目标

编程实现程序list.c，列表普通磁盘文件，包括文件名和文件大小。

内容

对选项的处理，自行编程逐个分析命令行参数。不考虑多选项挤在一个命令行参数内的情况。
与ls命令类似，处理对象可以有0到多个
- 0个：列出当前目录下所有文件
- 普通文件：列出文件
- 目录：列出目录下所有文件
实现自定义选项 -r, -a, -l, -h, -m 以及 –
- -r 递归方式列出子目录（每项要含路径，类似find的-print输出风格，需要设计递归程序）
- -a 列出文件名第一个字符为圆点的普通文件（默认情况下不列出文件名首字符为圆点的文件）
- -l 后跟一整数，限定文件大小的最小值（字节）
- -h 后跟一整数，限定文件大小的最大值（字节）
- -m 后跟一整数n，限定文件的最近修改时间必须在n天内
- – 显式地终止命令选项分析

参考资料

<sys/stat.h>头文件

文件数据结构如下

struct stat { dev_t st_dev; // 文件所在设备ID ino_t st_ino; // 结点(inode)编号  mode_t st_mode; // 保护模式 nlink_t st_nlink; // 硬链接个数  uid_t st_uid; // 所有者用户ID  gid_t st_gid; // 所有者组ID  dev_t st_rdev; // 设备ID(如果是特殊文件) off_t st_size; // 总体尺寸，以字节为单位 blksize_t st_blksize; // 文件系统 I/O 块大小blkcnt_t st_blocks; // 已分配的 512B 块个数time_t st_atime; // 上次访问时间 time_t st_mtime; // 上次更新时间 time_t st_ctime; // 上次状态更改时间
};

主要函数有

int stat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf);
int fstat(int fields, struct stat *buf);
int lstat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf);

其中stat函数的作用是获取路径名 path 对应的 inode 中的属性

struct stat st;  //存储 inode 属性信息
ret = stat(path, &st); //成功返回0，失败返回-1

还有如下定义：

#define S_IFMT   0170000
#define S_IFSOCK 0140000
#define S_IFLNK  0120000
#define S_IFREG  0100000
#define S_IFBLK  0060000
#define S_IFDIR  0040000
#define S_IFCHR  0020000
#define S_IFIFO  0010000
#define S_ISUID  0004000
#define S_ISGID  0002000
#define S_ISVTX  0001000#define S_ISLNK(m)      (((m) & S_IFMT) == S_IFLNK)
#define S_ISREG(m)      (((m) & S_IFMT) == S_IFREG)
#define S_ISDIR(m)      (((m) & S_IFMT) == S_IFDIR)
#define S_ISCHR(m)      (((m) & S_IFMT) == S_IFCHR)
#define S_ISBLK(m)      (((m) & S_IFMT) == S_IFBLK)
#define S_ISFIFO(m)     (((m) & S_IFMT) == S_IFIFO)
#define S_ISSOCK(m)     (((m) & S_IFMT) == S_IFSOCK)

首先S_IFMT是一个掩码，它的值是0170000（注意这里用的是八进制），可以用来过滤出前四位表示的文件类型。

其后的连续七个分别对应套接口文件、符号链接文件、普通文件、块设备、目录、字符设备、管道，它们分别对应一个不同的值。

要判断一个文件是不是目录，首先通过掩码S_IFMT把其他无关的部分置0，再与表示目录的数值比较，从而判断这是否是一个目录，下面的代码

if ((info.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)printf("this is a directory");

为了简便操作，<sys/stat.h>中提供了宏来代替上述代码，所以如果需要判断文件是不是目录就可以这样：

if (S_ISDIR(info.st_mode))printf("this is a directory");

实现步骤

1、实现核心功能

首先实现核心功能：遍历列出普通磁盘文件，包括文件名和文件大小。

先定义两个功能函数，分别用于遍历目录和打印文件信息，在遍历目录的过程中打印文件信息：

void dirwalk(char *dir, void (*func)(char *));
void print_file_info(char *name);

下面来分别实现这两个函数，先实现dirwalk函数：

/*对目录中所有文件执行print_file_info操作*/
/*把print_file_info函数作为参数传进去*/
void dirwalk(char *dir, void (*func)(char *)) {char name[MAX_PATH];struct dirent *dp;DIR *dfd;if ((dfd = opendir(dir)) == NULL) { //打开文件失败fprintf(stderr, "dirwalk: can't open %s\n", dir);return;}while ((dp = readdir(dfd)) != NULL) { //读目录记录项if (strcmp(dp->d_name, ".") == 0 || strcmp(dp -> d_name, "..") == 0) {continue;  //跳过当前目录以及父目录}//目录过长if (strlen(dir) + strlen(dp -> d_name) + 2 > sizeof(name)) {fprintf(stderr, "dirwalk : name %s %s too long\n", dir, dp->d_name);}else {sprintf(name, "%s/%s", dir, dp->d_name); //添加子目录(*func)(name); //打印文件信息}}closedir(dfd);
}

