Linux stat函數和stat命令
stat函數和stat命令
linux文件裏的【inode = index node】解釋：要理解inode必須瞭解磁盤和【目錄項】，inode實際是鏈接【目錄項】和磁盤的中間物質。node
- 圖裏的大圈表明硬件的磁盤，裏面的小圈表明某個文件存儲在磁盤上了。
- 【inode = index node】的node（承載node信息的結構體是：stat，stat的定義在後面 ）裏面有：
- 文件大小
- 文件的最後修改時間
- 文件的所屬用戶
- 文件的權限
- 硬連接計數(ls -l 顯示出來的數字)
- 塊位置：指定文件存儲在磁盤的具體位置。
- 下圖中的hello是個普通文件，hello.hard是hello的硬連接
- 文件夾裏放的就是每一個文件的【目錄項】以下圖，【目錄項】裏有：
- 文件名
- 該目錄項的大小
- 文件的類型
- inode
如何查看文件的【inode】呢？使用【-i】選項linux
ls -li 文件名
執行結果：c++
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
發現hello和hello.hard的inode（3801352）是相同的，也就說明了，只在磁盤上存了一份。shell
如何查看目錄項呢？用emacs或者vim打開目錄（lianxi1），截圖以下。可是看不到文件的【inode】。編程
1，stat函數：取得指定文件的文件屬性，文件屬性存儲在結構體stat裏。vim
#include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <unistd.h> int stat(const char *pathname, struct stat *statbuf); int fstat(int fd, struct stat *statbuf); int lstat(const char *pathname, struct stat *statbuf);
struct stat 結構體：微信
struct stat {
dev_t st_dev; /* ID of device containing file */
ino_t st_ino; /* Inode number */
mode_t st_mode; /* File type and mode */
nlink_t st_nlink; /* Number of hard links */
uid_t st_uid; /* User ID of owner */
gid_t st_gid; /* Group ID of owner */
dev_t st_rdev; /* Device ID (if special file) */
off_t st_size; /* Total size, in bytes */
blksize_t st_blksize; /* Block size for filesystem I/O */
blkcnt_t st_blocks; /* Number of 512B blocks allocated */
/* Since Linux 2.6, the kernel supports nanosecond
precision for the following timestamp fields.
For the details before Linux 2.6, see NOTES. */
struct timespec st_atim; /* Time of last access */
struct timespec st_mtim; /* Time of last modification */
struct timespec st_ctim; /* Time of last status change */
#define st_atime st_atim.tv_sec /* Backward compatibility */
#define st_mtime st_mtim.tv_sec
#define st_ctime st_ctim.tv_sec
};
st_dev：設備ID，不太經常使用socket
st_ino：【inode】，【inode】是啥？不知道就看上面關於【inode】的解釋ide
st_mode：文件的類型和權限，共16位，以下圖。函數
0-11位控制文件的權限
12-15位控制文件的類型
0-2比特位：其餘用戶權限
3-5比特位：組用戶權限
6-8比特位：本用戶權限
9-11比特位：特殊權限
12-15比特位：文件類型（由於文件類型只有7中，因此用12-14位就夠了
文件類型的宏以下（下面的數字是8進制）：
- S_IFSOCK 0140000 socket
- S_IFLNK 0120000 symbolic link（軟鏈接）
- S_IFREG 0100000 regular file（普通文件）
- S_IFBLK 0060000 block device（塊設備文件）
- S_IFDIR 0040000 directory（目錄）
- S_IFCHR 0020000 character device（字符設備文件）
- S_IFIFO 0010000 FIFO（管道）
判斷文件類型的函數，返回true，false S_ISREG(stat.st_mode) is it a regular file? S_ISDIR(stat.st_mode) directory? S_ISCHR(stat.st_mode) character device? S_ISBLK(stat.st_mode) block device? S_ISFIFO(m) FIFO (named pipe)? S_ISLNK(stat.st_mode) symbolic link? (Not in POSIX.1-1996.) S_ISSOCK(stat.st_mode) socket? (Not in POSIX.1-1996.)
