概念：

索引节点，Inode是Index Node的缩写，存储于文件系统上的任何文件都可以用索引节点来表示，所以也可以说索引节点是整个linux文件系统的基础。操作系统在读取硬盘的时候不是一个块一个块的来读取信息，因为这样做的话效率太低，文件数据都储存在“块”中，那么很显然，我们还必须找到一个地方储存文件的元信息，比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。这种储存文件元信息的区域就叫做inode，中文译名为“索引节点”。

在Linux系统中，文件系统主要分为两部分，一部分为元数据(metadata)，另一部分为数据本身。元数据，换句话说，就是包含了数据有关信息的数据。索引节点就管理着文件系统中元数据的部分。

一、stat函数组（获取文件信息，具体看stat结构体 ）

1、头文件、函数原型及相关结构体（可以通过man 2 stat 打开对应的stat帮助文档）

/*所需头文件*/
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
/*函数原型*/
int stat(const char *path, struct stat *buf);
– 参数*path：文件路径
– 参数*buf：文件信息
– 返回值：成功为0，否则为-1
int fstat(int fd, struct stat *buf);
– 参数fd：文件描述符
– 参数*buf：文件信息
– 返回值：成功为0，否则为-1
int lstat(const char *path, struct stat *buf);
– 参数*path：文件路径
– 参数*buf：返回文件的信息，针对符号链接，lstat 返回链接本身，而不是而非目标文件
– 返回值：成功为0，否则为-1stat结构体包含对象：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 */};

2、具体使用方法及代码：

#include <stdio.h>
//通过man文档可以查看到stat函数组头文件
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>//open函数的参数头文件
#include <fcntl.h>int main(int argc,char *argv[])
{struct stat groupstat;int fd,ret;if(argc <2){printf("\nPlease input file path\n");return 1;}//stat函数测试    ret = stat(argv[1],&groupstat);if(ret){printf("Please make sure file path\n");return 1;}printf("stat function test , %s of st_ino inode is %ld\n",argv[1],groupstat.st_ino);//fstat函数测试fd = open(argv[1],O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);if(fd<0){printf("Please make sure file path\n");return 1;}ret = fstat(fd,&groupstat);if(ret){printf("Please make sure file path\n");return 1;}printf("fstat function test , %s of st_ino inode is %ld\n",argv[1],groupstat.st_ino);//lstat函数测试   ret = lstat(argv[1],&groupstat);if(ret){printf("Please make sure file path\n");return 1;}printf("lstat function test , %s of st_ino inode is %ld\n",argv[1],groupstat.st_ino);return 0;
}

二、chmod函数组（设置文件权限 ）

1、头文件、函数原型及相关结构体（可以通过man 2 chmod打开对应的chmod帮助文档）

/*头文件*/
#include <sys/stat.h>
/*函数原型*/
int chmod(const char *path, mode_t mode);// 修改指定路径的文件权限
– 参数*path：文件路径。
– 参数mode：直接使用数字即可。和前面命令中chmod 777 xxx 中的777 这个参数含义类似，也可以使用文档中的组合值。
– 返回值：成功返回0，错误返回-1。
int fchmod(int fd, mode_t mode);// 修改打开的文件权限
– 参数fd：文件描述符。
– 参数mode：直接使用数字即可。和前面命令中chmod 777 xxx 中的777 这个参数含义类似，也可以使用文档中的组合值。
– 返回值：成功返回0，错误返回-1。

2、具体使用方法及代码：

#include <stdio.h>#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>int main(int argc,char *argv[])
{int fd,ret;if(argc <3){printf("\nPlease input file path\n");return 1;}//chmod函数测试 ret = chmod(argv[1],0777);if(ret<0){printf("Please make sure file path\n");return 1;}printf("chmod %s 0777 is success!\n",argv[1]);//fchmod函数测试     fd = open(argv[2],O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);if(fd<0){printf("Please make sure file path\n");return 1;}ret = fchmod(fd,0555);if(ret<0){printf("Please make sure file path\n");return 1;}printf("fchmod %s 0555 is success!\n",argv[1]);return 0;
}