然后实现print_file_info函数：

/*打印文件信息*/
void print_file_info(char *name) {struct stat stbuf;// 获取文件状态并储存在stbuf结构中if (stat(name, &stbuf) == -1) {fprintf(stderr, "file size: open %s failed\n", name);return;}//如果是目录遍历下一级目录if (S_ISDIR(stbuf.st_mode)) { dirwalk(name, print_file_info);     }else {//不是目录，打印文件size及nameprintf("%8ld    %s\n", stbuf.st_size, name);}
}

到此就把核心功能实现了，接下来进一步完善功能。

2、添加命令行参数选项和错误响应

定义一个结构体记录参数选项，

struct stu { //0表示未使用，1表示使用int r;int a;int l;int h;int m;int min;int max;int day;
}Parameter = {0, 0, 0, 0, 0, -1, -1, -1};

定义一个新的功能函数get_parameter，用来获取参数选项，不考虑完整的错误分析，

/*分析参数，不具体考虑错误*/
void get_parameter(int argc, char *argv[]) {for (int i = 1; i < argc; i++) {  //逐个分析命令行参数if (strcmp(argv[i], "-r") == 0) { // -rParameter.r = 1;}else if (strcmp(argv[i], "-a") == 0) { // -aParameter.a = 1;}else if (strcmp(argv[i], "-l") == 0) { // -l minParameter.l = 1;i++;Parameter.min = atoi(argv[i]);}else if (strcmp(argv[i], "-h") == 0) { // -l maxParameter.h = 1;i++;Parameter.max = atoi(argv[i]);}else if (strcmp(argv[i], "-m") == 0) { // -m dayParameter.m = 1;i++;Parameter.day = atoi(argv[i]);}else if (strcmp(argv[i], "--") == 0) { // --i++;if (i == argc) strcpy(path, "."); else if (i = argc - 1) strcpy(path, argv[i]);else error();break;}else if (i = argc - 1) { //不是功能参数，判断是不是最后一项（路径）strcpy(path, argv[i]);}else {error();}}
}

其中error函数为错误响应函数，打印参数提示信息：

void error() {printf("List information about the FILEs (the current directory by default)\n\n");printf("  -?           Display this help and exit\n");printf("  -a           Do not hide entries starting with .\n");printf("  -r           List subdirectories recursively\n");printf("  -l <bytes>   Minimum of file size\n");printf("  -h <bytes>   Maximum of file size\n");printf("  -m <days>    Limit file last modified time\n\n");exit(-1);
}

接下来修改dirwalk函数和print_file_info函数，添加参数响应功能

把dirwalk函数中打印文件的分支修改如下，添加对 -a 的处理：

else {if (dp->d_name[0] == '.' && Parameter.a == 0) //以.开头的文件 continue;sprintf(name, "%s/%s", dir, dp->d_name);(*func)(name);
}

然后在print_file_info函数中添加对 -r, -l, -h, -m 的处理：

//如果是目录
if (S_ISDIR(stbuf.st_mode)) {if (strcmp(name, path) != 0) //不显示目标目录的信息printf("%8ld    %s/\n", stbuf.st_size, name);if (Parameter.r == 1 || strcmp(name, path) == 0) { //如果有 -r 遍历下一级目录dirwalk(name, print_file_info);}
}
else {//不是目录，根据-l -h -m打印文件size及nameint flag = 1; //判断是否要输出 if (Parameter.l == 1 && stbuf.st_size < Parameter.min) flag = 0;if (Parameter.h == 1 && stbuf.st_size > Parameter.max) flag = 0;if (Parameter.m == 1) {struct timeval nowTime;gettimeofday(&nowTime, NULL);if (nowTime.tv_sec - stbuf.st_mtim.tv_sec > (time_t)(Parameter.day*86400))flag = 0;}if (flag == 1) printf("%8ld    %s\n", stbuf.st_size, name);
}

