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 $1, $3}`	打印指定列	`awk '{print $1, $3}' filename.txt`
`$3 > 50 {print $1, $2}`	根据条件筛选行	`awk '$3 > 50 {print $1, $2}' filename.txt`
`-F,`	自定义分隔符	`awk -F, '{print $1, $3}' filename.csv`
`{sum += $1} END {print sum}`	计算列的和	`awk '{sum += $1} 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 <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

// 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 $11}'", 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。

Linux应用 防止程序重复发起