使用 C 的 Windows 的进程间通信 (IPC)

Question

我有一个用 Microsoft Visual C++ 用 C 语言编写的旧程序，我需要实现某种“keepalive”，因此我能够将它认为进程间通信接收到一个新程序中，该程序将杀死并重新启动如果在最后 5 秒内没有收到任何消息，则为第一个。

问题是我一直在寻找任何 C 语言的 IPC for Windows 教程或示例，但我找到的几乎所有内容都是针对 C++ 的。

任何帮助或资源？

编辑：正如@Adriano 在答案中建议的那样，我正在尝试使用共享内存。但是由于某种我无法捕捉到的异常，Windows 正在终止启动程序。调用 CopyMemory 时发生。

代码如下：

#include "stdafx.h"
#include "windows.h"
#include "iostream"
using namespace std;

int launchMyProcess();
void killMyProcess();
bool checkIfMyProcessIsAlive();

STARTUPINFO sInfo;
PROCESS_INFORMATION pInfo;
HANDLE mappedFile;
LPVOID pSharedMemory;
long lastReceivedBeatTimeStamp;
const int MSECONDS_WITHOUT_BEAT = 500;
const LPTSTR lpCommandLine = "MyProcess.exe configuration.txt";


    int main(int argc, char* argv[])
    {
        mappedFile = CreateFileMapping(INVALID_HANDLE_VALUE, NULL, PAGE_READWRITE, 0, sizeof(int), "Global\\ActivityMonitor");
        LPVOID pSharedMemory = MapViewOfFile(mappedFile, FILE_MAP_READ, 0, 0, sizeof(int));
        if(!launchMyProcess()){
            cout<<"Error creating MyProcess.exe"<<endl;
            UnmapViewOfFile(pSharedMemory);
            CloseHandle(mappedFile);
            return -1;
        }
        while(true){
            Sleep(100);

            if(!checkIfMyProcessIsAlive()){
                cout<<"Relaunching MyProcess...";
                killMyProcess();
                if(!launchMyProcess()){
                    cout<<"Error relaunching MyProcess.exe"<<endl;
                    UnmapViewOfFile(pSharedMemory);
                    CloseHandle(mappedFile);
                    return -1;
                }
            }
        }

        UnmapViewOfFile(pSharedMemory);
        CloseHandle(mappedFile);
        return 0;
    }


    bool checkIfMyProcessIsAlive()
    {
        static int volatile latestMagicNumber = 0;
        int currentMagicNumber = 0;

        CopyMemory(&currentMagicNumber, pSharedMemory, sizeof(int));

        if(currentMagicNumber != latestMagicNumber){
            latestMagicNumber = currentMagicNumber;
            return true;
        }
        return false;
    }

    int launchMyProcess()
    {
        ZeroMemory(&sInfo, sizeof(sInfo));
        sInfo.cb = sizeof(sInfo);
        ZeroMemory(&pInfo, sizeof(pInfo));

        return CreateProcess(NULL, lpCommandLine, NULL, NULL, FALSE, 0, NULL, NULL, &sInfo, &pInfo);
    }

    void killMyProcess()
    {
        TerminateProcess(pInfo.hProcess, 0);
        CloseHandle(pInfo.hProcess);
        CloseHandle(pInfo.hThread);
        Sleep(3000);
    }

Answer 1

如果您的旧 C 应用程序有一个消息泵（因为它有一个 UI），那么检查它是否存在的最简单方法可能是 IsHungAppWindow() 函数，Windows 会为您完成这些工作。

如果这不是您的情况并且您需要 IPC，则有很多选择，这取决于您要使用哪种 IPC 机制。这里我只列出一些资源。

有关 IPC 技术的概述：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa365574(v=vs.85).aspx

一些例子：

• MSMQ：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms705205(v=vs.85).aspx
• 命名管道：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa365590(v=vs.85).aspx 和 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa365592(v=vs.85).aspx
• 共享内存：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa366551(v=vs.85).aspx

编辑
我认为一个小例子将比大量的文字更清楚。在此示例中，我将使用共享内存，但您可以使用您喜欢的任何内容（并且您觉得更舒服）。未经测试，仅供参考。

应该首先启动 MONITOR 进程。

VOID CALLBACK CheckItIsAlive(PVOID lpParam, BOOLEAN TimerOrWaitFired)
{
    static int volatile latestMagicNumber = 0;

    int currentMagicNumber = 0;
    CopyMemory(&currentMagicNumber, lpParam, sizeof(int));

    if (currentMagicNumber != latestMagicNumber)
        latestMagicNumber = currentMagicNumber;
    else
    {
        // Do something, it's hanged
    }
}

void main()
{
    // Shared memory used to communicate with the other process
    HANDLE mappedFile = CreateFileMapping(INVALID_HANDLE_VALUE,
        NULL, PAGE_READWRITE, 0, sizeof(int), "Global\\MyActivityMonitor");

