stat函数和stat命令
linux文件里的【inode = index node】解释:要理解inode必须了解磁盘和【目录项】,inode实际是连接【目录项】和磁盘的中间物质。
图里的大圈代表硬件的磁盘,里面的小圈代表某个文件存储在磁盘上了。
【inode = index node】的node(承载node信息的结构体是:stat,stat的定义在后面 )里面有:
- 文件大小
- 文件的最后修改时间
- 文件的所属用户
- 文件的权限
- 硬链接计数(ls -l 显示出来的数字)
- 块位置:指定文件存储在磁盘的具体位置。
下图中的hello是个普通文件,hello.hard是hello的硬链接
文件夹里放的就是每个文件的【目录项】如下图,【目录项】里有:
- 文件名
- 该目录项的大小
- 文件的类型
- inode
如何查看文件的【inode】呢?使用【-i】选项
执行结果:
ys@ys-VirtualBox:~/lianxi1$ ls -li hello hello.hard
3801352 -rw-rw-r-- 2 ys ys 0 4月 24 11:01 hello
3801352 -rw-rw-r-- 2 ys ys 0 4月 24 11:01 hello.hard
发现hello和hello.hard的inode(3801352)是相同的,也就说明了,只在磁盘上存了一份。
如何查看目录项呢?用emacs或者vim打开目录(lianxi1),截图如下。但是看不到文件的【inode】。
1,stat函数:取得指定文件的文件属性,文件属性存储在结构体stat里。
struct stat 结构体:
st_dev:设备ID,不太常用
st_ino:【inode】,【inode】是啥?不知道就看上面关于【inode】的解释
st_mode:文件的类型和权限,共16位,如下图。
- 0-11位控制文件的权限
- 12-15位控制文件的类型
0-2比特位:其他用户权限
3-5比特位:组用户权限
6-8比特位:本用户权限
9-11比特位:特殊权限
12-15比特位:文件类型(因为文件类型只有7中,所以用12-14位就够了
文件类型的宏如下(下面的数字是8进制):
- S_IFSOCK 0140000 socket
- S_IFLNK 0120000 symbolic link(软连接)
- S_IFREG 0100000 regular file(普通文件)
- S_IFBLK 0060000 block device(块设备文件)
- S_IFDIR 0040000 directory(目录)
- S_IFCHR 0020000 character device(字符设备文件)
- S_IFIFO 0010000 FIFO(管道)
文件权限的宏如下:
- st_nlink:硬连接计数
- st_uid:这个文件所属用户的ID
- st_gid:这个文件所属用户的组ID
- st_rdev:特殊设备的ID,不太常用
- st_size:文件的大小
- st_blksize:不明是干啥的
- st_blocks:不明是干啥的
- struct timespec st_atim:最后访问的时间
- struct timespec st_mtim:最后修改的时间
- struct timespec st_ctim:最后状态改变的时间
pathname:文件名
返回值:0代表成功;-1代表失败,并设置error
例子:statbuf是结构体stat,可以看出来st_mode是个10进制的数字。
st_mode
用gdb显示st_mode,发现返回的st_mode是个10进制的数字,用gdb的【p/o】(o代表用8进制表示)命令把10进制的33204转换成了8进制的【0100664】,第一个0代笔是8进制,后三位的【100】代表文件类型,从上面的说明可以看出来【100】代表普通文件,最后三位的【664】代表这个文件的权限(本用户:rw-,组用户:rw-,其他用户:r--)。所以从st_mode里就可以得知文件的类型和权限设置(只使用了16个比特位,真的好节省空间,牛逼!)
st_uid
st_gid
发现st_uid和st_gid是1000,但这个1000怎么和用户对应上呢,查看/etc/passwd文件,发现用于ys的uid和gid都是1000,所以就对应上了。
stat命令,是stat函数对应,执行结果如下:
2,getpwuid函数:返回/etc/passwd文件里指定uid的行,把这一行的信息放入结构体passwd中。虽然返回值是指针,但不需要调用free函数。
3,getgrgid函数:返回/etc/group文件里指定gid的行,把这一行的信息放入结构体group中。虽然返回值是指针,但不需要调用free函数。
4,localtime函数:传入从stat函数里得到的st_mtim.tv_sec(当前时间到1970.1.1 00:00:00的秒数),得到结构体tm。虽然返回值是指针,但不需要调用free函数。
5,lstat函数:stat碰到软链接,会追述到源文件,穿透;lstat并不会穿透。
例子:模仿ls -l 文件
6,access函数:判断调用程序的用户对于指定文件的权限(可读?可写?可执行?)
