linux下ls命令的C语言实现(实现大部分功能)

(完整word版)linux下ls命令的C语言实现(实现大部分功能)(完整word版)linux下ls命令的C语言实现(实现大部分功能):将两个文件h和c文件放入xc/可执行文件名-lsubuntu16.04List.h文件代码内容如下：#ifndef_LINUX_LIST_H#define_LINUX_LIST_H/*Simpledoublylinkedlistimplementation.*Someoftheinternalfunctions(" xxx")areusefulwhenmanipulatingwholelistsratherthansingleentries,assometimeswealreadyknowthenext/preventriesandwecangeneratebettercodebyusingthemdirectlyratherthanusingthegenericsingle-entryroutines.*/structlist_head{structlist_head*next,*prev;};#defineLIST_HEAD_INIT(name){&(name),&(name)}#defineLIST_HEAD(name)\structlist_headname=LIST_HEAD_INIT(name)#defineINIT_LIST_HEAD(ptr)do{\(ptr)->next=(ptr);(ptr)->prev=(ptr);\}while(0)/*Insertanewentrybetweentwoknownconsecutiveentries.*Thisisonlyforinternallistmanipulationwhereweknowtheprev/nextentriesalready!*/static inline void list_add(structlist_head*new,structlist_head*prev,structlist_head*next){next->prev=new;new->next=next;new->prev=prev;prev->next=new;}/**list_add-addanewentry@new:newentrytobeadded@head:listheadtoadditafter*Insertanewentryafterthespecifiedhead.Thisisgoodforimplementingstacks.*/static inline voidlist_add(structlist_head*new,structlist_head*head){ list_add(new,head,head->next);}/**list_add_tail-addanewentry@new:newentrytobeadded@head:listheadtoadditbefore*Insertanewentrybeforethespecifiedhead.Thisisusefulforimplementingqueues.*/static inline voidlist_add_tail(structlist_head*new,structlist_head*head){ list_add(new,head->prev,head);}/*Deletealistentrybymakingtheprev/nextentriespointtoeachother.*Thisisonlyforinternallistmanipulationwhereweknowtheprev/nextentriesalready!*/static inline void list_del(structlist_head*prev,structlist_head*next){next->prev=prev;prev->next=next;}/**list_del-deletesentryfromlist.@entry:theelementtodeletefromthelist.Note:list_emptyonentrydoesnotreturntrueafterthis,theentryisinanundefinedstate.*/static inline voidlist_del(structlist_head*entry){ list_del(entry->prev,entry->next);entry->next=entry->prev=0;}/**list_del_init-deletesentryfromlistandreinitializeit.@entry:theelementtodeletefromthelist.*/static inline voidlist_del_init(structlist_head*entry){ list_del(entry->prev,entry->next);INIT_LIST_HEAD(entry);}/**list_empty-testswhetheralistisempty@head:thelisttotest.*/static inline intlist_empty(structlist_head*head){returnhead->next==head;}/**list_splice-jointwolists@list:thenewlisttoadd.@head:theplacetoadditinthefirstlist.*/static inline voidlist_splice(structlist_head*list,structlist_head*head){structlist_head*first=list->next;if(first!=list){structlist_head*last=list->prev;structlist_head*at=head->next;first->prev=head;head->next=first;last->next=at;at->prev=last;}}/**list_entry-getthestructforthisentry@ptr: the&structlist_headpointer.@type: thetypeofthestructthisisembeddedin.