    LPVOID pSharedMemory = MapViewOfFile(mappedFile,
        FILE_MAP_READ, 0, 0, sizeof(int));

    // Thread used to check activity
    HANDLE queue = CreateTimerQueue();
    HANDLE hTimer = NULL;
    CreateTimerQueueTimer(&hTimer, queue, 
        (WAITORTIMERCALLBACK)CheckItIsAlive, pSharedMemory,
        0, 5000, WT_EXECUTEDEFAULT);

    // Do your work here...

    // Clean up
    DeleteTimerQueue(queue);

    UnmapViewOfFile(pSharedMemory);
    CloseHandle(mappedFile);
}

MONITORED 进程，它将向 Monitor 进程发出其活动的信号。

VOID CALLBACK NotifyImAlive(PVOID lpParam, BOOLEAN TimerOrWaitFired)
{
    static int volatile counter = 1;

    int tick = counter++;
    CopyMemory(lpParam, &tick, sizeof(int));
}

void main()
{
    // Shared memory used to communicate with the other process
    HANDLE mappedFile = OpenFileMapping(FILE_MAP_ALL_ACCESS, FALSE,
        "Global\\MyActivityMonitor");

    LPVOID pSharedMemory = MapViewOfFile(mappedFile,
        FILE_MAP_WRITE, 0, 0, sizeof(int));

    // Thread used to signal activity
    HANDLE queue = CreateTimerQueue();
    HANDLE hTimer = NULL;
    CreateTimerQueueTimer(&hTimer, queue, 
        (WAITORTIMERCALLBACK)NotifyImAlive, pSharedMemory,
        0, 5000, WT_EXECUTEINTIMERTHREAD);

    // Do your work here...

    // Clean up
    DeleteTimerQueue(queue);

    UnmapViewOfFile(pSharedMemory);
    CloseHandle(mappedFile);
}

共享内存是一种非常轻量级的资源，您可以使用任何您喜欢的计时器（如果计时不是严格要求，您可以进行某种空闲处理。我个人喜欢这个，因为您不需要锁定任何线程，可能你有一个空闲时间处理线程）。

从 Windows 2000 开始支持定时器功能，请确保 _WIN32_WINNT 宏定义为 0x0500（或更多）。

附录
我没有在列表中提及，因为它们仅存在于较新版本的操作系统中，但您甚至可以使用 condition variables。 Windows 8 将支持一个非常有用的WaitOnAddress 功能，但它仍然是未来，所以我认为你不能使用它。

Answer 2

从 OP 和各种 cmets 看来，主要目标似乎是确定应用程序是否挂起。有几种相当简单的方法可以创建某种可以被另一个应用程序监视的“心跳”，即共享内存或命名信号量。

您可以在一个进程中使用CreateFileMapping 和MapViewOfFile 创建共享内存，然后在另一个进程中使用 MapViewOfFile 获取指向它的指针。如果您将其创建为整数大小，则保持活动的一个简单方法是让进程每隔几秒递增一次内存中的值。其他进程可以每隔几秒读取一次，以验证它是否正在发生变化。

使用命名信号量（CreateSemaphore 和 OpenSemaphore），您基本上可以做同样的事情。让受监控的应用程序定期向它发出信号，并让监控器等待它以确保它已收到信号。

Answer 3

这似乎是另一种由于对您正在处理的平台不熟悉而走得很远的情况。

如果所有你需要知道你在评论中所说的是你的程序是否还活着所以你可以杀死它，你甚至不需要远程工业PC。

在您要监控的程序的开头：

HANDLE hMutex = CreateMutex(NULL, FALSE, _T("MyMagicKey"));
WaitForSingleObject(hMutex, INFINITE);

在“看门狗”程序中，您可以像这样检查其他实用程序是否还活着：

HANDLE hMutex = OpenMutex(SYNCHRONIZE, FALSE, _T("MyMagicKey"));
if (hMutex == NULL && GetLastError() == ERROR_FILE_NOT_FOUND)
   //The app being watched is already dead
else
   //whatever you want

还有六种其他解决方案同样适用（或更好）。如果您的看门狗是唯一一个创建将被监控的应用程序的人，您可以等待来自CreateProcess（或ShellExecuteEx）的HANDLE。