Linux命令基础——stat-readdir-dup2

在学习Linux命令基础总结了笔记，并分享出来。有问题请及时联系博主：Alliswell_WP，转载请注明出处。

08-linux-day04(stat-readdir-dup2)

目录：
一、学习目标
二、文件和目录操作
1、打开最大文件数量
2、stat函数介绍
3、stat函数介绍2与stat命令
4、实现ls -l命令
5、stat与lstat的区别
6、access与truncate
7、readlink、unlink
8、unlink补充
9、chown与rename
10、chdir、getcwd切换目录和获得工作路径
11、mkdir创建目录
12、读目录相关函数介绍
13、递归子目录统计普通文件个数
14、errno说明
15、dup2和dup说明
16、dup2和dup的使用

一、学习目标

1、掌握stat/lstat函数的使用

2、了解文件属性相关的函数使用

3、了解目录操作相关的函数的使用

4、掌握目录遍历相关函数的使用

5、掌握dup、dup2函数的使用

6、掌握fcntl函数的使用

 

---

虚函数地址空间

---

 

二、文件和目录操作

1、打开最大文件数量

---

### xxx.c ---> xxx

>touch makefile

>vi makefile

### xxx.c ---> xxx
SrcFiles=$(wildcard *.c)
TargetFiles=$(patsubst %.c,%,$(SrcFiles))

all:$(TargetFiles)

%:%.c
    gcc -o $@ $^ -g
    
clean:
    rm -f $(TargetFiles)

---

>touch openmax.c

>vi openmax.c

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>

int main()
{
    int num = 3;
    char filename[128]={0};
    while(1)
    {
        sprintf(filename,"temp_%04d",num++);
        if(open(filename,O_RDONLY|O_CREAT,0666) < 0)
        {
            perror("open error");
            break;
        }
    }
    printf("num == %d\n", num);
    return 0;
}

>make

>./openmax

open err:Too many open files

num == 1025

 

2、stat函数介绍

》man 2 stat

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

---

存储原理：

>touch hello

>vi hello

（随便输入内容后保存退出）

>ln hello hello.hard

>ls -lrt

>ls -i hello*

输出：2642317 hello 2642317 hello.hard（ls -i 指定文件——查看指定文件的索引号）

 

 

---

查找timespec结构体

>sudo grep -rn "struct timespec {" /usr/

查到time.h的位置 打开

>vi +9 文件位置

struct timespec {

　　__kernel_time_t tv_sec;/*seconds*/当前时间到1970.1.1 0：0：0秒数

　　long tv_nsec;/*nanoseconds*/纳秒

};

 

3、stat函数介绍2与stat命令

》stat函数参数

　　pathname 文件名

　　struct stat *buf 传出参数，定义struct stat sb；&sb

　　返回值：成功返回0，失败返回-1

>touch stat.c

>vi stat.c

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    if(argc != 2)
    {
        printf("./a.out filename\n");
        return -1;
    }
    struct stat sb;
    stat(argv[1],&sb);
    return 0;
}

保存退出

>make

>gdb stat

（gdb）b main

（gdb）run hello

（gdb）n

回车直到return 0；

（gdb）p sb

 输出了结构体sb的信息

（gdb）p/o sb.st_mode

p/o 变量名：可以8进制查看某变量

 

》stat命令

>stat stat.c

还可以输出文件最近访问的时间（文件最新被读的时间）、最近更改的时间（内容更改）、最近改动的时间（大小、权限、硬链接等属性更改）

扩展：重定向可以只更改最近更改时间和最近改动时间，而不会更改文件最近访问时间

如：echo "hello world" >> hello；然后stat hello

 

4、实现ls -l命令

需要使用struct passwd* getpwuid(uid_t uid);获得用户名，需要传入uid

struct passwd{
    char *pw_name;/*username*/用户名
    char *pw_passwd;/*user password*/
    uid_t pw_uid;/*user ID*/
    gid_t pw_gid;/*group ID*/
    char *pw_gecos;/*user information*/
    char *pw_dir;/*home directory*/
    char *pw_shell;/*shell program*/
};

struct group *getgrgid(gid_t gid);获得组名

struct group{
    char *gr_name;/*group name*/组名
    char *gr_passwd;/*group password*/
    gid_t gr_gid;/*group ID*/
    char **gr_mem;/*NULL-terminated array of pointers to names of group members*/
};