文件權限的宏以下：
S_ISUID 04000 set-user-ID bit
S_ISGID 02000 set-group-ID bit (see below)
S_ISVTX 01000 sticky bit (see below)
S_IRWXU 00700 owner has read, write, and execute permission
S_IRUSR 00400 owner has read permission
S_IWUSR 00200 owner has write permission
S_IXUSR 00100 owner has execute permission
S_IRWXG 00070 group has read, write, and execute permission
S_IRGRP 00040 group has read permission
S_IWGRP 00020 group has write permission
S_IXGRP 00010 group has execute permission
S_IRWXO 00007 others (not in group) have read, write, and
execute permission
S_IROTH 00004 others have read permission
S_IWOTH 00002 others have write permission
S_IXOTH 00001 others have execute permission
st_nlink：硬鏈接計數
st_uid：這個文件所屬用戶的ID
st_gid：這個文件所屬用戶的組ID
st_rdev：特殊設備的ID，不太經常使用
st_size：文件的大小
st_blksize：不明是幹啥的
st_blocks：不明是幹啥的
struct timespec st_atim：最後訪問的時間
struct timespec st_mtim：最後修改的時間
struct timespec st_ctim：最後狀態改變的時間
struct timespec { __kernel_time_t tv_sec; /* seconds */當前時間到1970.1.1 00:00:00的秒數 long tv_nsec; /* nanoseconds *//納秒數（不知道從哪到哪的） }; 1s 秒 = 1000ms 毫秒 1ms 毫秒 = 1000us 微秒 1us 微秒 = 1000ns 納秒
pathname：文件名
返回值：0表明成功；-1表明失敗，並設置error
例子：statbuf是結構體stat，能夠看出來st_mode是個10進制的數字。
st_mode
用gdb顯示st_mode，發現返回的st_mode是個10進制的數字，用gdb的【p/o】(o表明用8進製表示)命令把10進制的33204轉換成了8進制的【0100664】，第一個0代筆是8進制，後三位的【100】表明文件類型，從上面的說明能夠看出來【100】表明普通文件，最後三位的【664】表明這個文件的權限（本用戶：rw-，組用戶：rw-，其餘用戶：r--）。因此從st_mode裏就能夠得知文件的類型和權限設置（只使用了16個比特位，真的好節省空間，牛逼！）
st_uid
st_gid
發現st_uid和st_gid是1000，但這個1000怎麼和用戶對應上呢，查看/etc/passwd文件，發現用於ys的uid和gid都是1000，因此就對應上了。
stat命令，是stat函數對應，執行結果以下：
ys@ys-VirtualBox:~/lianxi1$ stat hello File: hello Size: 11 Blocks: 8 IO Block: 4096 regular file Device: 801h/2049d Inode: 3801352 Links: 2 Access: (0764/-rwxrw-r--) Uid: ( 1000/ ys) Gid: ( 1000/ ys) Access: 2019-04-24 17:02:39.199461489 +0800 Modify: 2019-04-24 16:54:16.407461489 +0800 Change: 2019-04-24 17:03:44.927461489 +0800
2，getpwuid函數：返回/etc/passwd文件裏指定uid的行，把這一行的信息放入結構體passwd中。雖然返回值是指針，但不須要調用free函數。
#include <sys/types.h>
#include <pwd.h>
struct passwd *getpwnam(const char *name);
struct passwd *getpwuid(uid_t uid);
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 */
};
3，getgrgid函數：返回/etc/group文件裏指定gid的行，把這一行的信息放入結構體group中。雖然返回值是指針，但不須要調用free函數。
#include <sys/types.h>
#include <grp.h>
struct group *getgrnam(const char *name);
struct group *getgrgid(gid_t gid);
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 */
};
4，localtime函數：傳入從stat函數裏獲得的st_mtim.tv_sec(當前時間到1970.1.1 00:00:00的秒數)，獲得結構體tm。雖然返回值是指針，但不須要調用free函數。
#include <time.h>
struct tm *localtime(const time_t *timep);
struct tm {
int tm_sec; /* Seconds (0-60) */
int tm_min; /* Minutes (0-59) */
int tm_hour; /* Hours (0-23) */
int tm_mday; /* Day of the month (1-31) */
int tm_mon; /* Month (0-11) */
int tm_year; /* Year - 1900 */
int tm_wday; /* Day of the week (0-6, Sunday = 0) */
int tm_yday; /* Day in the year (0-365, 1 Jan = 0) */
int tm_isdst; /* Daylight saving time */
};
5，lstat函數：stat碰到軟連接，會追述到源文件，穿透；lstat並不會穿透。
例子：模仿ls -l 文件