@member: thenameofthelist_structwithinthestruct.*/#definelist_entry(ptr,type,member)\((type*)((char*)(ptr)-(unsignedlong)(&((type*)0)->member)))/**list_for_each- iterateoveralist@pos: the&structlist_headtouseasaloopcounter.@head:theheadforyourlist.*/#definelist_for_each(pos,head)\for(pos=(head)->next;pos!=(head);\pos=pos->next)/**list_for_each_safe - iterateoveralistsafeagainstremovaloflistentry@pos: the&structlist_headtouseasaloopcounter.@n: another&structlist_headtouseastemporarystorage@head:theheadforyourlist.*/#definelist_for_each_safe(pos,n,head)\for(pos=(head)->next,n=pos->next;pos!=(head);\pos=n,n=pos->next)#endifls.c文件内容如下：/*该文件简单模拟linux系统的ls命令(实现了大部份功能)功能需求(FIXME)，实现的常用的选项:--help 显示帮助信息-a -l 显示详细信息-L 只打印链接文件名-r 反排序-R -c 以文件最后状态修改时间排序，st_ctime;//timeoflastchangei-node 最近一次被更改时间,此参数会在文件所有者、组、权限被更改时更新-t 以文件最后修改时间排序，st_mtime;//timeoflastmodification文件最后一次被修改的时间,一般只有在用mknod、utime和write时才会改变-u ;//timeoflastaccess文件最近一次被存取或被执行的时间,一般只有在用mknod、utime、read、write与tructate时改变-S 以文件大小排序-n -i I-h –human-readable以容易理解的格式列出文件大小(例如1K234M2G)FIXME:已知BUG:输出的格式与系统由一定差别文件与文件夹没有颜色区分*/#include<time.h>#include<stdio.h>#include<getopt.h>#include<errno.h>#include<string.h>#include<sys/stat.h>#include<dirent.h>#include<stdlib.h>#include<assert.h>#include<getopt.h>#include<pwd.h>#include<grp.h>#include<unistd.h>#include"list.h"#defineMAX_PATH 256 /**/#definePEER_MALLOC_FILE 64 /*当内存不够时，最少申请多少个structfile_info的大小避免频繁申请内存*//* sys/stat.h中structstat*//*structstat{dev_t st_dev;//device文件的设备编号ino_t st_ino;//inode文件的i-nodemode_t st_mode;//protection文件的类型和存取的权限nlink_t st_nlink;//numberofhardlinks连到该文件的硬连接数,刚建立的文件值为1.uid_t st_uid;//userIDofowner文件所有者的用户识别码gid_t st_gid;//groupIDofowner文件所有者的组识别码dev_t st_rdev;//devicetype若此文件为装置设备文,则为其设备编号off_t st_size;//totalsize,inbytes文件大小,以字节计算unsignedlong st_blksize;//blocksizeforfilesystemI/O文件系统的I/O缓冲区大小.unsignedlong st_blocks;//numberofblocksallocated 512个字节.time_t st_atime;//timeoflastaccess mknod、utime、write与tructate时改变.time_t st_mtime;//timeoflastmodification文件最后一次被修改的时间,一般只有在mknod、utime和write时才会改变time_t st_ctime;//timeoflastchangei-node 所有者、组、权限被更改时更新};*//*一个文件基本信息的节点*/structfile_info{charfil_name[MAX_PATH];/*文件名节点*/chardst_name[MAX_PATH]; /*链接文件名真实名*/charis_link;/*是否是链接文件1:是0:否*/structstatstatbuf;/*文件属性节点*/};/*一个目录的信息列表*/structdir_info{char dir_path[MAX_PATH]; /**/structfile_info *p_filenode; /*指向该目录下的文件信息内存类似于数组，之所以不采用链表 ,是为了好用qsort进行排序*/size_tused_size;/*已用了多少个strcutfile_info*/size_tfree_size;/*空余还有多少个strcutfile_info*/size_t dir_size; /*该目录的大小(单位为 k),用ls-l显示的第一total(总用量的值*/char need_print_total; /*total*/};/*等待遍历节点的节点*/structdir_list{char dir_path[MAX_PATH]; /*待遍历的目录节structlist_head list_node; /*链表节*/};structparam{char a; /*显示所有文件*/char l; /*显示详细信息*/char