转程序只启动一个实例的几种方法

  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，该模式就是让类只有一个实例。（关于SINGLETON模式，可以看我那篇《重读《设计模式》之学习笔记（三）－－SINGLETON模式的疑惑 》）。
    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下面的两种方法：
    一，文件法
    在硬盘上创建一个文件，在文件里设置一个值，根据这个值来判断程序是否已经启动。
    二，注册表法
    在注册表中创建一个键，根据该键的键值来决定是否要启动程序。
    但是，上面的两种方法，都有I/O操作。我觉得这不是最好的方法。下面就介绍两种不用I/O操作的方法。思路跟上面是一样的，在进程启动的时候去检测某个设置是否继续启动进程。由于要判断同一个程序是否已经启动一个实例，也就是说会有两个进程去访问同一个设置，所以该设置应该是可以夸进程访问的，比如上面两种方法中的文件和注册表。我们在用VC进行开发时，还可以用文件映射和互斥量。下面是详细的说明：
    VC在创建工程的时候，会自动创建一个App的类。比如，你的工程名是StarLee，那么这个App类的类名就是CStarLeeApp。在进程启动和退出的时候会分别调用该类的两个方法：InitInstance()和ExitInstance()。所以，我们的代码都是添加在这两个方法里面的。
    三，文件映射法
    首先，给App类加上一个成员变量： 

HANDLE m_hFileMapping;

    然后，在App类的InitInstance()方法的最前面加上下面的代码：

m_hFileMapping = CreateFileMapping(NULL, NULL, PAGE_READONLY, 0, 13, "StarLee");

// 检测是否已经创建FileMapping
// 如果已经创建，就终止进程的启动
if ((m_hFileMapping != NULL) && (GetLastError() == ERROR_ALREADY_EXISTS))
{
    CloseHandle(m_hFileMapping);
    
    MessageBox(NULL, "该进程已经启动", "错误", MB_OK);

    return FALSE;
}

    最后，在App类的ExitInstance()方法里加上下面的代码：

if (m_hFileMapping != NULL)
    CloseHandle(m_hFileMapping);

    四，互斥量法
    首先，给App类加上一个成员变量：

HANDLE m_hMutex;

    然后，在App类的InitInstance()方法的最前面加上下面的代码：

m_hMutex = CreateMutex(NULL, TRUE, "StarLee"); 

// 检测是否已经创建Mutex
// 如果已经创建，就终止进程的启动
if ((m_hMutex != NULL) && (GetLastError() == ERROR_ALREADY_EXISTS)) 
{
    ReleaseMutex(m_hMutex);

    MessageBox(NULL, "该进程已经启动", "错误", MB_OK);
 
    return FALSE;
}

    最后，在App类的ExitInstance()方法里加上下面的代码：

if (m_hMutex != NULL)
{
    ReleaseMutex(m_hMutex);
    CloseHandle(m_hMutex);
}

    上面两种方法的思路和代码添加的步骤都是一样的，当然效果也一样，选择任何一种方法都能达到让进程只启动一个实例的目的。

  我那篇《程序只启动一个实例的几种方法》发表后被推荐到了CSDN首页，有不少网友看了之后提出了一些很好的建议。其中有个网友说可以用共享变量法，我上网收集了一些资料，又经过代码测试，现在补充一下这种方法：
    五，共享变量法
    首先，在App类的cpp文件开头加上下面的代码：

#pragma data_seg("StarLee") // 自己定义的数据段
    char nInstanceCount = -1; // 实例个数，下文会详细用char来定义实例个数的好处
#pragma data_seg()
#pragma comment(linker, "/section:StarLee,rws") // 共享该数据段（r - read, w - write, s - share）

    然后，在App类的InitInstance()方法的最前面加上下面的代码：

nInstanceCount++;
if (nInstanceCount > 0)
{
    MessageBox(NULL, "该进程已经启动", "错误", MB_OK);
        
    return FALSE;
}

    最后，在App类的ExitInstance()方法里加上下面的代码：

nInstanceCount--;

    PS：这里介绍一下上面代码中用把实例个数的类型定义为char的小技巧。我们知道char的长度为1个字节，是用-128~127之间的整型来表示的。而我们进程实例的最大值是1，而且在程序的数据段里添加的东西越少越好，所以char就成了最佳之选。

    在那篇《程序只启动一个实例的几种方法》的十几个回复中，很多网友都提到了如果进程被意外终止，恢复设置的代码将不会被调用，那样程序就不能再被启动了。为此我针对每种方法都做了测试，下面对结果进行一下分析：
    测试环境：
    Windows 2000，VC++ 6.0
    测试方法：
    1，启动程序，在任务管理器终止该进程，再次启动进程。
    2，删除App类的ExitInstance()方法里面添加的代码，编译通过以后，启动程序，关闭程序，再次启动程序。
    结果：
    对于方法一和方法二（文件法和注册表法），由于有I/O操作，如果恢复设置的代码不被调用，除非手动将设置恢复，否则程序就永远不能再被启动。这也是我不推荐这两种方法的主要原因。
    对于后3种方法（文件映射法，互斥量法和共享变量法），就算进程被异常终止，恢复设置的代码不被调用，也不会影响程序的再次启动。我觉得，这是因为这3种使用的对象（文件映射，互斥量，共享变量）虽然可以夸进程访问，但是他们还是属于创建者进程的，会随着创建者的销毁而销毁，Windows会在进程结束（无论是正常还是意外）的时候释放它们。
    另外，我在MSDN对CreateMutex的介绍中发现了下面这句话：
    The system closes the handle automatically when the process terminates. The mutex object is destroyed when its last handle has been closed.
    可以说这是明确的告诉我们互斥量在程序终止的时候会被自动释放。
    所以，在我介绍的这些让进程只启动一个实例的五种方法中，互斥量法是最好的解决方法。