Linux基础(10)--管理文件和目录

管理文件和目录

1. 基本概念
- 1.1 一切皆文件
- 1.2 索引号与链接
2. stat文件状态函数
3. chmod文件权限函数
4. 目录函数
- 4.1 getcwd获取当前目录
- 4.2 mkdir创建目录
- 4.3 rmdir删除目录
- 4.4 chdir改变当前目录
- 4.4 opendir打开目录与closedir关闭目录
- 4.4 readdir读取目录信息
5. 链接函数
- 5.1 硬链接link
- 5.2 符号链接symlink
- 5.3 解除链接unlink
6. 文件函数
- 6.1 拷贝文件
- 6.2 移动文件

1. 基本概念

1.1 一切皆文件

学习Linux系统最重要的一句话就是：Linux一切皆文件！包括目录、软链接、硬链接以及之前所涉及的普通文件与设备节点等，都可以理解为文件。

1.2 索引号与链接

Linux中包括两种链接：硬链接(Hard Link)和软链接(Soft Link)，软链接又称为符号链接（Symbolic link）。要了解链接，我们首先得了解一个概念，叫索引节点(inode)。在Linux系统中，内核为每一个新创建的文件分配一个Inode(索引结点)，每个文件都有一个惟一的inode号，我们可以将inode简单理解成一个指针，它永远指向本文件的具体存储位置。文件属性保存在索引结点里，在访问文件时，索引结点被复制到内存在，从而实现文件的快速访问。系统是通过索引节点(而不是文件名)来定位每一个文件。
-硬链接
硬链接说白了是一个指针，指向文件索引节点，系统并不为它重新分配inode。
-软链接
软链接又叫符号链接，这个文件包含了另一个文件的路径名。可以是任意文件或目录，可以链接不同文件系统的文件。和win下的快捷方式差不多。
也就是说，创建硬链接相当于Windows下复制文件，文件属性是一样的（iNode一样）。创建软链接相当于Windows下的快捷方式，文件属性是不一样的（iNode不一样）。

2. stat文件状态函数

通过ls命令查看到的文件信息，都可以使用stat函数组提取出来
• stat函数组
• 函数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
• 函数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
• 函数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-1

参数中的结构体如下图所示：

读取文件状态例程如下所示：

#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;
}

3. chmod文件权限函数

• int chmod(const char *path, mode_t mode);
– 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);
– 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。

#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;
}

4. 目录函数

4.1 getcwd获取当前目录

linux命令中可以使用pwd查看当前目录，系统编程中可以通过getcwd获取当前目录
• 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);该函数已经过时，使用的时候会有警告
– 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

#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;
}

4.2 mkdir创建目录

linux命令中可以使用mkdir创建目录，系统编程中可以通过mkdir函数新建目录。
• int mkdir(const char *pathname,mode_t mode);
– 参数*pathname：文件和目录的路径

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

#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;
}

4.3 rmdir删除目录

linux命令中可以使用rmdir删除目录，系统编程中可以通过rmdir删除目录。
• 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

#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]);if(ret<0){printf("rmdir %s failed!\n",argv[1]);return 1;}printf("rmdir %s suceces！\n",argv[1]);return 0;
}

4.4 chdir改变当前目录

#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;
}

4.4 opendir打开目录与closedir关闭目录

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
• 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

#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;
}

4.4 readdir读取目录信息

• 读目录信息函数
• 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。

#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;
}

5. 链接函数

5.1 硬链接link

• 硬链接命令为ln，函数为link
• 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;
}

5.2 符号链接symlink

符号链接也叫软链接，symlink
• 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;
}

5.3 解除链接unlink

解除链接unlink
• 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

#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;
}

6. 文件函数

6.1 拷贝文件

Linux 下并没有专门的拷贝函数和接口，需要通过open，read，wite 等文件操作函数实现。流程图如下：

#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;
}

6.2 移动文件

移动文件命令为mv，函数为rename
**• 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;
}