三、获取当前目录

1、头文件、函数原型及相关结构体（可以通过man 3 getcwd打开对应的getcwd帮助文档）

/*头文件*/
#include <unistd.h>
/*函数原型*/
char *getcwd(char *buf, size_t size);
– 参数*buf：保存当前目录的缓冲区
– 参数size：在现代linux 中，buf 的长度至少可以为255 字节
– 返回值：成功返回指向当前目录的指针，和buf 的值一样，错误返回NULL
char *getwd(char *buf);
– 参数*buf：保存当前目录的缓冲区
– 返回值：成功返回指向当前目录的指针，和buf 的值一样，错误返回NULL
char *get_current_dir_name(void);
– 参数：无
– 返回值：成功返回指向当前目录的指针，错误返回NULL

2、具体使用方法及代码：

#include <stdio.h>
/*getcwd、getwd和get_current_dir_name
函数的头文件*/
#define __USE_GNU
#include <unistd.h>#define LENTH 255
int main()
{char pwd[LENTH];char *wd;
//getcwd函数测试        if(!getcwd(pwd,LENTH)){perror("getcwd");return 1;}printf("\ngetcwd pwd is %s\n",pwd);//getwd函数测试wd = getwd(pwd);if(!wd){perror("getcwd");return 1;}printf("\ngetwd pwd is %s\n",wd);//get_current_dir_name函数测试 wd = get_current_dir_name();if(!wd){perror("getcwd");return 1;}printf("\nget_current pwd is %s\n",wd);return 0;
}

四、创建目录

1、头文件、函数原型及相关结构体（可以通过man 2 mkdir打开对应的mkdir帮助文档）

/*头文件*/
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
/*函数原型*/
int mkdir(const char *pathname, mode_t mode);
– 参数：文件路径
– 参数mode：直接使用数字即可。和前面命令中chmod 777 xxx 中的777 这个参数含义类似，也可以使用文档中的组合值。
– 返回值：成功返回0，错误返回-1。

2、具体使用方法及代码：

#include <stdio.h>
//mkdir函数头文件
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>int main(int argc,char *argv[])
{int ret;//检测参数 if(argc <2){printf("\nPlease input file path\n");return 1;}
//使用mkdir函数新建目录ret = mkdir(argv[1],0777);if(ret<0){printf("mkdir %s failed!\n",argv[1]);return 1;}printf("mkdir %s suceces！\n",argv[1]);return 0;
}

五、删除目录

1、头文件、函数原型及相关结构体（可以通过man 2 rmdir打开对应的rmdir帮助文档）

/*头文件*/
#include <unistd.h>
/*函数原型*/
int rmdir(const char *pathname);
– 参数*pathname：文件和目录的路径
– 返回值：成功返回0，错误返回-1

2、具体使用方法及代码：

#include <stdio.h>
//rmdir函数头文件
#include <unistd.h>int main(int argc,char *argv[])
{int ret;//检测参数 if(argc <2){printf("\nPlease input file path\n");return 1;}
//使用rmdir函数删除目录ret = rmdir(argv[1]);//目录要是绝对目录if(ret<0){printf("rmdir %s failed!\n",argv[1]);return 1;}printf("rmdir %s suceces！\n",argv[1]);return 0;
}

六、改变当前工作目录

1、头文件、函数原型及相关结构体（可以通过man 2 chdir打开对应的chdir帮助文档）

在实际应用中，代码可能需要从当前目录中进到其它目录，这个时候首先需要使用 getcwd函数获取当前目录，保存起来，然后使用 chdir 跳到其它目录，完成操作，然后再使用 chdir回到最初保存的目录。

#include <unistd.h>
/*函数原型*/
int chdir(const char *path);- 参数 *path：文件路径- 返回值：成功返回 0，错误返回-1。
int fchdir(int fd);- 参数 fd：open 函数返回的句柄，文件描述符。- 返回值：成功返回 0，错误返回-1。

