防止程序二次启动

我们在编写应用程序的过程中，通常会遇到这样的情况，因为某些原因，程序被系统多次或者反复调用，导致程序耗尽系统内存或者出现不可预知的错误，最终影响到程序原本的设计需求，这显然不是我们所希望看到的结果，但是如果在程序内部加上必要的判断，不管系统是否多次调用，都能防止同一时刻多个同样的程序同时运行。    

网络上防止程序二次启动的方法大同小异，最常见的便是程序启动时先检测指定文件是否存在，如果不存在则创建一个文件，退出时删除该文件，否则认为该程序已启动，直接退出。但是这样做有一个潜在的问题，万一程序在退出前崩溃了，指定文件还未来得及删除，则程序将无法再次启动。另外一个问题是，有些特定文件系统是只读属性的，压根就无法创建文件，所以这一方案也不可行。

上面那种办法虽然存在一定限制以及潜在的缺陷，但至少是支持大多数平台的，对于跨平台的程序而言比较有优势。如果程序只运行在特定平台，我们也可以使用各平台特有的办法实现。

Linux平台下，我们可以调用popen函数执行ps命令，结合awk、grep跟wc命令统计当前进程中与当前程序名字相同的进程数量，即执行“ps x | awk ‘{print $5}’ | grep “当前程序名” | wc -l”，看得到的结果是否大于1，倘若大于1则说明在当前程序启动以前已经启动过同样的程序了，当前程序作退出处理。这种方法的存在的隐患也很大，必须确保没有同名或名字相似的其他程序存在，也不允许该程序有多种命名方式，否则判断结果将出现误差。

#include <sys/types.h>  
#include <unistd.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <stdio.h>  
#include <string.h>  
  
int main(int argc, char *argv[])  
{  
    int i = 0;  
    FILE *stream;  
    char recvBuf[256] = {0};  
    char cmdBuf[256] = {0};  
  
    sprintf(cmdBuf, "ps x | awk '{print $5}' | grep %s | wc -l", argv[0]);  
    stream = popen(cmdBuf, "r");  
    fread(recvBuf, sizeof(char), sizeof(recvBuf)-1, stream);  
    pclose(stream);  
  
    if (atoi(recvBuf) > 1)  
    {  
        printf("The number of programs: %s\n", recvBuf);  
        printf("The program %s already exist, so exit!\n", argv[0]);  
        exit(1);  
    }  
  
    //sleep for test  
    while(1) sleep(10);  
  
    return 0;  
}  

Windows平台下，大多程序都用CreateMutex方式来限制多开。使用API函数CreateMutex来创建命名互斥对象来实现程序互斥是一个比较通用的方法。对于界面程序，我们可以在IninInstance()函数加入互斥对象，对于后台或者控制台程序，我们可以在main()开始的部分加入互斥对象。

#include <Windows.h>  
  
int main(int argc, char* argv[])  
{  
    HANDLE hMutex = ::CreateMutex(NULL, FALSE, “MYCOMPANY MYAPP.EXE”);  
    if( (GetLastError() == ERROR_ALREADY_EXISTS) ||  
    (GetLastError() == ERROR_ACCESS_DENIED) )  
    {  
        CloseHanle( hMutex );  
        printf(“程序已经运行！系统不允许重复运行！\n”);  
        return FALSE;  
    }  
  
    // main code here  
  
    return 0;  
}  
   

以上是网上广为传播的两类最普遍的解决程序多重启动的方法，都在不同程度上存在一定的局限跟隐患。本人想到了一种几乎兼容所有平台且方便使用的方法，那就是在程序启动以后，开始真正的任务之前，先尝试绑定一个系统端口，如果绑定成功，则继续执行其他主要任务，否则端口被其他程序绑定，说明已经有一个同样的程序正在执行，当前程序作退出处理。这样做的坏处是浪费了一个端口，不过这对于大多数业务来说是值得的。需要注意的是，端口默认无法复用，不能人为地设置端口复用，而且该端口应该尽可能取得生僻，以确保不会恰巧被其他程序所占用。
以Linux平台下C语言实现为例，其他平台代码大同小异：

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <string.h>  
#include <sys/types.h>  
#include <sys/socket.h>  
#include <netinet/in.h>  
#include <errno.h>  
  
int main(void)  
{  
    int fd;  
    struct sockaddr_in addr;  
  
    fd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);  
    if (fd < 0)  
    {  
        perror("socket");  
        return -1;  
    }  
  
    memset(&addr, 0, sizeof(addr));  
    addr.sin_family = PF_INET;  
    addr.sin_port = htons(1987);  
    addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;  
  
    if (bind(fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(struct sockaddr)) < 0)  
    {  
        perror("bind");  
        printf("The program already exist, so exit!\n");  
        close(fd);  
        exit(1);  
    }  
    else  
    {  
        while (1) sleep(10);  
    }  
  
    return 0;  
}