• Linux文件系统相关C函数

    Linux文件系统

    一、目录和文件

    获取文件属性和权限

    • stat()函数获取文件信息

      #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);

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    • stat结构体：

      truct stat
{
    dev_t     st_dev;     /* ID of device containing file */文件使用的设备号
    ino_t     st_ino;     /* inode number */    索引节点号 
    mode_t    st_mode;    /* protection */  文件类型和权限
    nlink_t   st_nlink;   /* number of hard links */    文件的硬连接数  
    uid_t     st_uid;     /* user ID of owner */    用户识别号
    gid_t     st_gid;     /* group ID of owner */   组识别号  
    dev_t     st_rdev;    /* device ID (if special file) */ 设备文件的设备号
    off_t     st_size;    /* total size, in bytes */ 以字节为单位的文件容量   
    blksize_t st_blksize; /* blocksize for file system I/O */ 包含该文件的磁盘块的大小   
    blkcnt_t  st_blocks;  /* number of 512B blocks allocated */ 该文件所占的磁盘块  
    time_t    st_atime;   /* time of last access */ 最后一次访问该文件的时间   
    time_t    st_mtime;   /* time of last modification */ /最后一次修改该文件的时间   
    time_t    st_ctime;   /* time of last status change */ 最后一次改变该文件状态的时间   
};

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    • st_mode如下表，其中15-12 位保存文件类型，11-9 位保存执行文件时设置的信息， 8-0 位保存文件访问权限

       S_IFMT     0170000   bit mask for the file type bit field  （和st_mode按位与使用：xx.st_mode & S_IFMT）

 S_IFSOCK   0140000   socket
 S_IFLNK    0120000   symbolic link
 S_IFREG    0100000   regular file
 S_IFBLK    0060000   block device
 S_IFDIR    0040000   directory
 S_IFCHR    0020000   character device
 S_IFIFO    0010000   FIFO

 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


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      • 粘住位（t位）sticky bit：现在的作用为若目录具有该位，则表示在此目录下的文件只能被该文件所有者、此目录所有者或root来删除或改名。

    • POSIX中定义了检查这些文件类型的宏定义：

       S_ISREG(m)  is it a regular file? 一般文件

 S_ISDIR(m)  directory? 目录

 S_ISCHR(m)  character device? 字符设备

 S_ISBLK(m)  block device? 块设备

 S_ISFIFO(m) FIFO (named pipe)? 命名管道

 S_ISLNK(m)  symbolic link?  (Not in POSIX.1-1996.) 符号链接

 S_ISSOCK(m) socket?  (Not in POSIX.1-1996.) 套接字

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    • utime()函数可用于修改文件最后读写的时间

      #include <sys/types.h>
#include <utime.h>

int utime(const char *filename, const struct utimbuf *times);

struct utimbuf {
	time_t actime;       /* access time */
	time_t modtime;      /* modification time */
};

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    文件权限管理

    • chmod更改文件权限 直接使用shell命令 chmod xxx或函数chmod()更改

      #include <sys/stat.h>

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

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    • umask设置了用户创建文件的默认权限，为权限的“补码”，终端上用umask命令查看，umask xxx可修改，一般默认为0022

    • 所以一般文件的默认权限为0666 & ~022 = 0644， 目录的默认权限为0777 & ~022 = 0755

    • 函数umask()也可修改umask

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

mode_t umask(mode_t mask);

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    硬链接和符号链接

    • 硬链接可以看成是指向inode号的路径名，一个inode对应的多个文件名就是若干个硬链接，不能对目录进行创建也不能跨文件系统。硬链接数为0文件节点才会真正被释放。可以用命令ln创建或者函数link()创建，unlink删除硬链接。

      #include <unistd.h>

int link(const char *oldpath, const char *newpath);
int unlink(const char *pathname);

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    • 符号连接与windows下的快捷方式类似，实际上是一个文本文件，其中包含的有另一文件的位置信息。可以用命令ln -s创建

    目录的创建和销毁

    • 使用命令mkdir或函数mkdir()创建一个目录

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

int mkdir(const char *pathname, mode_t mode);

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    • 使用命令rmdir或函数rmdir()（为空时才能成功）删除一个目录

      #include <unistd.h>

int rmdir(const char *pathname);

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    更改当前工作路径

    • 使用命令cd或函数chdir更改工作路径

      #include <unistd.h>

int chdir(const char *path);
int fchdir(int fd);

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    • 使用命令pwd或函数getcwd()得到工作路径

      #include <unistd.h>

char *getcwd(char *buf, size_t size);	
char *getwd(char *buf);	
char *get_current_dir_name(void);