L; /*只显示链接文件*/charr;/*反排序*/charR;/*递归显示*/charc;/*状态修改时间排序*/chart;/*最后修改时间排序*/charu;/*最后访问时间排序*/charS;/*以文件大小排序*/charn;/*以文件名排序*/chari;/*显示I节点*/chard;/*显示每块大小*/charh;/*以k为单位显示*/charm;/*显示帮助信息*/};//全局typedefint(*COM_FUNC)(constvoid*,constvoid*);//定义了一个指向函数的指针COM_FUNC，其返回值int类型，参数也是后面的（constvoid*）,接下来我们就可以直接使用COM_FUNC来定义这种指针变量，比如：COM_FUNCg_com_func;//等价于intg_com_func(constvoid*,constvoid*）;structdir_info g_dir_info; /*当前正处理的目structparam g_param; /*传入参*/structlist_head g_dir_head; /*需要扫描目录的链表COM_FUNC g_com_func=NULL;/*帮助信息*/staticvoidprintf_usage(){printf("usage:\n");printf("--help showthehelpinfomation\n");printf("-a showallfiles\n");printf("-l showthedetailedinformation\n");printf("-L onlyshowlinknameifthefileislinkfile\n");printf("-r recursivedisplay\n");printf("-R Recursivedisplay\n");printf("-c sortbystatuschange\n");printf("-t sortbylastmodifytime\n");printf("-u sortbylastaccesstime\n");printf("-S sortbyfilesize\n");printf("-h –human-readabledisplay\n");printf("-n sortbyfilename,thedefault.Andifinputmorethanonesortway,onlysortbyfilename\n");printf("-i showi-nodeinfo\n");printf("-d showI/Oblocksize\n");}/*计算一个目录的大小，即ls-l显示出来的第一行"total"*/staticvoidcal_dir_size(){size_t i;structfile_info *p;g_dir_info.dir_size=0;g_dir_info.need_print_total=1; /*需要打印total字段标*/for(i=0;i<g_dir_info.used_size;++i) //used_size为size_t类型{p=g_dir_info.p_filenode+i;g_dir_info.dir_size+=p->statbuf.st_blksize*文件系统的I/O缓冲区大小 占用文件区块的个,每一区块大小为512个字节}/*换算为k*/g_dir_info.dir_size=g_dir_info.dir_size/1024/8;}/*程序带错误码退出*/staticvoiddead_errno(intno){assert(0);//在assert.h中,assert的作用是现计算表达式expression，如果其值为假（即为0）,那么它先向stderr打印一条出错信息，然后通过调用abort来终止程序运行。exit(no);}/*FIXME内存追加方式申请内存*/staticvoidrealloc_file_info(structdir_info*dir_info){assert(dir_info!=NULL);assert(dir_info->free_size==0); /*没空闲内存了才会申size_t newsize; /*新内存的大小*/newsize=(dir_info->used_size+PEER_MALLOC_FILE)*sizeof(structfile_info);if((dir_info->p_filenode=realloc(dir_info->p_filenode,newsize))==NULL){/**perror()一般输出错误原因，参数为字符串*/perror("realloc");dead_errno(1);}dir_info->free_size+=PEER_MALLOC_FILE;}/*保存文件节点信息*/staticvoidsave_file_info(structdir_info*dir_info,structstat*stat,char*d_name,char*dst_name){assert(d_name!=NULL&&d_name[0]!=0);structfile_info *pfile_info=NULL;assert(dir_info!=NULL&&stat!=NULL);if(dir_info->p_filenode==NULL||dir_info->free_size==0)/*内存不够*/realloc_file_info(dir_info);pfile_info=dir_info->p_filenode+dir_info->used_size;strncpy(pfile_info->fil_name,d_name,MAX_PATH-1);memmove(&pfile_info->statbuf,stat,sizeof(structstat));if(dst_name!=NULL) /*d_name*/{pfile_info->is_link=1;strncpy(pfile_info->dst_name,dst_name,MAX_PATH-1);}else{pfile_info->is_link=0;pfile_info->dst_name[0]=0;}--(dir_info->free_size);++(dir_info->used_size);}/*添加目录*/staticvoidadd_dir(char*pdir,structlist_head*head){assert(pdir!=NULL&&pdir[0]!=0&&head!