20155219--pwd指令的简单实现

pwd指令的简单实现

• pwd命令作用

Linux中用** pwd **命令来查看”当前工作目录“的完整路径。 简单得说，每当你在终端进行操作时，你都会有一个当前工作目录。

在不太确定当前位置时，就会使用pwd来判定当前目录在文件系统内的确切位置。

1．命令格式：

pwd [选项]

2．命令功能：

查看”当前工作目录“的完整路径

3．常用参数：

一般情况下不带任何参数

如果目录是链接时：

格式：pwd -P 显示出实际路径，而非使用连接（link）路径。

首先通过man pwd查看pwd的详细用法，如下图：

知道了函数getcwd可能对于pwd命令的实现有所帮助，之后通过命令man getcwd查看此函数的具体用法

如下图：

知道了可以通过此函数来简单实现pwd命令。

可以采取令 buf 为 NULL并使 size 为零(百度百科里介绍可以使用负值但我测试的时候是段错误)来使 getcwd 调用 malloc 动态给 buf 分配，但是这种情况要特别注意使用后释放缓冲以防止内存泄漏。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
int main(void)
{
    char *path = NULL;
    path = getcwd(NULL,0);
    puts(path);
    free(path);
    return 0;
}

• 通过命令man -k status|grep 2查找可用函数，如下图所示

老师在课堂给出提示使用stat函数

• 1.stat函数讲解

stat函数讲解

表头文件:    #include <sys/stat.h>
             #include <unistd.h>
定义函数:    int stat(const char *file_name, struct stat *buf);
函数说明:    通过文件名filename获取文件信息，并保存在buf所指的结构体stat中
返回值:      执行成功则返回0，失败返回-1，错误代码存于errno

• 2 文件对应的属性
  
  通过man 2 stat查看函数stat
  
  
  
  通过上面提供的函数，返回一个结构体，保存着文件的信息。
  
  

这一个结构体的成员表示，文件的索引信息（进入点），“number”告诉我们它是一个数字表示，而不是一个确切的路径，这就好比我们有时候用文件描述符来操作文件，而不用字符数组（文件名）来操作。

也就是说，我们想要找到文件的路径，st_ino这个信息试关键。

具体思路：

计算机内核为每一个目录都设置了一个指向自己的i节点入口，即"."，还有一个指向其父目录i节点的入口，即”.."，我们可以使用cd . 或者cd .. 来回到当前目录下或者父目录下。我们首先获取当前目录的i节点编号，但是并不能知道当前目录的名称，我们切换到其的父目录，在里面寻找当前i节点编号对应的文件名即可。这样我们就很容易联想到使用递归来实现，但是终止条件是什么呢？在Unix文件系统的根目录中，“."和“..”指向同一个i节点，我们可以以此判断是否发到达了根目录。如下图所示：

伪代码如下:

while（“."和“..”不指向同一个i节点）
切换到当前的父目录，在里面寻找当前i节点编号对应的文件名
收集

最后打印字符数组

• get_inode函数--使用stat函数来得到当前目录下的文件信息，主要是获得i-node信息。

ino_t get_inode(char *dirname)
{
    struct stat a;
    if (stat(dirname, &info) == -1)
    {
        perror("dirname");
        exit(1);
    }  

    return a.st_ino;
}

• 要读取路径，必定要先打开路径，路径如何打开可以用指令查询一下：man -k dir | grep open 得到函数opendir
  
  如下图
  
  

输入指令：man 3 opendir查看详细信息

输入参数为一个文件（目录）名，才能打开该目录，并且返回为DIR类型

我们已经知道目录名，当前目录的目录名为.，父级目录的目录名为..。

• 如何将它的各个父目录读取出来呢？跟读取有关（read）
  
  用指令搜索查询一下：man -k dir | grep read
  
  如下图：
  
  

找到相关项后输入指令：man readdir

其中有d_ino和d_name[256]，这两者应该是一一对应的，也就是说我只要取得了其索引号，就可以将其翻译为文件名了。

使用函数void inode_to_dirname(ino_t inode_num, char buf,int buflen) 来获得当前文件名，并添加到buf中

void inode_to_dirname(ino_t inode_num, char *buf,int buflen)
{
    DIR *dir_ptr;
    struct dirent *dire;
    if ((dir_ptr = opendir(".")) == NULL)
    {
        perror(".");
        exit(1);
    }  

    while ((dire = readdir(dir_ptr)) != NULL)
    {
        if (dire->d_ino == inode_num)
        {
            strncpy(buf, dire->d_name, buflen);
            buf[strlen(buf)] = '\0';
            closedir(dir_ptr);
            return ;
        }
    }
    fprintf(stderr, "error looking for inode number %d\n", (int)inode_num);
    exit(1);
}

此函数是将索引节点转化为相应的文件名的过程，具体方法是将一个个读取的目录的ino信息与传参进来的ino信息做比对，如果相同，则说明找到了正确目录，把文件名拷贝到字符数组就行；如果比对结果不相同，则继续读取下一个目录。

void get_work_dir(ino_t inode_num)
{
    ino_t parent_inode;
    char buf[SIZE];
    if (get_inode("..") != inode_num)
    {
        chdir("..");
        inode_to_dirname(inode_num, buf, SIZE);
        parent_inode = get_inode(".");
        get_work_dir(parent_inode);
        printf("/%s", buf);
    }
}

此函数实现了递归调用，具体实现内容如下：

传入一个索引节点，并求得父目录的索引节点，判断两者是否相等，相等则说明已经到了根文件夹下，可以终止递归调用

如若不相等，则进入父目录，然后通过inum_to_name函数功能，将之前的目录名拷贝到its_name字符数组中，准备输出打印

具体代码

实现效果如下图