这样代码就完成啦，完整代码见附录

3、测试

使用命令vi list.c编写代码并保存后，利用命令gcc list.c -o list编译成可执行文件，开始测试

先执行ls命令，再执行简单的./list命令，对比正确

执行ls -a命令，再执行./list -a命令，对比正确

执行./list -r命令，结果正确

执行./list -r -l 4000 -h 20000 temp命令，结果正确

执行./list -- -a命令，结果显示不存在该文件，正确

代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/time.h>#define MAX_PATH 512  //最大文件长度定义为512struct stu { //0表示未使用，1表示使用int r;int a;int l;int h;int m;int min;int max;int day;
}Parameter = {0, 0, 0, 0, 0, -1, -1, -1};char path[MAX_PATH] = ".";void dirwalk(char *dir, void (*func)(char *));
void print_file_info(char *name);
void get_parameter(int argc, char *argv[]);
void error();/*对目录中所有文件执行print_file_info操作*/
/*把print_file_info函数作为参数传进去*/
void dirwalk(char *dir, void (*func)(char *)) {char name[MAX_PATH];struct dirent *dp;DIR *dfd;if ((dfd = opendir(dir)) == NULL) {fprintf(stderr, "dirwalk: can't open %s\n", dir);return;}while ((dp = readdir(dfd)) != NULL) { //读目录记录项if (strcmp(dp->d_name, ".") == 0 || strcmp(dp -> d_name, "..") == 0) {continue;  //跳过当前目录以及父目录}if (strlen(dir) + strlen(dp -> d_name) + 2 > sizeof(name)) {fprintf(stderr, "dirwalk : name %s %s too long\n", dir, dp->d_name);}else {if (dp->d_name[0] == '.' && Parameter.a == 0) //以.开头的文件 continue;sprintf(name, "%s/%s", dir, dp->d_name);(*func)(name);}}closedir(dfd);
}/*打印文件信息*/
void print_file_info(char *name) {struct stat stbuf;// 获取文件状态并储存在stbuf结构中if (stat(name, &stbuf) == -1) {fprintf(stderr, "file size: open %s failed\n", name);return;}//如果是目录if (S_ISDIR(stbuf.st_mode)) {if (strcmp(name, path) != 0)printf("%8ld    %s/\n", stbuf.st_size, name);if (Parameter.r == 1 || strcmp(name, path) == 0) { //如果有 -r 遍历下一级目录dirwalk(name, print_file_info);}}else {//不是目录，根据-l -h -m打印文件size及nameint flag = 1; //判断是否要输出 if (Parameter.l == 1 && stbuf.st_size < Parameter.min) flag = 0;if (Parameter.h == 1 && stbuf.st_size > Parameter.max) flag = 0;if (Parameter.m == 1) {struct timeval nowTime;gettimeofday(&nowTime, NULL);if (nowTime.tv_sec - stbuf.st_mtim.tv_sec > (time_t)(Parameter.day*86400))flag = 0;}if (flag == 1) printf("%8ld    %s\n", stbuf.st_size, name);}
}/*分析参数，不具体考虑错误*/
void get_parameter(int argc, char *argv[]) {for (int i = 1; i < argc; i++) {if (strcmp(argv[i], "-r") == 0) {Parameter.r = 1;}else if (strcmp(argv[i], "-a") == 0) {Parameter.a = 1;}else if (strcmp(argv[i], "-l") == 0) {Parameter.l = 1;i++;Parameter.min = atoi(argv[i]);}else if (strcmp(argv[i], "-h") == 0) {Parameter.h = 1;i++;Parameter.max = atoi(argv[i]);}else if (strcmp(argv[i], "-m") == 0) {Parameter.m = 1;i++;Parameter.day = atoi(argv[i]);}else if (strcmp(argv[i], "--") == 0) {i++;if (i == argc) strcpy(path, "."); else if (i = argc - 1) strcpy(path, argv[i]);else error();break;}else if (i = argc - 1) {strcpy(path, argv[i]);}else {error();}}
}void error() {printf("List information about the FILEs (the current directory by default)\n\n");printf("  -?           Display this help and exit\n");printf("  -a           Do not hide entries starting with .\n");printf("  -r           List subdirectories recursively\n");printf("  -l <bytes>   Minimum of file size\n");printf("  -h <bytes>   Maximum of file size\n");printf("  -m <days>    Limit file last modified time\n\n");exit(-1);
}int main(int argc, char *argv[]) {get_parameter(argc, argv);printf("file size    file name\n");print_file_info(path);return 0;
}

参考来源：
https://blog.csdn.net/astrotycoon/article/details/8679676
https://blog.csdn.net/y396397735/article/details/50640919

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