Linux下的系统编程——文件与目录操作（六）-阿里云开发者社区

Linux下的系统编程——文件与目录操作（六）

2024-02-06 274

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简介： Linux下的系统编程——文件与目录操作（六）

一、文件系统

1.inode

其本质为结构体，存储文件的属性信息。如:权限、类型、大小、时间、用户、盘块位置……也叫作文件属性管理结构，大多数的inode,都存储在磁盘上。

少量常用、近期使用的inode会被缓存到内存中。,

2.dentry

目录项，其本质依然是结构体，重要成员变量有两个{文件名，inode，...},而文件内容(data)保存在磁盘盘块中。

二、文件操作

1.stat/lstat：

stat/lstat 函数：

int stat(const char *path, struct stat *buf);

参数：

path：文件路径

buf：（传出参数）存放文件属性。

返回值：

成功： 0

失败： -1 errno

获取文件大小： buf.st_size

 
#include<stdio.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
 
int main(int argc,char *argv[])
{
 
  struct stat sbuf;
 
  int ret = stat(argv[1],&sbuf);
  if(ret == -1){
    perror("stat error");
    exit(1);
  }
  printf("file size:%ld\n",sbuf.st_size);
 
  return 0;
}

获取文件类型： buf.st_mode

#include<stdio.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
 
int main(int argc,char *argv[])
{
 
  struct stat sb;
 
  int ret = stat(argv[1],&sb);
  if(ret == -1){
    perror("stat error");
    exit(1);
  }
  
  //printf("file size:%ld\n",sbuf.st_size);
  
  if(S_ISREG(sb.st_mode)){
    printf("It is a regular\n");
  }else if(S_ISDIR(sb.st_mode)){
    printf("It is a dir\n");
  }else if(S_ISFIFO(sb.st_mode)){
    printf("It is a pipe\n");
  }else if(S_ISLNK(sb.st_mode)){
    printf("It is a sym link\n");
  }
  
  return 0;
}

获取文件权限： buf.st_mode

符号穿透：stat会。lstat不会。

#include<stdio.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
 
int main(int argc,char *argv[])
{
 
  struct stat sb;
 
  int ret = lstat(argv[1],&sb);
  if(ret == -1){
    perror("stat error");
    exit(1);
  }
  
  //printf("file size:%ld\n",sbuf.st_size);
  
  if(S_ISREG(sb.st_mode)){
    printf("It is a regular\n");
  }else if(S_ISDIR(sb.st_mode)){
    printf("It is a dir\n");
  }else if(S_ISFIFO(sb.st_mode)){
    printf("It is a pipe\n");
  }else if(S_ISLNK(sb.st_mode)){
    printf("It is a sym link\n");
  }
  
  return 0;
}

文件权限位图：

2.link/unlink:

link 函数，可以为已经存在的文件创建目录项(硬链接)

mv命令既是修改了目录项，而并不修改文件本身。↓

unlink：删除一个目录的文件项

#include<stdio.h>
#include <unistd.h>
 
 
int main(int argc,char *argv[])
{
 
  link(argv[1],argv[2]);
 
  unlink(argv[1]);
  
  return 0;
}

3.隐式回收。

当进程结束运行时，所有该进程打开的文件会被关闭，申请的内存空间会被释放。系统的这一特性称之为隐式回收系统资源。

4.readlink

读取符号链接文件本身内容，得到链接所指向的文件名。

ssiz...t readlink(const char*path, char*buf, size_t bufsiz);

成功:返回实际读到的字节数;

失败:-1设置errno为相应值。

5.rename

重命名一个文件。

int rename(const char*oldpath, const char*newpath);

成功: 0;

失败: -1设置errno.为相应值。

和实现前面的myMv效果相同

三、目录操作

1.文件目录权限

注意:

目录文件也是“文件”。其文件内容是该目录下所有子文件的目录项dentry。可以尝试用vim打开一个目录。

目录设置黏住位:

若有w权限，创建不变，删除、修改只能由root、目录所有者、文件所有者操作。

用vi查看目录： vi 目录查看到的是：目录项

*2.目录操作函数：

（1）opendir：

根据传入的目录名打开一个目录（库函数）

语法：DIR *opendir(const char *name);

成功返回指向该目录结构体指针

失败返回NULL

（2）closedir：

关闭打开目录

语法：int closedir(DIR*dirp);

成功:0;

失败: -1设置errno为相应值。

（3）readdir：

读取目录（库函数）

语法：struct dirent*readdir(DIR*dirp);

成功返回目录项结构体指针;

失败返回NULL设置errno为相应值

需注意返回值，读取数据结束时也返回NULL值，所以应借助errno.进
步加以区分

 
  struct dirent *readdir(DIR * dp);
 
    struct dirent {
 
      inode
      char dname[256];
 
    };

（4）rewinddir

回卷目录读写位置至起始。,

语法：void rewinddir(DIR*dirp);返回值:无。

（5）telldir/seekdir

获取目录读写位置,

语法：long telldir(DlR *dirp);

成功:与dirn.相关的目录当前读写位置。

失败-1，设置errno.

