系统编程--Linux下文件其他操作

这里写目录标题

文件存储理论补充
- dentry、inode
文件其他操作
- stat函数
- - 作用
  - 函数原型
  - 代码（以获取文件大小为例）
  - 补充（获取文件类型）
- lstat函数
- - 作用
  - 函数原型
  - 代码
  - 补充（获取文件权限）
  - 总结
- tips
- link函数
- - 作用
  - 简介
  - 函数原型
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文件存储理论补充

dentry、inode

在这里插入图片描述

首先我们知道，inode，在创建硬链接的时候用到过，如下图：
在这里插入图片描述
当我们创建一个文件的硬链接时，该硬链接会有一个与文件一样的Inode

但是Indoe是什么：
Inode是一个结构体，存储着文件属性的结构体，他会存储一个文件的各种属性，以及“该文件在磁盘中的位置”，但是没有存储文件名

而dentry，存储着文件名+该文件的inode，相当于是一个目录，其名字也是"目录项"

当我们描述一个文件时，首先会根据dentry，找到他的inode，之后就知道了该文件的各种属性，而通过inode记录的文件的磁盘位置，就可以看到文件的内容了

而我们平时创建硬链接的底层原理是：
在这里插入图片描述
创建一个硬链接，就会创建出一个dentry，其文件名就是硬链接的文件名，匹配的就是目标文件的inode，这样就建立了硬链接，这也是为什么硬链接会与原文件有相同的inode

而删除硬链接，以及删除文件：
在这里插入图片描述
删除硬链接，其实就是删除dentry，删除一个dentry，其硬链接计数就会减一

当删除完所有的硬链接，然后又删除了文件，那么就会把所有的dentry都删除了，那么这个文件的inode就没有dentry引用了

但是此时，在磁盘中的文件安然无恙，也就是说，删除文件并不会真正的去磁盘中删除文件，而这个磁盘的内容，只有在没有dentry引用其inode的情况下，会被其他文件所覆盖，覆盖了才是真正意义的删除

数据恢复：
在这里插入图片描述
如果磁盘文件内容还没有被覆盖，我们就可以对该部分数据再次建立一个inode以及dentry，就可以做到对数据的恢复

文件其他操作

stat函数

man 2卷

作用

获取文件的各种属性

函数原型

在这里插入图片描述
参数一：文件路径（精确到文件名）
参数二：传出参数，指向struct stat类型的变量的指针

其中 stat结构体的内容：（实际上就是inode的内容，也就是我们平时ls -l （小L）显示的内容）
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

代码（以获取文件大小为例）

在这里插入图片描述
最终在sbuf结构体中已经有了该文件的所有属性，想打印哪个就打印哪个

这里我们打印文件的大小，这个可以实现与“lseek获取文件大小”相同的效果，且该方式是推荐的方法

注意使用%ld进行打印，其类型为unsinged long int

补充（获取文件类型）

在这里插入图片描述
拿到stat结构体变量中的数据后，在该结构体中有一个st_mode属性，利用该属性，配合其提供的宏函数，我们可以完成上图中的一些判断（如判断该文件是否是一个普通文件、还是一个目录？…）

而宏函数一般只返回0或1，也就是返回真或者假，他会告诉你是或不是

代码：
在这里插入图片描述

但是：
当我们测试其他类型没有问题，但当我们测试“符号链接”类型时，出现了问题：

首先我们创建两个符号链接：
在这里插入图片描述

结果是： 在这里插入图片描述

可以看到，最终打印的都是符号链接所指向的最终的实体文件，该现象称为stat穿透，默认情况下stat是穿透的，如何解决，看下一个函数

lstat函数

作用

解决stat函数的“穿透”现象

函数原型

与stat函数原型一样

代码

在这里插入图片描述
与stat函数使用规则一样，只不过加了一个 “l” (小L)

结果：
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
实际上，我们的vim、cat，都是穿透的（作用到最终指向的实体文件）
而ls -l 是不穿透的（作用于“链接本身”）

补充（获取文件权限）

在这里插入图片描述
在man中的demo没有使用宏函数进行文件类型的判断，而是使用了位运算

简单解释一下：
这里还是用到了位图：
在这里插入图片描述
一个位图，有2字节，16位，从右向左，每三个为一组，一共三组，共9位，分别代表不同组的文件权限（用户、用户组、其他用户）
再往左三位是特殊权限位
最开始的四位是文件类型，四位，转为八进制其总数就是17（即017，0是八进制的前缀）

上图中的S_IFMI就是017，也就是其二进制为1111 000 000 000 000，由于他前面都是1，所以可以作为掩码使用，所以st_mode & S_IFMT，最终得到S_IFMT下面的宏，就对应其表示的信息，由此可见，使用该方式，不仅可以获取到文件类型（宏函数可以获取），还可以获取到不同组的执行权限等信息（宏函数获取不到）：
在这里插入图片描述