=NULL);structdir_list *pnode=NULL;if((pnode=(structdir_list*)malloc(sizeof(structdir_list)))==NULL){printf("mallocdir_listerror\n");exit(1);}memset(pnode,0,sizeof(structdir_list));strncpy(pnode->dir_path,pdir,MAX_PATH-1);list_add_tail(&pnode->list_node,head); //}/*以最后状态修改时间排序函数*/staticintcmp_last_statetime(constvoid*arg1,constvoid*arg2){structfile_info *p1=(structfile_info*)arg1;structfile_info *p2=(structfile_info*)arg2;returnp2->statbuf.st_ctime-p1->statbuf.st_ctime;}/*以文件最后修改时间排序函数*/staticintcmp_last_change(constvoid*arg1,constvoid*arg2){structfile_info *p1=(structfile_info*)arg1;structfile_info *p2=(structfile_info*)arg2;returnp2->statbuf.st_mtime-p1->statbuf.st_mtime;}/*以文件最后访问时间排序函数*/staticintcmp_last_accesstime(constvoid*arg1,constvoid*arg2){structfile_info *p1=(structfile_info*)arg1;structfile_info *p2=(structfile_info*)arg2;returnp2->statbuf.st_atime-p1->statbuf.st_atime;}/*以文件大小排序函数*/staticintcmp_filesize(constvoid*arg1,constvoid*arg2){structfile_info *p1=(structfile_info*)arg1;structfile_info *p2=(structfile_info*)arg2;returnp2->statbuf.st_size-p1->statbuf.st_size;}/*以文件名排序函数*/staticintcmp_filename(constvoid*arg1,constvoid*arg2){structfile_info *p1=(structfile_info*)arg1;structfile_info *p2=(structfile_info*)arg2;returnstrncasecmp(p1->fil_name,p2->fil_name,MAX_PATH);}/*排序*/staticvoidsort(structdir_info*dir_info){/*TODO*/assert(dir_info!=NULL);if(g_com_func!=NULL)/*快速排序voidqsort(void*base,size_tnmemb,size_tsize,int(*compar)(constvoid*,constvoid*))数组首地址数组元素个数元素占用内存空间指向函数的指针*/qsort(dir_info->p_filenode,dir_info->used_size,sizeof(structfile_info),g_com_func);}/*LINUX下历遍目录的方法：打开目录-》读取-》关闭目录相关函数是opendir->readdir->closediropendir()成功则返回DIR*型态的目录流,打开失败则返回NULL.#include<dirent.h>DIR*opendir(constchar*dirname);readdir()成功则返回下个目录进入点。有错误发生或读取到目录文件尾则返回NULL#include<dirent.h>structdirent*readdir(DIR*dirp);关闭成功则返回0，失败返回-1，错误原因存于errno中#include<dirent.h>intclosedir(DIR*dirp);*//*dirent的结构如下定义structdirent{longd_ino; //inodenumber索引节点号off_td_off; //offsettothisdirent在目录文件中的偏移unsignedshortd_reclen; //lengthofthisd_name文件名长unsignedchard_type; //thetypeofd_name文件类型chard_name[NAME_MAX+1]; //filename(null-terminated)文件名，最长255}*//*扫描一个目录下的所有文件*/staticintscan_adir(char*dir_name,structdir_info*dir_info){assert(dir_name!=NULL);assert(dir_info!=NULL);assert(strlen(dir_name)>0);structstat statbuf;//structstatstructdirent *dirp; //定义一个structdirent结构体指针变量DIR *dp;char *ptr; /**/char filename[MAX_PATH]={0};//错误检测处理if(lstat(dir_name,&statbuf)<0){perror("lstat");dead_errno(1);}if(S_ISDIR(statbuf.st_mode)==0)/*不是目录*/{printf("%sisnotadirectory\n",dir_name);assert(0);}strcpy(filename,dir_name);ptr=filename+strlen(dir_name);/*使目录始终带有/结束*/if(ptr[-1]!='/'){ptr[0]='/';++ptr;}/*保存该目录名*/strncpy(dir_info->dir_path,filename,MAX_PATH-1);/*下面是目录了*/if((dp=opendir(dir_name))==NULL){printf("opendir%serror:%s\n",dir_name,strerror(errno));return1;}while((dirp=readdir(dp))!