Linux中文件函数（二）

一、link、linkat、unlink、unlinkat、remove函数

创建一个指向现有文件的链接的方法是使用link函数或linkat函数。函数的原型为：

#include <unistd.h>
int link(const char *existingpath,const char *newpath);
int linkat(int efd,const char *existingpath,int nfd,const char *newpath,int flag);

这两个函数创建一个新目录项newpath，它引用现有文件existingpath。如果newpath已经存在，则返回错误。

只创建newpath中的最后一个分量，路径中的其它部分应当已经存在。

对于linkat函数，现有文件是通过efd和existingpath参数指定的。默认情况下，如果两个路径名中的任意一

个是相对路径，那么它需要通过相对于对应的文件描述符进行计算。如果两个文件描述符中的任一个设置为AT_F

DCWD，那么相应的路径名（如果它是相对路径）就通过相对于当前目录进行计算。如果任一路径名是绝对路径，

相应的文件描述符参数就会被忽略。当现有文件是符号链接时，由flag参数来控制linkat函数是创建指向现有符

号链接的链接还是创建指向现有符号链接所指向的文件的链接。如果在flag参数中设置了AT_SYMLINK_FOLLOW标志

，就是创建指向符号链接目标的链接。如果这个标志被清除了，则创建一个指向符号链接本身的链接。

为了删除一个现有的目录项，可以调用unlink函数。函数的原型为：

#include <unistd.h>
int unlink(const char *pathname);
int unlinkat(int fd,const char *pathname,int flag);

这两个函数删除目录项，并将由pathname所引用文件的链接计数减1。如果对该文件还有其它链接，则仍可以

通过其它链接访问该文件的数据。如果出错，则不对该文件做任何更改。

如果pathname参数是相对路径名，那么unlinkat函数计算相对于由fd文件描述符参数代表的目录的路径名。如

果fd参数设置为AT_FDCWD，那么通过相对于调用进程的当前工作目录来计算路径名。如果pathname参数是绝对路

径名，那么fd参数被忽略。flag参数给出了一种方法使调用进程可以改变unlinkat函数的默认行为。当AT_REMOVE

DIR标志被设置时，unlinkat函数可以类似于rmdir一样删除目录。如果这个标志被清除，unlinkat和unlink执行

同样的操作。

也可以用remove函数解除对一个文件或目录的链接。对于文件，remove的功能与unlink相同。对于目录，remo

ve的功能与rmdir相同。函数的原型为：

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

二、rename、renameat函数

文件或目录可以用rename函数或者renameat函数进行重命名。函数的原型为：

#include <stdio.h>
int rename(const char *oldname,const char *newname);
int renameat(int oldfd,const char *oldname,int newfd,const char *newname); 

（1）如果oldname指的是一个文件而不是目录，那么为该文件或符号链接重命名。在这种情况下，如果newname已

存在，则它不能引用一个目录。如果newname已存在，而且不是一个目录，则现将该目录项删除然后将oldname重命名

为newname。对包含oldname的目录以及包含newname的目录，调用进程必须具有写权限，因为将更改这两个目录。

（2）如果oldname指的是一个目录，那么为该目录重命名。如果newname已存在，则它必须引用一个目录，而且该

目录应当是空目录（空目录指的是该目录中只有.和..项）。如果newname存在（而且是一个空目录），则先将其删除

，然后将oldname重命名为newname。另外，当为一个目录重命名时，newname不能包含oldname作为其路径前缀。

（3）如果oldname或newname引用符号链接，则处理的是符号链接本身，而不是它所引用的文件。

（4）不能对.和..重命名。更确切的说，.和..都不能出现在oldname和newname的最后部分。

（5）如果oldname和newname引用同一文件，则函数不做任何更改而成功返回。如果newname已经存在，则调用进程

对它需要有写权限。另外，调用进程将删除oldname目录项，并可能要创建newname目录项，所以它需要对包含oldnam

e及包含newname的目录具有写和执行权限。

除了当oldname或newname指向相对路径名时，其它情况下renameat函数与rename函数功能相同。如果oldname参数

指定了相对路径，就相对于oldfd参数引用的目录来计算oldname。如果newname指定了相对路径，就相对于newfd引用

的目录来计算newname。oldfd或newfd参数都能设置为AT_FDCWD，此时相对于当前目录来计算相应的路径名。

三、symlink、symlinkat函数

可以用symlink或symlinkat函数创建一个符号链接。函数的原型为：

#include <unistd.h>
int symlink(const char *actualpath,const char *sympath);
int symlinkat(const char *actualpath,int fd,const char *sympath);

函数创建了一个指向actualpath的新目录项sympath。在创建此符号链接时，并不要求actualpath已经存在。并且

，actualpath和sympath并不需要位于同一文件系统中。

symlinkat函数与symlink函数类似，但sympath参数根据相对于打开文件描述符引用的目录（由fd参数指定）进行

计算。如果sympath参数指定的是绝对路径或者fd参数设置了AT_FDCWD值，那么symlinkat就等同于symlink函数。

open函数跟随符号链接，所以需要有一种方法打开该链接本身，并读该链接中的名字。readlink和readlinkat函数

提供了这种功能。函数的原型为：

#include <unistd.h>
ssize_t readlink(const char *restrict pathname,char *restrict buf,size_t bufsize);
ssize_t readlinkat(int fd,const char *restrict pathname,char *restrict buf,size_t bufsize);

