概述

有些时候,我们要求一个程序在系统中只能启动一个实例。比如,Windows自带的播放软件Windows Medea Player在Windows里就只能启动一个实例。原因很简单,如果同时启动几个实例,却播放不同的文件,那么声音和图像就会引起混乱。在设计模式中,就有一个SINGLETON模式。对于程序而言,我们只有在程序启动的时候去检测某个设置,如果程序没有启动,就把设置更新为程序已经启动,然后正常启动程序;如果程序已经启动,那么就终止程序的启动。在程序退出的时候把设置恢复为程序没有启动。按照上面的思路,我们很容易就能想出一些方法:

  • 文件锁
  • 共享内存
  • 管道
  • 注册表(windows实现)
  • etc...

该实例是使用文件锁来实现单例的,下面将完整代码贴上。


/************************************************
* 该例程讲解Linux下程序只运行一个实例的编程实现
*
* 编写只运行一个实例的程序有很多种方式,比如通过管道
* 共享内存、文件锁等,主要是要有一个全局flag标志该程序
* 已经在运行了,本程序使用文件锁来实现单实例
************************************************/
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <string> #ifndef PATH_MAX
#define PATH_MAX 1024 // 默认最大路径长度
#endif std::string currentExeName()
{
char buf[PATH_MAX] = {'\0'}; int ret = readlink("/proc/self/exe", buf, PATH_MAX);
if (ret < 0 || ret >= PATH_MAX)
{
return "";
} std::string path(buf);
int pos = path.find_last_of("/");
if (pos == -1)
{
return "";
} path = path.substr(pos + 1, path.size() - 1); return path;
} bool runSingleInstance()
{
// 获取当前可执行文件名
std::string processName = currentExeName();
if (processName.empty())
{
exit(1);
} // 打开或创建一个文件
std::string filePath = std::string("/var/run/") + processName + ".pid";
int fd = open(filePath.c_str(), O_RDWR | O_CREAT, 0666);
if (fd < 0)
{
printf("Open file failed, error : %s", strerror(errno));
exit(1);
} // 将该文件锁定
// 锁定后的文件将不能够再次锁定
struct flock fl;
fl.l_type = F_WRLCK; // 写文件锁定
fl.l_start = 0;
fl.l_whence = SEEK_SET;
fl.l_len = 0;
int ret = fcntl(fd, F_SETLK, &fl);
if (ret < 0)
{
if (errno == EACCES || errno == EAGAIN)
{
printf("%s already locked, error: %s\n", filePath.c_str(), strerror(errno));
close(fd);
return false;
}
} // 锁定文件后,将该进程的pid写入文件
char buf[16] = {'\0'};
sprintf(buf, "%d", getpid());
ftruncate(fd, 0);
ret = write(fd, buf, strlen(buf));
if (ret < 0)
{
printf("Write file failed, file: %s, error: %s\n", filePath.c_str(), strerror(errno));
close(fd);
exit(1);
} // 函数返回时不需要调用close(fd)
// 不然文件锁将失效
// 程序退出后kernel会自动close
return true;
} int main()
{
if (!runSingleInstance())
{
printf("Process is already running\n");
return 1;
} printf("Process start...\n");
sleep(5);
printf("Process end...\n"); return 0;
}

该例子的github地址:https://github.com/chxuan/samples/blob/master/RunSingleInstance/RunSingleInstance.cpp

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