C++程序自动重启的实现代码

一、自动重启的原理

我不知道为什么很多程序员觉得自动重启很low，就像我始终不明白为什么有些人一听见我说“重新编译一下”就笑，难道不是重新编译一下大部分问题就解决了吗？

自动重启原理很简单，用一个进程监控另一个进程，挂了就再启动一个。细节也不算多，主要是正确判断进程状态和启动方式，其实最大的工作量是程序恢复时应该如何回到原来的状态，这意味着程序要随时保存状态。

只要你能做到用户无感，你在背后做了什么用户在意吗？

二、自动重启的实现

如果是UNIX，用fork然后监控子进程，挂了就再fork，一个循环就解决问题了。

windows上麻烦一些，监控进程，控制台程序：

#include "stdafx.h"
#include "shellapi.h"
#include <stdio.h>
#include <string>
 
using namespace std;
 
bool bDebug = false;
 
int APIENTRY wWinMain(_In_ HINSTANCE hInstance,
	_In_opt_ HINSTANCE hPrevInstance,
	_In_ LPWSTR    lpCmdLine,
	_In_ int       nCmdShow)
{
	UNREFERENCED_PARAMETER(hPrevInstance);
 
	// TODO: 在此处放置代码。
	if (bDebug)MessageBox(NULL, lpCmdLine, TEXT("启动"), 0);
 
	wchar_t buf[256];
	DWORD pid = 0;
	{
		LPWSTR* szArglist;
		int nArgs;
		int i;
 
        //从命令行获取要监控的进程的PID，参数-pid后的下一个参数
		szArglist = CommandLineToArgvW(lpCmdLine, &nArgs);//注意，如果没有参数，会返回程序名，如果有参数，则不包括程序名（或许是个BUG）
		if (NULL == szArglist)
		{
			MessageBox(NULL, lpCmdLine, TEXT("CommandLineToArgvW失败"), 0);
			return 0;
		}
		else
		{
			wsprintf(buf, TEXT("参数个数%d"), nArgs);
			if (bDebug)MessageBox(NULL, buf, TEXT(""), 0);
			for (i = 0; i < nArgs; ++i)
			{
				if (bDebug)MessageBox(NULL, szArglist[i], TEXT("CommandLineToArgvW"), 0);
				if (0 == _tcsicmp(szArglist[i], TEXT("-pid")) && i + 1 < nArgs)
				{
					pid = _wtol(szArglist[i + 1]);
					wsprintf(buf, TEXT("%u"), pid);
					if (bDebug)MessageBox(NULL, buf, szArglist[i + 1], 0);
				}
			}
		}
 
		LocalFree(szArglist);
	}
	wsprintf(buf, TEXT("%u"), pid);
	if (bDebug)MessageBox(NULL, buf, TEXT("pid"), 0);
 
    //打开进程以供监控
	HANDLE handle = OpenProcess(PROCESS_QUERY_INFORMATION | SYNCHRONIZE, FALSE, pid);
    //等待进程结束
	DWORD state = WaitForSingleObject(handle, INFINITE);
	if (WAIT_OBJECT_0 == state)
	{
		DWORD exitCode;
		if (!GetExitCodeProcess(handle, &exitCode))//获得退出码
		{
			MessageBox(NULL, TEXT("GetExitCodeProcess 出错"), TEXT("未能获取程序结束状态"), 0);
		}
		wsprintf(buf, TEXT("退出码 %u"), exitCode);
		//MessageBox(NULL, buf, TEXT("任务完成"), 0);
		if (0 != exitCode)//正常退出是返回码（return 返回码； 或者exit(返回码)，一般约定正常返回0），异常结束肯定是非0
		{//这一段就是以-r参数重启程序，两个程序必须在同一目录下
			wchar_t _app_pathname[MAX_PATH];
			GetModuleFileName(NULL, _app_pathname, MAX_PATH);
			wstring app_pathname = _app_pathname;
			size_t pos = app_pathname.find_last_of('\\');
			if (pos != app_pathname.npos)
			{
				app_pathname.erase(pos + 1);
				app_pathname += TEXT("app.exe");
			}
			else
			{
				app_pathname = TEXT("app.exe");
			}
 
			wchar_t szCmdLine[256];
			wsprintf(szCmdLine, TEXT(" -r"));
 
