所在文件系统索引：%ld\r\n", stat_info.st_ino);
     printf("文件的类型和存取的权限：%d\r\n", stat_info.st_mode);
     printf("连到该文件的硬连接数目：%d\r\n", stat_info.st_nlink);
     printf("文件所有者的用户识别码：%d\r\n", stat_info.st_uid);
     printf("文件所有者的组识别码：%d\r\n", stat_info.st_gid);
     printf("装置设备文件：%ld\r\n", stat_info.st_rdev);
     printf("文件大小：%ld\r\n", stat_info.st_size);
     printf("文件系统的I/O缓冲区大小：%ld\r\n", stat_info.st_blksize);
     printf("占用文件区块的个数(每一区块大小为512个字节)：%ld\r\n", stat_info.st_blocks);
     printf("文件最近一次被存取或被执行的时间：%ld\r\n", stat_info.st_atime);
     printf("文件最后一次被修改的时间：%ld\r\n", stat_info.st_mtime);
     printf("最近一次被更改的时间：%ld\r\n", stat_info.st_ctime);
     return 0;
 } 
 

   编译并执行输出： 
  
 
  

   $ gcc -o getstat main.c 
  
 
  

   $ ./getstat 
  
 
  

    文件所在设备编号：2051 
   
 
   

    文件所在文件系统索引：61079722 
   
 
   

    文件的类型和存取的权限：33188 
   
 
   

    连到该文件的硬连接数目：1 
   
 
   

    文件所有者的用户识别码：502 
   
 
   

    文件所有者的组识别码：503 
   
 
   

    装置设备文件：0 
   
 
   

    文件大小：1210 
   
 
   

    文件系统的I/O缓冲区大小：4096 
   
 
   

    占用文件区块的个数(每一区块大小为512个字节)：8 
   
 
   

    文件最近一次被存取或被执行的时间：1320997735 
   
 
   

    文件最后一次被修改的时间：1320994242 
   
 
   

    最近一次被更改的时间：1320994242