例子:
先用ls -l 查看/usr/include/time.h文件的权限,结果如下
用ys用户执行例子程序,查看/usr/include/time.h文件,结果如下。因为time.h是属于root用户的,对于其他用户来说是[r--],所以得出下面的结果。
还是用ys用户执行,但是加上sudo,结果如下。发现结果和root用户相同。因为加了sudo,就编程了root用户。
7,truncate函数:截断文件和扩展文件的大小
path:文件
length:
length大于原来文件的大小,则扩展文件的大小至length
length小于原来文件的大小,则截断文件的大小至length
8,link函数:创建硬链接
返回值:成功返回0,失败返回-1,并设置errno。
9,symlink函数:创建软链接
返回值:成功返回0,失败返回-1,并设置errno。
10,readlink函数:找到软链接对应的实际文件,把文件的名字放入buf里。注意:硬链接不行。
返回值:成功返回写入buf的字节数,失败返回-1,并设置errno。
11,unlink函数:删除软硬链接,也可以删除文件。
返回值:成功返回0,失败返回-1,并设置errno。
有个特殊用法:下面的open代码想要创建hello文件,然后直接用unlink删除,但是能写入成功,ret是大于0的,程序执行完,发现没有做成hello文件。
结论:当执行unlink后,计数为0后,但,发现别的进程还引用这个文件,这个时间点,unlink不会删除这个文件,等这个进程结束后,再删除,所以下面的write代码能够写入成功。
利用这个特点可以实现:在线观看视频时,实际是把视频文件下载到了本地(然后代码里,使用unlink),看完后视频文件的计数为0,就自动删除了,不怕视频被泄露出去。
12,chown函数:改变文件的所属用户和组
pathname:文件
owner:用户ID(数字的)/etc/passwd
group:组ID(数字的)/etc/group
返回值:0成功,-1失败。
13,rename函数:重命名
oldpath :原来的文件名后者目录
newpath:新的文件名后者目录
返回值:0成功,-1失败。
14,getcwd函数:获得当前工作的目录
buf:当前工作的目录
size:缓冲区大小
返回值:成功返回当前工作的目录 失败返回NULL
15,chdir函数:改变进程的工作目录
path:目标工作目录
返回值:0成功,-1失败
16,mkdir函数:创建目录
pathname:目标工作目录mode:mode & ~umask & 0777 。注意,如果没有x权限,则无法cd进入这个目录。返回值:0成功,-1失败
17,rmdir函数:删除目录,目录必须是空目录,也就是里面没有任何文件。
18,opendir函数:打开目录
name:目录名
返回值:a pointer to the directory stream
19,readdir函数:读目录
dirp:opendir函数的返回值
返回值:结构体dirent,可以理解成最上面说的【目录项】NULL代表读到末尾或者有错误 NULL以外代表目录项的内容
20,closedir函数:关闭目录
dirp:opendir函数的返回值
21,strerron函数:打印出errno对应的文字信息。
errnum的宏放在文件:/usr/include/asm-generic/errno.h
例子:
22,dup和dup2函数:文件描述符的重定向
dup:和open类似,先打开一个新的文件描述符,让新的文件描述符也指向:oldfd指向的地方。成功返回新打开的文件描述符;失败返回-1.
dup2:先消除newfd的指向再让newfd指向oldfd指向的地方成功返回newfd;失败返回-1.
例子:调用printf2次,第一次printf把内容写到文件;第二次printf把内容打印到屏幕。
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