11.文件和目录
11.文件和目录
1.文件操作相关函数
1.1stat/lstat函数
█函数描述: 获取文件属性
█函数原型:
int stat(const char *pathname, struct stat *buf);//加了const一定是输入参数，buf是输出参数
int lstat(const char *pathname, struct stat *buf);
█函数返回值：
▶成功返回 0
▶失败返回 -1
struct stat
{
dev_t st_dev; //文件的设备编号
ino_t st_ino; //节点
mode_t st_mode; //文件的类型和存取的权限 ☆☆☆
nlink_t st_nlink; //连到该文件的硬连接数目，刚建立的文件值为1
uid_t st_uid; //用户ID ☆☆☆
gid_t st_gid; //组ID ☆☆☆
dev_t st_rdev; //(设备类型)若此文件为设备文件，则为其设备编号
off_t st_size; //文件字节数(文件大小) ☆☆☆
blksize_t st_blksize; //块大小(文件系统的I/O 缓冲区大小)
blkcnt_t st_blocks; //块数
time_t st_atime; //最后一次访问时间
time_t st_mtime; //最后一次修改时间 ☆☆☆
time_t st_ctime; //最后一次改变时间(指属性)
};
-st_mode-- 16位整数
○ 0 - 2 bit -- 其他人权限
S_IROTH 00004 读权限
S_IWOTH 00002 写权限
S_IXOTH 00001 执行权限
S_IRWXO 00007 掩码, 过滤 st_mode中除其他人权限以外的信息
○ 3 - 5 bit -- 所属组权限
S_IRGRP 00040 读权限
S_IWGRP 00020 写权限
S_IXGRP 00010 执行权限
S_IRWXG 00070 掩码, 过滤 st_mode中除所属组权限以外的信息
○ 6 - 8 bit -- 文件所有者权限
S_IRUSR 00400 读权限
S_IWUSR 00200 写权限
S_IXUSR 00100 执行权限
S_IRWXU 00700 掩码, 过滤 st_mode中除文件所有者权限以外的信息
If(st_mode& S_IRUSR)---- - 为真表明可读 ☆☆☆
If(st_mode & S_IWUSR)------为真表明可写 ☆☆☆
If(st_mode & S_IXUSR)------为真表明可执行 ☆☆☆
○ 12 - 15 bit -- 文件类型
S_IFSOCK 0140000 套接字
S_IFLNK 0120000 符号链接（软链接）
S_IFREG 0100000 普通文件
S_IFBLK 0060000 块设备
S_IFDIR 0040000 目录
S_IFCHR 0020000 字符设备
S_IFIFO 0010000 管道
S_IFMT 0170000 掩码, 过滤 st_mode中除文件类型以外的信息
If((st_mode & S_IFMT) == S_IFREG)----为真普通文件 ☆☆☆
if (S_ISREG(st_mode))------为真表示普通文件 ☆☆☆
if (S_ISDIR(st.st_mode))------为真表示目录文件 ☆☆☆
stat函数和lstat函数的区别
▶对于普通文件，这两个函数没有区别，是一样的。
▶对于连接文件，调用lstat函数获取的是链接文件本身的属性信息；而stat函数获取的是链接文件指向的文件的属性信息。
练习:
1 stat函数获取文件大小
2 stat函数获取文件类型和文件权限
3 lstat函数获取连接文件的属性(文件大小)
stat.c
//stat函数测试：获取文件大小/文件属主和组
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
struct stat st;
//int stat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict statbuf);
stat(argv[1], &st);
printf("size:[%d], uid:[%d], gid:[%d]\n", st.st_size, st.st_uid, st.st_uid);
return 0;
}
stat1.c
//stat函数测试：获取文件类型和权限
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
//int stat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict statbuf);
//获取文件属性
struct stat sb;
stat(argv[1], &sb);
//获取文件类型
if((sb.st_mode & S_IFMT) == S_IFREG)
{
printf("普通文件\n");
}
else if((sb.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
{
printf("目录文件\n");
}
else if((sb.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
{
printf("链接文件\n");
}
return 0;
}
stat1.c
//stat函数测试：获取文件类型和权限
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
//int stat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict statbuf);
//获取文件属性
struct stat sb;
stat(argv[1], &sb);
//获取文件类型
if((sb.st_mode & S_IFMT) == S_IFREG)
{
printf("普通文件\n");
}
else if((sb.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
{
printf("目录文件\n");
}
else if((sb.st_mode & S_IFMT) == S_IFLNK)
{
printf("链接文件\n");
}
if(S_ISREG(sb.st_mode))
{
printf("普通文件\n");
}
else if(S_ISDIR(sb.st_mode))
{
printf("目录文件\n");
}
else if(S_ISLNK(sb.st_mode))
{
printf("链接文件\n");
}
return 0;
}
//stat函数测试：获取文件类型和权限
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
//int stat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict statbuf);
//获取文件属性
struct stat sb;
stat(argv[1], &sb);
//获取文件类型
if((sb.st_mode & S_IFMT) == S_IFREG)
