Linux应用 防止程序重复发起

1、前言

在应用程序的设计过程中，有时需要保证程序只被发起一次，即程序不能被重复发起，本文将分析实现该功能的过程并编写程序测试。

2、分析

2.1 ps命令

ps命令用于显示当前系统中的进程信息，包括进程的ID、状态、占用资源情况等。通过ps命令可以查看系统中正在运行的进程，帮助用户监控和管理系统资源的使用情况。其常用的选项和作用见下表：

选项	作用
-e	显示所有进程，包括其他用户的进程
-f	显示进程的详细信息
-l	长格式显示进程信息
-u	显示指定用户的进程信息
-a	显示终端上的所有进程
-x	显示没有控制终端的进程

使用ps -aux可以查看当前进程信息，编写一个程序Running，使用sudo ./Running命令发起后查看如下，不使用sudo的话只有./Running一个进程，使用的话能查看到两个：

2.2 grep命令

grep是一个在文本中搜索指定模式的强大工具，常用于查找包含指定字符串的行，grep命令的常用选项：

选项	描述
-i	忽略大小写
-v	反向匹配，显示不包含匹配文本的行
-r	递归搜索目录下的文件
-n	显示匹配行的行号
-c	只显示匹配的行数
-w	只匹配整个单词
-l	只显示包含匹配文本的文件名
-E	支持扩展正则表达式
-A	显示匹配行及其后$行
-B	显示匹配行及其前$行
-C	显示匹配行及其前后$行

通过grep命令使用ps -aux | grep Running对ps -aux的结果进行过滤：

不关心sudo行和grep行，使用ps -aux | grep Running | grep -v sudo | grep -v grep进一步过滤：

2.3 awk命令

Awk是一种强大的文本处理工具，通常用于逐行处理文本文件。它可以根据指定的规则，对文本进行分割、筛选、计算等操作，非常适合处理结构化的数据。几种常用方法：

方法/参数	描述	举例
{print , }	打印指定列	awk '{print , }' filename.txt
> 50 {print , }	根据条件筛选行	awk ' > 50 {print , }' filename.txt
-F,	自定义分隔符	awk -F, '{print , }' filename.csv
{sum += } END {print sum}	计算列的和	awk '{sum += } END {print sum}' filename.txt

使用ps -aux | grep Running | grep -v sudo | grep -v grep| awk '{print $11}'命令对结果进行进一步过滤：

经过上述分析，我们可以通过shell命令获取当前正在运行的进程的名称，当程序发起两次就可以获取到两条结果：

2.4 popen函数

通过上述的shell命令可以得到程序重复发起的结果，在应用程序中可以使用popen函数来执行shell命令并获取到shell命令的结果，popen函数是一个标准C库函数，用于创建一个进程并打开一个管道，允许在父进程中执行一个命令并与其进行双向通信。

FILE *popen(const char *command, const char *type);

• 入参：

  • const char *command：要执行的命令字符串。
  • const char *type：管道的类型，可以是"r"（读取模式）或"w"（写入模式）。

• 返回值：

  • 返回一个指向FILE结构的指针，可以像文件操作一样对其进行读取或写入

  3、编程测试

  根据上述分析编写测试程序如下：

  #include 
  #include 
  #include 
  // 获取当前程序的名称
  void vGetProssName(char cArgv0[], char cName[])
  {
      char *lastSlash = strrchr(cArgv0, '/');
      if (lastSlash != NULL) 
      {
          strcpy(cName, lastSlash + 1);
      } 
      else 
      {
          strcpy(cName, cArgv0);
      }
  }
  // 判断程序是否正在运行
  int isRunning(char cName[])
  {
      int count = 0;    
      FILE *fstream=NULL;
      char buff[1024] = {0}, cmd[128] = {0};
      char *pos = NULL;
      sprintf(cmd, "ps -aux | grep %s | grep -v grep | grep -v sudo |awk '{print }'", cName);
      
      if(NULL==(fstream = popen(cmd, "r")))
      {
          return -1;
      }
      
      while(NULL!=fgets(buff, sizeof(buff), fstream)) 
      {
          // 按照\n拆分每一行
          char *line = strtok(buff, "\n"); 
          while (line != NULL) 
          {
              // 判断是否是该程序
              char *lastSlash = strrchr(line, '/');
              if(strcmp((lastSlash + 1), cName) == 0)
              {
                  count++;
                  if(count == 2)
                  {
                      return 1;
                  }
              }
               
              line = strtok(NULL, "\n"); // 继续拆分下一行
          }
      }
      pclose(fstream);
      return 0;
  }
  int main(int argc, char *argv[]) 
  {
      char cName[64] = {0};
      vGetProssName(argv[0], cName);
      printf("Name: %s\n", cName);
      if(isRunning(cName))
      {
          printf("Pro Is Running Already!\n");
          return 0;
      }
      
      while(1)
      {
          sleep(1);
      }
      return 0;
  }

  测试结果如下：

  

  4、总结

  本文详细讲解了一种在linux应用程序编程过程中防止程序重复发起运行的方法。

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