文件和目录（二）--unix环境高级编程读书笔记

在linux中，文件的相关信息都记录在stat这个结构体中，文件长度是记录在stat的st_size成员中。对于普通文件，其长度可以为0，目录的长度一般为1024的倍数，这与linux文件系统中block的大小是有关系的，符号链接的长度是它所指向的文件名字的长度。

文件的截短可以在使用open函数时，用O_TRUNC标记，这样将会在打开文件时将文件的内容清空。linux专门为我们提供了两个函数以指定定的长度打开文件：

int truncate(const char* pathname,off_t len);
int ftruncate(int filedes,off_t len);

如果函数执行成功，则返回0，否则返回-1。如果文件的长度大于指定的长度，则直接将文件截短即可，否则就可能会产生空洞文件。

与linux的文件系统相关的术语得先说清楚：

1.inode节点：用来记录与文件相关的一系列信息，包括文件的所有者，权限，文件长度以及文件在磁盘中的位置等，每个文件只有一个i节点
2.目录项：用来记录文件名和文件的inode节点号
3.block：用来记录文件的实际内容，它在磁盘上的位置由inode来指示。它的大小为1，2，4Kbyte

目录项，inode节点和block的关系如下：

这幅图取自《unix环境高级编程》，我们可以看到目录项中包含i节点编号及文件的名字，而inode节点中有包括了文件在磁盘中数据块的位置，这就是基本的linux中文件系统的架构图。我们注意到在图中有两个不同的目录项指向同一个inode节点，这在是允许的，这种情况称为硬连接，不管删除了哪一个目录项，只有还有一个存在，就可以访问该文件。与之对应的还有一种连接，称为符号链接。在inode节点中，存储着一个与inode节点相链接目录数。如上图中的inode节点的连接数为2，因为有两个目录项指向该inode节点。对于一个空的目录，指向该目录的连接数为2，包括一个目录项和表示当前目录的“.”。如果该目录中还有一个子目录，则原目录的连接数为3，因为子目录中海报扩一个指向父目录的“..”选项。所以说每当在一个目录中建立一个子目录，该目录的连接数将会加1。
任何一个文件可以有多个目录项指向其inode节点，创建一个指向文件的链接需要使用link函数，它的函数原型如下：

int link(const char* existingpath,const char* newpath);

如果函数执行成功，则返回0，否则返回-1。解除一个文件的链接使用unlink函数，这个函数在执行完成后，会检查指向inode中的连接数目，若为0，当进程结束后，则将文件从磁盘上删除，否则不删除。它的函数原型如下：

int unlink(const char* pathname);

如果执行成功，则返回0，否则返回-1。当对文件进行解除链接操作时，需要对该文件所在的目录具有写权限和执行权限。remove和rename函数分别用来删除文件和对文件进行重新命名。

符号链接和硬链接不同，符号链接类似于windows中的快捷方式，可以建立指向任意一个文件和目录的符号链接，即使该文件不存在也没关系。但是硬连接要求文件必须存在，并且一般不允许建立到目录的硬链接。建立一个符号链接的函数是symlink，它的函数原型是：

int symlink(const char* actualpath,const char* sympath);

读取一个符号链接的方法是readlink，它不会跟随符号链接指向的文件，返回的是符号链接本身的信息，即它所指向的文件的名字。

与文件相关的时间有三个，即stat中的三个成员：st_atime,st_mtime,st_ctime。st_atime表示最后一次存取文件的时间，一般为最后一次读操作的时间。st_mtime为文件内容最后一次修改的时间，比如写操作就会造成这个时间的改变。st_ctime是文件状态最后一次改变的时间，引起这个时间变化的函数为chmod，chown等。utime函数可以用来修改前面两个时间的值，但是不能修改st_ctime的值，这个值是由系统自己改变的。

mkdir和rmdir用来创建和删除目录。在对目录进行读操作的时候，会涉及到下面的四个函数，opendir,readdir,closedir,rewinddir。改变进程的工作目录可以使用函数chdir和fchdir，获得进程的当前工作目录可以使用getcwd。

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