P8 Linux 目录操作

目录

前言

 01 mkdir 系统调用

mkdir的代码示例

 02 rmdir删除目录 

03  打开、读取以及关闭目录

3.1 opendir()函数原型：

04 读取目录 readdir()

05 struct dirent 结构体：

06 rewinddir ()函数重置目录流

07 关闭目录 closedir ()函数

测试:打印目录下的文件名与iNode

08 getcwd() 函数当前工作目录

09 改变当前工作目录chdir()和 fchdir()

 10 remove 函数删除文件

前言

                                  

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🌺本篇简介  :  在上两章中我们Linux的文件系统底下的目录结构

                        这一章我们学习目录文件

目录块当中有多个目录项（或叫目录条目）

每一个目录项（或目录条目）都会对应到该目录下的某一 个文件

目录项当中记录了该文件的文件名以及它的 inode 节点编号， 

所以通过目录的目录块便可以遍历找 到该目录下的所有文件以及所对应的 inode 节点。

 01 mkdir 系统调用

mkdir()函数原型

#include <sys/stat.h> 
#include <sys/types.h> int mkdir(const char *pathname, mode_t mode);

函数参数和返回值含义如下：

  1. pathname：需要创建的目录路径。
  2. mode：新建目录的权限设置，设置方式与 open 函数的 mode 参数一样，最终权限为（mode & ~umask）。与清0，或置1
  3. 返回值：成功返回 0；失败将返回-1，并会设置 errno。

pathname 参数指定的新建目录的路径，该路径名可以是相对路径，也可以是绝对路径，

若指定的路径 名已经存在，则调用 mkdir()将会失败。 mode 参数指定了新目录的权限，

目录拥有与普通文件相同的权限位，但是其表示的含义与普通文件却 有不同 

mkdir的代码示例

#include "stdio.h"
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>int main()
{int ret = mkdir("./next",0777);if(-1 == ret){perror("mkdir error :");exit(-1);}return 0;
}

当执行完./a.out时在当前目录下生成一个next目录文件

 02 rmdir删除目录 

rmdir 函数函数原型：首先，使用该函数需要包含头文件。

#include <unistd.h> 
int rmdir(const char *pathname); 

函数参数和返回值含义如下： 

pathname：需要删除的目录对应的路径名，并且该目录必须是一个空目录，也就是该目录下只有.和..这 两个目录项；pathname 指定的路径名不能是软链接文件，即使该链接文件指向了一个空目录。
返回值：成功返回 0；失败将返回-1，并会设置 errno。

2.2rmdir 函数测试

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#define   MY_FILE "./next"void main()
{int ret = rmdir(MY_FILE);if(-1 == ret){perror("");exit(-1);}
}

代码执行完后，刚才创建的next文件被删除

03  打开、读取以及关闭目录


打开、读取、关闭一个普通文件可以使用 open()、read()、close()，

而对于目录来说，可以使用 opendir()、readdir()和 closedir()来打开、读取以及关闭目录。

3.1 opendir()函数原型：


opendir()函数用于打开一个目录，并返回指向该目录的句柄，供后续操作使用。Opendir 是一个 C 库函数。

#include <sys/types.h> 
#include <dirent.h> DIR *opendir(const char *name); 

函数参数和返回值含义如下：

  1. name：指定需要打开的目录路径名，可以是绝对路径，也可以是相对路径。
  2. 返回值：成功将返回指向该目录的句柄，一个 DIR 指针（其实质是一个结构体指针），其作用类似于open函数返回的文件描述符fd，后续对该目录的操作需要使用该DIR指针变量；若调用失败，则返回NULL。


04 读取目录 readdir()

readdir()用于读取目录，获取目录下所有文件的名称以及对应 inode 号。

readdir()是 一个 C 库函数（事实上 Linux 系统还提供了一个 readdir 系统调用）

其函数原型如下所示：

#include <dirent.h> struct dirent *readdir(DIR *dirp); 

函数参数和返回值含义如下：

  1. dirp：目录句柄 DIR 指针。
  2. 返回值：返回一个指向 struct dirent 结构体的指针，该结构体表示 dirp 指向的目录流中的下一个目录条目。在到达目录流的末尾或发生错误时，它返回 NULL。

Tips：“流”是从自然界中抽象出来的一种概念，有点类似于自然界当中的水流，

在文件操作中，文件 内容数据类似池塘中存储的水，

N 个字节数据被读取出来或将 N 个字节数据写入到文件中，这些数据就构 成了字节流。

“流”这个概念是动态的，而不是静态的。编程当中提到这个概念，一般都是与 I/O 相关，所以也经 常叫做 I/O 流；但对于目录这种特殊文件来说，这里将目录块中存储的数据称为目录流，存储了一个一个 的目录项（目录条目）。

05 struct dirent 结构体：

struct dirent { ino_t d_ino; /* inode 编号 */ off_t d_off; /* not an offset; see NOTES */ unsigned short d_reclen; /* length of this record */ unsigned char d_type; /* type of file; not supported by all filesystem types */ char d_name[256]; /* 文件名 */ 
}; 


对于 struct dirent 结构体，

我们只需要关注 d_ino 和 d_name 两个字段即可，

分别记录了文件的 inode 编 号和文件名

每调用一次 readdir()，就会从 drip 所指向的目录流中读取下一条目录项（目录条目），

并返回 struct dirent结构体指针，指向经静态分配而得的 struct dirent 类型结构，

每次调用 readdir()都会覆盖该结构。一旦遇到 目录结尾或是出错，readdir()将返回 NULL，

针对后一种情况，还会设置 errno 以示具体错误。

那如何区别究 竟是到了目录末尾还是出错了呢，可通过如下代码进行判断：

#include <errno.h> error = 0; direntp = readdir(dirp); if (NULL == direntp) { if (0 != error) { /* 出现了错误 */ } else { /* 已经到了目录末尾 */ } } 


