5.文件IO（二）.md

#文件 IO（二）

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;
};

st_ino：节点号 st_mode：文件类型和文件访问权限被编码在该字段中 st_nlink：硬连接数 st_uid：属主的用户ID st_gid：所属组的组ID st_rdev：设备文件的主、次设备号编码在该字段中 st_size：文件的大小 st_mtime：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], &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
S_ISREG()	普通文件
S_ISDIR()	目录文件
S_ISCHR()	字符设备文件
S_ISBLK()	块设备文件
S_ISFIFO()	有名管道文件
S_ISLNK()	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], &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
S_ISUID	执行时，设置用户ID
S_ISGID	执行时，设置组ID
S_ISVTX	保存正文
S_IRWXU	拥有者的读、写和执行权限
S_IRUSR	拥有者的读权限
S_IWUSR	拥有者的写权限
S_IXUSR	拥有者的执行权限
S_IRWXG	用户组的读、写和执行权限
S_IRGRP	用户组的读权限
S_IWGRP	用户组的写权限
S_IXGRP	用户组的执行权限
S_IRWXO	其它读、写、执行权限
S_IROTH	其它读权限
S_IWOTH	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;
}