获得本地时间 struct tm *localtime(const time_t *timep); 传入参数timep对应stat函数得到的结构体的秒数（time_t类型），返回tm结构体

struct tm{
    int tm_sec;/*Seconds(0-60)*/秒
    int tm_min;/*Minutes(0-59)*/分钟
    int tm_hour;/*Hours(0-23)*/小时
    int tm_mday;/*Day of the month(1-31)*/天
    int tm_mon;/*Month(0-11)*/月，需要+1
    int tm_year;/*Year-1900*/年，需要+1900
    int tm_wday;/*Day of the week(0-6,Sunday=0)*/
    int tm_yday;/*Day in the year(0-365,1 Jan = 0)*/
    int tm_isdst;/*Daylight saving time*/
};

>touch ls_l.c

>vi ls_l.c

//-rwrwxr-x 2 wang wang 22 6月 30 10:19 hello
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<string.h>
#include<time.h>
#include<pwd.h>
#include<grp.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    if(argc != 2)
    {
        printf("./a.out filename\n");
        return -1;
    }
    //调用stat，得到文件属性信息
    struct stat sb;
    stat(argv[1],&sb);
    //解析属性信息，st_mode,uid,gid,time
    //st_mode
    char stmode[11] = {0};
    memset(stmode,'-',sizeof(stmode)-1);
    if(S_ISREG(sb.st_mode)) stmode[0]='-';//普通文件
    if(S_ISDIR(sb.st_mode)) stmode[0]='d';
    if(S_ISCHR(sb.st_mode)) stmode[0]='c';
    if(S_ISBLK(sb.st_mode)) stmode[0]='b';
    if(S_ISFIFO(sb.st_mode)) stmode[0]='p';
    if(S_ISLNK(sb.st_mode)) stmode[0]='l';
    if(S_ISSOCK(sb.st_mode)) stmode[0]='s';
    
    //解析权限
    if(sb.st_mode & S_IRUSR) stmode[1]='r';
    if(sb.st_mode & S_IWUSR) stmode[2]='w';
    if(sb.st_mode & S_IXUSR) stmode[3]='x';
    
    if(sb.st_mode & S_IRGRP) stmode[4]='r';
    if(sb.st_mode & S_IWGRP) stmode[5]='w';
    if(sb.st_mode & S_IXGRP) stmode[6]='x';

    if(sb.st_mode & S_IROTH) stmode[7]='r';
    if(sb.st_mode & S_IWOTH) stmode[8]='w';
    if(sb.st_mode & S_IXOTH) stmode[9]='x';

    //分析用户名，组名可以通过函数获得getpwuid,getgrgid
    //时间获取
    struct tm *filetm = localtime(&sb.st_atim.tv_sec);
    char timebuf[20]={0};
    sprintf(timebuf,"%d月   %d %02d:%02d",filetm->tm_mon+1,filetm->tm_mday,
        filetm->tm_hour,filetm->tm_min);
    
    printf("%s %ld %s %s %ld %s %s\n",stmode,sb.st_nlink,getpwuid(sb.st_uid)->pw_name,getgrgid(sb.st_gid)->gr_name,sb.st_size,timebuf,argv[1]);
    printf("-rwrwxr-x 2 wang wang 22 6月 30 10:19 hello\n");
    return 0;
}

>make

>ls -lrt

>./ls_l ls_l.c

结果与ls -l ls_l.c进行对比

 

5、stat与lstat的区别

>ln -s hello hello.soft

>ls -lrt

>./ls_l hello.soft

问题：stat编写的ls_l函数在查看软链接时，对软件大小出现错误（显示的是原来文件的大小），穿透功能。

解决：更改为lstat函数

>make

>ls -lrt

>./ls_l hello.soft

注意：stat与lstat的区别：stat碰到链接，会追溯到源文件，穿透！！！lstat并不会穿透。

 

6、access与truncate

》access判断文件的权限是否存在

man 2 access

int access(const char *pathname, int mode);

　　pathname 文件

　　mode

　　　　R_OK

　　　　W_OK

　　　　X_OK

　　　　F_OK

　　返回值：如果有权限或者文件存在，对应返回0，失败返回-1，设置errno

>touch access.c

>vi access.c

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    if(argc != 2)
    {
        printf("./a.out filename\n");
        return -1;
    }
    
    if(access(argv[1],R_OK)==0)    printf("%s read ok!\n",argv[1]);
    if(access(argv[1],W_OK)==0)    printf("%s write ok!\n",argv[1]);
    if(access(argv[1],X_OK)==0)    printf("%s exe ok!\n",argv[1]);
    if(access(argv[1],F_OK)==0)    printf("%s file exit!\n",argv[1]);
    
    return 0;
}

>gcc access.c

>./a.out hello

>sudo ./a.out hello

注意：结果不同，说明针对使用用户不同，看到的结果不一样！

 

