linux系统下ls -r命令的简单实现（C语言版）

ls -r

这篇博客继续深入探索ls命令。下面的程序代码继续沿用了上两篇文章所用的错误处理方式，但又对之前的错误处理进行了升级，加入了错误处理函数error_print 。并且通过atexit函数加入了动态分配内存的收集与处理。
由于我的编译环境在终端，每一行只能显示80个字符，所以有些语句太长我该成了两行。

// lsr.h
#ifndef LSR
#define LSR#include <stdio.h>   // printf()
#include <unistd.h>  // getcwd()
#include <string.h>  // strlen() strcpy() strcat() memset()
#include <stdlib.h>  // exit() malloc() free() atexit()
#include <dirent.h>  // opendir() closedir() readdir()typedef struct FileInfoList {              // 使用链表存储char *name;                        // 存储文件/文件夹名struct FileInfoList *dir;          // 当name存储文件名时为空 // 当name存储文件夹名时指向文件夹中的文件struct FileInfoList *file;          // 指向下一个（next）
} file_info_list;                  file_info_list head;                       // 全局变量 头节点// 这个结构体作为链表节点存储动态内存分配后需要释放的动态内存空间
typedef struct NeedFreeList {char *ptr;                       // 需要free的指针struct NeedFreeList *next;       // 下一个
} need_free_list;need_free_list *begin = NULL;            // 全局变量 开头指针typedef enum ERROR {                     // 各种错误信息ERROR_CODE_OK,ERROR_CODE_MALLOC_GETPATH,ERROR_CODE_MALLOC_COLLECT,ERROR_CODE_GETCWD,ERROR_CODE_OPENDIR,ERROR_CODE_COLLECT,ERROR_CODE_MALLOC_NODE,ERROR_CODE_MALLOC_NAME,ERROR_CODE_MALLOC_DIRPATH
} error;error malloc_collect(char *);                 // 动态内存分配后收集需要free的动态内存指针
void clear(void);                             // 终止处理程序
void error_print(error);                      // 错误信息输出
error getpath(char**);                        // 得到路径
error filename_collect(char*, file_info_list*);     // 文件名收集函数 （递归）
void sort(file_info_list*, file_info_list*);        // 将节点插入链表中并保持有序
void print(file_info_list*, int);                   // 输出以head为头节点存储的文件/文件夹名#endif

