利用stat函数实现ls- l filename功能
利用stat函数实现ls- l filename功能
功能&函数介绍
在我们使用 ls -l 命令的时候，会输出下面的结果：
在这里，我使用stat函数来实现这一功能。我们知道，stat函数提供了一个结构体，其内容为：
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struct stat { dev_t st_dev; //文件的设备编号 ino_t st_ino; //节点 mode_t st_mode; //文件的类型和存取的权限 nlink_t st_nlink; //连到该文件的硬连接数目，刚建立的文件值为1 uid_t st_uid; //用户ID gid_t st_gid; //组ID dev_t st_rdev; //(设备类型)若此文件为设备文件，则为其设备编号 off_t st_size; //文件字节数(文件大小) blksize_t st_blksize; //块大小(文件系统的I/O 缓冲区大小) blkcnt_t st_blocks; //块数 time_t st_atime; //最后一次访问时间 time_t st_mtime; //最后一次修改时间 time_t st_ctime; //最后一次改变时间(指属性) }; |
基于此，我们就可以获取到我们想要的信息。
根据图片中使用ls -l获得到的信息，我们知道我们需要获得的是块数、文件的类型和存取的权限、硬连接数目、用户ID、组ID、最后一次修改时间、文件名等信息。接下来我们可以分别来进行写。
下面开始讲解这个程序。
头文件
首先是所用到的头文件
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#include <stdio.h> //perror和printf等使用 #include <unistd.h> //stat使用 #include <sys/stat.h> //stat使用 #include <sys/types.h> //stat、getpwuid、getgrgid使用 #include <pwd.h>//getpwuid使用 #include <grp.h>//getgrgid使用 #include <time.h> //输出时间ctime使用 #include<stdlib.h> //exit使用 |
文件类型
我们知道，首先要显示的是文件类型，而文件类型则可使用stat结构体中的st_mode与上S_IFMT即可得到相应的文件类型，然后我们可以使用一个switch判断即可。相应的文件类型分别是：
| 字符表示 | 八进制表示 | 文件类型名称 |
|---|---|---|
| S_IFSOCK | 0140000 | 套接字 |
| S_IFLINK | 0120000 | 符号链接（软连接） |
| S_IFREG | 0100000 | 普通文件 |
| S_IFBLK | 0060000 | 块设备 |
| S_IFDIR | 0040000 | 目录 |
| S_IFCHR | 0020000 | 字符设备 |
| S_IFIFO | 0010000 | 管道 |
代码实现可以写为（因为是示例，所以就用两种常用的文件格式来演示）：
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switch(st.st_mode & S_IFMT) { case S_IFREG: printf("-"); break; case S_IFDIR: printf("d"); break; } |
权限输出（以及输出.）
我们知道用户、用户组、其它的权限信息仍然是保存在st._st_mode中，且其分布分别是：
- 所有者权限（6~8bit）
- 所属组权限（3~5bit）
- 其它人权限（0~2bit）
所以我们可以通过取某一位，然后判断其除以3的余数情况来判断其是否可以读写执行。由于我们输出顺序为所有者、所有者的用户组、其他人，所以我们要先从高位进行取，取的方式就是将st_mode与某一位为1其它位为0的数字相与（为1的位置就是我们想取的那个位置），然后进行判断。若该部分余0，则说明没有该权限，所以为“-”代码如下：
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int i = 0; for(i = 8;i >= 0;i--) { if(st.st_mode & (1 << i)) { switch(i%3) { case 2: printf("r"); break; case 1: printf("w"); break; case 0: printf("x"); break; } } else printf("-"); } |
用于在权限后面有一个“.”，所以我们直接输出它：
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printf("."); |
硬连接数目
接下来就是要输出硬链接的数目，直接读取结构体中的st_nlink即可。所以实现代码如下（记得前面有一个空格）：
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int hardlin = (int)st.st_nlink; printf(" %d",hardlin); |
输出所有者名
由于结构体中存储的是用户的uid，所以要想输出所有者名，我们就需要根据uid来获取用户的用户名。我们可以利用读取/etc/passwd进行查找，也可以采用下面的方法，即使用getpwuid()这个函数。
基础知识：
函数原型：
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struct passwd *getwnam(const char *name); struct passwd *getwuid(uid_t uid); |
- 关于getwnam
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 功能 | 用来逐一搜索参数name 指定的账号名称, 找到时便将该用户的数据以passwd 结构返回。 |
| 返回值 | 返回 passwd 结构数据, 如果返回NULL 则表示已无数据, 或有错误发生。 |
- 关于getpwuid
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 功能 | 用来逐一搜索参数uid指定的用户识别码, 找到时便将该用户的数据以passwd结构体返回。 |
| 返回值 | 返回 passwd 结构数据, 如果返回NULL 则表示已无数据, 或有错误发生。 |
- 关于passwd结构体
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struct passwd { char * pw_name; //用户账号 char * pw_passwd; //用户密码 uid_t pw_uid; //用户识别码 gid_t pw_gid; //组识别码 char * pw_gecos; //用户全名 char * pw_dir; //家目录 char * pw_shell; //所使用的shell 路径 }; |
根据以上，我们可以直接写出以下代码：
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struct passwd *pw = getpwuid(st.st_uid); printf(" %s",pw->pw_name); |
输出所属组名
同上面一样，结构体里面只提供了所属组的GID，所以我们需要根据GID去查找所属组名。方法依然有两种，一为读取/etc/passwd进行查找；二为使用getgrgid()函数进行返回。
基础知识
函数原型：
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struct group *getgrnam(const char *name)； struct group *getgrgid(gid_t gid); |
- 关于getgrnam
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 功能 | 用来以指定的用户组名来搜索组文件, 找到时便将该组的数据以group 结构返回。 |
| 返回值 | 返回 group 结构数据, 如果返回NULL 则表示已无数据, 或有错误发生。 |
- 关于getgrgid
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 功能 | 用来以指定的gid参数来逐一搜索组文件, 找到时便将该组的数据以group 结构返回。 |
| 返回值 | 返回 group 结构数据, 如果返回NULL 则表示已无数据, 或有错误发生。 |
- 关于group结构体
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struct group { char *gr_name; //组名称 char *gr_passwd; //组密码 gid_t gr_gid; //组识别码 char **gr_mem; //组成员账号 } |
所以实现代码如下：
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struct group *gp=getgrgid(st.st_gid); printf(" %s",gp->gr_name); |
输出文件大小、最后修改时间、文件名
文件大小在stat的结构体里面为st.st_size。
输出最后修改时间我们可以直接使用结构体里面的st.st_mtime即可，但是要转换成标准的日期输出方式，我们就需要用到ctime()函数。
其原型如下：
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char *ctime(const time_t *timep); |
其功能为：ctime()将参数timep所指的time_t 结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果以字符串形态返回。此函数已经由时区转换成当地时间，字符串格式为"Wed Jun 30 21 :49 :08 1993\n"。
所以可以直接写出如下代码：
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printf(" %s %s\n",ctime(&(st.st_mtime)),argv[1]); |
至此，我们使用stat实现ls-l filename功能的程序便写完了。
我们的程序的运行结果如下：
代码参见这里
若显示存在问题，请参见《利用stat函数实现 ls -l filename功能》
