linux c编程：文件的操作

在Linux系统中，系统是通过inode来获得这个文件的信息。在Linux系统中，inode的信息都是封装在stat这个结构体中。可以通过man 2 stat来查看stat的具体结构。从中可以看到包含了文件的UID，GID，大小，以及访问，修改，改变文件状态的时间

struct stat {

dev_t st_dev; /* ID of device containing file */

ino_t st_ino; /* inode number */

mode_t st_mode; /* protection */

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; /* blocksize 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

};

下面的这个例子打开一个文件并输出文件的统计信息

#include <sys/stat.h>
#include <malloc.h>

char *path="/home/zhf/test1.txt";

void check_file(){
    struct stat *buf=NULL;
    buf=(struct stat *)malloc(sizeof(struct stat));
    stat(path,buf);
    printf("the file size is %ld\n",buf->st_size);
    printf("the user id is %d\n",buf->st_uid);
    printf("the user id is %d\n",buf->st_gid);

}

运行结果

the file size is 7
the user id is 0
the user id is 0

对应的是root用户

root@zhf-maple:/home/zhf# cat /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash

文件夹类型信息包含在stat结构的st_mode成员中，可以用下面的宏来确定文件类型，这些宏参数都是stat结构中的st_mode成员。如果判断为真，则返回1，否则返回0

S_ISREG(): 普通文件

S_ISDIR():目录文件

S_ISCHR(): 字符特殊文件

S_ISBLK():块特殊文件

S_ISFIFO():管道或FIFO

S_ISLNK():符号链接

S_ISSOCK():套接字

前面的check_file添加如下判断就可以进行判断文件是否是一个普通的文件

if (S_ISREG(buf->st_mode)){
        printf("it is a normal file");
    }

在创建文件或者文件夹的时候，创建的文件和文件夹都有三个类别的权限：1 用户的读，写，执行门限 2 同一个组的用户读，写，执行门限 3 其他用户的读，写，执行门限

在st_mode中也包含了这些权限位：

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：其他读

S_IWOTH：其他写

S_IXOTH ：其他执行

那么在创建文件的时候，我们是如何指定这些文件的权限的呢。在手动创建文件的时候，文件的权限取决于umask。文件和文件夹的默认完成权限分别是666和777. 在创建的时候，是采用默认权限减去umask的值。比如如果umask的值是022. 那么创建的文件和文件夹的权限分别是644和755。测试如下

root@zhf-maple:/home/zhf# touch mask.txt

root@zhf-maple:/home/zhf# ls -al mask.txt

-rw-r--r-- 1 root root 0 4月  20 16:58 mask.txt

root@zhf-maple:/home/zhf# umask

0022

在用代码创建的时候同样也可以使用umask函数。在这里首先定义了RWRWRW, 权限是666. 在umask中屏蔽了S_IRGRP|S_IWGRP|S_IROTH|S_IWOTH。因此最终创建的文件应该是600.

#define RWRWRW (S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP|S_IWGRP|S_IROTH|S_IWOT

void mask_function_try(){

int mode;

char *path="/home/zhf/mask.txt";

umask(S_IRGRP|S_IWGRP|S_IROTH|S_IWOTH);

creat(path,RWRWRW);

}

实际结果：

root@zhf-maple:/home/zhf# ls -al | grep mask.txt

-rw-------  1 root         root         0 4月  20 17:22 mask.txt

下面来看下具体操作文件的操作。首先来看下修改文件属性。系统提供了chown,fchown来修改指定文件的所有者以及用户组。函数原型如下：调用成功时，返回值为0，失败返回-1.并设置相应的errno值。

int
chown(const char *pathname, uid_t owner, gid_t group);

int
fchown(int fd, uid_t owner,gid_t group);

两个函数不同的是chown参数pathname是文件的路径，而fchown中fd是文件的描述符

其中uid_t和gid_t如果是-1的话就代表不改变。我们来看一个例子。

/home/zhf/zhf下有个文件test.png
用户和用户组分别属于zhf.
现在我们将用户改为zhf_test

-rw-rw-r--
1 zhf zhf 38844 Aug 6 15:28 test.png

查看zhf_test用户的用户ID和用户组ID，分别是1100和1101.

root@zhf-linux:/home/zhf/zhf#
cat /etc/passwd | grep zhf_test

zhf_test:x:1100:1101::/home/zhf_test:

修改代码如下：

#include
<sys/types.h>

#include
<unistd.h>

#include
<stdio.h>

#include
<stdlib.h>

void
change_file_owner()

{

char
*path="/home/zhf/zhf/test.png";

chown(path,1100,-1);

}

void
main()

{

change_file_owner()

}

执行过后查看test.png发现用户名已经被修改为zhf_test.

-rw-rw-r--
1 zhf_test zhf 38844 Aug 6 15:28 test.png

来看下fchown的用法。fchown是通过文件属性来修改文件的。文件属性通过open函数来获得。open函数返回一个整数的文件描述符。代码如下，
O_RDONLY代表的是以只读的方式打开文件。具体的打开方式可以通过man
2 open来查看

void
change_file_owner_by_fchown()

{

int
fd;

fd=open("/home/zhf/zhf/test.png",O_RDONLY);

fchown(fd,1100,-1);

close(fd);

}

改变文件的名称：

修改文件名称采用rename函数

int
rename(const char *oldpath, const char *newpath)

两个参数都为指针，第一个指向原来文件的名称，第二个指向新的文件。调用成功返回0。否则函数返回-1

void
change_file_name()

{

char
*oldname="/home/zhf/zhf/test.png";

char
*newname="/home/zhf/zhf/test_rename.png";

rename(oldname,newname);

}

获取文件信息：

采用stat函数。int
stat(const char *path, struct stat *buf)

path表示指向需要获取信息的文件的路径名

参数buf表示指向一个stat结构体类型的指针。

注意打印buf.st_size的时候需要用长整型。因为st_size是off_t结构，也就是长整型的数值

void
get_file_informaton()

{

struct
stat buf;

stat("file_try.c",&buf);

printf("file_try
size=%ld\n",buf.st_size);

printf("file_try
UID=%d\n",buf.st_uid);

}

否则会出现如下的警告：

file_try.c:32:9:
warning: format ‘%d’ expects argument of type ‘int’, but
argument 2 has type ‘__off_t {aka long int}’ [-Wformat=]