[置顶] 文件和目录（一）--unix环境高级编程

普通文件和目录linux中最多的两类文件，linux中一共有七种类型的文件，如下：

1.普通文件
2.目录
3.字符特殊设备
4.块特殊设备
5.FIFO，又叫命名管道
6.Socket，即套接字
7.符号链接

获取一个文件的详细信息可以使用stat函数组，stat函数组包括三个函数，它们的函数原型如下：

int stat(const char* pathname,struct stat* buf);
int fstat(int filedes,struct stat* buf);
int lstat(const char* pathname,struct stat* buf);

这三个函数的功能大同小异，都是将一个文件的相关信息存入到一个stat结构体变量中，也就是提供的第二个参数。stat函数的第一个参数为文件的路径名字，fstat的第一个参数为打开文件的文件描述符，lstat函数与前面的两个函数一个最大的不同是它并不跟随符号链接，即获得的不是符号链接指向的文件的信息，而是符号链接本身的信息。stat这个结构体中的成员如下：

struct stat
{
  mode_t st_mode; //文件的类型和权限
  ino_t st_ino; //inode的节点号
  dev_t st_dev; //设备号
  dev_t st_rdev; //特殊设备号
  nlink_t st_nlink; //连接数
  uid_t st_uid; //文件所有者
  gid_t st_gid; //文件所属组
  off_t st_st_size; //文件的字节数
  time_t st_atime; //文件的最后存取时间
  time_t mtime; //文件的最后修改时间
  time_t ctime; //文件权限的最后修改时间
  long st_blksize; //最佳的IO块长度
  long st_blocks; //512字节的块数
};

可以使用stat结构体中的成员的st_mode来判断文件的类型，者需要使用到<sys/stat.h>头文件中提供的一系列宏:

S_ISREG();判断普通文件
S_ISDIR(); 判断目录
S_ISCHR(); 判断特殊字符设备
S_ISBLK(); 判断块特殊设备
S_ISFIFO(); 判断FIFO
S_ISSOCK(); 判断是否为Socket
S_ISLNK(); 判断是否为符号链接

对每个文件都有九个基本相关的存取许可权，如下：

S_IRUSR 用户读
S_IWUSR 用户写
S_IXUSR 用户执行

S_IRGRP 组读
S_IWGRP 组写
S_IXGRP 组执行

S_IROTH 其他用户读
S_IWOTH 其他用户写
S_IXOTH 其他用户执行

在一个进程打开文件时，会按下面四步来进行：

1.先检查改进程的有效用户ID，如果为0，说明是超级用户，则系统给改进程充分的自由去操作文件，否则进入下一步检查。
2.检查进程的有效用户ID和文件所有者ID是否相同，如果相同则按照该文件的所有者的权限进行相关的检查，符合权限则允许操作，不符合则拒绝，直接结束。ID不同则进入下一步
3.检查进程的有效组ID和文件所属组的ID是否相同，如果相同则按照该文件组的权限进行相关检查，符合权限则允许操作，不符合则拒绝，直接结束。ID不同则进入下一步
4.按照该文件其他用户的权限进行相关检查，符合权限则允许操作，不符合则拒绝，直接结束。

这里需要说明的是有效ID和实际ID在大多数情况下是相同的，但是当设置SUID和SGID权限时，有效ID和实际ID就不同了。另外有效ID是进程的一个性质，但是实际ID是文件的一个性质。每当新建一个文件的时候，该文件的所有者和创建文件进程的有效ID相同，该文件所属的组和该进程的有效组ID相同，也可能是该文件的组和该文件所在目录所属的组相同。

access函数用进程的实际ID来测试进程对文件的权限，它的函数原型如下：

int access(const char* pathname,int mode);

如果执行成功则返回0，否则返回-1。第一个参数为所要进行测试的文件的名字，第二个参数为测试的权限，它的选择有：

R_OK 测试读许可权
W_OK 测试写许可权
X_OK 测试执行许可权
F_OK 测试文件是否存在

mode可以是上面的几个参数按位或的结果。需要注意的是access函数只测试进程的实际ID，而不测试进程的有效ID。一定要注意这一点，否则这可能会在某些情况下给我们造成困惑。

相信在linux下面使用过umask命令的朋友们，都对umask函数的作用一定也了解。umask函数的作用就是在进程执行时，调整umask的值，给进程创建的文件设置合适的权限，当该进程结束时，umask仍保持原来系统中的值不变。它的函数原型如下：

mode_t umask(mode_t cmask);

它的返回值是原来的umask的值，这也是linux系统中少数几个没有出错返回值的几个函数之一。它的作用是从创建文件时指定的权限中减掉umask中指定的权限。比如，进程创建文件时指定的用户权限是:

rwxrwxrwx

而且umask指定的值是022，则改进程创建的文件的权限就是755。

chmod和fchmod函数用来改变文件的权限，它们的函数原型如下：

int chmod(const char* pathname,mode_t mode);
int fchmod(int filedes,mode_t mode);

chmod在文件名上操作，而fchmod在文件描述符上进行操作。第二个参数用来指定文件要修改的权限，它是下面几个参数的按位或：

S_ISUID 是否为SUID
S_ISGID 是否为SGID
S_ISVTX 是否为SBIT

S_IRWXU 用户读写执行
S_IRUSR 用户读
S_IWUSR 用户写
S_IXUSR 用户执行

S_IRWXG 组读写执行
S_IRGRP 组读
S_IWGRP 组写
S_IXGRP 组执行

S_IRWXO 其他读写执行
S_IROTH 其他读
S_IWOTH 其他写
S_IXOTH 其他执行

该函数如果执行成功则返回0，若出错返回-1。关于SUID，SGID和SBIT的相关说明请参考另一篇博客：

http://blog.csdn.net/xiaocainiaoshangxiao/article/details/17378611

用户在使用进程修改当前文件的权限时，进程的有效用户ID必须等于文件的所有者，或者是0即超级用户。

chown，fchown以及lchown用来改变文件的所有者和所属的组，它们的函数原型如下：

int chown(const char* pathname, uid_t owner, gid_t group);
int fchown(int filedes , uid_t owner, gid_t group);
int lchown(const char* filename ,uid_t owner ,gid_t group);

当该函数执行成功时，返回0，出错则返回-1。修改文件的用户ID需要据进程的有效用户ID为超级用户。当进程的有效用户ID等于文件的用户ID时，可以修改该文件组ID。