Unix基本系统数据类型和stat结构体

Unix基本系统数据类型

历史上，某些UNIX变量已与某些C数据类型联系在一起，例如，历史上主、次设备号存放在一个1 6位的短整型中， 8位表示主设备号，另外8位表示次设备号。但是，很多较大的系统需要用多于256个值来表示其设备号，于是，就需要有一种不同的技术。（确实， SVR4用32位表示设备号：14位用于主设备号，18位用于次设备号。） 头文件<sys/types.h >中定义了某些与实现有关的数据类型，它们被称之为基本系统数据类型（primitive system data type）。有很多这种数据类型定义在其他头文件中。在头文件中这些数据类型都是用C的typedef设施来定义的。它们绝大多数都以_t 结尾。用这种方式定义了这些数据类型后，在编译时就不再需要考虑随系统不同而变的实施细节

caddr_t 内存地址（ 1 2 . 9节）
clock_t 时钟滴答计数器（进程时间）
comp_t 压缩的时钟滴答
dev_t 设备号（主和次）
fdse_t 文件描述符集
fpos_t 文件位置
gid_t 数值组ID
ino_t i节点编号
mode_t 文件类型，文件创建方式
nlink_t 目录项的连接计数
off_t 文件长度和位移量（带符号的）（lseek）
pid_t 进程I D和进程组I D（带符号的）
ptrdiff_t 两个指针相减的结果（带符号的）
rlim_t 资源限制
sigatomic_t 能原子地存取的数据类型
sigset_t 信号集
size_t 对象（例如字符串）长度（不带符号的）
ssize_t 返回字节计数的函数（带符号的）（read, write）
time_t 日历时间的秒计数器
uid_t 数值用户ID
wchar_t 能表示所有不同的字符码

 

用这种方式定义了这些数据类型后,在编译时就不再需要考虑随系统不同而变的实施细节,在本书中涉及到这些数据类型的地方,我们会说明为什么使用它们。

struct stat结构体

 stat，lstat，fstat1 函数都是获取文件（普通文件，目录，管道，socket，字符，块（）的属性。函数原型#include <sys/stat.h>

int stat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf);提供文件名字，获取文件对应属性。

int fstat(int filedes, struct stat *buf);通过文件描述符获取文件对应的属性。

int lstat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf);连接文件描述命，获取文件属性。2 文件对应的属性

struct stat {

mode_t st_mode; //文件对应的模式，文件，目录等

ino_t st_ino; //inode节点号

dev_t st_dev; //设备号码

dev_t st_rdev; //特殊设备号码

nlink_t st_nlink; //文件的连接数

uid_t st_uid; //文件所有者

gid_t st_gid; //文件所有者对应的组

off_t st_size; //普通文件，对应的文件字节数

time_t st_atime; //文件最后被访问的时间

time_t st_mtime; //文件内容最后被修改的时间

time_t st_ctime; //文件状态改变时间

blksize_t st_blksize; //文件内容对应的块大小

blkcnt_t st_blocks; //伟建内容对应的块数量

};

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#include <unsitd.h>

#inlcude <sys/stat.h>

#include <sys/types.h>

int fstat(int filedes,struct stat *buf);

int stat(const char *path,struct stat *buf);

int lstat(const char *path,struct stat *buf);

这三个系统调用都可以返回指定文件的状态信息，这些信息被写到结构struct stat的缓冲区中。通过分析这个结构可以获得指定文件的信息。

void report(struct stat *ptr)

{

printf("The major device no is:%d\n",major(ptr->st_dev));//主设备号

printf("The minor device no is:%d\n",minor(ptr->st_dev));//从设备号

printf("The file's node number is:%d\n",ptr->st_ino);//文件节点号

printf("The file's access mode is:%d\n",ptr->st_mode);//文件的访问模式

printf("The file's hard link number is:%d\n",ptr->st_nlink);//文件的硬链接数目

printf("The file's user id is:%d\n",ptr->uid);//文件拥有者的ID

printf("The file's group id is:%d\n",ptr->gid);//文件的组ID

printf("The file's size is:%d\n",ptr->st_size);//文件的大小

printf("The block size is:%d\n",ptr->blksize);//文件占用的块数量

printf("The number of allocated blocks is:%d\n",ptr->st_blocks);//文件分配块数量

struct tm*accesstime,*lmodifytime,*lchangetime;//访问时间，修改时间，最后一个改变时间（属性）

accesstime=localtime(&(ptr->st_atime));

accesstime=localtime(&(ptr->st_mtime));

accesstime=localtime(&(ptr->st_ctime));

printf("The last access time is: %d::%d::%d\n",accesstime->hour,accesstime->min,accesstime->sec);

printf("The last modify time is:%d::%d::%d\n",lmodifytime->hour,lmodifytime->min,lmodifytime->sec);

printf("The last change time is:%d::%d::%d\n",lchangetime->hour,lchangetime->min,lchangetime->sec);

}

结构time_t可用用localtime转换成tm结构，获得本地时间。

 

 