{
printf("普通文件\n");
}
else if((sb.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
{
printf("目录文件\n");
}
else if((sb.st_mode & S_IFMT) == S_IFLNK)
{
printf("链接文件\n");
}
if(S_ISREG(sb.st_mode))
{
printf("普通文件\n");
}
else if(S_ISDIR(sb.st_mode))
{
printf("目录文件\n");
}
else if(S_ISLNK(sb.st_mode))
{
printf("链接文件\n");
}
//判断文件权限
if(sb.st_mode & S_IROTH)
{
printf("---R---");
}
if(sb.st_mode & S_IWOTH)
{
printf("---W---");
}
if(sb.st_mode & S_IXOTH)
{
printf("---X---");
}
printf("\n");
return 0;
}
使用st_mode成员判断文件类型:
if((sb.st_mode & S_IFMT) == S_IFREG)
{
printf("普通文件\n");
}
else if((sb.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
{
printf("目录文件\n");
}
else if((sb.st_mode & S_IFMT) == S_IFLNK)
{
printf("链接文件\n");
}
if(S_ISREG(sb.st_mode))
{
printf("普通文件\n");
}
else if(S_ISDIR(sb.st_mode))
{
printf("目录文件\n");
}
else if(S_ISLNK(sb.st_mode))
{
printf("链接文件\n");
}
判断文件权限:
if(sb.st_mode & S_IROTH)
{
printf("---R---");
}
if(sb.st_mode & S_IWOTH)
{
printf("---W---");
}
if(sb.st_mode & S_IXOTH)
{
printf("---X---");
}
lstat和stat函数:
1 对于普通文件来说，lstat函数和stat函数一样
2 对于软连接文件来说，lstat函数获取的是连接文件本身的属性，stat函数获取的是连接文件指向的文件的属性。
2.目录操作相关函数
2.1opendir函数
█函数描述:打开一个目录
█函数原型: DIR *opendir(const char *name);
█函数返回值: 指向目录的指针
█函数参数: 要遍历的目录(相对路径或者绝对路径)
2.2readdir函数
█函数描述: 读取目录内容--目录项
█函数原型: struct dirent *readdir(DIR *dirp);
█函数返回值: 读取的目录项指针
█函数参数: opendir函数的返回值
struct dirent
{
ino_t d_ino; // 此目录进入点的inode
off_t d_off; // 目录文件开头至此目录进入点的位移
signed short int d_reclen; // d_name 的长度, 不包含NULL 字符
unsigned char d_type; // d_name 所指的文件类型
char d_name[256]; // 文件名
};
d_type的取值:
▶DT_BLK - 块设备
▶DT_CHR - 字符设备
▶DT_DIR - 目录
▶DT_LNK - 软连接
▶DT_FIFO - 管道
▶DT_REG - 普通文件
▶DT_SOCK - 套接字
▶DT_UNKNOWN - 未知
2.3closedir函数
█函数描述: 关闭目录
█函数原型: int closedir(DIR *dirp);
█函数返回值: 成功返回0, 失败返回-1
█函数参数: opendir函数的返回值
2.4读取目录内容的一般步骤
1 DIR *pDir = opendir(“dir”); //打开目录
2 while((p=readdir(pDir))!=NULL){} //循环读取文件
3 closedir(pDir); //关闭目录
练习
1 遍历指定目录下的所有文件, 并判断文件类型.
2 递归遍历目录下所有的文件, 并判断文件类型.
特别注意: 递归遍历指定目录下的所有文件的时候, 要过滤掉.和..文件, 否则会进入死循环
opendir.c
//目录操作测试：opendir readdir closedir
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <dirent.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
//打开目录
//DIR *opendir(const char *name);
DIR *pDir = opendir(argv[1]);
if(pDir == NULL)
{
perror("opendir error");
return -1;
}
//循环读取目录项
//struct dirent *readdir(DIR *dirp);
struct dirent *pDent = NULL;
while((pDent = readdir(pDir)) != NULL)
{
//过滤掉.和..文件
if(strcmp(pDent->d_name, ".") == 0 || strcmp(pDent->d_name, "..") == 0)
continue;
printf("[%s]\n", pDent->d_name);
//判断文件类型
switch(pDent->d_type)
{
case DT_REG:
printf("普通文件");break;
case DT_DIR:
printf("目录文件");break;
case DT_LNK:
printf("链接文件");break;
default:
printf("未知文件");
}
printf("\n");
}
//关闭目录
closedir(pDir);
return 0;
}
3.dup/dup2/fcntl
3.1dup函数
▶函数描述: 复制文件描述符
▶函数原型: int dup(int oldfd);
▶函数参数: oldfd -要复制的文件描述符
▶函数返回值:
◆成功: 返回最小且没被占用的文件描述符
◆失败: 返回-1, 设置errno值
练习: 编写程序，测试dup函数。
dup.c
//测试dup函数复制文件描述符
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
//打开文件
int fd = open(argv[1], O_RDWR);
if(fd < 0)
{
perror("open error");
return -1;
}
//调用dup函数复制fd
int newfd = dup(fd);
printf("newfd:[%d], fd:[%d]\n", newfd, fd);
//使用fd对文件进行读写操作