 这段代码很好理解，观察上面一段伪代码，error变量来自于errno头文件，

将error变量设置为0，readdir（）返回空指针时证明函数执行出错，

那究竟是目录末尾还是出错了呢，如果0！=error的话，

那就证明erro值被内核设置了，证明出错了

06 rewinddir ()函数重置目录流

rewinddir()是 C 库函数，可将目录流重置为目录起点，

以便对 readdir()的下一次调用将从目录列表中的 第一个文件开始。

rewinddir 函数原型如下所示：

#include <sys/types.h> 
#include <dirent.h> void rewinddir(DIR *dirp);

 函数参数和返回值含义如下：

  1. dirp：目录句柄。
  2. 返回值：无返回值。


07 关闭目录 closedir ()函数


closedir()函数用于关闭处于打开状态的目录，同时释放它所使用的资源，其函数原型如下所示：

函数参数和返回值含义如下：

#include <sys/types.h> 
#include <dirent.h> int closedir(DIR *dirp);

  1. dirp：目录句柄。
  2. 返回值：成功返回 0；失败将返回-1，并设置 errno。

测试:打印目录下的文件名与iNode

1. 打开一个目录、并将目录下的所有文件的名称 以及其对应 inode 编号打印出来。 

示例代码如下所示：

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/stat.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>#define   MY_FILE "./next"void main()
{//1创建目录/*int ret = mkdir(MY_FILE,0777);if(-1 == ret){perror("");exit(-1);}
*///2打开目录文件DIR *fdir;fdir = opendir(MY_FILE);if(NULL == fdir){perror("opendir");}int fd1 = open("./next/test.c", O_RDWR|O_CREAT, 0777);if(-1 == fd1){perror("");}//3目录文件里面的文件以及inode编号errno = 0;struct dirent *ret1 ; while(NULL != ( ret1 = readdir(fdir))){printf("inode:%ld        name:%s \n",ret1->d_ino,ret1->d_name);}if(NULL == ret1){if (errno != 0){puts("读取目录文件出错\n");}else{puts("readdir succeed\n");}}//4关闭目录文件closedir(fdir);
}

由此可知，示例代码 能够将next目录下的所有文件全部扫描出来，打印出它们的名字以及 inode节点。

08 getcwd() 函数当前工作目录

来获取进程的当前工作目录

如下所示：

#include <unistd.h> char *getcwd(char *buf, size_t size);

函数参数和返回值含义如下：

  1. buf：getcwd()将内含当前工作目录绝对路径的字符串存放在 buf 缓冲区中。
  2. size：缓冲区的大小，分配的缓冲区大小必须要大于字符串长度，否则调用将会失败。
  3. 返回值：如果调用成功将返回指向 buf 的指针，失败将返回 NULL，并设置 errno。

Tips：若传入的 buf 为 NULL，且 size 为 0，则 getcwd()内部会按需分配一个缓冲区，并将指向该缓冲区 的指针作为函数的返回值，为了避免内存泄漏，调用者使用完之后必须调用 free()来释放这一缓冲区所占内 存空间。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>void main()
{char *str = getcwd(NULL,0);printf("%s ",str);free(str);
}

09 改变当前工作目录chdir()和 fchdir()

系统调用 chdir()和 fchdir()可以用于更改进程的当前工作目录

chdir()和 fchdir()函数原型：

#include <unistd.h> int chdir(const char *path); 
int fchdir(int fd); 

函数参数和返回值含义如下：

  1. path：将进程的当前工作目录更改为 path 参数指定的目录，可以是绝对路径、也可以是相对路径，指定的目录必须要存在，否则会报错。
  2. fd：将进程的当前工作目录更改为 fd 文件描述符所指定的目录（譬如使用 open 函数打开一个目录）。
  3. 返回值：成功均返回 0；失败均返回-1，并设置 errno。

此两函数的区别在于，指定目录的方式不同，

chdir()是以路径的方式进行指定，

而 fchdir()则是通过文件 描述符，文件描述符可调用 open()打开相应的目录时获得。

6.2 代码测试

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>void main()
{char *str = NULL ;str = getcwd(NULL,0);printf("%s\n ",str);free(str);/* 更改进程的当前工作目录 */ int ret = chdir("/home/chen/"); if (-1 == ret) { perror("chdir error"); exit(-1); } str = getcwd(NULL,0);printf("%s\n ",str);free(str);
}

 10 remove 函数删除文件

remove()是一个 C 库函数，用于移除一个文件或空目录，其函数原型如下所示：

函数原型：

#include <stdio.h> int remove(const char *pathname); 

使用该函数需要包含 C 库函数头文件。

函数参数和返回值含义如下：

  1. pathname：需要删除的文件或目录路径，可以是相对路径、也可是决定路径。
  2. 返回值：成功返回 0；失败将返回-1，并设置 errno。

pathname 参数指定的是一个非目录文件，那么 remove()去调用 unlink()，

如果 pathname 参数指定的是 一个目录，那么 remove()去调用 rmdir()。
与 unlink()、rmdir()一样，remove()不对软链接进行解引用操作，

若 pathname 参数指定的是一个软链接 文件，

则 remove()会删除链接文件本身、而非所指向的文件。

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