《LINUX系統編程》筆記p3

可重用函數

不使用全局部變量，可以重復使用的函數.

stat 命令

作用：顯示一個文件或文件夾的“元信息”。

文件基本信息

文件（File）：顯示所查詢對象的名稱。
大小（Size）：文件的大小，以字節為單位。
塊（Blocks）：文件在磁盤上所占用的物理塊數量（通常以 512字節或 1K 的塊為單位，取決于系統和 stat 的實現）。
IO 塊（IO Block）：文件系統每次讀寫操作的數據塊大小。
文件類型和索引節點（Inode）
- 設備（Device）：文件所在的設備標識符，通常以主設備號,次設備號的形式表示，指明了文件存儲在哪個硬件設備上。
- Inode：文件的索引節點號。Inode 是文件系統中存儲文件元數據（除文件名外的一切信息）的數據結構。每個 Inode 號在同一個文件系統內是唯一的。
文件類型（Filetype），例如：
- 常規文件（regular file）
- 目錄（directory）
- 符號鏈接（symbolic link）
- 塊設備（block device）
- 字符設備（character device）
- 套接字（socket）
- 命名管道（FIFO）等。

權限和鏈接
- 權限（Access）：文件的訪問權限，以數字（八進制，如 0644) 和類似 ls -l 的符號（如 -rw-r--r--) 兩種形式顯示。
- 硬鏈接數（Links）：指向該 Inode 的硬鏈接數量。對于目錄，這個數字通常至少為 2（本身和其內部的 . 目錄）。
  所有權信息
  UID / GID：文件所有者的用戶ID（User ID）和組ID（Group ID）。
時間戳（Timestamps） - 這是 stat 命令最核心和詳細的信息之一它提供了三個精確到納秒的時間戳，遠比其他命令詳細：
- 訪問時間（Access）：文件內容最后一次被讀取的時間（例如，
- 修改時間（Modify）：文件內容最后一次被修改的時間。
- 變更時間（Change）：文件的元數據（如權限、所有權、硬鏈接數等屬性）最后一次被改變的時間。

stat 命令格式

stat [文件或文件夾]

stat 函數

#include?<sys/types.h>
#include?<sys/stat.h>
#include?<unistd.h>// 使用文件路徑獲件的信息
int?stat(const?char?*pathname,?struct?stat *statbuf);// 使用文件描述符獲件的信息
int?fstat(int?fd,?struct?stat *statbuf);// lstat獲取軟鏈接文件本身的信息, stat獲取文件的信息
int?lstat(const?char?*pathname,?struct?stat *statbuf);

struct stat 結構體

struct?stat?{dev_t?????st_dev;?????????/* ID of device containing file 設備文件ID */ino_t?????st_ino;?????????/* Inode number 索引節點數*/mode_t????st_mode;????????/* File type and mode 文件類型和模式 , st_mode. 的文件類型等信息，詳見 inode(7):man 7 inode*/nlink_t???st_nlink;???????/* Number of hard links 硬連接數*/uid_t?????st_uid;?????????/* User ID of owner 擁有者ID*/gid_t?????st_gid;?????????/* Group ID of owner 擁有者組ID*/dev_t?????st_rdev;????????/* Device ID (if special file)  設備ID */off_t?????st_size;????????/* Total size, in bytes 文件大小*/blksize_t?st_blksize;?????/* Block size for filesystem I/O 每次IO 的塊大小 */blkcnt_t??st_blocks;??????/* Number of 512B blocks allocated 以 512 字節計算的塊數。*//* Since Linux 2.6, the kernel supports nanosecondprecision for the following timestamp fields.For the details before Linux 2.6, see NOTES. */struct?timespec?st_atim;??/* Time of last access 最后訪問時間*/struct?timespec?st_mtim;??/* Time of last modification 最后修改時間 */struct?timespec?st_ctim;??/* Time of last status change 最后元數據塊修改時間*/#define?st_atime st_atim.tv_sec??????/* Backward compatibility */
#define?st_mtime st_mtim.tv_sec
#define?st_ctime st_ctim.tv_sec
};

st_mode 的類型掩碼和值

// 類型掩碼（4bit)
S_IFMT     0170000   bit mask for the file type b
it field// 掩碼后的值：
S_IFSOCK   0140000   socket 套接字
S_IFLNK    0120000   symbolic link 符號鏈接
S_IFREG    0100000   regular file 普通文件
S_IFBLK    0060000   block device 塊文件
S_IFDIR    0040000   directory 文件夾
S_IFCHR    0020000   character device 字符設備文件
S_IFIFO    0010000   FIFO  管道文件
// 用法
strcut stat sb;
stat(pathname, &sb);
if ((sb.st_mode & S_IFMT) == S_IFREG) {/* Handle regular file */
}