=NULL){/*不显示所有信息,跳过隐藏文件(包括...)*/chara[255];strcpy(a,dirp->d_name);// printf("%c\n",a[0]);if(g_param.a==0&&(a[0]=='.'||strcmp(dirp->d_name,".")==0||strcmp(dirp->d_name,"..")==0))continue;*/strcpy(ptr,dirp->d_name);/*获取文件属性*/if(lstat(filename,&statbuf)<0){printf("lstat2file%serror:%s\n",ptr,strerror(errno));continue;}if(S_ISLNK(statbuf.st_mode))/*链接文件*/{char dst_name[MAX_PATH]={0};if(readlink(dirp->d_name,dst_name,MAX_PATH-1)<0){printf("readlinkfile%serror:%s\n",dirp->d_name,strerror(errno));continue;}save_file_info(dir_info,&statbuf,dirp->d_name,dst_name);}else{if(g_param.R&&S_ISDIR(statbuf.st_mode))add_dir(filename,&g_dir_head);save_file_info(dir_info,&statbuf,dirp->d_name,NULL);}}closedir(dp);/*排序*/sort(dir_info);return0;}/*得到用户选项参数FIXME:当用户输入的选项有冲突时，还没做错误性检测getopt被用来解析命令行选项参数*/staticintget_param(intargc,char*argv[]){char c;/*长选项--(第一项:名字，第二项:是否带参数0表示不带参数，第三项:填0，第四项:短选项名)*//*返回第四个数(如果第三个数为NULL,不然就返回0)*/staticstructoptionlong_options[]={{"help",0,0,'m'},//getopt_long返回'm'{0,0,0,0}};/*短参数定义-*/staticconstcharshort_options[]="alLrRctuSidnh";//-l-h-r-t-R...while(1){intoption_index=0;c=getopt_long(argc,argv,short_options,long_options,&option_index);//getopt_long既可以处理长选项，也可以处理短选项，无选项后返回-1if(c==-1)switch(c){case'm': /*g_param.m=1;return-1; /*case'h':break;case'a':g_param.a=1;break;case'l':g_param.l=1;break;case'L':g_param.L=1;break;case'r':g_param.r=1;break;case'R':g_param.R=1;break;case'c':g_param.c=1;break;case't':g_param.t=1;break;case'u':g_param.u=1;break;case'S':g_param.S=1;break;case'n':g_param.n=1;break;case'i':g_param.i=1;break;case'd':g_param.d=1;break;case'?':// printf("unknownparam:%s\n",optarg);return-2;default:printf("??getoptreturnedcharactercode%d\n",c);return-3;}}/*校验只能用一种排序方式*/{int total=if(g_param.c==1)++total;if(g_param.t==1)++total;if(g_param.u==1)++total;if(g_param.S==1)++total;if(g_param.n==1)++total;g_com_func=cmp_filename; /*先置为默认排序方式 以文件名排序if(total>1){printf("theparamsortparamerror,nowsortbyfilename\n");}elseif(total==1) /*仅在此情况下，才有可能排序方式要变*/{if(g_param.c)g_com_func=cmp_last_statetime; /*以最后状态修改时间排序*/elseif(g_param.t)g_com_func=cmp_last_change; /*以文件最后修改时间排序elseif(g_param.u)g_com_func=cmp_last_accesstime;以文件最后访问时间排序*/elseif(g_param.S)g_com_func=cmp_filesize; /*以文件大小排序 */}}/*if(optind<argc)//optind储存第一个不包含选项的命令行参数{structstat statbuf;//#include<sys/stat.h>中while(optind<argc){if(lstat(argv[optind],&statbuf)<0)//intlstat(constchar*path,structstat*buf);path：文件路径名buf：保存文件信息的结构体，成功执行返回0，失败返回-1{printf("lstatfile'%s'error:%s\n",argv[optind++],strerror(errno));exit(-1);}if(S_ISDIR(statbuf.st_mode))//是否为目录add_dir(argv[optind++],&g_dir_head);//添加目录elseif(S_ISLNK(statbuf.st_mode))//是否为符号链接{char