》truncate截断文件

man 2 truncate

int truncate(const char *path, off_t length);

　　path 文件名

　　length 长度，如果大于源文件，直接拓展，如果小于源文件，截断

　　返回值：成功返回0，失败返回-1，设置errno

>touch truncate.c

>vi truncate.c

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>

int main()
{
    truncate("hello",1024);
    
    return 0;
}

>make

>./truncate

>ls -lrt

 

7、readlink、unlink

》link——创建硬链接

man 2 link

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

　　oldpath 源文件

　　newpath 硬链接文件

　　返回值：成功返回0，失败返回-1，设置errno

>touch link_symlink.c

>vi link_symlink.c

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>

int main()
{
    link("hello", "hello.hard1");
    
    return 0;
}

>make

>./link_symlink

>ls -lrt

 

》symlink——创建软链接

man 2 symlink

int symlink(const char *target, const char *linkpath);

　　target 源文件

　　linkpath 软链接文件

　　返回值：成功返回0，失败返回-1，设置errno

>touch link_symlink.c

>vi link_symlink.c

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>

int main()
{
    //link("hello", "hello.hard1");
    link("hello", "hello.soft1");
    
    return 0;
}

>make

>./link_symlink

>ls -lrt

 

》readlink——读取符号（软）链接本身内容，得到链接指向的文件名

man 2 readlink

ssize_t readlink(const char *path, char *buf, size_t bufsiz);

　　pathname 链接名

　　buf 缓冲区

　　bufsiz 缓冲区大小

　　返回值：成功返回buf填充的大小，失败返回-1，设置errno

>touch readlink_unlink.c

>vi readlink_unlink.c

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>

int main()
{
    char buf[32]={0};
　　　　//readlink("hello.hard1", buf, sizeof(buf));//硬链接不行
    readlink("hello.soft1", buf, sizeof(buf));
    printf("buf is %s\n", buf);
    return 0;
}

>make

>./readlink_unlink

 

》unlink——删除符号（软）链接或者是硬链接计数

man 2 unlink

int unlink(const char *pathname);

　　pathname 对应的链接名字，文件也可以

　　返回值：成功返回0，失败返回-1，设置errno

>touch readlink_unlink.c

>vi readlink_unlink.c

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>

int main()
{
    char buf[32]={0};
    //readlink("hello.hard1", buf, sizeof(buf));//硬链接不行
    readlink("hello.soft1", buf, sizeof(buf));
    printf("buf is %s\n", buf);
    
    unlink("hello.soft1");
    unlink("hello.hard1");
    return 0;
}

>make

>./readlink_unlink

 

8、unlink补充

如果文件后边需要用到，unlink先不删除，但是会写成功，进程结束后删除！

>touch unlink.c

>vi unlink.c

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    int fd = open("world",O_WRONLY|O_CREAT,0666);
    
    unlink("world");

    int ret = write(fd,"hello", 5);
    if(ret > 0){
        printf("write ok!%d\n", ret);
    }
    if(ret < 0){
        perror("write err");
    }

    close(fd);
    return 0;
}

>make

>./unlink

 

9、chown与rename

》chown——改变用户和组

man 2 chown

int chown(const char *pathname, uid_t owner, gid_t group);

　　pathname 文件名

　　owner 用户ID，/etc/passwd

　　group 组ID，/etc/group

》rename——重命名文件

man 2 rename

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

　　oldpath 旧文件

　　newpath 新文件

　　返回值：成功返回0，失败返回-1，设置errno

>touch rename.c

>vi rename.c

>mkdir aaa

#include<stdio.h>

int main()
{
    //改文件名
    //rename("a.out", "a.new");
    //改目录
    rename("aaa","bbb")
    
    return 0;
}

>make

>./rename

 

目录相关函数

10、chdir、getcwd切换目录和获得工作路径

 》getcwd——获得当前工作路径

man 2 getcwd

char *getcwd(char *buf, size_t size);

　　buf 传出参数，路径

　　size 缓冲区大小

　　返回值：成功返回路径的指针，失败返回NULL

 》chdir——改变工作路径，注意属于进程独有的！

man 2 chdir

int chdir(const char *path);

　　path 对应的目标工作路径

　　返回值：成功返回0，失败返回-1，设置errno

>touch cwd_chdir.c

>vi cwd_chdir.c

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    //先切换工作目录
    chdir("bbb");
    
    //留下点痕迹
    int fd = open("temp",O_WRONLY|O_CREAT,0666);
    write(fd, "daociyiyou", 10);
    close(fd);
    //显示当前工作目录
    char buf[256];
    getcwd(buf, sizeof(buf));
    
    printf("buf is [%s]\n", buf);
    close(fd);
    return 0;
}

>make

>./cwd_chdir

 