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    分析目录内容

    • glob()函数解析目录，flags能选择匹配模式，errfunc查看错误信息可置为NULL。

      #include <glob.h>

int glob(const char *pattern, int flags,
         int (*errfunc) (const char *epath, int eerrno),
         glob_t *pglob);
void globfree(glob_t *pglob);

typedef struct {
	size_t   gl_pathc;    /* Count of paths matched so far  */ 
	char   **gl_pathv;    /* List of matched pathnames.  */
	size_t   gl_offs;     /* Slots to reserve in gl_pathv.  */
} glob_t;

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    • 例如用glob()查看etc下的隐藏文件

      #include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <glob.h>

#define PAT "/etc/.*"  

int main()
{
	glob_t globres;
	int i,err;

	err = glob(PAT,0,NULL,&globres);
	if(err)
	{
		printf("Error code = %d\n",err);
		exit(1);
	}

	for(i = 0; i < globres.gl_pathc; i++)
		puts(globres.gl_pathv[i]);

	globfree(&globres);   //释放globres
	
	return 0;	
}	

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    • 或者用目录流的方式进行操作：

      #include <sys/types.h>
#include <dirent.h>	
DIR *opendir(const char *name);
DIR *fdopendir(int fd);
/******************************************************************/
#include <dirent.h>
struct dirent *readdir(DIR *dirp);
int readdir_r(DIR *dirp, struct dirent *entry, struct dirent **result);
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 */
};
/******************************************************************/
#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>	
void rewinddir(DIR *dirp);
/******************************************************************/
#include <dirent.h>
void seekdir(DIR *dirp, long loc);
/******************************************************************/
#include <dirent.h>
long telldir(DIR *dirp);
/******************************************************************/
#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>
int closedir(DIR *dirp);

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    二、系统数据文件和信息

    口令文件

    • /etc/passwd文件存储用户的帐户信息,getpwnam()可查询用户相关信息

      #include <sys/types.h>
#include <pwd.h>

struct passwd *getpwnam(const char *name);

struct passwd *getpwuid(uid_t uid);

int getpwnam_r(const char *name, struct passwd *pwd,
               char *buf, size_t buflen, struct passwd **result);

int getpwuid_r(uid_t uid, struct passwd *pwd,
               char *buf, size_t buflen, struct passwd **result);

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 */
};

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    组文件

    • /etc/group文件中记录了用户所属的主组，getgrnam()可查组相关信息

       #include <sys/types.h>
 #include <grp.h>

 struct group *getgrnam(const char *name);

 struct group *getgrgid(gid_t gid);

 int getgrnam_r(const char *name, struct group *grp,
           char *buf, size_t buflen, struct group **result);

 int getgrgid_r(gid_t gid, struct group *grp,
           char *buf, size_t buflen, struct group **result);

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 */
};

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    阴影口令

    • /etc/shadow 文存储 了Linux 系统中用户的密码信息，用下面函数可对密码操作

      #include <shadow.h>

struct spwd *getspnam(const char *name);	//指定一个用户名，返回用户信息
struct spwd *getspent(void);	//打开影子文件并按顺序读取各项
void setspent(void);	//回到影子文件开头
void endspent(void); //关闭影子文件
struct spwd {
    char *sp_namp;     /* Login name */
    char *sp_pwdp;     /* Encrypted password */
    long  sp_lstchg;   /* Date of last change
                          (measured in days since
                          1970-01-01 00:00:00 +0000 (UTC)) */
    long  sp_min;      /* Min # of days between changes */
    long  sp_max;      /* Max # of days between changes */
    long  sp_warn;     /* # of days before password expires
                          to warn user to change it */
    long  sp_inact;    /* # of days after password expires
                          until account is disabled */
    long  sp_expire;   /* Date when account expires
                          (measured in days since
                          1970-01-01 00:00:00 +0000 (UTC)) */
    unsigned long sp_flag;  /* Reserved */
};
/******************************************************************/
#define _XOPEN_SOURCE       /* See feature_test_macros(7) */
#include <unistd.h>

char *crypt(const char *key, const char *salt);//crypt()算法会接受一个最长可达8字符的密钥(即key)，并施以数据加密算法(DES)的一种变体。salt参数指向一个两个字符的字符串，用来扰动(改变)DES算法。该函数返回一个指针，指向长度13个字符的字符串。编译时链接crypt库。
/******************************************************************/
#include <unistd.h>

char *getpass(const char *prompt);//关闭回显，读取一行字符串返回并打印prompt

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_49638344/article/details/125418623