Question

一、实验说明

1. 课程说明

本节课程继续介绍 Linux 系统的文件 IO。主要介绍 stat 的使用（查看文件相关信息，例如文件类型、文件权限等等），以及目录相关（打开、读取、关闭目录）的操作。

2. 如果首次使用 Linux，建议首先学习：

1. Linux 基础入门
2. Vim 编辑器

3. 环境介绍

本实验环境采用带桌面的 Ubuntu Linux 环境，实验中会用到桌面上的程序： 1.命令行终端: Linux 命令行终端，打开后会进入 Bash 环境，可以使用 Linux 命令

2.Firefox 及 Opera：浏览器，可以用在需要前端界面的课程里，只需要打开环境里写的 HTML/JS 页面即可

3.gvim：非常好用的 Vim 编辑器，最简单的用法可以参考课程 Vim 编辑器

4.gedit 及 Brackets：如果您对 gvim 的使用不熟悉，可以用这两个作为代码编辑器，其中 Brackets 非常适用于前端代码开发

二、stat 的使用

Linux 有个命令， ls -l ,效果如下：

$ ls -l
-rw-rw-r-- 1 shiyanlou shiyanlou 978 Sep 19 02:13 hello.c

这个命令能显示文件的类型、操作权限、硬链接数量、属主、所属组、大小、修改时间、文件名。它是怎么获得这些信息的能，这一节我们将拨开迷雾。

1. stat 的基本使用

系统调用 stat 的作用是获取文件的各个属性。

需要包含的头文件： <sys/types.h> ， <sys/stat.h> ， <unistd.h> 函数原型：

int stat(const char \* path, struct stat \* buf)

功能：查看文件或目录属性。将参数 path 所指的文件的属性，复制到参数 buf 所指的结构中。 参数： path ：要查看属性的文件或目录的全路径名称。 buf ：指向用于存放属性的结构体。stat 成功调用后，buf 的各个字段将存放各个属性。struct stat 是系统头文件中定义的结构体，定义如下：

struct stat {
  dev_t     st_dev;
  ino_t     st_ino;
  mode_t    st_mode;
  nlink_t   st_nlink;
  uid_t     st_uid;
  gid_t     st_gid;
  dev_t     st_rdev;
  off_t     st_size;
  blksize_t   st_blksize;
  blkcnt_t  st_blocks;
  time_t    st_atime;
  time_t    st_mtime;
  time_t    st_ctime;
};

stino ：节点号 stmode ：文件类型和文件访问权限被编码在该字段中 stnlink ：硬连接数 stuid ：属主的用户 ID stgid ：所属组的组 ID strdev ：设备文件的主、次设备号编码在该字段中 stsize ：文件的大小 stmtime ：文件最后被修改时间

返回值：成功返回 0；失败返回-1

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char **argv)
{
  struct stat   buf;
  if(argc != 2) { 
    printf("Usage: stat <pathname>"); 
    exit(-1); 
  }
  if(stat(argv[1], &amp;buf) != 0) { 
    printf("stat error."); 
    exit(-1); 
  }
  printf("#i-node:  %ld\n", buf.st_ino);
  printf("#link:    %d\n", buf.st_nlink);
  printf("UID:    %d\n", buf.st_uid);
  printf("GID:    %d\n", buf.st_gid);
  printf("Size    %ld\n", buf.st_size);
  exit(0);
}

2. 文件类型的判定

上一小节中 struct stat 中有个字段为 st_mode ，可用来获取文件类型和文件访问权限，我们将陆续学到从该字段解码我们需要的文件信息。 st_mode 中文件类型宏定义 ：

| 宏定义   |  文件类型 |
| :--------  | --------:|
| SISREG()  | 普通文件 |
| SISDIR()  | 目录文件 |
| SISCHR()  | 字符设备文件 |
| SISBLK()  | 块设备文件 |
| SISFIFO() | 有名管道文件 |
| SISLNK()  | 软连接（符号链接) 文件 |
| S_ISSOCK() | 套接字文件 |

我们修改上面的例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char **argv)
{
  struct stat buf;
  char * file_mode;
  if(argc != 2) {
    printf("Usage: stat <pathname>\n"); 
    exit(-1); 
  }
  if(stat(argv[1], &amp;buf) != 0) {
    printf("stat error.\n"); 
    exit(-1); 
  }
  if (S_ISREG(buf.st_mode))
    file_mode = "-";
  else if (S_ISDIR(buf.st_mode))
    file_mode = "d";
  else if (S_ISCHR(buf.st_mode))
    file_mode = "c";
  else if(S_ISBLK(buf.st_mode))
    file_mode = "b";
  printf("#i-node:  %ld\n", buf.st_ino);
  printf("#link:    %d\n", buf.st_nlink);
  printf("UID:    %d\n", buf.st_uid);
  printf("GID:    %d\n", buf.st_gid);
  printf("Size    %ld\n", buf.st_size);
  printf("mode: %s\n", file_mode);
  exit(0);
}

3. 文件权限的判定

文件类型与许可设定被一起编码在 st_mode 字段中，同上面一样，我们也需要一组由系统提供的宏来完成解码。

| 宏定义   |  文件类型 |
| :--------  | --------:|
| SISUID | 执行时，设置用户 ID |
| SISGID | 执行时，设置组 ID |
| SISVTX | 保存正文 |
| SIRWXU | 拥有者的读、写和执行权限 |
| SIRUSR | 拥有者的读权限 |
| SIWUSR | 拥有者的写权限 |
| SIXUSR | 拥有者的执行权限 |
| SIRWXG | 用户组的读、写和执行权限 |
| SIRGRP | 用户组的读权限 |
| SIWGRP | 用户组的写权限 |
| SIXGRP | 用户组的执行权限 |
| SIRWXO | 其它读、写、执行权限 |
| SIROTH | 其它读权限 |
| SIWOTH | 其它写权限 |
| S_IXOTH | 其它执行权限 |

三、 目录操作

当目标是目录而不是文件的时候，ls -l 的结果会显示目录下所有子条目的信息，怎么去遍历整个目录呢？答案马上揭晓！

1. 打开目录

需要包含的头文件： <sys/types.h> ， <dirent.h> 函数原型： DIR * opendir(const char * name) 功能：opendir() 用来打开参数 name 指定的目录，并返回 DIR *形态的目录流 返回值：成功返回目录流；失败返回 NULL

2. 读取目录

函数原型： struct dirent * readdir(DIR * dir) 功能：readdir() 返回参数 dir 目录流的下一个子条目（子目录或子文件) 返回值： 成功返回结构体指向的指针，错误或以读完目录，返回 NULL > 函数执行成功返回的结构体原型如下： > > struct dirent { > ino_t d_ino; > off_t d_off; > unsigned short d_reclen; > unsigned char d_type; > char d_name[256]; > }; > > 其中 d_name 字段，是存放子条目的名称

3. 关闭目录

函数原型： int closedir(DIR * dir) 功能：closedir() 关闭 dir 所指的目录流 返回值：成功返回 0；失败返回-1，错误原因在 errno 中

我们来学习一个综合的例子吧：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dirent.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
  DIR *dp;
  struct dirent *entp;
  if (argc != 2) {
    printf("usage: showdir dirname\n");
    exit(0);
  }
  if ((dp = opendir(argv[1])) == NULL) {
    perror("opendir");
    exit(-1);
  }
  while ((entp = readdir(dp)) != NULL)
    printf("%s\n", entp->d_name);

  closedir(dp);
  return 0;
}