			PROCESS_INFORMATION   info;
			STARTUPINFO startup;
 
			GetStartupInfo(&startup);
 
			BOOL   bSucc = CreateProcess(app_pathname.c_str(), szCmdLine, NULL, NULL,
				FALSE, NORMAL_PRIORITY_CLASS, NULL, NULL, &startup, &info);
 
			if (!bSucc)
			{
				MessageBox(NULL, TEXT("CreateProcess 出错"), TEXT("恢复程序失败"), 0);
			}
		}
	}
	else if (WAIT_FAILED == state)
	{
		MessageBox(NULL, lpCmdLine, TEXT("WaitForSingleObject失败"), 0);
	}
	else
	{
		MessageBox(NULL, lpCmdLine, TEXT("WaitForSingleObject非预期的返回值"), 0);
	}
	return 0;
}

这个程序是这样的，工作的主程序名叫“app.exe”，在适当的时候启动了监控进程（就是这个代码，名称任意，但是必须和app.exe放在一起），并把自己的pid传递给监控进程（命令行参数-pid 主进程），监控进程启动后从命令行获取到需要监控的pid，监视pid状态，如果是正常结束，就退出程序，如果是异常结束，以“-r”参数启动主进程。

主进程启动过程是这样的：启动到某个阶段，检查命令行，带有“-r”参数说明是自动恢复，走自动恢复流程，否则走正常流程，启动监控进程并把自己的pid传递过去。

为什么要做一个独立的监控程序，不用主进程自身呢？因为程序太大了，有很多静态初始化的话，不知道起两个会不会有什么问题。

为什么要通过命令行参数传递进程PID呢？主进程起子进程不是可以获得子进程的PID吗？因为好多程序喜欢套壳啊，返回的子进程又创建子进程干活，自己马上就退出了。

获取自身PID的方法：

DWORD pid = GetCurrentProcessId();

要在验证程序异常退出可以return一个非零值，或者调用abort()。如果不区分是否是重启则不用处理参数，启动监控进程的代码和监控进程启动主进程的相似。

三、相关知识点

3.1 CommandLineToArg

win32程序处理命令行真是费劲死了。

shellapi.h
Shell32.dll/Shell32.lib
LPWSTR * CommandLineToArgvW(
  [in]  LPCWSTR lpCmdLine,
  [out] int     *pNumArgs
);

注意参数pNumArgs是在函数内部分配的，要在外部释放。这是C的习惯性做法。

3.2 LocalFree

释放本地内存对象。

HLOCAL LocalFree(
  [in] _Frees_ptr_opt_ HLOCAL hMem
);

3.3 OpenProcess

打开进程对象，以便后续等待进程结束。

HANDLE OpenProcess(
  [in] DWORD dwDesiredAccess,
  [in] BOOL  bInheritHandle,
  [in] DWORD dwProcessId
);

3.4 WaitForSingleObject

等待对象，可以是进程、线程、控制台输入等类型的句柄，等待的事件包括信号、超时等，发生了某种事件函数就会返回。

DWORD WaitForSingleObject(
  [in] HANDLE hHandle,
  [in] DWORD  dwMilliseconds
);

3.5 GetExitCodeProcess

获得进程退出码。

BOOL GetExitCodeProcess(
  [in]  HANDLE  hProcess,
  [out] LPDWORD lpExitCode
);

3.6 GetModuleFileName

一般用来获取程序的完整路径名。

DWORD GetModuleFileNameA(
  [in, optional] HMODULE hModule,
  [out]          LPSTR   lpFilename,
  [in]           DWORD   nSize
);

3.7 GetStartupInfo

获得程序的启动信息，在这个代码里用来传递给新进程。

void GetStartupInfoW(
  [out] LPSTARTUPINFOW lpStartupInfo
);

