ls命令的简单实现

实现功能

实现了ls , ls -a , ls -l , ls -al , ls -R.
ls -R中显示结果未排序。

代码

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<time.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<linux/limits.h>
#include<dirent.h>
#include<grp.h>
#include<pwd.h>
#include<errno.h>

#define PARAM_NONE      0  //无参数
#define PARAM_A         1  //-a:显示所有文件
#define PARAM_L         2  //-l:一行只显示一个文件的详细信息
#define PARAM_R         5  //-R:显示当前目录下所有子目录及文件
#define MAXROWLEN       80 //一行显示的最多字符数
#define MAX_SIZE        1000 //能存储的最多路径名长度

int g_leave_len = MAXROWLEN;  //一行剩余长度，用于输出对齐
int g_maxlen;                 //存放某目录下最长文件名的长度
int i = 1;
void my_err(const char *err_string, int line)
{
    fprintf(stderr, "line: %d", line);
    perror( err_string );
    exit(1);
}

void display_attribute(struct stat buf, char *name)
{
    char buf_time[32];
    struct passwd *psd; //从该结构中获取文件所有者的用户名
    struct group  *grp; //从该结构体中获取文件所有者所属组的组名

    /* 获取并打印文件类型 */
    if( S_ISLNK(buf.st_mode) ) {
        printf("l");
    } else if( S_ISREG(buf.st_mode) ) {
        printf("-");
    } else if( S_ISDIR(buf.st_mode) ) {
        printf("d");
    } else if( S_ISCHR(buf.st_mode) ) {
        printf("c");
    } else if( S_ISBLK(buf.st_mode) ) {
        printf("b");
    } else if( S_ISFIFO(buf.st_mode) ) {
        printf("f");
    } else if( S_ISSOCK(buf.st_mode) ) {
        printf("s");
    }

    /* 获取并打印文件所有者权限 */
    if( buf.st_mode & S_IRUSR ) {
        printf("r");
    }
    else {
        printf("-");
    }
    if( buf.st_mode & S_IWUSR ) {
        printf("w");
    }
    else {
        printf("-");
    }
    if( buf.st_mode & S_IXUSR ) {
        printf("x");
    }
    else {
        printf("-");
    }

    /* 获取并打印文件所有者所在组权限 */
    if( buf.st_mode & S_IRGRP ) {
        printf("r");
    }
    else {
        printf("-");
    }
    if( buf.st_mode & S_IWGRP ) {
        printf("w");
    }
    else {
        printf("-");
    }
    if( buf.st_mode & S_IXGRP ) {
        printf("x");
    }
    else {
        printf("-");
    }

    /* 获取并打印其他用户权限 */
    if( buf.st_mode & S_IROTH ) {
        printf("r");
    }
    else {
        printf("-");
    }
    if( buf.st_mode & S_IWOTH ) {
        printf("w");
    }
    else {
        printf("-");
    }
    if( buf.st_mode & S_IXOTH ) {
        printf("x");
    } 
    else {
        printf("-");
    }
    printf("    ");

    psd = getpwuid(buf.st_uid);
    grp = getgrgid(buf.st_gid);
    printf("%4ld ", buf.st_nlink);
    printf("%-8s", psd->pw_name);
    printf("%-8s", grp->gr_name);

    printf("%6ld", buf.st_size);
    strcpy(buf_time, ctime( &buf.st_mtime )); 
    buf_time[ strlen(buf_time) - 1 ] = '\0'; //去掉换行符
    printf("  %s", buf_time); //打印文件的时间信息
}

/* 在没有使用-l选项时，打印一个文件名，打印时上下行对齐 */
void display_single( char *name )
{
    int i, len;

    //如果本行不足以打印一个文件名则换行
    if( g_leave_len < g_maxlen ) {
        printf("\n");
        g_leave_len = MAXROWLEN;
    }

    len = strlen( name );
    len = g_maxlen - len;
    printf("%-s", name);
    for(i = 0; i < len; i++) {
        printf(" ");
    }
    printf("  ");
    g_leave_len -= ( g_maxlen + 2 );
}

//在这里添加ls -R函数
int display_r( char *pathname1 )
{
    struct stat     buf;
    DIR             *dir;
    struct dirent   *ptr;

    printf("\n%s:\n",pathname1);
    dir = opendir( pathname1 );
    while( ( ptr = readdir( dir )) != NULL ) {
        if(ptr->d_name[0] != '.') {
            display_single( ptr->d_name );
        }
    }
    closedir( dir );

    dir = opendir( pathname1 );
    while(( ptr = readdir( dir )) != NULL) {
        if(ptr->d_name[0] != '.') {
            stat( ptr->d_name, &buf );
            if( S_ISDIR( buf.st_mode ) ) {
                char *temp = pathname1;
                strcat( temp, "/" );
                strcat( temp, ptr->d_name );
                display_r(temp);
            }
        }
    }
    closedir( dir );
    return 0;
}    
//结束

