Linux C编程之八 文件操作相关函数
一、整体大纲
st_mode整体介绍：
st_mode详细介绍：
二、 Linux文件操作相关函数
1. stat
- 作用：获得文件信息，也可以获取文件大小。
- 头文件
#include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <unistd.h>
- 函数原型
int stat(const char *path, struct stat *buf); int fstat(int fd, struct stat *buf); int lstat(const char *path, struct stat *buf);
- 参数说明：
path文件名
buf传出参数，定义结构体struct stat sb; &sb
- 返回值
失败：返回-1，设置errno
成功：返回0
注意： stat碰到链接，会追溯到源文件，穿透！！！lstat并不会穿透。
stat结构体：
struct stat { dev_t st_dev; /* ID of device containing file */ ino_t st_ino; /* inode number */ mode_t st_mode; /* protection */ nlink_t st_nlink; /* number of hard links */ uid_t st_uid; /* user ID of owner */ gid_t st_gid; /* group ID of owner */ dev_t st_rdev; /* device ID (if special file) */ off_t st_size; /* total size, in bytes */ blksize_t st_blksize; /* blocksize for file system I/O */ blkcnt_t st_blocks; /* number of 512B blocks allocated */ time_t st_atime; /* time of last access */ time_t st_mtime; /* time of last modification */ time_t st_ctime; /* time of last status change */ };
linux命令stat执行结果：
[root@centos linuxC]# stat stat.c 文件："stat.c" 大小：1857 块：8 IO 块：4096 普通文件 设备：fd00h/64768d Inode：17763202 硬链接：1 权限：(0644/-rw-r--r--) Uid：( 0/ root) Gid：( 0/ root) 环境：unconfined_u:object_r:usr_t:s0 最近访问：2019-04-27 19:17:15.149083960 +0800 最近更改：2019-04-27 19:17:15.149083960 +0800 最近改动：2019-04-27 19:17:15.202084912 +0800
注意三个时间的区别：
time_t st_atime; /* time of last access */ 文件被读，比如cat，open读等 time_t st_mtime; /* time of last modification */ 文件内容发生改变 time_t st_ctime; /* time of last status change */ 文件属性发生变化，比如大小，权限，硬连接数等
上图的解释：
0-2 其他用户权限 3-5 组用户权限 6-8 用户权限 9-11 特殊权限位 12-15 文件类型
示例：
1 #include <sys/types.h> 2 #include <sys/stat.h> 3 #include <time.h> 4 #include <stdio.h> 5 #include <stdlib.h> 6 7 int 8 main(int argc, char *argv[]) 9 { 10 struct stat sb; 11 12 if (argc != 2) { 13 fprintf(stderr, "Usage: %s <pathname>\n", argv[0]); 14 exit(EXIT_FAILURE); 15 } 16 17 if (stat(argv[1], &sb) == -1) { 18 perror("stat"); 19 exit(EXIT_FAILURE); 20 } 21 22 printf("File type: "); 23 24 switch (sb.st_mode & S_IFMT) { 25 case S_IFBLK: printf("block device\n"); break; 26 case S_IFCHR: printf("character device\n"); break; 27 case S_IFDIR: printf("directory\n"); break; 28 case S_IFIFO: printf("FIFO/pipe\n"); break; 29 case S_IFLNK: printf("symlink\n"); break; 30 case S_IFREG: printf("regular file\n"); break; 31 case S_IFSOCK: printf("socket\n"); break; 32 default: printf("unknown?\n"); break; 33 } 34 printf("I-node number: %ld\n", (long) sb.st_ino); 35 36 printf("Mode: %lo (octal)\n", 37 (unsigned long) sb.st_mode); 38 39 printf("Link count: %ld\n", (long) sb.st_nlink); 40 printf("Ownership: UID=%ld GID=%ld\n", 41 (long) sb.st_uid, (long) sb.st_gid); 42 43 printf("Preferred I/O block size: %ld bytes\n", 44 (long) sb.st_blksize); 45 printf("File size: %lld bytes\n", 46 (long long) sb.st_size); 47 printf("Blocks allocated: %lld\n", 48 (long long) sb.st_blocks); 49 50 printf("Last status change: %s", ctime(&sb.st_ctime)); 51 printf("Last file access: %s", ctime(&sb.st_atime)); 52 printf("Last file modification: %s", ctime(&sb.st_mtime)); 53 54 exit(EXIT_SUCCESS); 55 }
需求：使用stat实现实现 ls -l 的功能？如下所示
[root@centos linuxC]# ll -l xx.log -rw-r--r--. 1 root root 0 4月 27 23:25 xx.log
在实现的过程中需要获取用户名及组名，因此先看两个函数：
1）getpwuid
- 作用：通过用户的uid获取用户名
- 头文件
