防止 Linux 上的多个进程实例答案

【问题标题】：Preventing multiple process instances on Linux防止 Linux 上的多个进程实例
【发布时间】：2011-02-27 05:00:02
【问题描述】：

在 Linux 平台上，进程（C++ 应用程序）检查其实例尚未运行的最佳方法是什么？

【问题讨论】：

标签： c++ linux process

【解决方案1】：

执行此操作的标准方法是在某处创建一个 pidfile，通常包含程序的 pid。

你不需要把pid放在那里，你可以在它上面放一个排他锁。如果您打开它进行读/写并使用 LOCK_EX | 聚集它LOCK_NB，如果文件已经被锁定，它将失败。这是无竞争条件的，如果程序崩溃，锁会自动释放。

通常您希望为每个用户执行此操作，因此用户的主目录是放置文件的好地方。

如果它是一个守护进程，像 /var/run 这样的地方会更好。

【讨论】：

【解决方案2】：

对于桌面应用程序，检查是否为当前用户启动了一个实例可能更可行，以便两个用户可以运行自己的实例。

您可以使用一些库（libunique (GTK+) 或 QtSingleApplication (Qt)），或者自己做。除了前面提到的 pid 文件之外，您还可以在用户主目录的某个位置打开 FIFO 或 UNIX 域套接字。这样，您可以与正在运行的实例进行通信，例如。提高运行实例的窗口或告诉运行实例打开新文件/URI/whatever。

【讨论】：

【解决方案3】：

您可以使用POSIX named semaphore 来执行此操作。这比使用文件锁要安全得多。

【讨论】：

如何处理一个没有清理信号量就崩溃的程序？
来自手册页：POSIX 命名信号量具有内核持久性：如果不被 sem_unlink() 删除，信号量将一直存在，直到系统关闭。在这里崩溃肯定是个问题。

【解决方案4】：

Michael 解决方案的一个相关替代方案是在已知位置（可能在 /var/run 或 /tmp 下）创建一个目录，并使用系统调用的成功/失败作为确保互斥的机制。这与 CVS 多年来使用的互斥技巧相同，因为目录创建在大多数（可能是所有）商品操作系统上都是原子的。在目录 + PID 创建进程意外死亡并且无法清理的情况下，PID 文件仍然有用。此外，在检查现有目录 + PID 是否有效时，我建议明确检查/proc/<PID>/exe 符号链接以验证它是否指向您的可执行文件，而不是仅仅假设 PID 没有被回收。

【讨论】：

【解决方案5】：

您可以使用文件和文件锁来完成此操作，但请注意它并不完美，不要复制臭名昭著的 Firefox 错误，即使它尚未运行，有时也会拒绝启动。

它的基本逻辑是：

Invariant:
    File xxxxx will exist if and only if the program is running, and the
    contents of the file will contain the PID of that program.

On startup:
    If file xxxxx exists:
        If there is a process with the PID contained in the file:
            Assume there is some instance of the program, and exit
        Else:
            Assume that the program terminated abnormally, and
            overwrite file xxxx with the PID of this program
    Else:
        Create file xxxx, and save the current PID to that file.

On termination (typically registered via atexit):
    Delete file xxxxx

除了上述逻辑之外，您还应该使用您锁定的第二个文件，以同步对 PID 文件的访问（即充当互斥锁以使其在进程级并发方面安全）。

【讨论】：

使用套接字而不是文件并尝试绑定到预定义的端口不是更简单吗？而且，顺便说一句，为什么我不能在没有所有 pid 验证的情况下使用文件锁定？
@Jack，您可以在没有 PID 验证的情况下执行此操作，但是当程序实际崩溃并且无法清理文件时，您会冒着假设程序已打开的风险（想想 Firefox 的问题）。此外，Rakis 提出了一个很好的观点，那就是，在 Linux 上，您可以使用“/proc”中的数据来验证 PID 是否属于您的程序……有一些编程方法可以更通用地跨 UNIX 变体（至少你可以调用“ps”并解析它的输出，虽然我相信你可以调用一些函数来直接获取进程信息）。
要检查进程是否存在，调用 kill(pid,0)。当进程存在时成功，否则失败。注意在不同机器上运行的进程！
@Jack：据我所知，您可以使用文件锁定。当程序启动时，做一个 try-lock 操作，如果成功则它是第一个实例。
@Jack：绑定到预定义（可能是临时）端口失败的原因有很多，而不是同一程序的另一个实例正在运行。