Linux系统调用九、与目录操作相关的系统API

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1. getcwd函数

• 包含头文件

#include 

• 函数原型

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

• 函数功能

  These functions return a null-terminated string containing an absolute pathname that is the current working directory of the calling process. 获得进程的当前工作路径。

• 函数参数

  • buf：缓冲区，用于存放目录。The pathname is returned as the function result and via the argument buf, if present.
  • size：缓冲区大小

• 函数返回值

  • On success, these functions return a pointer to a string containing the pathname of the current working directory. In the case getcwd() and getwd() this is the same value as buf. 成功返回指向路径名字符串的指针。
  • On failure, these functions return NULL, and errno is set to indicate the error. The contents of the array pointed to by buf are undefined on error. 失败返回NULL。

2. chdir函数

• 包含头文件

#include 

• 函数原型

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

• 函数功能

  chdir() changes the current working directory of the calling process to the directory specified in path.改变进程的工作路径。

• 函数参数

  • path：目标路径，也就是将当前进程的工作路径改为path。

• 函数返回值

  • 成功返回0。On success, zero is returned.
  • 失败返回-1且设置errno。On error, -1 is returned, and errno is set appropriately.

示例：改变进程当前工作路径并打屏

/************************************************************
  >File Name  : chdir_test.c
  >Author     : QQ
  >Company    : QQ
  >Create Time: 2022年05月16日 星期一 21时36分37秒
************************************************************/
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int main(int argc, char*argv[])
{
	/*切换当前进程的工作路径，注意是当前进程，也就是main进程的工作路径*/
	chdir(argv[1]);
	/*在新的路径创建一个文件来证明路径切换成功*/
	int fd = open("hello.txt", O_CREAT | O_RDONLY);
	close(fd);
	char buf[512];
	getcwd(buf, sizeof(buf));
	printf("current path : %s\n", buf);
	return 0;
}

首先，看测试结果中打印的内容，getcwd()函数获取到的路径确实是我们通过chdir()函数指定的路径，并且test路径从无到有增加了一个文件，也证明我们切换工作路径成功了。但是有些人可能会有一个疑惑，看途中的红色箭头标记，既然当前工作路径已经切换为①所标识的路径了，那么为什么②处显示的工作路径还是原来的路径呢？这是因为，我们在程序中使用chdir()函数切换的路径是进程 ./chdir_test 的路径，也就是说 ./chdir_test 的路径被切换为①了，并且测试结果（hello.txt文件的创建）也证明切换成功。而②所标识的路径是当前shell进程的工作路径，它们俩根本不是一回事。

3. mkdir函数

• 包含头文件

#include 
#include 

• 函数原型

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

• 函数功能

  mkdir() attempts to create a directory named pathname. 创建一个目录。

• 函数参数

  • pathname：路径名
  • mode：(mode & ~umask & 0777)，和文件不同的是，目录必须有可执行权限才能进入目录，所以新建的目录必须要有可执行权限。（如果目录没有可执行权限，那么将无法进入该目录，所以新建时可以给满权限777）

• 函数返回值

  mkdir() returns zero on success, or -1 if an error occurred (in which case, errno is set appropriately).

示例：使用mkdir命令和mkdir()函数分别新建一个目录

/************************************************************
  >File Name  : mkdir_test.c
  >Author     : QQ
  >Company    : QQ
  >Create Time: 2022年05月16日 星期一 22时11分29秒
************************************************************/
#include 
#include 
#include 
#include 

int main(int argc, char* argv[])
{
	if(argc < 2)
	{
		printf("not found filename\n");
		return -1;	
	}
	mkdir(argv[1], 0777);
	return 0;
}

通过这个例子可以得到，如果想要使用mkdir()函数创建的目录达到和mkdir命令创建目录有一样的权限，可以给mode参数0777满权限。

4. rmdir函数

• 包含头文件

#include 

• 函数原型

int rmdir(const char *pathname);

• 函数功能

  rmdir() deletes a directory, which must be empty. 只能删除空目录。

• 函数参数

  • pathname：文件名及路径

• 函数返回值

  • 成功返回0。On success, zero is returned.
  • 失败返回-1且设置errno。On error, -1 is returned, and errno is set appropriately.