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <pwd.h>//getpwuid
#include <stdlib.h>
#include <time.h>//localtime
#include <grp.h>//getgrgid
int main(int argc, char* argv[]){
struct stat sbuf;
//stat(argv[1], &sbuf);
lstat(argv[1], &sbuf);
char str[11] = {0};
memset(str, '-', (sizeof str - 1));
//文件類型
if(S_ISREG(sbuf.st_mode)) str[0] = '-';
if(S_ISDIR(sbuf.st_mode)) str[0] = 'd';
if(S_ISCHR(sbuf.st_mode)) str[0] = 'c';
if(S_ISBLK(sbuf.st_mode)) str[0] = 'b';
if(S_ISFIFO(sbuf.st_mode)) str[0] = 'p';
if(S_ISLNK(sbuf.st_mode)) str[0] = 'l';
if(S_ISSOCK(sbuf.st_mode)) str[0] = 's';
//本用戶的文件權限
if(sbuf.st_mode & S_IRUSR) str[1] = 'r';
if(sbuf.st_mode & S_IWUSR) str[2] = 'w';
if(sbuf.st_mode & S_IXUSR) str[3] = 'x';
//本用戶的組的文件權限
if(sbuf.st_mode & S_IRGRP) str[4] = 'r';
if(sbuf.st_mode & S_IWGRP) str[5] = 'w';
if(sbuf.st_mode & S_IXGRP) str[6] = 'x';
//其餘用戶的文件權限
if(sbuf.st_mode & S_IROTH) str[7] = 'r';
if(sbuf.st_mode & S_IWOTH) str[8] = 'w';
if(sbuf.st_mode & S_IXOTH) str[9] = 'x';
char ymd[20] = {0};
//取得日期和時間
struct tm* tm = localtime(&sbuf.st_atim.tv_sec);
sprintf(ymd, "%2d月 %2d %02d:%02d", tm->tm_mon + 1, tm->tm_mday,
tm->tm_hour + 1,tm->tm_sec);
//-rw-r--r-- 1 ys ys 134 4月 25 09:21 st2.c
printf("%s %ld %s %s %ld %s %s\n", str, sbuf.st_nlink,
getpwuid(sbuf.st_uid)->pw_name, getgrgid(sbuf.st_gid)->gr_name,
sbuf.st_size, ymd, argv[1]);
return 0;
}
6，access函數：判斷調用程序的用戶對於指定文件的權限（可讀？可寫？可執行？）
#include <unistd.h> int access(const char *pathname, int mode);
- pathname：文件
- mode
- R_OK：可讀？
- W_OK：可寫？
- X_OK：可執行？
- F_OK：文件存在？
- 返回值
- 查詢的權限存在或者文件存在：返回0。
- 查詢的權限不存在或者文件不存在：返回-1。
例子：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>//access
int main(int argc, char* argv[]){
if(access(argv[1], R_OK) == 0)
printf("read ok\n");
if(access(argv[1], W_OK) == 0)
printf("write ok\n");
if(access(argv[1], X_OK) == 0)
printf("exe ok\n");
if(access(argv[1], F_OK) == 0)
printf("exists\n");
}
先用ls -l 查看/usr/include/time.h文件的權限，結果以下
ys@ys-VirtualBox:~/lianxi$ ls -l /usr/include/time.h -rw-r--r-- 1 root root 10360 4月 17 2018 /usr/include/time.h
用ys用戶執行例子程序，查看/usr/include/time.h文件,結果以下。由於time.h是屬於root用戶的，對於其餘用戶來講是[r--]，因此得出下面的結果。
ys@ys-VirtualBox:~/lianxi$ ./ac /usr/include/time.h read ok exists
仍是用ys用戶執行，可是加上sudo，結果以下。發現結果和root用戶相同。由於加了sudo，就編程了root用戶。
ys@ys-VirtualBox:~/lianxi$ sudo ./ac /usr/include/time.h [sudo] password for ys: read ok write ok exists
7，truncate函數：截斷文件和擴展文件的大小
#include <unistd.h> #include <sys/types.h> int truncate(const char *path, off_t length);
- path：文件
- length：
- length大於原來文件的大小，則擴展文件的大小至length
- length小於原來文件的大小，則截斷文件的大小至length
8，link函數：建立硬連接
#include <unistd.h> int link(const char *oldpath, const char *newpath);
返回值：成功返回0，失敗返回-1，並設置errno。
9，symlink函數：建立軟連接
#include <unistd.h> int symlink(const char *target, const char *linkpath);
返回值：成功返回0，失敗返回-1，並設置errno。
10，readlink函數：找到軟連接對應的實際文件，把文件的名字放入buf裏。注意：硬連接不行。
#include <unistd.h> ssize_t readlink(const char *pathname, char *buf, size_t bufsiz);
返回值：成功返回寫入buf的字節數，失敗返回-1，並設置errno。