判斷 st_mode 是哪一類型文件的宏定義

S_ISREG(m)  is it a regular file?
S_ISDIR(m)  directory?
S_ISCHR(m)  character device?
S_ISBLK(m)  block device?
S_ISFIFO(m) FIFO (named pipe)?
S_ISLNK(m)  symbolic     link?      (Not     inPOSIX.1-1996.)
S_ISSOCK(m) socket?  (Not in POSIX.1-1996.)
// 用法
struct stat sb;
stat(pathname, &sb);
if (S_ISREG(sb.st_mode)) {/* Handle regular file */
}

示例代碼：

#include?<time.h>int?main(int?argc,?char?* argv[])?{int?ret;struct?stat?st;ret = stat("homework01.c", &st);// ret = stat("./test", &st);printf("文件大小：%ld\n", st.st_size);printf("文件塊個數：%ld\n", st.st_blocks);printf("修改時間：%s\n", ctime(&st.st_mtim.tv_sec));// 判斷stat 的第一個參數是什么類型的文件。switch?(st.st_mode & S_IFMT) {?// man 7 inode 查找宏定義case?S_IFREG:printf("普通文件\n");break;case?S_IFDIR:printf("文件夾\n");break;default:printf("其他類型的文件\n");}printf("程序結束\n");return?0;
}

時間函數

#include?<time.h>// 將 struct tm 轉為時間字符串。
char?*asctime(const?struct?tm *tm);
char?*asctime_r(const?struct?tm *tm,?char?*buf);// 將 time_t 轉為時間字符串，格式: Fri Aug 22 09:40:48 2025。
char?*ctime(const?time_t?*timep);
char?*ctime_r(const?time_t?*timep,?char?*buf);

文件夾遍歷

// 打開文件夾
#include?<sys/types.h>
#include?<dirent.h>
DIR *opendir(const?char?*name);// 遍歷文件夾
#include?<dirent.h>
struct?dirent *readdir(DIR *dirp);// 關閉文件夾
#include?<sys/types.h>
#include?<dirent.h>
int?closedir(DIR *dirp);

示例

#include?<stdio.h>
#include?<sys/types.h>
#include?<dirent.h>int?main(int?argc,?char?* argv[])?{DIR *dir;struct?dirent?*curd;dir = opendir(".");while(curd = readdir(dir)) {// #define NULL ((void*)0)// printf("%p\n", curd);printf("curd->d_type:%#x, curd->d_name:%s\n",?curd->d_type, curd->d_name);}closedir(dir);printf("程序結束\n");return?0;
}

glob 函數查找文件

作用：使用模式匹配解析文件夾內容。

匹配樣式特殊字符

* 匹配0個一個或多個字符
? 匹配任意單個字符。
[a-z]  匹配一個某個范圍內的字符。
[xyz]  匹配一個字符，這個字符必須是 x 或 y 或 z
[^xyz]  匹配一個字符，這個字符不能是 x 或 y 或 z

glob_t 類型

?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;

示例:

#include?<stdio.h>
#include?<sys/types.h>
#include?<sys/stat.h>
#include?<unistd.h>
#include?<time.h>
#include?<sys/types.h>
#include?<dirent.h>
#include?<glob.h>// 搜索 /etc/pass* 或 當前的"*.c" 文件
int?main(int?argc,?char?* argv[])?{glob_t?gs;?// 用于存儲解析到的文件個數和文件名int?i;?// 循環變量int?ret;ret = glob("/etc/pass*", GLOB_NOSORT,?NULL, &gs);if?(ret) {printf("glob error:%d\n", ret);}ret = glob("./0[0-9]*.c", GLOB_APPEND,?NULL, &gs);// 循環打印遍歷的結果。for?(i =?0; i < gs.gl_pathc; i++) {printf("path: %s\n", gs.gl_pathv[i]);}// 釋放glob 開辟的內存空間。globfree(&gs);printf("程序結束\n");return?0;
}

getopt 函數

作用：解析命令行選項【option】和參數【argument】

函數格式

#include?<unistd.h>
int?getopt(int?argc,?char?*?const?argv[],?const?char?*optstring);