5.opendir函数

• 包含头文件

#include 
#include 

• 函数原型

DIR *opendir(const char *name);
DIR *fdopendir(int fd);

• 函数功能

  The opendir() function opens a directory stream corresponding to the directory name, and returns a pointer to the directory stream. The stream is positioned at the first entry in the directory. 打开目录。

• 函数参数

  • name：目录名字。

• 函数返回值

  • The opendir() and fdopendir() functions return a pointer to the directory stream. 返回一个指向目录流的指针DIR*，指向目录项的信息。

  • On error, NULL is returned, and errno is set appropriately.

6. readdir函数

• 包含头文件

#include 

• 函数原型

struct dirent *readdir(DIR *dirp);
int readdir_r(DIR *dirp, struct dirent *entry, struct dirent **result);

• 函数功能

  读目录。

• 函数参数

  • dirp：传入opendir返回的指针。

• 函数返回值

  • On success, readdir() returns a pointer to a dirent structure. If the end of the directory stream is reached, NULL is returned and errno is not changed. 成功返回一个结构体，结构体定义如下

    struct dirent {
                   ino_t          d_ino;       /* inode number */
                   off_t          d_off;       /* offset to the next dirent */
                   unsigned short d_reclen;    /* length of this record */
                   unsigned char  d_type;      /* type of file; not supported
                                                  by all file system types */
                   char           d_name[256]; /* filename */
               };
    

    判断读到内容的类型，依据是结构体成员d_type，类型如下

    /*
    d_type:
           DT_BLK      This is a block device. 块设备
           DT_CHR      This is a character device. 字符设备
           DT_DIR      This is a directory. 目录
           DT_FIFO     This is a named pipe (FIFO). 管道
           DT_LNK      This is a symbolic link. 符号链接（软链接）
           DT_REG      This is a regular file. 普通文件
           DT_SOCK     This is a Unix domain socket. socket
           DT_UNKNOWN  The file type is unknown. 未知
    */
    

  • On error, NULL is returned and errno is set appropriately.

7. closedir函数

• 包含头文件

#include 
#include 

• 函数原型

int closedir(DIR *dirp);

• 函数功能

  关闭目录。

• 函数参数

  • dirp：传入opendir返回的指针。

• 函数返回值

  • The closedir() function returns 0 on success.
  • On error, -1 is returned, and errno is set appropriately.

示例：递归子目录统计普通文件个数

/************************************************************
  >File Name  : count_file.c
  >Author     : QQ
  >Company    : QQ
  >Create Time: 2022年05月17日 星期二 12时40分35秒
************************************************************/
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int gFileNum = 0;

void file_count(char* dirname)
{
	/*打开目录*/
	DIR* dir = opendir(dirname);
	if(dir == NULL) /*打开失败则退出*/
	{
		perror("opendir err");
		exit(-1);	
	}	
	struct dirent* dentp = NULL;
	while((dentp = readdir(dir)) != NULL) /*不为NULL说明未读到末尾*/
	{
		if(dentp->d_type == DT_DIR) /*如果是目录则递归进入目录*/
		{
			if((strcmp(".", dentp->d_name) == 0) || (strcmp("..", dentp->d_name) == 0)) /*如果是当前目录或上一级目录则跳过*/
			{
				continue;	
			}
			/*每次递归都要把上一级目录加上，不然的话，进程找不到子目录所在的路径*/
			char namebuf[512];
			memset(namebuf, 0, sizeof(namebuf));
			sprintf(namebuf, "%s/%s", dirname, dentp->d_name);
			file_count(namebuf);
		}
		if(dentp->d_type == DT_REG) /*如果是文件，则计数*/
		{
			gFileNum++;
		}
	}
	closedir(dir);
}

int main(int argc, char* argv[])
{
	if(argc != 2)
	{
		printf("tip: ./exe dirname\n");
		return -1;	
	}
	/*递归目录，统计普通文件个数*/
	file_count(argv[1]);
	printf("num: %d\n", gFileNum);
	return 0;
}

编译运行，并通过shell命令find来验证结果

shell命令统计文件个数的命令

find ./ -type f | wc -l

8. 目录读写位置函数

8.1 rewinddir()把目录指针恢复到起始位置

• 包含头文件

#include 
#include      

• 函数原型

void rewinddir(DIR *dirp);

8.2 telldir()获取目录读写位置

• 包含头文件

#include 

• 函数原型

long telldir(DIR *dirp);

8.3 seekdir()修改目录读写位置

• 包含头文件

#include 

• 函数原型

void seekdir(DIR *dirp, long offset);

• 函数返回值

  On success, the telldir() function returns the current location in the directory stream. On error, -1 is returned, and errno is set appropriately.

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