#include <sys/types.h>
#include <pwd.h>
- 函数原型
struct passwd *getpwuid(uid_t uid);
- 参数说明：
uid用户的uid
- 返回值
失败：返回NULL
成功：返回 struct passwd * 结构体指针
其中：
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 */ };
2）getgrgid
- 作用：通过用户的gid获取用户组名
- 头文件
#include <sys/types.h>
#include <grp.h>
- 函数原型
struct group *getgrgid(gid_t gid);
- 参数说明：
gid用户组的gid
- 返回值
失败：返回NULL
成功：返回 struct group * 结构体指针
其中：
struct group { char *gr_name; /* group name */ char *gr_passwd; /* group password */ gid_t gr_gid; /* group ID */ char **gr_mem; /* group members */ };
3）localtime
- 作用：获取本地时间
- 头文件
#include <time.h>
- 函数原型
struct tm *localtime(const time_t *timep);
- 参数说明：
timep：一个时间相关的结构体
- 返回值
失败：返回NULL
成功：返回 struct tm * 结构体指针
其中：
struct tm { int tm_sec; /* seconds */ int tm_min; /* minutes */ int tm_hour; /* hours */ int tm_mday; /* day of the month */ int tm_mon; /* month */ int tm_year; /* year */ int tm_wday; /* day of the week */ int tm_yday; /* day in the year */ int tm_isdst; /* daylight saving time */ };
传入参数 timep 对应stat函数得到的结构体的秒数（time_t类型）。
最终实现：
1 #include<stdio.h> 2 #include<unistd.h> 3 #include<sys/types.h> 4 #include<sys/stat.h> 5 #include<fcntl.h> 6 #include<string.h> 7 #include<time.h> 8 #include <grp.h> 9 #include <pwd.h> 10 11 int main(int argc, char *argv[]) 12 { 13 if (argc != 2) 14 { 15 printf("./a.out filename\n"); 16 return -1; 17 } 18 struct stat sb; 19 stat(argv[1], &sb); 20 21 char stmode[11] = {0}; 22 memset(stmode, '-', sizeof(stmode)-1); 23 24 //解析文件属性 25 if (S_ISREG(sb.st_mode)) stmode[0] = '-'; //普通文件 26 if (S_ISDIR(sb.st_mode)) stmode[0] = 'd'; 27 if (S_ISCHR(sb.st_mode)) stmode[0] = 'c'; 28 if (S_ISBLK(sb.st_mode)) stmode[0] = 'b'; 29 if (S_ISFIFO(sb.st_mode)) stmode[0] = 'p'; 30 if (S_ISLNK(sb.st_mode)) stmode[0] = 'l'; 31 if (S_ISSOCK(sb.st_mode)) stmode[0] = 's'; 32 33 //解析权限 34 //user 35 if (sb.st_mode & S_IRUSR) stmode[1] = 'r'; 36 if (sb.st_mode & S_IWUSR) stmode[2] = 'w'; 37 if (sb.st_mode & S_IXUSR) stmode[3] = 'x'; 38 //group 39 if (sb.st_mode & S_IRGRP) stmode[4] = 'r'; 40 if (sb.st_mode & S_IWGRP) stmode[5] = 'w'; 41 if (sb.st_mode & S_IXGRP) stmode[6] = 'x'; 42 //other 43 if (sb.st_mode & S_IROTH) stmode[7] = 'r'; 44 if (sb.st_mode & S_IWOTH) stmode[9] = 'w'; 45 if (sb.st_mode & S_IXOTH) stmode[10] = 'x'; 46 47 //分析 用户名，组名可以通过函数获得 getpwuid, getgrgid 48 //时间获取 49 struct tm *filetm = localtime(&sb.st_atim.tv_sec); 50 char timebuf[20] = {0}; 51 sprintf(timebuf, "%d月 %d %02d:%02d", filetm->tm_mon+1, filetm->tm_mday, filetm->tm_hour, filetm->tm_min); 52 53 printf("%s %ld %s %s %ld %s %s\n", stmode, sb.st_nlink, getpwuid(sb.st_uid)->pw_name, 54 getgrgid(sb.st_gid)->gr_name, sb.st_size, timebuf, argv[1]); 55 56 return 0; 57 }
2. access
- 作用：测试指定文件是否有某种权限
- 头文件
#include <unistd.h>
- 函数原型
int access(const char *pathname, int mode);
- 参数说明：
pathname文件名
mode：
R_OK
W_OK
X_OK
F_OK
- 返回值
失败：返回-1，设置errno
成功：如果有权限或者文件存在，对应返回0
1 #include<stdio.h> 2 #include <unistd.h> 3 4 int main(int argc, char *argv[]) 5 { 6 if (argc != 2) 7 { 8 printf("./a.out filename\n"); 9 return -1; 10 } 11 if (access(argv[1], R_OK) == 0) printf("%s read ok!\n", argv[1]); 12 if (access(argv[1], W_OK) == 0) printf("%s write ok!\n", argv[1]); 13 if (access(argv[1], X_OK) == 0) printf("%s exe ok!\n", argv[1]); 14 if (access(argv[1], F_OK) == 0) printf("%s file exists!\n", argv[1]); 15 16 return 0; 17 18 }