/* 根据命令行参数和完整路径名显示目标文件
 * 参数flag: 命令行参数
 * 参数pathname: 包含了文件名的路径名 */
void display(int flag, char *pathname)
{
    int         i, j;
    struct stat buf;
    char        name[NAME_MAX + 1];
    char        pathname1[MAX_SIZE];

    for( i = 0, j = 0; i < strlen(pathname); i++ ) {
        if( pathname[i] == '/' ) {
            j = 0;
            continue;
        }
        name[j] = pathname[i];
        j++;
    }
    name[j] = '\0';

    if( lstat( pathname, &buf ) == -1 ) {
        my_err( "stat", __LINE__);
    }

    switch (flag) {

        case PARAM_NONE:    //没有-a和-l选项
        if( name[0] != '.' ) {
            display_single( name );
        }
        break;

        case PARAM_A:       //显示包括隐藏文件在内的所有文件
        display_single( name );
        break;

        case PARAM_L:       //每个文件单独占一行，显示文件的详细属性信息
        if( name[0] != '.' ) {
            display_attribute( buf, name );
            printf("  %-s\n", name );
        }
        break;

        case PARAM_A + PARAM_L:     //同时有-a和-l两种选项的情况
        display_attribute( buf, name );
        printf("  %-s\n", name );
        break;

        //在这里添加ls -R的case
        case PARAM_R:
        getcwd( pathname1, MAX_SIZE );
        display_r( pathname1 );
        break;

        default:
        break;
    }
}

void display_dir( int flag_param, char *path )
{
    DIR             *dir;
    struct dirent   *ptr;
    int             count = 0;
    char            filenames[256][PATH_MAX + 1], temp[PATH_MAX + 1];

    //获取该目录下文件总数和最长的文件名
    dir = opendir( path );
    if( dir == NULL ) {
        my_err("opendir", __LINE__);
    }
    while ((ptr = readdir(dir)) != NULL) {
        if( g_maxlen < strlen(ptr->d_name) ) {
            g_maxlen = strlen(ptr->d_name);
        }
        count++;
    }
    closedir( dir );

    if( count > 256 ) {
        my_err("too many files under this dir", __LINE__);
    }

    int i, j, len = strlen( path );
    //获取该目录下所有的文件名
    dir = opendir( path );
    for( i = 0; i < count; i++ ) {
        ptr = readdir( dir );
        if( ptr == NULL ) {
            my_err("readdir", __LINE__);
        }
        strncpy( filenames[i], path, len );
        strcat( filenames[i], ptr->d_name );
    }

    //使用冒泡法对文件名进行排序，排序后文件名按字母顺序存储于filenames
    for( i = 0; i < count - 1; i++ ) {
        for(j = 0; j < count - 1 - i; j++) {
            if(strcmp( filenames[j], filenames[j + 1] ) > 0) {
                strcpy( temp, filenames[j + 1] );
                strcpy( filenames[j + 1], filenames[j] );
                strcpy( filenames[j], temp );
            }
        }
    }
    if(flag_param ==  PARAM_R) {    
        display( flag_param, filenames[i] );
    } else {
        for(i = 0; i < count; i++) {
            display( flag_param, filenames[i] );
        }
    }
    closedir( dir );

    //如果命令行中没有-l选项，打印一个换行符
    if( (flag_param & PARAM_L) == 0 ) {
        printf("\n");
    }
}

int main( int argc, char ** argv )
{
    int     i, j, k, num;
    char    path[PATH_MAX + 1];
    char    param[32];  //保存命令行参数，目标文件名和目录名不在此列
    int     flag_param = PARAM_NONE;    //参数种类，即是否有-l和-a选项
    struct stat     buf;
    /*命令行参数的解析，分析-l -a -al -la选项*/
    j = 0;
    num = 0;
    for( i = 1;i < argc; i++ ) {
        if(argv[i][0] == '-') {
            for( k = 1; k < strlen( argv[i] ); k++, j++ ) {
                param[j] = argv[i][k];
            }
            num++;
        }
    }
    /*只支持参数a,l和R，如果含有其他选项就报错*/
    for(i = 0; i < j; i++) {
        if(param[i] == 'a') {
            flag_param |= PARAM_A;
            continue;
        } else if (param[i] == 'l') {
            flag_param |= PARAM_L;
            continue;
        } else if (param[i] == 'R') {
            flag_param |= PARAM_R;
            continue;
        } else {
            printf("my_ls: invalid options %-c\n", param[i]);
            exit(1);
        }
    }
    param[j] = '\0';

    //如果没有输入文件名或目录，就显示当前目录
    if((num + 1) == argc) {
        strcpy(path, "./");
        path[2] = '\0';
        display_dir(flag_param, path);
        return 0;
    }

    i = 1;
    do {
        //如果不是目标文件名或目录，解析下一个命令行参数
        if(argv[i][0] == '-') {
            i++;
            continue;
        } else {
            strcpy(path, argv[i]);

            //如果目标文件或目录不存在，报错并退出程序
            if(stat(path, &buf) == -1) {
                my_err("stat", __LINE__);
            }
            if(S_ISDIR(buf.st_mode)) {  //argv[i]是一个目录
                /* 如果目录的最后一个字符不是'/'，就加上'/' */
                if(path[ strlen(argv[i]) - 1 ] != '/') {
                    path[ strlen(argv[i]) ] = '/';
                    path[ strlen(argv[i]) + 1 ] = '\0';
                }
                else {
                    path[ strlen(argv[i]) ] = '\0';
                }
                display_dir(flag_param, path);
                i++;
            }
            else {  //argv[i]是一个文件
                display(flag_param, path);
                i++;
            }
        }
    } while(i < argc);

    return 0;   
}

总结

动手去写是练习计算机的最好方式，通过实际写代码可以了解到你对知识真正掌握了多少。
对于实现ls -R的部分还存在许多问题，首先就是没有应用到排序，将代码扩充进原有结构也显得有一点别扭，还需要再加强。