3.8 CreateProcess

创建进程。

BOOL CreateProcessA(
  [in, optional]      LPCSTR                lpApplicationName,
  [in, out, optional] LPSTR                 lpCommandLine,
  [in, optional]      LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes,
  [in, optional]      LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,
  [in]                BOOL                  bInheritHandles,
  [in]                DWORD                 dwCreationFlags,
  [in, optional]      LPVOID                lpEnvironment,
  [in, optional]      LPCSTR                lpCurrentDirectory,
  [in]                LPSTARTUPINFOA        lpStartupInfo,
  [out]               LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation
);

参数虽多，大部分都可以不用。

拓展

C++重启进程

步骤：

1、查找需要重启进程的进程id

2、启动需要重启的进程

3、杀死第一步进程id的进程

代码：

1、查找需要重启的进程的进程id

//通过进程名查找进程Id
bool FindProcess(std::wstring strProcessName, DWORD& nPid)
{

	TCHAR tszProcess[64] = { 0 };
	lstrcpy(tszProcess, strProcessName.c_str());
	//查找进程
	STARTUPINFO st;
	PROCESS_INFORMATION pi;
	PROCESSENTRY32 ps;
	HANDLE hSnapshot;
	memset(&st, 0, sizeof(STARTUPINFO));
	st.cb = sizeof(STARTUPINFO);
	memset(&ps, 0, sizeof(PROCESSENTRY32));
	ps.dwSize = sizeof(PROCESSENTRY32);
	memset(&pi, 0, sizeof(PROCESS_INFORMATION));
	// 遍历进程  
	hSnapshot = CreateToolhelp32Snapshot(TH32CS_SNAPPROCESS, 0);
	if (hSnapshot == INVALID_HANDLE_VALUE)
		return false;
	if (!Process32First(hSnapshot, &ps))
		return false;
	do {
		if (lstrcmp(ps.szExeFile, tszProcess) == 0)
		{
			//找到制定的程序
			nPid = ps.th32ProcessID;
			CloseHandle(hSnapshot);
			return true;
		}
	} while (Process32Next(hSnapshot, &ps));
	CloseHandle(hSnapshot);
	return false;
}

2、启动进程

//启动进程
bool StartPrcess(std::wstring strProcessName)
{
	TCHAR tszProcess[64] = { 0 };
	lstrcpy(tszProcess, strProcessName.c_str());
	//启动程序
	SHELLEXECUTEINFO shellInfo;
	memset(&shellInfo, 0, sizeof(SHELLEXECUTEINFO));
	shellInfo.cbSize = sizeof(SHELLEXECUTEINFO);
	shellInfo.fMask = NULL;
	shellInfo.hwnd = NULL;
	shellInfo.lpVerb = NULL;
	shellInfo.lpFile = tszProcess;						// 执行的程序名(绝对路径)
	shellInfo.lpParameters = NULL;
	shellInfo.lpDirectory = NULL;
	shellInfo.nShow = SW_MINIMIZE;						//SW_SHOWNORMAL 全屏显示这个程序
	shellInfo.hInstApp = NULL;
	ShellExecuteEx(&shellInfo);

	return true;
}

3、杀死进程

//杀死进程
bool KillProcess(DWORD dwPid)
{
	printf("Kill进程Pid = %d\n", dwPid); 
	//关闭进程
	HANDLE killHandle = OpenProcess(PROCESS_TERMINATE | PROCESS_QUERY_INFORMATION |   // Required by Alpha
		PROCESS_CREATE_THREAD |   // For CreateRemoteThread
		PROCESS_VM_OPERATION |   // For VirtualAllocEx/VirtualFreeEx
		PROCESS_VM_WRITE,             // For WriteProcessMemory);
		FALSE, dwPid);
	if (killHandle == NULL)
		return false;
	TerminateProcess(killHandle, 0);
	return true;
}

以上就是C++程序自动重启的实现代码的详细内容，更多关于C++程序自动重启的资料请关注其它相关文章！