如何防止 C/C 应用程序的多个实例运行？

用 C 或 C 语言创建单实例应用程序

在软件开发领域，通常需要限制应用程序的执行到单个实例，确保在任何给定时间只允许运行一个进程。为了实现这一点，可以采用各种技术，主要围绕文件锁、互斥体和其他同步机制。

文件锁定

一种方法是通过文件锁定，如下代码片段所示：

<code class="c">#include <sys/file.h>
#include <errno.h>

int pid_file = open("/var/run/whatever.pid", O_CREAT | O_RDWR, 0666);
int rc = flock(pid_file, LOCK_EX | LOCK_NB);
if(rc) {
    if(EWOULDBLOCK == errno)
        ; // another instance is running
}
else {
    // this is the first instance
}</code>

这里，open()用于创建一个名为whatever.pid的文件并获取其文件描述符，而flock()则尝试获取独占锁，确保一次只有一个实例可以持有文件的写锁。

基于互斥体的方法

另一种选择涉及利用互斥体，它提供了更灵活的锁定多线程环境中的机制：

<code class="c">#include <pthread.h>

pthread_mutex_t mutex;
pthread_mutexattr_t attr;

pthread_mutexattr_init(&attr);
pthread_mutex_init(&mutex, &attr);

pthread_mutex_lock(&mutex);
// critical section code
pthread_mutex_unlock(&mutex);</code>

这里，pthread_mutex_init() 使用 attr 中指定的属性初始化互斥体，而 pthread_mutex_lock() 和 pthread_mutex_unlock() 分别执行锁定和解锁操作，确保只有一个线程可以执行关键部分。

Unix 域套接字

一种更高级的技术涉及使用预定义套接字名称创建和绑定 Unix 域套接字：

<code class="c">#include <sys/socket.h>

int sockfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
int rc = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&unixaddr, sizeof(unixaddr));
if(rc) {
    if(errno == EADDRINUSE)
        ; // another instance is running
}
else {
    // this is the first instance
}</code>

这里，socket()创建一个新的套接字，而bind()尝试将其绑定到存储在unixaddr中的套接字名称。如果绑定操作因 EADDRINUSE 失败，则表明应用程序的另一个实例已经在运行。

使用哪种方法的选择取决于应用程序的具体要求以及所需的可靠性和性能级别。文件锁定提供了一种简单且易于实现的解决方案，而互斥体在多线程环境中提供了更大的灵活性，而 unix 域套接字提供了一种更具弹性的方法，可以处理过时的进程信息。

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