LinuxC实战—ls命令实现（-R,-a,-l）

暑假留校前两天

• 实现ls命令基础功能：
• 主要问题：
• 功能实现：

实现ls命令基础功能：

主要问题：

一些玄学问题（改了好久 ）

当使用lstat（path，&buf）函数时，如果path路径最后含有 / 符号（例home/)，函数无法正常使用。

此处有问题，需要先用一个int数据接一下（图一strcat（）下面一行，图二int xxx），不能直接操作。


因为电脑原因，无法完整实现ls -R类全部功能（某些Windows文件无法访问）

1. 拓展知识
2. 当我在写总用量的时候，在鸟哥里面，我知道了在linux文件系统中，与目录相关的权限和属性等信息是存放在inode中, 目录中的文件名都存放在最小存储单位data block中, 默认为4k也就是4096，但是实际上，并不是所有的文件都能占到4k，所以当目录中的文件容量少于4096时,用ls -l命令就会看到目录的大小是4096,. 当文件的数量大于4096小于8192时, 用ls -l命令就会看到目录的大小是8192, 以此类推。

linux系统中的单个文件的权限和属性等信息是存放在inode中的, 文件的内容是存放在data block中, 跟目录类似, 如果文件的内容大小不足4096个字节, 也会占用一个data block. 因此用ls -l命令查看文件的大小却不是4096的倍数。

所以这就牵扯出，你所看到的单个文件占用容量相加并不是他所占有的有效容量。

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

#define PARAM_NONE 0
#define PARAM_A    1
#define PARAM_L    2
#define PARAM_R    4
#define MAXROWLEN  150

int g_leave_len = MAXROWLEN;                                                                                   
int g_maxlen;  //存放某目录下最长文件名的长度
int clour;  //底色
unsigned long long sum; 
void my_err(char error[],int num){

    fprintf(stderr,"line :%d",num);
    perror(error);
    exit(1);
}

void getclour(char name[]){
    struct stat buf;
    lstat(name,&buf);
    if(S_ISREG(buf.st_mode)){
        clour = 37;
        if((buf.st_mode&S_IXOTH)||(buf.st_mode&S_IXGRP)||(buf.st_mode&S_IXUSR)){
            clour = 32;
        }
    }
    else if(S_ISDIR(buf.st_mode)){
        clour = 34;
    }
    else if(S_ISCHR(buf.st_mode)){
        clour = 33;
    }
    else if(S_ISBLK(buf.st_mode)){
        clour = 33;
    }
    else if(S_ISFIFO(buf.st_mode)){
        clour = 35;
    }
    else if(S_ISLNK(buf.st_mode)){
        clour = 36;
    }
    else if(S_ISSOCK(buf.st_mode)){
        clour = 36;
    }

}
void display_attribute(struct stat buf,char * name)
{
    char buf_time[32];
    struct passwd *psd;
    struct group *grp;
    getclour(name);
    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_ISLNK(buf.st_mode)){
        printf("l");
    }
    else if(S_ISSOCK(buf.st_mode)){
        printf("s");
    }


    if(buf.st_mode & S_IRUSR){ //用户的权限
        printf("r");
    }else
        printf("-");

    if(buf.st_mode & S_IWUSR){
        printf("w");
    }
    else
        printf("-");
    if(buf.st_mode & S_IXUSR){
        printf("x");
    }
    else
        printf("-");

    if(buf.st_mode & S_IRGRP){ //用户组的权限
        printf("r");
    }
    else 
        printf("-");
    if(buf.st_mode & S_IWGRP){
        printf("w");
    }
    else
        printf("-");
    if(buf.st_mode & S_IXGRP){
        printf("x");
    }
    else
        printf("-");


    if(buf.st_mode & S_IROTH){ //其他用户的权限
        printf("r");
    }
    else 
        printf("-");
    if(buf.st_mode & S_IWOTH){
        printf("w");
    }
    else
        printf("-");
    if(buf.st_mode & S_IXOTH){
        printf("x");
    }
    else
        printf("-");


    psd=getpwuid(buf.st_uid);
    grp=getgrgid(buf.st_gid);
    printf("%4ld ",buf.st_nlink);//打印文件连接数
    printf("%-8s ",psd->pw_name);
    printf("%-8s",grp->gr_name);
    

    printf("%6ld",buf.st_size);//打印文件大小
    sum = sum + buf.st_size;
    strcpy(buf_time,ctime(&buf.st_mtime));  //文件的最后修改时间
    //ctime函数的作用为把时间转化为字符串
    buf_time[strlen(buf_time)-1]='\0';  //去掉换行符

    printf("  %s",buf_time);

