04 ls——stat、chmod、chown、utime

1、ls能做什么

ls的默认动作是找到当前目录中所有文件的文件名，按字典序排序后输出，ls -l会列出每个文件的详细信息。所以ls做了一下两件事，第一列出目录的内容，第二显示文件的信息。

自己编写一个ls，一下三点需要掌握：

如何列出目录内容
如何读取并显示文件属性
给一个名字，如何能够判断出它是目录还是文件

2、ls是如何实现的

ls的逻辑和who十分相似，主要区别是who从文件中读数据，而ls从目录中读数据。ls的工作流程：打开目录，读取每个条目，展示文件的信息，关闭目录。

目录是文件的列表，记录的序列，每条记录对应一个文件或子目录。通过readdir来读取目录中的记录，readdir返回一个指向目录的当前记录的指针，记录的类型是struct dirent，这个结构定义在/usr/include/dirent.h中，dirent结构中成员d_name用于存放文件名。

struct dirent：

ino_t d_ino File serial number.

char d_name[] Name of entry.

以上相当于完成了ls的第一件事列出目录内容。ls的第二件事ls -l显示文件的详细信息。ls -l每行总共包含7个字段：

模式（mode）：文件访问权限，针对3种对象用户、同组用户、其他用户的读、写、执行权限总共九种文件访问权限
链接数（links）：该文件被引用的次数
文件所有者（ower）：文件所有者的用户名
组（group）：文件所有者所在组
大小（size）：文件的大小
最后修改时间（last-modified）：文件的最后修改时间
文件名（name）：文件名

stat、chmod、chown、utime系统调用：

stat()：用于得到文件的属性，result=stat(char *fname,struct stat *bufp)，stat把文件fname的信息复制到指针bufp所指的结构中。
chmod()：修改文件的许可权限和特殊属性，result=chmod(char *path,mode_t mode)，将文件path的属性修改为mode。
chown()：修改文件所有者和组，result=chown(char *path,uid_t owner,gid_t group)，将文件的所有者id改为owner，文件的组id改为group。
utime()：修改文件最后修改时间和最后访问时间，utime(char *path,struct utimebuf *newtime)，将文件path的最后修改时间和最后访问时间修改为指向newtime的utimebuf结构体。

通过命令man -k file | grep -i stat查找有关文件状态的系统调用。用stat可以得到文件的信息，通过系统调用stat将文件filename的属性信息存入结构struct stat中去。struct stat的成员变量有：

st_mode：16位，4位文件类型、3位文件特殊属性、9位文件许可权限，可以通过掩码获取9位文件许可权限
st_uid：用户所有者的ID，可以通过系统调用getpwuid获取用户所有者的ID对应的用户名
st_gid：所在组ID，可以通过系统调用getgrgid获取用户所在组的ID对应的组名
st_size：所占字节数
st_nlink：文件链接数
st_mtime：文件最后修改时间
st_atime：文件最后访问时间
st_ctime：文件属性最后改变时间

dev_t st_dev Device ID of device containing file.
ino_t st_ino File serial number.
mode_t st_mode Mode of file (see below).
nlink_t st_nlink Number of hard links to the file.
uid_t st_uid User ID of file.
gid_t st_gid Group ID of file.

dev_t st_rdev Device ID (if file is character or block special).

off_t st_size For regular files, the file size in bytes.
For symbolic links, the length in bytes of the
pathname contained in the symbolic link.

For a shared memory object, the length in bytes.

For a typed memory object, the length in bytes.

For other file types, the use of this field is
unspecified.
time_t st_atime Time of last access.
time_t st_mtime Time of last data modification.
time_t st_ctime Time of last status change.

blksize_t st_blksize A file system-specific preferred I/O block size for
this object. In some file system types, this may
vary from file to file.
blkcnt_t st_blocks Number of blocks allocated for this object.

3、自己编写一个ls

ls1.c

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<dirent.h>
void do_ls(char dirname[])
{DIR *dir_ptr;struct dirent* direntp;if((dir_ptr=opendir(dirname))==NULL)fprintf(stderr,"ls1:cannot open %s\n",dirname);else{while((direntp=readdir(dir_ptr))!=NULL)printf("%s\n",direntp->d_name);closedir(dir_ptr);}
}
int main(int argc,char *argv[])
{if(argc==1)do_ls(".");else{while(--argc){printf("%s:\n",*++argv);do_ls(*argv);}}return 0;
}

ls2.c

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<dirent.h>
#include<sys/stat.h>
void do_ls(char dirname[])
{DIR *dir_ptr;struct dirent *direntp;if((dir_ptr=opendir(dirname))==NULL)fprintf(stderr,"ls1:cannot open %s\n",dirname);else{while((direntp=readdir(dir_ptr))!=NULL)dostat(direntp->d_name);closedir(dir_ptr);}
}
void dostat(char *filename)
{struct stat info;if(stat(filename,&info)==-1)perror(filename);elseshow_file_info(filename,&info);
}
void show_file_info(char *filename,struct stat *info_p)
{char *uid_to_name(),*gid_to_name(),*ctime(),*filemode();  //先声明两个函数char modestr[11];mode_to_letters(info_p->st_mode,modestr);printf("%s",modestr);printf("%4d ",(int)info_p->st_nlink);printf("%-8s ",uid_to_name(info_p->st_uid));printf("%-8s ",gid_to_name(info_p->st_gid));printf("%8ld ",(long)info_p->st_size);printf("%.12s ",4+ctime(&info_p->st_mtime));printf("%s\n",filename);
}
void mode_to_letters(int mode,char str[])
{strcpy(str,"----------");if(S_ISDIR(mode)) str[0]='d';if(S_ISCHR(mode)) str[0]='c';if(S_ISBLK(mode)) str[0]='b';if(mode&S_IRUSR) str[1]='r';if(mode&S_IWUSR) str[2]='w';if(mode&S_IXUSR) str[3]='x';if(mode&S_IRGRP) str[4]='r';if(mode&S_IWGRP) str[5]='w';if(mode&S_IXGRP) str[6]='x';if(mode&S_IROTH) str[7]='r';if(mode&S_IWOTH) str[8]='w';if(mode&S_IXOTH) str[9]='x';}
#include<pwd.h>
char *uid_to_name(uid_t uid)
{struct passwd *pw_ptr;static char numstr[10];if((pw_ptr=getpwuid(uid))==NULL){sprintf(numstr,"%d",uid);return numstr;}elsereturn pw_ptr->pw_name;
}
#include<grp.h>
char *gid_to_name(gid_t gid)
{struct group *grp_ptr;static char numstr[10];if((grp_ptr=getgrgid(gid))==NULL){sprintf(numstr,"%d",gid);return numstr;}elsereturn grp_ptr->gr_name;
}
int main(int argc,char *argv[])
{if(argc==1)do_ls(".");else{while(--argc){printf("%s:\n",*++argv);do_ls(*argv);}}return 0;
}

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