使用stat结构体的三个系统调用（stat, fstat, lstat）

stat系统调用系列包括了fstat、stat和lstat，它们都是用来返回“相关文件状态信息”的，三者的不同之处在于设定源文件的方式不同。

1

首先隆重介绍的是一个非常重要的”VIP”人物，他是fstat, stat和lstat三者都要用到的一个结构体类型，名字叫做struct stat。可以说，没有这个struct stat的支持，上述三个系统调用将寸步难行。

 

这个struct stat结构体在不同的UNIX/Linux系统中的定义是有小的区别的，但你完全不用担心，这并不会影响我们的使用。

在struct stat结构体中我们常用的且各个平台都一定有的域是：

st_mode 文件权限和文件类型信息 （记住这个黑体橘红色）

st_ino 与该文件关联的inode

st_dev 保存文件的设备

st_uid 文件属主的UID号

st_gid 文件属主的GID号

st_atime 文件上一次被访问的时间

st_ctime 文件的权限、属主、组或内容上一次被修改的时间

st_mtime 文件的内容上一次被修改的时间。（和st_ctime的不同之处显而易见）

st_nlink 该文件上硬连接的个数

我分别提取了solaris（UNIX）和fedora（Linux）的struct stat结构体的原始定义：大家可以自己比对一下便可以发现两者确实有所不同，但主要的域是完全相同的。

solaris的struct stat定义：

struct stat { dev_t st_dev; ino_t st_ino; mode_t st_mode; nlink_t st_nlink; uid_t st_uid; gid_t st_gid; dev_t st_rdev; off_t st_size; timestruc_t st_atim; timestruc_t st_mtim; timestruc_t st_ctim; blksize_t st_blksize; blkcnt_t st_blocks; char st_fstype[_ST_FSTYPSZ]; };

fedora的struct stat定义：

struct stat { __dev_t st_dev; unsigned short int __pad1; __ino_t st_ino; __mode_t st_mode; __nlink_t st_nlink; __uid_t st_uid; __gid_t st_gid; __dev_t st_rdev; unsigned short int __pad2; __off_t st_size; __blksize_t st_blksize; __blkcnt_t st_blocks; struct timespec st_atim; struct timespec st_mtim; struct timespec st_ctim; unsigned long int __unused4; unsigned long int __unused5; };

2

大家一定注意到了，在上面列举域的时候，我在st_mode处使用了黑体橘红色标识，原因在于这个域不像其他域那么容易使用，其他的域的值显而易见，而 st_mode域是需要一些宏予以配合才能使用的。其实，通俗说，这些宏就是一些特定位置为1的二进制数的外号，我们使用它们和st_mode进行”&”操作，从而就可以得到某些特定的信息。

文件类型标志包括：

S_IFBLK：文件是一个特殊的块设备

S_IFDIR：文件是一个目录

S_IFCHR：文件是一个特殊的字符设备

S_IFIFO：文件是一个FIFO设备

S_IFREG：文件是一个普通文件（REG即使regular啦）

S_IFLNK：文件是一个符号链接

其他模式标志包括：

S_ISUID：文件设置了SUID位

S_ISGID：文件设置了SGID位

S_ISVTX：文件设置了sticky位

用于解释st_mode标志的掩码包括：

S_IFMT：文件类型

S_IRWXU：属主的读/写/执行权限，可以分成S_IXUSR, S_IRUSR, S_IWUSR

S_IRWXG：属组的读/写/执行权限，可以分成S_IXGRP, S_IRGRP, S_IWGRP

S_IRWXO：其他用户的读/写/执行权限，可以分为S_IXOTH, S_IROTH, S_IWOTH

还有一些用于帮助确定文件类型的宏定义，这些和上面的宏不一样，这些是带有参数的宏，类似与函数的使用方法：

S_ISBLK：测试是否是特殊的块设备文件

S_ISCHR：测试是否是特殊的字符设备文件

S_ISDIR：测试是否是目录（我估计find . -type d的源代码实现中就用到了这个宏）

S_ISFIFO：测试是否是FIFO设备

S_ISREG：测试是否是普通文件

S_ISLNK：测试是否是符号链接

S_ISSOCK：测试是否是socket

3

我们已经学习完了struct stat和各种st_mode相关宏，现在就可以拿它们和stat系统调用相互配合工作了！

int fstat(int filedes, struct stat *buf);

int stat(const char *path, struct stat *buf);

int lstat(const char *path, struct stat *buf);

聪明人一眼就能看出来fstat的第一个参数是和另外两个不一样的，对！fstat区别于另外两个系统调用的地方在于，fstat系统调用接受的是一个“文件描述符”，而另外两个则直接接受“文件全路径”。文件描述符是需要我们用open系统调用后才能得到的，而文件全路经直接写就可以了。

stat和lstat的区别：当文件是一个符号链接时，lstat返回的是该符号链接本身的信息；而stat返回的是该链接指向的文件的信息。（似乎有些晕吧，这样记，lstat比 stat多了一个l，因此它是有本事处理符号链接文件的，因此当遇到符号链接文件时，lstat当然不会放过。而 stat系统调用没有这个本事，它只能对符号链接文件睁一只眼闭一只眼，直接去处理链接所指文件喽）