dst_name[MAX_PATH]={0};if(readlink(argv[optind],dst_name,MAX_PATH-1)<0)//#include<unistd.h>,intreadlink(const char*path, char*buf,size_t bufsiz);continue;save_file_info(&g_dir_info,&statbuf,argv[optind++],dst_name);}else{save_file_info(&g_dir_info,&statbuf,argv[optind++],NULL);}}}else{add_dir("./",&g_dir_head);/*如果不带文件，则默认为当前目录*/}return0;}/*初始化*/staticvoidinit(){memset(&g_dir_info,0,sizeof(structdir_info));//memset可以方便的清空一个结构类型的变量memset(&g_param,0,sizeof(structparam));INIT_LIST_HEAD(&g_dir_head);}/*打印文件的详细信息*/staticvoid_print_detail(structfile_info*info){int n;char timebuf[128]={0};structpasswd *ppasswd=NULL; /*跟用户相*/structgroup *pgroup=NULL; /*跟用户组相/*打印i节点号*/if(g_param.i&&g_param.l)printf("%-10d",(int)(info->statbuf.st_ino));/*st_mode:1、S_IFMT0170000文件类型的位遮罩2、S_IFSOCK0140000scoket3、S_IFLNK0120000符号连接4、S_IFREG0100000一般文件5、S_IFBLK0060000区块装置6、S_IFDIR0040000目录7、S_IFCHR0020000字符装置8、S_IFIFO0010000先进先出9、S_ISUID04000文件的(setuser-idonexecution)位10、S_ISGID02000文件的(setgroup-idonexecution)位11、S_ISVTX01000文件的sticky位12、S_IRUSR(S_IREAD)00400文件所有者具可读取权限13、S_IWUSR(S_IWRITE)00200文件所有者具可写入权限14、S_IXUSR(S_IEXEC)00100文件所有者具可执行权限15、S_IRGRP00040用户组具可读取权限 u:r16、S_IWGRP00020用户组具可写入权限 u:w17、S_IXGRP00010用户组具可执行权限 u:x18、S_IROTH00004其他用户具可读取权限 o:r19、S_IWOTH00002其他用户具可写入权限 o:w20、S_IXOTH00001其他用户具可执行权限上述的文件类型在 POSIX中定义了检查这些类型的宏定o:x21、S_ISLNK(st_mode)判断是否为符号连接22、S_ISREG(st_mode)是否为一般文件23、S_ISDIR(st_mode)是否为目录24、S_ISCHR(st_mode)是否为字符装置文件25、S_ISBLK(s3e)是否为先进先出26S_ISSOCK(st_mode)是否为socket若一目录具有sticky位(S_ISVTX),则表示在此目录下的文件只root来删除或改名.*//*打印文件类型*/putchar('-');elseif(S_ISDIR(info->statbuf.st_mode))putchar('d');elseif(S_ISCHR(info->statbuf.st_mode))putchar('c');elseif(S_ISBLK(info->statbuf.st_mode))putchar('b');elseif(S_ISFIFO(info->statbuf.st_mode))putchar('f');elseif(S_ISLNK(info->statbuf.st_mode))putchar('l');elseif(S_ISSOCK(info->statbuf.st_mode))putchar('s');elseputchar('?');/*移位的方法比通过宏操作，代码要简洁些*/for(n=8;n>=0;--n){if(info->statbuf.st_mode&(1<<n)){switch(n%3){case2:putchar('r');break;case1:putchar('w');break;case0:putchar('x');break;}}elseputchar('-');}putchar('');/*打印硬连接数*/printf("%-2d",(int)(info->statbuf.st_nlink));/*打印用户ID*/if((ppasswd=getpwuid(info->statbuf.st_uid))!=NULL)printf("%-13.13s",ppasswd->pw_name);elseprintf("%-5d",info->statbuf.st_uid);/*打印用户组ID*/if((pgroup=getgrgid(info->statbuf.st_gid))!=NULL)printf("%-13.13s",pgroup->gr_name);elseprintf("%-5d",info->statbuf.st_gid);/*打印文件大小*/if(g_param.h==1)printf("%5.1fk",(double)((info->statbuf.st_size)/1024.0));elseprintf("%-6d",(int)(info->statbuf.st_size));/*按需打印块大小*/if(g_param.d)printf("%-6d",(int)(info->statbuf.st_blksize));/*打印时间*/ctime_r(&(info->statbuf.st_mtime),timebuf);//等价于asctime_r(localtime(timer),buf)if(timebuf[0]!=0)timebuf[strlen(timebuf)-1]=0;/*去掉'\n'*/printf("%-20.20s",timebuf);/*打印文件名*/printf("%s",info->fil_name);if(info->is_link&&(g_para