3. chmod
#include <sys/stat.h> int chmod(const char *path, mode_t mode);
4. truncate
- 函数作用：截断文件
- 头文件
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
- 函数原型
int truncate(const char *path, off_t length); int ftruncate(int fd, off_t length);
- 参数说明：
path文件名
length长度，长度如果大于原文件，直接拓展，如果小于原文件，截断为length长度。
- 返回值
成功：返回0
失败：返回-1，设置errno
示例：
1 #include<stdio.h> 2 #include<sys/types.h> 3 #include<stdio.h> 4 5 int main(int argc, char *argv[]) 6 { 7 if (argc != 2) 8 { 9 printf("./a.out filename\n"); 10 return -1; 11 } 12 truncate(argv[1], 1024); 13 return 0; 14 }
5. link
- 函数作用：创建硬连接
- 头文件
#include <unistd.h>
- 函数原型
int link(const char *oldpath, const char *newpath);
- 参数说明：
oldpath原文件
newpath硬连接文件
- 返回值
成功：返回0
失败：返回-1，设置errno
示例：
1 #include<stdio.h> 2 #include <unistd.h> 3 4 int main(int argc, char *argv[]) 5 { 6 if (argc != 2) 7 { 8 printf("./a.out filename\n"); 9 return -1; 10 } 11 12 char filename[1024] = {0}; 13 sprintf(filename, "%s_hard", argv[1]); 14 15 link(argv[1], filename); 16 17 return 0; 18 }
6. symlink
- 函数作用：创建软连接
- 头文件
#include <unistd.h>
- 函数原型
int symlink(const char *oldpath, const char *newpath);
- 参数解释：
oldpath原文件
newpath创建软连接文件
- 返回值
成功：返回0
失败：返回-1，设置errno
示例：
1 #include<stdio.h> 2 #include <unistd.h> 3 4 int main(int argc, char *argv[]) 5 { 6 if (argc != 2) 7 { 8 printf("./a.out filename\n"); 9 return -1; 10 } 11 12 char filename[1024] = {0}; 13 sprintf(filename, "%s_soft", argv[1]); 14 15 symlink(argv[1], filename); 16 17 return 0; 18 }
6. readlink
- 函数作用：读取文件链接信息
- 头文件
#include <unistd.h>
- 函数原型
ssize_t readlink(const char *path, char *buf, size_t bufsiz);
- 参数解释：
path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
示例：
1 #include<stdio.h> 2 #include <unistd.h> 3 4 int main(int argc, char *argv[]) 5 { 6 if (argc != 2) 7 { 8 printf("./a.out filename\n"); 9 return -1; 10 } 11 12 char buf[32] = {0}; 13 readlink(argv[1], buf, sizeof(buf)); 14 printf("buf is %s\n", buf); 15 16 unlink(argv[1]); 17 18 return 0; 19 }
7. unlink
- 函数作用：删除软硬链接
- 头文件
#include <unistd.h>
- 函数原型
int unlink(const char *pathname);
- 函数参数：
pathname 链接名，文件也可以
- 返回值
成功：返回0
失败：返回-1，设置errno
示例：
1 #include<stdio.h> 2 #include <unistd.h> 3 #include<stdlib.h> 4 #include<fcntl.h> 5 #include<string.h> 6 #include<sys/types.h> 7 8 int main(int argc, char *argv[]) 9 { 10 if (argc != 2) 11 { 12 printf("./a.out filename\n"); 13 return -1; 14 } 15 16 int fd = open(argv[1], O_WRONLY|O_CREAT, 0666); 17 //注意只要有进程在使用该文件，则unlink在该文件退出时删除该文件 18 unlink(argv[1]); 19 20 int ret = write(fd, "hello", 5); 21 if (ret > 0) 22 { 23 printf("write ok! %d\n", ret); 24 } 25 if (ret < 0) 26 { 27 perror("write err"); 28 } 29 30 close(fd); 31 32 return 0; 33 }
8. chown
- 函数作用：修改文件属主及属组
- 头文件
#include <unistd.h>
- 函数原型
int chown(const char *path, uid_t owner, gid_t group);
- 函数参数：
path文件名
owner用户ID，/etc/passwd
owner组ID，/etc/group
- 返回值
成功：返回0
失败：返回-1，设置errno
9. rename
- 函数作用：文件或者目录重命名
- 头文件
#include <stdio.h>
- 函数原型
int rename(const char *oldpath, const char *newpath);
- 参数说明：
oldpath文件名
newpath文件新名
- 返回值
成功：返回0
失败：返回-1，设置errno
示例：
1 #include<stdio.h> 2 3 int main(int argc, char *argv[]) 4 { 5 if (argc != 2) 6 { 7 printf("./a.out filename\n"); 8 return -1; 9 } 10 11 char buf[1024] = {0}; 12 sprintf(buf, "%s_new", argv[1]); 13 rename(argv[1], buf); 14 15 return 0; 16 }
