IO学习系列之使用文件IO的接口在一个目录下，实现Linux命令“ls -l”的功能

实例要求：
使用文件IO的接口在一个目录下，实现Linux命令“ls -l”的功能；
实例分析：
正常使用“ls -l”命令，会出现以下内容：

/*-    rwxrw-rw-                                1          linux      linux          26                10月2 14:31    x.txt
文件类型  所属用户的权限\所属组的权限\其他人的权限 硬链接个数  所属用户    所属组      大小（字节）       时间戳       文件名
*/

相关的文件IO接口函数如下：
opendir函数：

	 #include <sys/types.h>#include <dirent.h>DIR *opendir(const char *name);/*功能：打开一个目录文件参数name：目录名返回值：成功:  目录指针失败:  NULL 重置错误码*/

readdir函数：

	 #include <dirent.h>struct dirent *readdir(DIR *dirp);/*功能：读取目录下的内容参数：目录指针返回值：成功：  dirent结构体指针失败：  NULL  重置错误码*/// dirent结构体指针struct dirent {ino_t          d_ino;       /* 读到的文件的inode号 */off_t          d_off;       /* 无需关注 */unsigned short d_reclen;    /* 这个结构体的大小 不是文件的大小 */unsigned char  d_type;      /* 文件类型 */DT_BLK      This is a block device.DT_CHR      This is a character device.DT_DIR      This is a directory.DT_FIFO     This is a named pipe (FIFO).DT_LNK      This is a symbolic link.DT_REG      This is a regular file.DT_SOCK     This is a UNIX domain socket.char           d_name[256]; /* 文件名 */};

closedir函数：

	#include <sys/types.h>#include <dirent.h>int closedir(DIR *dirp);/*功能：关闭一个目录参数dirp：目录指针返回值：成功:  0失败:  -1  重置错误码*/

stat函数：

	#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <unistd.h>int stat(const char *pathname, struct stat *statbuf);/*功能：获取文件的属性信息参数：pathname：文件的路径和名字statbuf：用来保存文件属性的结构体返回值：成功  0失败  -1  重置错误码*///文件属性的结构体struct stat {dev_t     st_dev;         /* 文件所在磁盘的设备号 */ino_t     st_ino;         /* inode号 */mode_t    st_mode;        /* 文件的类型和访问模式 *///S_IFMT     0170000   文件类型的掩码//S_IFSOCK   0140000   socket//S_IFLNK    0120000   symbolic link//S_IFREG    0100000   regular file//S_IFBLK    0060000   block device//S_IFDIR    0040000   directory//S_IFCHR    0020000   character device//S_IFIFO    0010000   FIFO  if((S_IFMT & st_mode) == S_IFREG){//注意优先级问题printf("普通文件\n");}//或者用下面的宏判断if(S_ISREG(m)){printf("普通文件\n");}//st_mode & 0777 == 文件的权限nlink_t   st_nlink;       /* 硬链接的个数 */uid_t     st_uid;         /* 所属用户的id */gid_t     st_gid;         /* 所属组的id */dev_t     st_rdev;        /* 设备号 字符设备文件或者块设备文件使用 */off_t     st_size;        /* 总大小 单位字节 */blksize_t st_blksize;     /* 块的大小 */blkcnt_t  st_blocks;      /* 块的数量 */struct timespec st_atim;  /* 最后一次访问的时间 */struct timespec st_mtim;  /* 最后一次修改的时间 */struct timespec st_ctim;  /* 最后一次状态改变的时间 *///下面的宏定义是为了方便获取时间戳里的秒数的#define st_atime st_atim.tv_sec      /* Backward compatibility */#define st_mtime st_mtim.tv_sec#define st_ctime st_ctim.tv_sec};

getpwuid函数：

	#include <sys/types.h>#include <pwd.h>struct passwd *getpwuid(uid_t uid);/*功能：根据uid获取用户信息参数：uid: 用户id返回值：成功: 	用户信息结构体失败:  	NULL  重置错误码*///用户信息结构体struct passwd {char   *pw_name;       /* username */char   *pw_passwd;     /* user password */uid_t   pw_uid;        /* user ID */gid_t   pw_gid;        /* group ID */char   *pw_gecos;      /* user information */char   *pw_dir;        /* home directory */char   *pw_shell;      /* shell program */};

getgrgid函数：

	 #include <sys/types.h>#include <grp.h>struct group *getgrgid(gid_t gid);/*功能：根据gid获取组信息参数：gid: 组id返回值：成功 组信息结构体失败  NULL  重置错误码*/struct group {char   *gr_name;        /* group name */char   *gr_passwd;      /* group password */gid_t   gr_gid;         /* group ID */char  **gr_mem;         /* NULL-terminated array of pointers to names of group members */};

sprintf函数：

	#include <stdio.h>int sprintf(char *str, const char *format, ...);/*功能：将格式化的信息写入str指向的缓冲区中参数：str：		自定义的缓冲区的首地址format：	格式...：		可变参返回值：成功：  		格式化的字符的个数失败：  		小于0的值*/

