如何来写自己的ls命令

作者：王姗姗，华清远见嵌入式学院讲师。

很多实际证明，最好的学习方法是将相关的知识点应用到具体的例子中。这样我们不仅知道了原理，也学会了怎么应用。在学习文件IO时，我们可以尝试来写ls命令。所以在写ls命令之前，我们必须要明确ls命令能做些什么，然后才能知道要怎么去写ls命令。

其实ls的参数选项很多，大多也可以组合使用。我们必须明确实现自己的ls命令不是一步就到位的，要先学会怎样去实现它的基本功能。在这里，我以最简单的

ls –l （特定的文件）

作为例子里给大家分析下如何去写linux的命令。

我们观察终端的打印信息，怎样才能按照特定的格式去输出文件的这些信息？为了完成这个特定的功能我们要完成以下两步：

1.如何获取文件信息

2.如何按格式规则去输出文件信息

下面我们来做进一步分析：

第一步，如何来获取文件信息。
在C库中为我们提供了一组函数用来获取文件（普通文件，目录，管道，socket，字符，块）的属性。
它们的函数原型
#include
#include
#include

int stat(const char *path, struct stat *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 *path, struct stat *buf);/* 连接文件描述命，获取文件属性。*/

这里要指出的stat和lstat不同点在于对于链接文件，stat显示的是链接文件指向的实际的文件的属性，也就是返回该符号链接引用文件的信息，而lstat显示的是由返回该符号链接的有关信息

参数： path：
文件路径名。 filedes：文件描述词。
buf：是以下结构体的指针,用来描述文件对应的属性
struct stat
{
dev_t st_dev; /* 文件所在设备的标识 */
ino_t st_ino; /* 文件结点号 */
mode_t st_mode; /* 文件保护模式 */
nlink_t st_nlink; /* 硬连接数 */
uid_t st_uid; /* 文件用户标识 */
gid_t st_gid; /* 文件用户组标识 */
dev_t st_rdev; /* 文件所表示的特殊设备文件的设备标识 */
off_t st_size; /* 总大小，字节为单位 */
blksize_t st_blksize; /* 文件系统的块大小 */
blkcnt_t st_blocks; /* 分配给文件的块的数量，512字节为单元 */
time_t st_atime; /* 最后访问时间 */
time_t st_mtime; /* 最后修改时间 */
time_t st_ctime; /* 最后状态改变时间 */
};

函数实现如下：

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int main(int argc,char *argv[])
{ if(argc < 2 )
{
printf("commend error!n");
return -1;
}
int i;
struct stat buf;
char out[500];
char *p;
if (lstat(argv[1],&buf)==-1)
{
// printf("No such filen");
return -1;
}
}

这个时候我们已经得到了buf这个结构体，从这个结构体中很容易就能写出以下信息，实现起来比较容易：

//连接数
printf(" %d",buf.st_nlink);
// 用户id
struct passwd *user;
user=getpwuid(buf.st_uid);
printf(" %s",user->pw_name);
//组id
struct group *group;
group=getgrgid(buf.st_gid);
printf(" %s",group->gr_name);
//大小
printf(" %d ",buf.st_size);
//时间
struct tm *t;
t=localtime(&buf.st_ctime);
printf(" %d-%d-%d %d:%d",t->tm_year+1900,
t->tm_mon+1,
t->tm_mday,
t->tm_hour,
t->tm_sec);
printf(" %s",argv[1]);

到目前为止，还剩下文件类型，以及对于用户，组，其他用户的读写权限没有解析出来，其实我们所需要的信息已经包含在buf的st_mode中，只要对这个返回的st_mode进行解析就可以得到我们所需要的信息。

先来看看文件的类型，如何对文件类型来判断呢？可以使用掩码来解码得到文件的类型。在中有以下定义：

#define S_IFMT 0170000
#define S_IFREG 0100000
#define S_IFDIR 0040000
#define S_IFBLK 0060000
....
我们如何要判断文件类型是否是普通文件，可以写如下代码：
if( (info.st_mode & 0170000) == 0100000)
printf("this is a regular file");

当然我们也可采取中定义的宏来实现
#define S_ISFIFO(m) ((m) &(0170000) == (0010000))
#define S_ISREG(m) ( (m) & (0170000) == 0100000))
....

所以我们也可以写如下代码：

if( S_ISDIR(info.st_mode) )
printf("this is a regular file");

现在继续补充刚刚没有写完的程序：

if (S_ISREG(buf.st_mode)) p="-";
else if (S_ISDIR(buf.st_mode)) p="r";
else if (S_ISCHR(buf.st_mode)) p="c";
else if (S_ISBLK(buf.st_mode)) p="b";
else if (S_ISFIFO(buf.st_mode)) p="f";
else if (S_ISLNK(buf.st_mode)) p="l";
else if (S_ISSOCK(buf.st_mode)) p="s";

还剩下文件对不同用户的权限的描述怎么实现，同理用以上的方式来实现。

int n;
for(n=8;n>=0;n--)
{
if(buf.st_mode&(1< switch (n%3)
{
case 2: printf("r"); break;
case 1: printf("w"); break;
case 0: printf("x"); break;
}
else
printf("-");
}

这样将这四段写在一起，就完成了实现ls –l 特定的文件的功能。

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