示例代碼

#include?<stdio.h>
#include?<sys/types.h>
#include?<sys/stat.h>
#include?<unistd.h>// 命令選項:?
//    -f <文件路徑>  文件路徑可以通過 optarg 全局變量獲取。
//    -c 創建?
//    -x 解壓縮
int?main(int?argc,?char?* argv[])?{const?char?* optstring =?"cxf:";int?ret;??//用于接收返回的命令選項while?(1) {ret = getopt(argc, argv, optstring);if?(ret ==?-1) {??// 解析完畢break;?// 結束循環}switch(ret) {case?'x':?printf("-x 選項被輸入\n");break;case?'c':?printf("-c 選項被輸入\n");break;case?'f':?printf("-f  選項: %s\n", optarg);break;default:break;}}printf("程序結束\n");return?0;
}

密碼加密

Linux 下保存密碼的文件是：/etc/shadow

easthome 的密碼信息:

easthome:$6$ISBgRfwrvZNBigDh$ynkvsffzGH2ovijtzar9CUiu37cTfx0SJcSs.TYWsXyVoJb1xFfmQX.PDyx5B0eU7mNZf0umcPI0ZvmpDf/dR/:20290:0:99999:7:::$6$ISBgRfwrvZNBigDh$ynkvsffzGH2ovijtzar9CUiu37cTfx0SJcSs.TYWsXyVoJb1xFfmQX.PDyx5B0eU7mNZf0umcPI0ZvmpDf/dR/

實現用戶登陸之前的密碼校驗：

編譯(加?`-lcrypt`?選項):

gcc?05_check_password.c -lcrypt

字符串分割

strtok 函數

作用：分割字符串

調用格式

#include?<string.h>
char?*strtok(char?*str,?const?char?*delim);
// 參數:
//   str 需要分割的字符串，第一次需要傳入可變字符串，之后需要傳入NULL
//   delim 分割的字符串
// 返回值： 返回分割的子字符串的起始地址，到達末尾時返回NULL。

字符串的內容:

"zhangsan,18,100"

示例代碼

#include?<stdio.h>
#include?<string.h>// 分割字符串示例；
int?main(int?argc,?char?* argv[])?{char?buffer[] =?"zhangsan,18,100,1.73";char?* str_head = buffer;?//將str_head指向字符串的首地址char?* str_ret;while(1) {str_ret = strtok(str_head,?",");?if?(NULL?== str_ret)break;printf("str_ret:%s\n", str_ret);str_head =?NULL;}// str_ret = strtok(str_head, ",");?// printf("str_ret:%s\n", str_ret);// str_ret = strtok(NULL, ",");?// printf("str_ret:%s\n", str_ret);// str_ret = strtok(NULL, ",");?// printf("str_ret:%s\n", str_ret);printf("程序結束\n");return?0;
}

strsep 函數

調用格式

#include?<string.h>
char?*strsep(char?**stringp,?const?char?*delim);
// 參數
//   stringp 是指向字符串指針的地址。
//   delim 分割的字符串
// 返回值： 返回子字符串的起始地址，即*stringp。到達末尾時返回NULL。

示例代碼

#include?<stdio.h>
#include?<string.h>// 分割字符串示例；
int?main(int?argc,?char?* argv[])?{char?buffer[] =?"zhangsan,18,100,1.73";char?* str_head = buffer;?//將str_head指向字符串的首地址char?* str_ret;while(1) {str_ret = strsep(&str_head,?",");?if?(NULL?== str_ret)break;printf("str_ret:%s\n", str_ret);}// str_ret = strsep(&str_head, ",");// printf("str_ret:%s\n", str_ret);// str_ret = strsep(&str_head, ",");// printf("str_ret:%s\n", str_ret);// str_ret = strsep(&str_head, ",");// printf("str_ret:%s\n", str_ret);printf("程序結束\n");return?0;
}