Linux文件锁flock,检查程序是否已经运行

在多个进程同时操作同一份文件的过程中，很容易导致文件中的数据混乱，需要锁操作来保证数据的完整性，这里介绍的针对文件的锁，称之为“文件锁”-flock。

flock，建议性锁，不具备强制性。一个进程使用flock将文件锁住，另一个进程可以直接操作正在被锁的文件，修改文件中的数据，原因在于flock只是用于检测文件是否被加锁，针对文件已经被加锁，另一个进程写入数据的情况，内核不会阻止这个进程的写入操作，也就是建议性锁的内核处理策略。

flock主要三种操作类型：

     LOCK_SH，共享锁，多个进程可以使用同一把锁，常被用作读共享锁；

     LOCK_EX，排他锁，同时只允许一个进程使用，常被用作写锁；

     LOCK_UN，释放锁；

进程使用flock尝试锁文件时，如果文件已经被其他进程锁住，进程会被阻塞直到锁被释放掉，或者在调用flock的时候，采用LOCK_NB参数，在尝试锁住该文件的时候，发现已经被其他服务锁住，会返回错误，errno错误码为EWOULDBLOCK。即提供两种工作模式：阻塞与非阻塞类型。

服务会阻塞等待直到锁被释放：

flock(lockfd,LOCK_EX)

服务会返回错误发现文件已经被锁住时：

ret  = flock(lockfd,LOCK_EX|LOCK_NB)

同时ret = -1, errno = EWOULDBLOCK 

flock锁的释放非常具有特色，即可调用LOCK_UN参数来释放文件锁，也可以通过关闭fd的方式来释放文件锁（flock的第一个参数是fd），意味着flock会随着进程的关闭而被自动释放掉。同时由于damon进程生成时会继承fd。故此方法有一定的局限性。

flock其中的一个使用场景为：检测进程是否已经存在；

int checkexit(char* pfile){
     if (pfile == NULL)
          return -1;
     int lockfd = open(pfile,O_RDWR);
     if (lockfd == -1)
          return -2;
     int iret = flock(lockfd,LOCK_EX|LOCK_NB)
     if (iret == -1)
          return -3;
     return 0;

}

example 1

#define FILE_NAME "/tmp/filelock"
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/file.h>
int main(int argc , char *agvv[])
{
	int fd;
	fd = open(FILE_NAME,O_CREAT|O_RDWR,0666);
	if( fd == -1)
		return -1;
	int ret = flock(fd,LOCK_EX|LOCK_NB);
	if(ret == 0)
	{
		printf("first run!\n");
		sleep(10);
	}else{
		printf("already run!\n");
	}

	return 0;
}

但是使用以上文件锁，会将锁同时传递给子进程或者是由此进程fork出来的deamon进程。此时如果想使用检查程序是否已经存在的方法，就要使用另外一种文件锁。

example2

#define FILE_NAME "/tmp/filelock"
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/file.h>
int Lockfile(const int iFd)
{
	struct flock    stLock;

	stLock.l_type = F_WRLCK;        /* F_RDLCK, F_WRLCK, F_UNLCK */
	stLock.l_start = 0;    /* byte offset, relative to l_whence */
	stLock.l_whence = SEEK_SET;    /* SEEK_SET, SEEK_CUR, SEEK_END */
	stLock.l_len = 0;        /* #bytes (0 means to EOF) */

	return (fcntl(iFd, F_SETLK, &stLock));
}
int main(int argc , char *agvv[])
{
	int fd;
	fd = open(FILE_NAME,O_CREAT|O_RDWR,0666);
	if( fd == -1)
		return -1;
	int ret = Lockfile(fd);
	if(ret == 0)
	{
		printf("first run!\n");
		sleep(10);
	}else{
		printf("already run!\n");
	}

	return 0;
}