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <pwd.h>
#include <grp.h>
#include <time.h>//所属用户权限宏定义
#define U_R 0400
#define U_W 0200
#define U_X 0100//所属组权限宏定义
#define G_R 0040
#define G_W 0020
#define G_X 0010//其他人权限宏定义
#define O_R 0004
#define O_W 0002
#define O_X 0001int main(int argc, const char *argv[])
{//入参合理性检查if (2 != argc){printf("Usage : %s dir_name\n", argv[0]);return -1;}// 打开目录DIR *my_dir = opendir(argv[1]);if (NULL == my_dir){perror("opendir error");return -1;}//文件的类型char type = '-';//所属用户权限赋初值char u_r = '-';char u_w = '-';char u_x = '-';//所属组权限赋初值char g_r = '-';char g_w = '-';char g_x = '-';//其他人权限赋初值char o_r = '-';char o_w = '-';char o_x = '-';int nlink = 0;char u_name[64] = {0};char g_name[64] = {0};int size = 0;char date[128] = {0};char path_name[512] = {0};struct tm *p = NULL;struct stat lk;struct dirent *dir = NULL;int mode = 0;while (NULL != (dir = readdir(my_dir))){   //过滤隐藏文件if ('.' == *(dir->d_name)){continue;}//文件类型switch (dir->d_type){case DT_BLK:type = 'b';break;case DT_SOCK:type = 's';break;case DT_FIFO:type = 'p';break;case DT_REG:type = '-';break;case DT_LNK:type = 'l';break;case DT_CHR:type = 'c';break;case DT_DIR:type = 'd';break;}//数组清零memset(path_name, 0, sizeof(path_name));//组装路径sprintf(path_name, "%s/%s", argv[1], dir->d_name);if (stat(path_name, &lk)){perror("stat error");return -1;}u_r = '-';u_w = '-';u_x = '-';g_r = '-';g_w = '-';g_x = '-';o_r = '-';o_w = '-';o_x = '-';// 文件权限mode = lk.st_mode & 0777;if (mode & U_R){u_r = 'r';}if (mode & U_W){u_w = 'w';}if (mode & U_X){u_x = 'x';}if (mode & G_R){g_r = 'r';}if (mode & G_W){g_w = 'w';}if (mode & G_X){g_x = 'x';}if (mode & O_R){o_r = 'r';}if (mode & O_W){o_w = 'w';}if (mode & O_X){o_x = 'x';}//硬链接的个数nlink = lk.st_nlink;//所属用户名strcpy(u_name, getpwuid(lk.st_uid)->pw_name);//所属组名strcpy(g_name, getgrgid(lk.st_gid)->gr_name);//文件的大小（字节）size = lk.st_size;//时间戳(最后一次修改的时间)p = localtime(&(lk.st_mtime));sprintf(date, "%2d月%2d %02d:%02d", p->tm_mon + 1, \p->tm_mday, p->tm_hour, p->tm_min);//输出文件的基本内容printf("%c%c%c%c%c%c%c%c%c%c %d %s %s %7d %s %-s\n",\type, u_r, u_w, u_x, g_r, g_w, g_x, o_r, o_w, o_x, nlink,\u_name, g_name, size, date, dir->d_name);}// 关闭目录closedir(my_dir);return 0;
}

运行结果：

linux@ubuntu:~$ ./a.out ./
-rw-rw-r-- 1 linux linux     730 10月 1 22:44 k1.c
-rw-rw-r-- 1 linux linux      26 10月 1 22:40 k2.txt
-rwxrwxr-x 1 linux linux   12984 10月 2 19:31 a.out
-rw-rw-r-- 1 linux linux    4078 10月 2 19:17 ls-l.c
drwxrwxr-x 2 linux linux    4096 10月 2 18:59 k3
linux@ubuntu:~$ ls -l
总用量 32
-rwxrwxr-x 1 linux linux 12984 10月  2 19:31 a.out
-rw-rw-r-- 1 linux linux   730 10月  1 22:44 k1.c
-rw-rw-r-- 1 linux linux    26 10月  1 22:40 k2.txt
drwxrwxr-x 2 linux linux  4096 10月  2 18:59 k3
-rw-rw-r-- 1 linux linux  4078 10月  2 19:17 ls-l.c