如何防止 C/C 應用程式的多個執行個體運作？

用C 或C 語言建立單一實例應用程式

在軟體開發領域，通常需要限制應用程式的執行到單一實例，確保在任何給定時間只允許運行一個進程。為了實現這一點，可以採用各種技術，主要圍繞文件鎖、互斥體和其他同步機制。

檔案鎖定

一種方法是透過檔案鎖定，如下程式碼片段所示：

<code class="c">#include <sys/file.h>
#include <errno.h>

int pid_file = open("/var/run/whatever.pid", O_CREAT | O_RDWR, 0666);
int rc = flock(pid_file, LOCK_EX | LOCK_NB);
if(rc) {
    if(EWOULDBLOCK == errno)
        ; // another instance is running
}
else {
    // this is the first instance
}</code>

這裡，open()用於建立一個名為whatever.pid的檔案並取得其檔案描述符，而flock()則嘗試取得獨佔鎖，確保一次只有一個實例可以持有檔案的寫鎖。

基於互斥體的方法

另一種選擇涉及利用互斥體，它提供了更靈活的鎖定多執行緒環境中的機制：

<code class="c">#include <pthread.h>

pthread_mutex_t mutex;
pthread_mutexattr_t attr;

pthread_mutexattr_init(&attr);
pthread_mutex_init(&mutex, &attr);

pthread_mutex_lock(&mutex);
// critical section code
pthread_mutex_unlock(&mutex);</code>

這裡，pthread_mutex_init() 使用attr 中指定的屬性初始化互斥體，而pthread_mutex_lock() 和pthread_mutex_unlock() 分別執行鎖定和解鎖操作，確保只有一個執行緒可以執行關鍵部分。

Unix 域套接字

一種更高級的技術涉及使用預定義套接字名稱創建和綁定Unix 域套接字：

<code class="c">#include <sys/socket.h>

int sockfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
int rc = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&unixaddr, sizeof(unixaddr));
if(rc) {
    if(errno == EADDRINUSE)
        ; // another instance is running
}
else {
    // this is the first instance
}</code>

這裡，socket()建立一個新的套接字，而bind()嘗試將其綁定到儲存在unixaddr中的套接字名稱。如果綁定操作因 EADDRINUSE 失敗，則表示應用程式的另一個實例已經在運行。

使用哪種方法的選擇取決於應用程式的特定要求以及所需的可靠性和效能等級。檔案鎖定提供了一種簡單且易於實現的解決方案，而互斥體在多執行緒環境中提供了更大的靈活性，而unix 域套接字提供了一種更具彈性的方法，可以處理過時的進程資訊。

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