如何來寫自己的ls命令

作者：王姍姍,華清遠見嵌入式學院講師.

很多實際證明,最好的學習方法是將相關的知識點應用到具體的例子中.這樣我們不僅知道了原理,也學會了怎麼應用.在學習文件IO時,我們可以嘗試來寫ls命令.所以在寫ls命令之前,我們必須要明確ls命令能做些什麼,然後才能知道要怎麼去寫ls命令.

其實ls的參數選項很多,大多也可以組合使用.我們必須明確實現自己的ls命令不是一步就到位的,要先學會怎樣去實現它的基本功能.在這裡,我以最簡單的

ls –l （特定的文件）

作為例子里給大家分析下如何去寫linux的命令.

我們觀察終端的列印信息,怎樣才能按照特定的格式去輸出文件的這些信息？為了完成這個特定的功能我們要完成以下兩步：

1.如何獲取文件信息

2.如何按格式規則去輸出文件信息

下面我們來做進一步分析：

第一步,如何來獲取文件信息.
在C庫中為我們提供了一組函數用來獲取文件（普通文件,目錄,管道,socket,字元,塊）的屬性.
它們的函數原型
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>

int stat(const char *path, struct stat *buf); /*提供文件名字,獲取文件對應屬性.*/
int fstat(int filedes, struct stat *buf); /*通過文件描述符獲取文件對應的屬性.*/

int lstat(const char *path, struct stat *buf);/* 連接文件描述命,獲取文件屬性.*/

這裡要指出的stat和lstat不同點在於對於鏈接文件,stat顯示的是鏈接文件指向的實際的文件的屬性,也就是返回該符號鏈接引用文件的信息,而lstat顯示的是由返回該符號鏈接的有關信息

參數： path：
文件路徑名. filedes：文件描述詞.
buf：是以下結構體的指針,用來描述文件對應的屬性
struct stat
{
dev_t st_dev; /* 文件所在設備的標識 */
ino_t st_ino; /* 文件結點號 */
mode_t st_mode; /* 文件保護模式 */
nlink_t st_nlink; /* 硬連接數 */
uid_t st_uid; /* 文件用戶標識 */
gid_t st_gid; /* 文件用戶組標識 */
dev_t st_rdev; /* 文件所表示的特殊設備文件的設備標識 */
off_t st_size; /* 總大小,位元組為單位 */
blksize_t st_blksize; /* 文件系統的塊大小 */
blkcnt_t st_blocks; /* 分配給文件的塊的數量,512位元組為單元 */
time_t st_atime; /* 訪問時間 */
time_t st_mtime; /* 修改時間 */
time_t st_ctime; /* 狀態改變時間 */
};

函數實現如下：

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <time.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <pwd.h>
#include <grp.h>

#include <unistd.h>
int main(int argc,char *argv[])
{ if(argc < 2 )
{
printf("commend error!\n");
return -1;
}
int i;
struct stat buf;
char out[500];
char *p;
if (lstat(argv[1],&buf)==-1)
{
// printf("No such file\n");
return -1;
}
}

這個時候我們已經得到了buf這個結構體,從這個結構體中很容易就能寫出以下信息,實現起來比較容易：

//連接數
printf(" %d",buf.st_nlink);
// 用戶id
struct passwd *user;
user=getpwuid(buf.st_uid);
printf(" %s",user->pw_name);
//組id
struct group *group;
group=getgrgid(buf.st_gid);
printf(" %s",group->gr_name);
//大小
printf(" %d ",buf.st_size);
//時間
struct tm *t;
t=localtime(&buf.st_ctime);
printf(" %d-%d-%d %d:%d",t->tm_year 1900,
t->tm_mon 1,
t->tm_mday,
t->tm_hour,
t->tm_sec);
printf(" %s",argv[1]);

到目前為止,還剩下文件類型,以及對於用戶,組,其他用戶的讀寫許可權沒有解析出來,其實我們所需要的信息已經包含在buf的st_mode中,只要對這個返回的st_mode進行解析就可以得到我們所需要的信息.

先來看看文件的類型,如何對文件類型來判斷呢？可以使用掩碼來解碼得到文件的類型.在<sys/stat.h>中有以下定義：

#define S_IFMT 0170000
#define S_IFREG 0100000
#define S_IFDIR 0040000
#define S_IFBLK 0060000
....
我們如何要判斷文件類型是否是普通文件,可以寫如下代碼：
if( (info.st_mode & 0170000) == 0100000)
printf("this is a regular file");

當然我們也可採取<sys/stat.h>中定義的宏來實現
#define S_ISFIFO(m) ((m) &(0170000) == (0010000))
#define S_ISREG(m) ( (m) & (0170000) == 0100000))
....

所以我們也可以寫如下代碼：

if( S_ISDIR(info.st_mode) )
printf("this is a regular file");

現在繼續補充剛剛沒有寫完的程序：

if (S_ISREG(buf.st_mode)) p="-";
else if (S_ISDIR(buf.st_mode)) p="r";
else if (S_ISCHR(buf.st_mode)) p="c";
else if (S_ISBLK(buf.st_mode)) p="b";
else if (S_ISFIFO(buf.st_mode)) p="f";
else if (S_ISLNK(buf.st_mode)) p="l";
else if (S_ISSOCK(buf.st_mode)) p="s";

還剩下文件對不同用戶的許可權的描述怎麼實現,同理用以上的方式來實現.

int n;
for(n=8;n>=0;n--)
{
if(buf.st_mode&(1<<n))
switch (n%3)
{
case 2: printf("r"); break;
case 1: printf("w"); break;

case 0: printf("x"); break;
}
else
printf("-");
}

這樣將這四段寫在一起,就完成了實現ls –l 特定的文件的功能.

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