两个函数组合了open、read和close的所有操作。如果函数执行成功，则返回读入buf的字节数。在buf中返回的符号

链接的内容不以null字节终止。当pathname参数指定的是绝对路径名或者fd参数的值为AT_FDCWD，readlinkat函数的行

为与readlink相同。但是，如果fd参数是一个打开目录的有效文件描述符并且pathname参数是相对路径名，则readlink

at计算相对于由fd代表的打开目录的路径名。

四、futimens、utimensat、utimes函数

一个文件的访问和修改时间可以用以下几个函数更改。futimens和utimensat函数可以指定纳秒级精度的时间戳。用

到的数据结构是与stat函数族相同的timespec结构。函数的原型为：

#include <sys/stat.h>
int futimens(int fd,const struct timespec times[]);
int utimensat(int fd,const char *path,const struct timespec times[],int flag);

这两个函数的times数组参数的第一个元素包含访问时间，第二个元素包含修改时间。时间戳可以按以下4种方式之

一进行指定：

（1）如果times参数是一个空指针，则访问时间和修改时间两者都设置为当前时间。

（2）如果times参数指定两个timespec结构的数组，任一数组元素的tv_nsec字段的值为UTIME_NOW，相应的时间戳就

设置为当前时间，忽略相应的tv_sec字段。

（3）如果times参数指向两个timespec结构的数组，任一数组元素的tv_nsec字段的值为UTIME_OMIT，相应的时间戳

保持不变，忽略相应的tv_sec字段。

（4）如果times参数指向两个timespec结构的数组，且tv_nsec字段的值为既不是UTIME_NOW也不是UTIME_OMIT，在这

种情况下，相应的时间戳设置为相应的tv_sec和tv_nsec字段的值。

执行这些函数所要求的优先权取决于times参数的值：

• 如果times是一个空指针，或者任一tv_nsec字段设置为UTIME_NOW，则进程的有效用户ID必须等于该文件的所有者

ID；进程对该文件必须具有写权限，或者进程是一个超级用户进程。

• 如果times是非空指针，并且任一tv_nsec字段的值既不是UTIME_NOW也不是UTIME_OMIT，则进程的有效用户ID必须

等于该文件的所有者ID，或者进程必须是一个超级用户进程。对文件只具有写权限是不够的。

• 如果times是非空指针，并且两个tv_nsec字段的值都为UTIME_OMIT,就不执行任何的权限检查。

futimens函数需要打开文件来更改它的时间，utimensat函数提供了一种使用文件名更改文件时间的方法。pathname

参数是相对于fd参数进行计算的，fd要么是打开目录的文件描述符，要么设置为特数值AT_FDCWD（强制通过相对于调用

进程的当前目录计算pathname）。如果pathname指定了绝对路径，那么fd参数被忽略。

utimensat的flag参数可用于进一步修改默认行为。如果设置了AT_SYMLINK_NOFOLLOW标志，则符号链接本身的时间

就会被修改（如果路径名指向符号链接）。默认的行为是跟随符号链接，并把文件的时间改成符号链接的时间。

#include <sys/time.h>
int utimes(const char *pathname,const struct timeval times[]);

utimes函数对路径名进行操作。times参数是指向包含两个时间戳（访问时间和修改时间）元素的数组的指针，两个

时间戳是用秒和微妙表示的。

五、mkdir、mkdirat、rmdir函数

用mkdir和mkdirat函数创建目录，用rmdir函数删除目录。函数原型为：

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

这两个函数创建一个新的空目录。其中，.和..目录项是自动创建的。所指定的文件访问权限mode由进程的文件模式

创建屏蔽字修改。

mkdirat函数与mkdir函数类似。当fd参数具有特殊值AT_FDCWD或者pathname参数指定了绝对路径名时，mkdirat与mk

dir完全一样。否则，fd参数是一个打开目录，相对路径名根据此打开目录进行计算。

用rmdir函数可以删除一个空目录。空目录只包含.和..这两项的目录。函数的原型为：

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

如果调用此函数使目录的链接计数成为0，并且也没有其它进程打开此目录，则释放此前目录占用的空间。如果在链

接计数达到0时，有一个或多个进程打开此目录，则在此函数返回前删除最后一个链接及.和..项。在此目录中不能在创

建新文件。但是在最后一个进程关闭它之前并不释放此目录。

六、chdir、fchdir、getcwd函数

每个进程都有一个当前工作目录，此目录是搜索所有相对路径名的起点。进程调用chdir或fchdir函数可以更改当前

工作目录。函数的原型为：

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

在这两个函数中，分别用pathname或打开文件描述符来指定新的当前工作目录。

从当前工作目录(.)开始，用..找到其上一级目录，然后读其目录项，直到该目录项中的i节点编号与工作目录i节点

编号相同，这样就找到了其对应的文件名。按照这种方法，逐层上移，直到遇到根，这样就得到了当前工作目录完整的

绝对路径名。函数getcwd提供了这种功能，函数原型为：

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

必须向此函数传递两个参数，一个是缓冲区地址buf，另一个是缓冲区的长度size（以字节为单位）。该缓冲区必须

有足够的长度以容纳绝对路径名再加上一个终止null字节，否则返回出错。