2、具体使用方法及代码：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
//chdir和fchdir函数头文件
#include <unistd.h>#define LENTH 255int main(int argc,char *argv[])
{int ret;char pwd[LENTH];//检测参数 if(argc <3){printf("\nPlease input file path\n");return 1;}//getcwd函数获取当前目录        if(!getcwd(pwd,LENTH)){perror("getcwd");return 1;}printf("\ngetcwd pwd is %s\n",pwd);//使用chdir函数转入其他目录ret = chdir(argv[1]);if(ret){printf("Please make sure file path\n");return 1;}printf("chdir %s is success！\n",argv[1]);//转入其他目录，完成操作
//使用rmdir函数删除目录ret = rmdir(argv[2]);if(ret<0){printf("rmdir %s failed!\n",argv[2]);return 1;}printf("rmdir %s is success！\n",argv[2]);//再次使用chdir回到pwd保存的目录ret = chdir(pwd);if(ret){printf("Please make sure file path\n");return 1;}printf("chdir %s is success！\n",pwd);return 0;
}

七、opendir和closedir目录

1、头文件、函数原型及相关结构体（可以通过man 3 opendir（closedir）打开对应的opendir（closedir）帮助文档）

前面介绍open和close函数用于打开关闭文件，这里介绍的opendir和closedir用于打开目录，相当于ls命令。

#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>
/*函数原型*/
DIR *opendir(const char *name);
– 参数：目录的路径。
– 返回值：成功返回指向目录流的指针，错误返回NULL
int closedir(DIR *dirp);
– 参数：opendir 返回的dir 指针
– 返回值：成功返回0， 失败返回-1

2、具体使用方法及代码：

#include <stdio.h>
//opendir和closedir函数头文件
#include <dirent.h>
#include <sys/types.h>int main(int argc,char *argv[])
{int ret;DIR *dir;//检测参数    if(argc <2){printf("\nPlease input file path\n");return 1;}
//使用opendir函数打开目录dir = opendir(argv[1]);if(dir==NULL){printf("opendir %s failed!\n",argv[1]);return 1;}printf("opendir %s suceces！\n",argv[1]);
//使用closedir函数关闭目录closedir(dir);return 0;
}

八、readdir读取目录信息

1、头文件、函数原型及相关结构体（可以通过man 3 readdir打开对应的readdir帮助文档）

在前面使用opendir打开目录的基础上，可以使用readdir读取目录信息。

#include <dirent.h>
/*函数原型*/
struct dirent *readdir(DIR *dirp);
– 参数dirp：opendir 函数打开目录后返回的文件指针。
– 返回值：成功返回指向dirp 的指针dirent ，错误返回NULL。struct dirent {ino_t          d_ino;       /* inode number */off_t          d_off;       /* offset to the next dirent */unsigned short d_reclen;    /* length of this record */unsigned char  d_type;      /* type of file; not supportedby all file system types */char           d_name[256]; /* filename */};

2、具体使用方法及代码：

#include <stdio.h>
//opendir,closedir,readdir函数头文件
#include <dirent.h>
#include <sys/types.h>int main(int argc,char *argv[])
{int ret;DIR *dir;struct dirent *catlog;
//检测参数  if(argc <2){printf("\nPlease input file path\n");return 1;}
//使用opendir函数打开目录dir = opendir(argv[1]);if(dir==NULL){printf("opendir %s failed!\n",argv[1]);return 1;}printf("opendir %s suceces！\n",argv[1]);
//使用readdir读取目录argv[1]catlog = readdir(dir);if(catlog == NULL){printf("readdir %s failed!\n",argv[1]);return 1;}printf("%s d_ino is %ld\n ",argv[1],catlog->d_ino);
//使用closedir函数关闭目录closedir(dir);return 0;
}

九、硬链接和软链接(符号链接)

1、硬链接

在Linux系统中，多个文件名指向同一索引节点(Inode)是正常且允许的。一般这种链接就称为硬链接。硬链接的作用之一是允许一个文件拥有多个有效路径名，这样用户就可以建立硬链接到重要的文件，以防止“误删”源数据。(换句话说就是我们前面讲得，文件的属性和数据是分开的，将两份不一样的文件属性同时指向同一份文件数据。那么这两份文件属性就是硬链接。)