修改目录读写位置

void seekdir(DIR*dirp, long loc);

返回值:无,

参数loc一般由telldir函数的返回值来决定。

#include<stdio.h>
#include<dirent.h>
#include<stdlib.h>
 
int main(int argc,char *argv[])
{
  DIR * dp;
  struct dirent *sdp;
 
  dp = opendir(argv[1]);
  if(dp == NULL){
    perror("opendir error");
    exit(1);
  }
  while((sdp = readdir(dp)) != NULL){
    printf("%s\n",sdp->d_name);
  }
  printf("\n");
 
  closedir(dp);
 
  return 0;
}

*3.递归遍历目录

查询指定目录，递归列出目录中文件，同时显示文件大小

递归遍历目录：ls-R.c

1. 判断命令行参数，获取用户要查询的目录名。 int argc, char *argv[1]

argc == 1 --> ./

2. 判断用户指定的是否是目录。 stat S_ISDIR(); --> 封装函数 isFile() { }

3. 读目录：

 read_dir() { 
 
        opendir（dir）
 
        while （readdir（））{
 
            普通文件，直接打印
 
            目录：
                拼接目录访问绝对路径。sprintf(path, "%s/%s", dir, d_name) 
 
                递归调用自己。--》 opendir（path） readdir closedir
        }
 
        closedir（）
 
 }
 read_dir() --> isFile() ---> read_dir()

代码预览：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <dirent.h>
#include <pthread.h>
 
void isFile(char *name);
 
// 打开目录读取,处理目录
void read_dir(char *dir, void (*func)(char *))
{
    char path[259];
    DIR *dp;
    struct dirent *sdp;
 
    dp = opendir(dir);
    if (dp == NULL) {
        perror("opendir error");
        return;
    }
    // 读取目录项
    while((sdp = readdir(dp)) != NULL) {
        if (strcmp(sdp->d_name, ".") == 0 || strcmp(sdp->d_name, "..") == 0) {
            continue;
        }
        //fprintf();
        // 目录项本身不可访问, 拼接. 目录/目录项
        sprintf(path, "%s/%s", dir, sdp->d_name);
 
        // 判断文件类型,目录递归进入,文件显示名字/大小
        //isFile(path);    
        (*func)(path);
    }
 
    closedir(dp);
 
    return ;
}
 
void isFile(char *name)
 
    int ret = 0;
    struct stat sb;
 
    // 获取文件属性, 判断文件类型
    ret = stat(name, &sb);
    if (ret == -1) {
        perror("stat error");
        return ;
    }
    // 是目录文件
    if (S_ISDIR(sb.st_mode)) {
        read_dir(name, isFile);
    }
    // 是普通文件, 显示名字/大小
    printf("%10s\t\t%ld\n", name, sb.st_size);
 
    return;
}
 
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    // 判断命令行参数
    if (argc == 1) {
        isFile(".");
    } else {
        isFile(argv[1]);
    }
 
  return 0;
}

四、重定向：

（1）dup ：

int dup(int oldfd); 文件描述符复制。

oldfd: 已有文件描述符

返回：新文件描述符。

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
 
int main(int argc,char *argv[])
{
  int fd = open(argv[1],O_RDONLY);012 ----3
  
  int newfd = dup(fd);  //4
 
  printf("newfd = %d\n",newfd);
 
  return 0;
}

*（2）dup2：

int dup2(int oldfd, int newfd); 文件描述符复制。重定向。

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
 
int main(int argc,char *argv[])
{
  int fd1 = open(argv[1],O_RDWR);
 
  int fd2 = open(argv[2],O_RDWR);
 
  int fdret = dup2(fd1,fd2);
  printf("fdret = %d\n",fdret);
 
  int ret = write(fd2,"-----1234567-----",7);
  printf("ret = %d\n",ret);
 
  dup2(fd1,STDOUT_FILENO);
  printf("********--------------------********\n");
 
  return 0;
}

五、fcntl实现dup描述符

fcntl 函数实现 dup：

int fcntl(int fd, int cmd, ....)

cmd: F_DUPFD

参3: 被占用的，返回最小可用的。

未被占用的，返回=该值的文件描述符。

#include<stdio.h>
#include<fcntl.h>
 
int main(int argc,char *argv[])
{
 
  int fd1 = open(argv[1],O_RDWR);
 
  printf("fd1 = %d\n",fd1);
 
  int newfd = fcntl(fd1,F_DUPFD,0);//0被占用，fcntl使用文件描述符表中的最小文件描述符返回（4）
  printf("newfd = %d\n",newfd);
 
    int newfd2 = fcntl(fd1,F_DUPFD,7);//7 未被占用，返回>=7的文件描述符
  printf("newfd2 = %d\n",newfd2);
 
  return 0;
  
}

Linux下的系统编程——文件与目录操作（六）

一、文件系统

1.inode

2.dentry

二、文件操作

1.stat/lstat：

2.link/unlink:

3.隐式回收。

4.readlink

5.rename

三、目录操作

1.文件目录权限

*2.目录操作函数：

（1）opendir：

（2）closedir：

（3）readdir：

（4）rewinddir

（5）telldir/seekdir

*3.递归遍历目录

四、重定向：

（1）dup ：

*（2）dup2：

五、fcntl实现dup描述符

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Linux下的系统编程——文件与目录操作（六）

一、文件系统

1.inode

2.dentry

二、文件操作

1.stat/lstat：

2.link/unlink:

3.隐式回收。

4.readlink

5.rename

三、目录操作

1.文件目录权限

*2.目录操作函数：

（1）opendir：

（2）closedir：

（3）readdir：

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四、重定向：

（1）dup ：

*（2）dup2：

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