write(fd,"hello world", strlen("hello world"));
//使用newfd读文件
char buf[64];
memset(buf, 0x00, sizeof(buf));
int n = read(newfd, buf, sizeof(buf));
printf("read over: n == [%d], buf == [%s]\n", n, buf);
//关闭文件
close(fd);
close(newfd);
return 0;
}
buf没有读到数据，是因为文件指针问题，文件指针指向末尾了。
修改后
//测试dup函数复制文件描述符
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
//打开文件
int fd = open(argv[1], O_RDWR);
if(fd < 0)
{
perror("open error");
return -1;
}
//调用dup函数复制fd
int newfd = dup(fd);
printf("newfd:[%d], fd:[%d]\n", newfd, fd);
//使用fd对文件进行读写操作
write(fd,"hello world", strlen("hello world"));
//调用lseek函数移动文件指针到开始处
lseek(fd, 0, SEEK_SET);
//使用newfd读文件
char buf[64];
memset(buf, 0x00, sizeof(buf));
int n = read(newfd, buf, sizeof(buf));
printf("read over: n == [%d], buf == [%s]\n", n, buf);
//关闭文件
close(fd);
close(newfd);
return 0;
}
test.log如果一开始有内容会被覆盖掉。
3.2dup2函数
▶函数描述: 复制文件描述符
▶函数原型: int dup2(int oldfd, int newfd);
▶函数参数:
◆oldfd-原来的文件描述符
◆newfd-复制成的新的文件描述符
▶函数返回值:
◆成功: 将oldfd复制给newfd，两个文件描述符指向同一个文件
◆失败: 返回-1，设置errno值
▶假设newfd已经指向了一个文件，首先close原来打开的文件，然后newfd指向oldfd指向的文件。
若newfd没有被占用，newfd指向oldfd指向的文件。
练习:
1编写程序，测试dup2函数实现文件描述符的复制。
2 编写程序，完成终端标准输出重定向到文件中
dup2.c
//测试dup2函数复制文件描述符
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
//打开文件
int oldfd = open(argv[1], O_RDWR | O_CREAT, 0755);
if(oldfd < 0)
{
perror("open error");
return -1;
}
int newfd = open(argv[2], O_RDWR | O_CREAT, 0755);
if(newfd < 0)
{
perror("open error");
return -1;
}
//调用dup2函数复制fd
dup2(oldfd, newfd);
printf("newfd:[%d], oldfd:[%d]\n", newfd, oldfd);
//使用fd对文件进行读写操作
write(newfd,"hello world", strlen("hello world"));
//调用lseek函数移动文件指针到开始处
lseek(newfd, 0, SEEK_SET);
//使用newfd读文件
char buf[64];
memset(buf, 0x00, sizeof(buf));
int n = read(oldfd, buf, sizeof(buf));
printf("read over: n == [%d], buf == [%s]\n", n, buf);
//关闭文件
close(oldfd);
close(newfd);
return 0;
}
调用dup2函数实现文件重定向操作
//测试dup2函数复制文件描述符
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
//打开文件
int fd = open(argv[1], O_RDWR | O_CREAT, 0755);
if(fd < 0)
{
perror("open error");
return -1;
}
//调用dup2函数实现文件重定向操作
dup2(fd, STDOUT_FILENO);
printf("nihao hello world");
close(fd);
close(STDOUT_FILENO);
return 0;
}
4.fcntl函数
▶函数描述: 改变已经打开的文件的属性
▶函数原型: int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ );
◆若cmd为F_DUPFD，复制文件描述符，与dup相同
◆若cmd为F_GETFL，获取文件描述符的flag属性值
◆若cmd为 F_SETFL，设置文件描述符的flag属性
▶函数返回值：返回值取决于cmd
◆成功
◇若cmd为F_DUPFD，返回一个新的文件描述符
◇若cmd为F_GETFL，返回文件描述符的flags值
◇若cmd为 F_SETFL，返回0
◆失败返回-1，并设置errno值。
▶fcntl函数常用的操作:
1 复制一个新的文件描述符:
int newfd = fcntl(fd, F_DUPFD, 0);
2 获取文件的属性标志：
int flag = fcntl(fd, F_GETFL, 0)
3 设置文件状态标志：
flag = flag | O_APPEND;
fcntl(fd, F_SETFL, flag)
4 常用的属性标志
O_APPEND-----设置文件打开为末尾添加
O_NONBLOCK-----设置打开的文件描述符为非阻塞
练习:
1 使用fcntl函数实现复制文件描述符
2 使用fcntl函数设置在打开的文件末尾添加内容。
//修改文件描述符的flag属性
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
//打开文件
int fd = open(argv[1], O_RDWR);
if(fd < 0)
{
perror("open error");
return -1;
}
//获得和设置fd的flags属性
int flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
flags |= O_APPEND;
fcntl(fd, F_SETFL, flags);
//写文件
write(fd,"hello world", strlen("hello world"));
//关闭文件
close(fd);
return 0;
}
test.log文件内容为
111111111
现在为
111111111
hello world
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