VC++ 實現程式互斥執行：記憶體對應檔案實現單實例/多程式互斥

前言

需求：確保同一時間僅有一個程式實例運行 (單實例)，或多個不同程式互斥運行 (如「工具箱」與「主程式」不可同時開啟)。本文採用 記憶體對應檔案 實現跨進程同步，無需命名 Mutex 即可達成互斥與狀態傳遞。

核心 API

完整實作代碼 (CWinApp::InitInstance)

BOOL CMyApp::InitInstance() {
    // 1. 建立/開啟共享記憶體 (大小 128 位元組，足夠存放提示訊息)
    HANDLE hMap = CreateFileMapping(
        (HANDLE)0xFFFFFFFF,     // INVALID_HANDLE_VALUE：使用分頁檔支援
        NULL,                   // 預設安全性
        PAGE_READWRITE,         // 讀寫權限
        0, 128,                 // 高/低 32 位大小 = 128 bytes
        _T("MutexRunning")      // 全域命名物件名稱
    );

    if (hMap == NULL) {
        AfxMessageBox(_T("建立互斥共享記憶體失敗!"), MB_OK | MB_ICONSTOP);
        return FALSE;
    }

    // 2. 判斷是否已存在
    if (GetLastError() == ERROR_ALREADY_EXISTS) {
        // 已有其他實例運行
        LPVOID lpMem = MapViewOfFile(hMap, FILE_MAP_WRITE, 0, 0, 0);
        CString strMsg = (LPCTSTR)lpMem; // 讀取既有實例寫入的訊息
        UnmapViewOfFile(lpMem);
        CloseHandle(hMap);
        AfxMessageBox(strMsg, MB_OK | MB_ICONSTOP);
        return FALSE; // 終止啟動
    }

    // 3. 首個實例：寫入提示訊息供後續實例讀取
    LPVOID lpMem = MapViewOfFile(hMap, FILE_MAP_WRITE, 0, 0, 0);
    strcpy((char*)lpMem, _T("XXX程式正在運行!"));
    UnmapViewOfFile(lpMem);
    // 注意：hMap 不在此關閉，維持映射直到程式結束

    // ... 繼續標準初始化 ...
    AfxEnableControlContainer();
    // ...

    // 程式結束前清理 (可在 ExitInstance 或主視窗 OnDestroy)
    // CloseHandle(hMap);

    return TRUE;
}

關鍵技術細節

1. (HANDLE)0xFFFFFFFF：INVALID_HANDLE_VALUE，告知系統使用分頁檔建立共享記憶體，不關聯實體檔案。
2. 命名物件「MutexRunning」：全域核心物件命名空間，跨進程可見。多程式互斥時使用相同名稱。
3. GetLastError() == ERROR_ALREADY_EXISTS：CreateFileMapping 成功時，若物件已存在會設定此錯誤碼，必須緊接呼叫檢查。
4. 訊息傳遞：首個實例寫入提示字串，後續實例讀取並顯示，實現「誰先跑、誰佔用、晚來者顯示提示」完整語意。
5. 資源清理：程式正常結束時呼叫 CloseHandle(hMap)，系統自動釋放共享記憶體。異常終止時核心物件隨進程自動回收。

進階擴展：多程式互斥組

// 定義互斥組名稱陣列
LPCTSTR g_szMutexGroup[] = {
    _T("MyApp_Toolbox_Mutex"),
    _T("MyApp_Main_Mutex"),
    _T("MyApp_Config_Mutex")
};

BOOL CheckMutexGroup() {
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        HANDLE hMap = CreateFileMapping((HANDLE)0xFFFFFFFF, NULL, PAGE_READWRITE, 0, 128, g_szMutexGroup[i]);
        if (hMap && GetLastError() == ERROR_ALREADY_EXISTS) {
            // 讀取訊息並提示
            CloseHandle(hMap);
            return FALSE;
        }
        if (hMap) CloseHandle(hMap);
    }
    // 全部可用，建立自身互斥
    HANDLE hMyMap = CreateFileMapping((HANDLE)0xFFFFFFFF, NULL, PAGE_READWRITE, 0, 128, g_szMutexGroup[MY_INDEX]);
    // 寫入自身提示訊息...
    return TRUE;
}

替代方案對比

總結

記憶體對應檔案實現程式互斥，核心優勢在於「同步 + 資料傳遞」一體化：單一 CreateFileMapping 呼叫同時達成「檢查是否已存在」與「讀取/寫入狀態資訊」。代碼簡潔、無遺棄同步物件風險、支援豐富狀態傳遞，是單實例/互斥組場景的優選方案。