单实例应用程序

一、概念：一个程序在系统中只能启动一个实例，这样的程序称为单实例应用程序。例如Windows下的任务管理器、回收站、播放器、文件系统等等。

二、实现思想与方法：

（1）核心思想：在当前系统中，只需要有能表示程序是否启动的标志，那么就可以利用它来实现单实例应用程序。

（2）具体步骤：每当程序启动的时候，都需要先检测这个启动标志，当标志指示已经有实例存在，则当前程序退出，否则把标志置位，再运行业务。

（3）实现单实例应用程序的方法：共享内存、绑定端口、命名管道、文件锁等等。

三、实现案例：运用文件锁实现

代码转载：http://www.cnblogs.com/highway-9/p/5517990.html

/************************************************
* 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] = { '' };

    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
", 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] = { '' };
    sprintf(buf, "%d", getpid());
    ftruncate(fd, 0);
    ret = write(fd, buf, strlen(buf));
    if (ret < 0)
    {
        printf("Write file failed, file: %s, error: %s
", 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
");
        return 1;
    }

    printf("Process start...
");
    sleep(5);
    printf("Process end...
");

    return 0;
}