硬链接函数
• int link(const char *oldpath, const char *newpath)
– 参数*oldpath：已有的文件路径。
– 参数*newpath：新建的硬链接文件路径。
– 返回值：成功返回0，错误返回-1。

#include <stdio.h>
//link函数头文件
#include <unistd.h>int main(int argc,char *argv[])
{int ret;if(argc <3){printf("\nPlease input file path\n");return 1;}//测试link函数ret = link(argv[1],argv[2]);if(ret){printf("link failed");return 1;}printf("link %s to %s success!\n",argv[1],argv[2]);return 0;
}

2、软链接

软链接（也叫符号链接），类似于windows系统中的快捷方式，与硬链接不同，软链接就是一个普通文件，只是数据块内容有点特殊，文件用户数据块中存放的内容是另一文件的路径名的指向，通过这个方式可以快速定位到软连接所指向的源文件实体。软链接可对文件或目录创建。

软链接函数
• int symlink(const char *oldpath, const char *newpath)
– 参数*oldpath：已有的文件路径
– 参数*newpath：新建的符号链接文件路径
– 返回值：成功返回0，错误返回-1

#include <stdio.h>
//symlink函数头文件
#include <unistd.h>int main(int argc,char *argv[])
{int ret;if(argc <3){printf("\nPlease input file path\n");return 1;}//测试symlink函数ret = symlink(argv[1],argv[2]);if(ret){printf("symlink failed");return 1;}printf("symlink %s to %s success!\n",argv[1],argv[2]);return 0;
}

3、解除链接

解除链接函数
• int unlink(const char *pathname)
– 参数*pathname：链接文件的路径
– 返回值：成功返回0，错误返回-1
– unlink指向软链接，删除软链接；指向最后一个硬链接，相当于删除文件。因为硬链接的文件数据至少要有一个硬链接，如果最后一个都被删除，那么相当于文件数据也要删除了。

#include <stdio.h>
//unlink函数头文件
#include <unistd.h>int main(int argc,char *argv[])
{int ret;if(argc <2){printf("\nPlease input file path\n");return 1;}//测试unlink函数ret = unlink(argv[1]);if(ret){printf("unlink failed");return 1;}printf("unlink %s is success!\n",argv[1]);return 0;
}

十、文件拷贝

linux中，没有专用的文件拷贝函数，而是通过从旧文件读取(read函数)，写入(write函数)新文件，来实现文件的拷贝。

#include <stdio.h>#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>//argv[1] is oldpath ; argv[2] is newpath
#define LENTH 1024
int main(int argc,char *argv[])
{int fds,fdt;char buffer[LENTH];char *fileold,*filenew;fileold = argv[1];filenew = argv[2];if(argc <3){printf("\nPlease input file path\n");return 1;}//打开oldpath        fds = open(fileold,O_RDWR);if(fds<0){printf("Please make sure file path\n");return 1;}//打开newpath,如果没有则创建目标文件fdt = open(filenew,O_WRONLY|O_CREAT);if(fdt<0){printf("Please make sure file path\n");return 1;}//读和写操作while(read(fds,buffer,LENTH)){write(fdt,buffer,strlen(buffer));}//关闭文件close(fds);close(fdt);printf("cp to finished!\n");printf("cp %s to %s success!\n",fileold,filenew);return 0;
}

十一、文件移动

移动文件命令为mv，函数为rename。

文件移动函数：

int rename(const char *oldpath, const char *newpath)
– 参数*oldpath：旧的文件路径
– 参数*newpath：新的文件路径
– 返回值：成功返回0，错误返回-1

#include <stdio.h>#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>//argv[1] is oldpath ; argv[2] is newpath
int main(int argc,char *argv[])
{int ret;if(argc < 3){printf("\nPlease input file path\n");return 1;}if(ret = rename(argv[1],argv[2])){printf("\nerr\n");}printf("rename %s to %s success!\n",argv[1],argv[2]);return 0;
}

十三、linux编程中目录IO常用编程函数相关推荐

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