11、mkdir创建目录

》mkdir——创建目录

man 2 mkdir

int mkdir(const char *pathname, mode_t mode);

　　pathname 路径

　　mode mode & ~umask（0777）注意：权限问题，如果目录没有可执行权限，不可进入

　　返回值：成功返回0，失败返回-1，设置errno

>touch mkdir.c

>vi mkdir.c

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>


int main(int argc, char* argv[])
{
    if(argc != 2)
    {
        printf("./a.out filename\n");
        return -1;
    }
    
    mkdir(argv[1],0777);
    return 0;
}

>make

>./mkdir

 

12、读目录相关函数介绍

 》rmdir——删除空目录

man 2 rmdir

int rmdir(const char *pathname);

 

需求：统计一下指定目录下普通文件的个数，要求子目录递归

（shell计数：find ./ -type f | wc -l）

 

》opendir——打开目录

man 2 opendir

DIR *opendir(const char *name);

　　name 打开的目录

　　返回值：成功返回DIR*的指针，指向目录项的信息，失败返回NULL

》readdir——读目录

man 2 readdir

struct dirent *readdir(DIR *dirp);

　　dirp 传入参数，opendir返回的指针

　　返回值：成功为读到目录项的内容，读到末尾或者有错误返回NULL

》closedir——关闭目录

man 2 closedir

int closedir(DIR *dirp);

　　dirp opendir得到的指针

 

13、递归子目录统计普通文件个数

>touch filecount.c

>vi filecount.c

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<dirent.h>
#include<sys/types.h>
#include<string.h>

int count = 0;//定义一个全局的计数

int DirCount(char *dirname)
{
    printf("%s\n",dirname);
    //打开目录
    DIR *dirp = opendir(dirname);
    if(dirp == NULL){
        perror("opendir err");
        return -1;
    }
    //循环读目录，如果是普通文件，count++，如果是目录，继续调用DirCount
    struct dirent *dentp = NULL;
    while((dentp = readdir(dirp))!= NULL){//如果为NULL，代表读到目录末尾
        //printf("dirname:%s,dtype:%d\n",dentp->d_name,dentp->d_type);
        if(dentp->d_type == DT_DIR){//如果是目录
            if(strcmp(".",dentp->d_name)==0 || strcmp("..",dentp->d_name)==0){
                continue;
            }
            //注意进程的工作路径，不能直接打开子目录
            //使用dirname拼接下一级子目录
            char newdirname[256]={0};
            sprintf(newdirname,"%s/%s",dirname,dentp->d_name);
            DirCount(newdirname);
        }
        if(dentp->d_type == DT_REG){
            //普通文件，开始计数
            count++;
            printf("dname:%s\n",dentp->d_name);
        }
    }
    //关闭目录
    closedir(dirp);
    return 0;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    if(argc != 2)
    {
        printf("./a.out dirname\n");
        return -1;
    }
    
    DirCount(argv[1]);
    printf("count=%d\n",count);
    //打开目录
    struct DIR *dirp = opendir(argv[1]);
    //循环读目录，判断如果是普通文件，计数++
    readdir();
    //关闭目录
    
    return 0;
}

>make

>./filecount ./

>find ./ -type f | wc -l

（采用系统shell计数对比下二者计数是否相同）

 

14、errno说明

按全局变量理解，存储是错误信息

》查看vi /usr/include/asm-generic/errno.h

》查看vi /usr/include/asm-generic/errno-base.h

errno输出函数：可以用strerror打印出错误信息

man 2 strerror

char * strerror(int errnum);

 

15、dup2和dup说明

 》dup2——重定向

man 2 dup2

int dup2(int oldfd, int newfd);

　　关闭newfd对应的文件描述符，将newfd重新指向为oldfd对应的文件

》dup——复制文件描述符

int dup(int oldfd);

　　新返回一个文件描述符指向oldfd对应的文件

 

16、dup2和dup的使用

需求：在代码中执行2次print("hello world\n");前一次输出到hello文件中，后一次输出到屏幕上。

>touch dup2du.c

>vi dup2du.c

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>

int main()
{
    //先备份现场
    int outfd = dup(1);
    //然后做重定向
    int fd = open("world",O_WRONLY|O_CREAT,0666);
    dup2(fd,1);//将标准输出重定向到fd对应的文件
    printf("hello world\n");
    
    //需要来一次刷新
    fflush(stdout);
    
    //需要恢复1重新对应标准输出
    dup2(outfd,1);
    
    
    printf("hello world\n");
    close(fd);
    return 0;
}

>make

>./dup2du

拓：fcntl也可以复制文件描述符。

 

 

在学习Linux命令基础总结了笔记，并分享出来。有问题请及时联系博主：Alliswell_WP，转载请注明出处。