Linux C: Program Name and Program ID

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如果在Linux C编程时，通过程序名获取pid，亦或者通过pid获取程序名。有必要对这方面对一下记录和总结，方便后续可以使用。

准备

在Linux上查询程序的pid，可以通过如下方式：

  • ps命令

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    pi@localhost:~/study$ ps -ef | grep bluealsa
    root        1017       1  0 19:01 ?        00:00:00 bluealsa --profile=a2dp-source
    pi          2852    2393 50 19:35 pts/0    00:00:00 grep --color=auto bluealsa

  • pidof命令

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    pi@localhost:~/study$ pidof bluealsa
    1017

那么是否可以通过C代码封装成接口，方便直接在代码中调用呢？可以

首先，Linux所有进程状态信息都存储在这个目录下：/proc ，每一个数字文件夹代表一个进程。

image-20241028195503492

进程文件夹下有status文件，例如：

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pi@localhost:~/study$ cat /proc/1017/status 
Name:	bluealsa
Umask:	0022
State:	S (sleeping)
Tgid:	1017
Ngid:	0
Pid:	1017
PPid:	1
TracerPid:	0
Uid:	0	0	0	0
Gid:	0	0	0	0
FDSize:	128
Groups:	 
NStgid:	1017
NSpid:	1017
NSpgid:	1017
NSsid:	1017
Kthread:	0
VmPeak:	  231224 kB
VmSize:	  231224 kB
VmLck:	       0 kB
VmPin:	       0 kB
VmHWM:	    5504 kB
VmRSS:	    5504 kB
RssAnon:	     384 kB
RssFile:	    5120 kB
RssShmem:	       0 kB
VmData:	   25416 kB
VmStk:	     132 kB
VmExe:	     160 kB
VmLib:	    7720 kB
VmPTE:	      84 kB
VmSwap:	       0 kB
HugetlbPages:	       0 kB
CoreDumping:	0
THP_enabled:	1
untag_mask:	0xffffffffffffff
Threads:	4
SigQ:	1/28918
SigPnd:	0000000000000000
ShdPnd:	0000000000000000
SigBlk:	0000000000000000
SigIgn:	0000000000001000
SigCgt:	0000000100004002
CapInh:	0000000000000000
CapPrm:	000001ffffffffff
CapEff:	000001ffffffffff
CapBnd:	000001ffffffffff
CapAmb:	0000000000000000
NoNewPrivs:	0
Seccomp:	0
Seccomp_filters:	0
Speculation_Store_Bypass:	vulnerable
SpeculationIndirectBranch:	unknown
Cpus_allowed:	f
Cpus_allowed_list:	0-3
Mems_allowed:	1
Mems_allowed_list:	0
voluntary_ctxt_switches:	26
nonvoluntary_ctxt_switches:	8

实现

通过 /proc/<pid_dir>/status 文件内的Name字段可以获取程序名，Pid字段可以获取程序ID。逐步遍历所有这样的目标文件，将输入的程序名和Name字段的值进行比较，最后就可以得出程序的pid。

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/* gcc pid_get.c -Wall -o pid_get */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>
 
pid_t get_pid_by_name(char *task_name)
{
    pid_t pid = 0;
    DIR *dir = NULL;
    struct dirent *ptr = NULL;
    FILE *fp = NULL;
    char filepath[512] = {0};
    char cur_task_name[50] = {0};
    char buf[1024] = {0};
 
    if (NULL == task_name)
        return pid;
    dir = opendir("/proc"); 
    if (NULL != dir)
    {
        while ((ptr = readdir(dir)) != NULL) //循环读取/proc下的每一个文件/文件夹
        {
            //如果读取到的是"."或者".."则跳过，读取到的不是文件夹名字也跳过
            if ((strcmp(ptr->d_name, ".") == 0) || (strcmp(ptr->d_name, "..") == 0))
                continue;
            // 如果目标不是目录，则跳过
            if (DT_DIR != ptr->d_type)
                continue;
            sprintf(filepath, "/proc/%s/status", ptr->d_name);//生成要读取的文件的路径
            fp = fopen(filepath, "r");
            // 逐行读取，并进行比较
            if (NULL != fp)
            {
                if (NULL == fgets(buf, sizeof(buf) - 1, fp))
                {
                    fclose(fp);
                    continue;
                }
                sscanf(buf, "%*s %s", cur_task_name);
                //如果文件内容满足要求则打印路径的名字（即进程的PID）
                if (!strcmp(task_name, cur_task_name))
                {
                    sscanf(ptr->d_name, "%d", &pid);
                    fclose(fp);
                    break;
                }
                fclose(fp);
            }
        }
        closedir(dir);
    }
    return pid;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    if (2 != argc)
    {
        printf("too small params\n"
               "%s <program_name>\n", argv[0]);
        return 1;
    }
    
    char task_name[256] = {0};
    pid_t pid = 0;
    sprintf(task_name, "%s", argv[1]);
    pid = get_pid_by_name(task_name);
    printf("Name: %s\n"
           "Pid: %d\n", task_name, pid);
   
    return 0;
}

编译并运行程序：

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pi@localhost:~/study$ gcc pid_get.c -Wall -o pid_get
pi@localhost:~/study$ ./pid_get bluealsa
Name: bluealsa
Pid: 1017

通过ps命令、pidof命令查询出来的bluealsa进程的pid是1017，而通过上述程序得出的bluealsa的pid也是1017，所以一切正常。