11，unlink函數：刪除軟硬連接，也能夠刪除文件。
#include <unistd.h> int unlink(const char *pathname);
返回值：成功返回0，失敗返回-1，並設置errno。
有個特殊用法：下面的open代碼想要建立hello文件，而後直接用unlink刪除，可是能寫入成功，ret是大於0的，程序執行完，發現沒有作成hello文件。
結論：當執行unlink後，計數爲0後，但，發現別的進程還引用這個文件，這個時間點，unlink不會刪除這個文件，等這個進程結束後，再刪除，因此下面的write代碼可以寫入成功。
利用這個特色能夠實現：在線觀看視頻時，實際是把視頻文件下載到了本地（而後代碼裏，使用unlink），看完後視頻文件的計數爲0，就自動刪除了，不怕視頻被泄露出去。
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main(){
int fd = open("hello", O_WRONLY | O_CREAT, 0666);
unlink("hello");
int ret = write(fd, "aaa", 4);
if(ret > 0){
printf("write OK\n");
}
}
12，chown函數：改變文件的所屬用戶和組
#include <unistd.h> int chown(const char *pathname, uid_t owner, gid_t group);
- pathname：文件
- owner：用戶ID（數字的）/etc/passwd
- group：組ID（數字的）/etc/group
- 返回值：0成功，-1失敗。
13，rename函數：重命名
#include <stdio.h> int rename(const char *oldpath, const char *newpath);
- oldpath ：原來的文件名後者目錄
- newpath：新的文件名後者目錄
- 返回值：0成功，-1失敗。
14，getcwd函數：得到當前工做的目錄
#include <unistd.h> char *getcwd(char *buf, size_t size);
- buf：當前工做的目錄
- size：緩衝區大小
- 返回值：
- 成功返回當前工做的目錄
- 失敗返回NULL
15，chdir函數：改變進程的工做目錄
#include <unistd.h> int chdir(const char *path);
- path：目標工做目錄
- 返回值：0成功，-1失敗
16，mkdir函數：建立目錄
#include <sys/stat.h> #include <sys/types.h> int mkdir(const char *pathname, mode_t mode);
- pathname：目標工做目錄
- mode：mode & ~umask & 0777 。注意,若是沒有x權限，則沒法cd進入這個目錄。
- 返回值：0成功，-1失敗
17，rmdir函數：刪除目錄，目錄必須是空目錄，也就是裏面沒有任何文件。
#include <unistd.h> int rmdir(const char *pathname);
18，opendir函數：打開目錄
#include <sys/types.h> #include <dirent.h> DIR *opendir(const char *name);
- name：目錄名
- 返回值：a pointer to the directory stream
19，readdir函數：讀目錄
#include <dirent.h>
struct dirent *readdir(DIR *dirp);
struct dirent {
ino_t d_ino; /* Inode number */
off_t d_off; /* Not an offset; see below */
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]; /* Null-terminated filename */
};
- dirp：opendir函數的返回值
- 返回值：結構體dirent，能夠理解成最上面說的【目錄項】
- NULL表明讀到末尾或者有錯誤
- NULL之外表明目錄項的內容
20，closedir函數：關閉目錄
#include <sys/types.h> #include <dirent.h> int closedir(DIR *dirp);
- dirp：opendir函數的返回值
21，strerron函數：打印出errno對應的文字信息。
#include <string.h> char *strerror(int errnum);
- errnum的宏放在文件：/usr/include/asm-generic/errno.h
例子：
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <asm-generic/errno.h>//EDEADLK
int main(){
char* buf = strerror(EDEADLK);
printf("%s\n", buf);//Resource deadlock avoided
}
22，dup和dup2函數：文件描述符的重定向
#include <unistd.h> int dup(int oldfd); int dup2(int oldfd, int newfd);
- dup：和open相似，先打開一個新的文件描述符，讓新的文件描述符也指向：oldfd指向的地方。
- 成功返回新打開的文件描述符；失敗返回-1.
- dup2：
- 先消除newfd的指向
- 再讓newfd指向oldfd指向的地方
- 成功返回newfd；失敗返回-1.
例子：調用printf2次，第一次printf把內容寫到文件；第二次printf把內容打印到屏幕。
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main(){
int oldfd = dup(STDOUT_FILENO);
int fd = open("www", O_WRONLY | O_CREAT, 0666);
dup2(fd, STDOUT_FILENO);
printf("aaaa\n");
fflush(stdout);
int ret = dup2(oldfd, STDOUT_FILENO);
//int ret = dup2(oldfd, 6);
//perror("dup2:");
printf("reg:%d\n", ret);
printf("aaaa\n");
close(fd);
}
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