下面时 .c 文件，包含具体的函数实现

// lsr.c
#include "lsr.h"//#define TESTint main(void)
{atexit(clear);                    // 登记clear这个终止处理程序char *path;error errcode = getpath(&path);     // 得到当前路径 实参是指针path的地址 不是pathif (errcode == ERROR_CODE_OK) {#ifdef TESTprintf("%s\n", path);
#endiferrcode = filename_collect(path, &head);     // 文件/文件名收集存储if (errcode == ERROR_CODE_OK) {printf("%s :\n", path);print(head.dir, 1);                 // 打印出文件/文件名}}error_print(errcode);                   // 如果出错 则输出错误信息exit(0);      // exit函数调用了clear这个终止处理程序 进行动态内存释放
}void error_print(error errcode)
{switch (errcode) {    // 各种错误信息case ERROR_CODE_OK :break;case ERROR_CODE_MALLOC_GETPATH :printf("in the function of getpath, malloc error!\n");break;case ERROR_CODE_MALLOC_COLLECT :printf("in the function of collect, malloc error!\n");break;case ERROR_CODE_GETCWD :printf("in the function of getpath, getcwd error!\n");break;case ERROR_CODE_OPENDIR :printf("in the function of filename_collect, ""opendir error!\n");break;case ERROR_CODE_MALLOC_NODE :printf("in the function of filename_collect, ""node space malloc error!\n");break;case ERROR_CODE_MALLOC_NAME :printf("in the function of filename_collect, ""name space malloc error!\n");break;case ERROR_CODE_MALLOC_DIRPATH :printf("in the function fo filename_collect, ""dirpath space malloc error!\n");break;default :break;}return;
}void print(file_info_list *beg, int num)
{while (beg != NULL) {       for (int i = 0; i < num; ++i)printf("\t");         // 使输出更加直观printf("%s", beg->name);if (beg->dir != NULL) {printf(" :\n");print(beg->dir, num+1);} else {printf("\n");}beg = beg->file;}return;
}void sort(file_info_list *node, file_info_list *ptr)
{if (ptr->dir == NULL) {      // 加入第一个节点ptr->dir = node;return;}if (strcmp(ptr->dir->name, node->name) > 0) {    // 文件/文件夹名最小 需要排在最前node->file = ptr->dir;ptr->dir = node;return;}file_info_list *next = ptr->dir; while (next->file != NULL) {if (strcmp(next->file->name, node->name) > 0) {node->file = next->file;next->file = node;return;}next = next->file;    // file可能不太好理解 想像成next就好了}next->file = node;      // 文件/文件名最大需要排在最后return;
}error filename_collect(char *path, file_info_list *beg)
{DIR *dir;if ((dir = opendir(path)) == NULL)return ERROR_CODE_OPENDIR;struct dirent *dent;while ((dent = readdir(dir)) != NULL) {if (strcmp(dent->d_name, ".") == 0 ||strcmp(dent->d_name, "..") == 0)continue;      // .和..不存储 也不输出file_info_list *node =(file_info_list*)malloc(sizeof(file_info_list));if (node == NULL)return ERROR_CODE_MALLOC_NODE;memset(node, 0, sizeof(file_info_list)); // 必须要调用这个函数进行清0// 为了使node->file为NULL 不然程序出错node->name =(char*)malloc((strlen(dent->d_name)+1)*sizeof(char));if (node->name == NULL) {free(node);return ERROR_CODE_MALLOC_NAME;}strcpy(node->name, dent->d_name);sort(node, beg);              // 将node加入链表中并保持链表有序if (dent->d_type == DT_DIR) {    // 当是文件夹时 递归char *dirpath = (char*)malloc(256*sizeof(char));  // 存储新路径if (dirpath == NULL)return ERROR_CODE_MALLOC_DIRPATH;memset(dirpath, 0, 256);error errcode = malloc_collect(dirpath);  // 将动态内存分配后得到的指针存储 以便清理   if (errcode != ERROR_CODE_OK)return errcode;   strcpy(dirpath, path);strcat(dirpath, "/");strcat(dirpath, dent->d_name);filename_collect(dirpath, node);   // 进入递归}
#ifdef TESTprintf("%d ", dent->d_reclen);     // 测试所用代码 printf("%s\n", node->name);
#endif}closedir(dir);return ERROR_CODE_OK;
}error getpath(char **pathptr)   // 注意这个是二级指针 是一级指针path的地址
{*pathptr = (char*)malloc(256*sizeof(char));if (*pathptr == NULL)return ERROR_CODE_MALLOC_GETPATH;error errcode = malloc_collect(*pathptr);    //将动态内存分配后得到的指针存储 以便清理if (errcode != ERROR_CODE_OK)return errcode;memset(*pathptr, 0, 256);if (getcwd(*pathptr, 256) != *pathptr)   // 获得当前路径return ERROR_CODE_GETCWD;return ERROR_CODE_OK;
}error malloc_collect(char *str)
{need_free_list *node_p =(need_free_list*)malloc(sizeof(need_free_list));if (node_p == NULL)return ERROR_CODE_COLLECT;memset(node_p, 0, sizeof(need_free_list));node_p->ptr = str;     // 头插法node_p->next = begin;begin = node_p;return ERROR_CODE_OK;
}void clear(void)    // 返回值和参数必须为void
{while (begin != NULL) {    // begin为全局变量 定义和初始化在头文件中
#ifdef TESTprintf("path space free : %s\n", begin->ptr);
#endifneed_free_list *net = begin->next;   free(begin->ptr);free(begin);begin = net;}return;
}

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