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定制自己的ls命令

发表于 更新于 分类于 阅读次数： Valine：

前言

在Linux系统中，一切皆为文件。
前段时间在Linux课上学习了Linux系统的底层调用，由此可以来通过C/C++来编写自己的Linux命令来对目录文件进行读写。

定制自己的ls命令就是通过命令行参数（不会的自行百度|Google，就是运行时传入的参数），选择选项然后输出某个目录下面的内容。

基础知识

文件描述符

每个打开的文件都被分配一个文件描述符。文件描述符是一个非负整数。linux内核通过文件描述符来访问文件。前三个描述符具有特定含义：

  • 0 标准输入（stdin） –键盘
  • 1 标准输出（stdout） –显示器
  • 2 标准错误（stderr） –默认在终端
  1. 如果打开的文件没有，那么fd为-1，可由此判断打开是否成功。
  2. fd的值慢慢增加的，从3开始，因为0，1，2已经被占用。
  3. 注意文件描述符（int）和文件流（FILE*）之间的区别。

目录dirent结构

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#include  <sys/types.h>
#include <dirent.h>
struct  dirent{
	ino_t           d_ino;
	off_t           d_off;
	unsigned short  d_reclen;
	unsigned char   d_type;
	char            d_name[NAME_MAX+1];
}
d_ino:  当前目录的inode节点号；
d_off：目录文件首部到下个dirent结构的位移；
d_reclen：该记录的长度；
d_type：目录文件类型；
d_name：目录文件名；

文件信息stat结构

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#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
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;
	unsigned long	st_blksize;
	unsigned long	st_blocks;
	time_t		st_atime;
	time_t		st_mtime;
	time_t		st_ctime;
}
st_dev：文件所处的磁盘设备ID号；
st_ino：文件的inode索引号；
st_mode：文件访问权限和文件类型；
st_nlink：文件的硬链接数；
st_uid：文件所属的用户ID；
st_gid：文件所属的组ID;
st_rdev:如果文件是字符或块设备，该值给出该设备的标识符信息；
st_size：对常规文件，该值为文件大小；对符号链接，该值为该符号链接所指向的目录长度；对设备文件，该值为0；
st_blksize：文件系统存储文件的块大小；
st_blocks：分配给文件的块数；
st_atime:文件的最近访问时间；
st_mtime:文件内容的最近修改时间；
st_ctime:文件属性的最近修改时间；

系统调用

打开关闭读写文件这里仅做记录，在本次内容并没有使用到。

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#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
int open(char *fileName,int mode[,int permissions])
int close(int fd)
ssize_t read（int fd,  void* buf,  size_t count）
ssize_t write（int fd, void* buf, size_t count）

详细设计及代码

文件结构

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- src
    * main.c
    * myls.h
    * myls.c

流程

1.在main.c中判断传入的命令行参数是否符合要求。如果没有传入路径根据getwcd(char *buffer,size_t size)函数来获得当前路径。

2.在myls.h中声明两个函数分别为void printdir(char *dir,char option)和void printdetail(struct stat st)来进行调用。

3.printdir()：使用全局变量来保存用户选择的选项，是否输出详细信息或者隐藏文件。涉及到的系统调用有：
DIR结构体：保存一个opendir()得到的内容
dirent结构体：存放了目录的信息，有文件名，目录文件类型，节点号和下一个结构的位移等。

4.chdir(dir)切换到该目录下。然后使用readdir(dp)来进行对该目录的循环读取，如果该读到文件是一个隐藏文件，那么判断给出的选项是否需要隐藏（即判断文件名的第一个字母是否则为’.’），还有是否需要输出详细信息的内容。

代码

感觉写的真丑，好久以前的。

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//myls.h
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

#include<unistd.h>
#include<dirent.h>
#include<string.h>
#include<sys/stat.h>

void printdir(char *dir,char option);
void printdetail(struct stat st);
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//main.c
#include"myls.h"

int main(int argc,char **argv)
{
    char dir[256];
    if(argc==1)
    {//当没有命令行参数传入的情况
        if((getcwd(dir,256))!= NULL)
            printdir(dir,'n');
        else
         fprintf(stderr,"cannot open current dierectory:%s\n",dir);
    }else if(argc==2)
    {//支持两种参数
        if(argv[1][0]=='-')
        {//加入选项的模式
            if((getcwd(dir,256))!= 0)
                printdir(dir,argv[1][1]);
            else
                fprintf(stderr,"cannot open current dierectory:%s\n",dir);
        }else
        {//传入绝对路径
            printdir(argv[1],'n');
        }
    }else if(argc==3)
    {
        printdir(argv[2],argv[1][1]);
    }else
        printf("please check your input\n");
//    printdir("/home/xuan/homework",0);
}
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//myls.c
#include"myls.h"

void printdetail(struct stat st)
{//输出文件的详细信息
    int i;
    switch(st.st_mode & S_IFMT)
    {
    case S_IFREG:  printf("-");    break;
    case S_IFDIR:  printf("d");    break;
    case S_IFLNK:  printf("l");    break;
    case S_IFBLK:  printf("b");    break;
    case S_IFCHR:  printf("c");    break;
    case S_IFIFO:  printf("p");    break;
    case S_IFSOCK: printf("s");    break;
    }
    for(i = 8; i >= 0; i--)
    {
        if(st.st_mode & (1 << i))
        {
            switch(i%3)
            {
            case 2: printf("r"); break;
            case 1: printf("w"); break;
            case 0: printf("x"); break;
            }
        }
        else
            printf("-");
    }
}

void printdir(char *dir,char option) //option传递默认参数为n
{
    DIR *dp;
    struct dirent *entry;
    struct stat statbuf;

    if((dp=opendir(dir)) == NULL) //打开文件流指针
    {
        fprintf(stderr,"cannot open directory:%s\n",dir);
        return;
    }
    chdir(dir); //切换到该目录
    while((entry=readdir(dp)) != NULL)
    {
        lstat(entry->d_name,&statbuf);
        //把目录中的文件名得到statbuf
        if(S_ISDIR(statbuf.st_mode))
        {
            if(entry->d_name[0]=='.')
                if(option!='a')
                    continue;
            if(option=='l')
            {
                printdetail(statbuf);
                printf("    %s/\n",entry->d_name);
            }else
                printf("%s/  ",entry->d_name);
        }
        if(S_ISREG(statbuf.st_mode))
        {
            if(entry->d_name[0]=='.')
                if(option!='a')
                    continue;
            if(option=='l')
            {
                printdetail(statbuf);
                printf("    %s\n",entry->d_name);

            }else
                printf("%s  ",entry->d_name);
        }
    }
    printf("\n");
    chdir("..");
    closedir(dp);
}

编译和运行

使用gcc进行编译之后即可得到一个执行程序，进行执行

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$ gcc main.c myls.c -o myls
$ ./myls
这样就可以显示当前目录的内容
当然也还可以加入参数，显示home下的内容
$ ./myls /home/
显示/home/xuan下的详细信息
$ ./myls -a /home/xuan
还可以放到系统命令中的话可以直接调用
$ sudo cp myls /usr/bin
$ myls

在写了myls的命令之后还写了点其他的命令，比如mydir通过系统调用来递归遍历文件夹之后层次性输出等，方法也都大同小异，也就不过多写了。

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