}

/*在没有使用-l选项时
*/
void display_single(char *name){

    int len;
    //如果本行不足打印一个文件名换行
    if(g_leave_len < g_maxlen){
        putchar('\n');
        g_leave_len = MAXROWLEN;   
    }

    len = strlen(name);
    len = g_maxlen - len;
    /* printf("name :%s\n",name); */
    printf("\033[%dm%s\033[0m",clour,name);
    for(int i = 0;i < len;i++){
        printf(" ");
    }
    printf(" ");
    //下面的2指示空两格
    g_leave_len -= (g_maxlen + 2);

}


/*根据命令行参数和完整路径显示目标文件
 * 参数flag：命令行参数
 * 参数pathname:包含文件路径名*/

void display(int flag,char *pathname){

    int i,j;
    struct stat buf;
    char name[10000];  //代表名称的最长值 不同系统可能不同

    for(i=0,j=0;i<strlen(pathname);i++)
    {
        if(pathname[i]=='/')  //目录之间的分隔符
        {
            j=0;
            continue;

        }
        name[j++]=pathname[i];
    }
    name[j]='\0';


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

    switch (flag)
    {
    case PARAM_NONE:
        if(name[0]!='.')    //一般情况不显示隐藏文件
            display_single(name);
        break;
    case PARAM_A:
        display_single(name);
        break;
    case PARAM_L:
        if(name[0]!='.')
        {
            display_attribute(buf,name);
            printf(" \033[%dm%s\033[0m\n",clour,name);
        }
        break;
    case PARAM_A+PARAM_L:
        display_attribute(buf,name);
        printf(" \033[%dm%s\033[0m\n",clour,name);
        break;



    case PARAM_R:
        if(name[0]!='.'){
            display_single(name);
        }
        break;
    case PARAM_R + PARAM_A:
        display_single(name);
        break;
    case PARAM_L + PARAM_A + PARAM_R:
        display_attribute(buf,name);
        printf(" \033[%dm%s\033[0m\n",clour,name);

        break;
    case PARAM_L + PARAM_R:
        if(name[0]!='.'){

            display_attribute(buf,name);
            printf(" \033[%dm%s\033[0m\n",clour,name);

        }
        break;



    default:
        break;
    }

}


void display_dir(int flag_param,char * path)
{
    DIR *dir;
    struct dirent *ptr;
    int count=0;
    char temp[10000];


    dir=opendir(path);

    if(dir==NULL)
    {
        my_err("opendir",__LINE__);
    }

    //统计出最长文件名长度和文件总数
    while((ptr=readdir(dir))!=NULL)
    {
        if(g_maxlen<strlen(ptr->d_name))
        {
            g_maxlen=strlen(ptr->d_name);
        }
        count++;

    }
    char **filename = (char **)malloc(sizeof(char*)*(count+1));
    for(int i = 0;i < count+1;i++){
        filename[i] = (char *)malloc(sizeof(int)*10000);
    }




    closedir(dir);


    int i,j,len=strlen(path);

    //获取该目录下的所有文件名
    dir=opendir(path);

    for(int i=0;i<count;i++)
    {
        ptr=readdir(dir);
        if(ptr==NULL) my_err("readdir",__LINE__);

        strncpy(filename[i],path,len);
        filename[i][len]='\0';  //因为strcat的实现需要最后一位是‘\0’
        strcat(filename[i],ptr->d_name);
        filename[i][len+strlen(ptr->d_name)]='\0';
    }


    for(i = 0;i < count-1;i++){
        for(j = 0;j < count-1-i;j++){
   if(strcmp(filename[j],filename[j+1]) > 0){
                strcpy(temp,filename[j+1]);
                temp[strlen(filename[j+1])] = '\0';
                strcpy(filename[j+1],filename[j]);
                filename[j+1][strlen(filename[j])] = '\0';
                strcpy(filename[j],temp);
                filename[j][strlen(temp)] = '\0';
            }
        }
    }
    sum = 0;
    for(int i = 0;i < count;i++){
        getclour(filename[i]);
        display(flag_param,filename[i]);
    }
    if(flag_param & PARAM_L){
        printf("总用量：%lld\n",sum);
    }

    if(flag_param & PARAM_R){  

        rewinddir(dir);

        for(i = 0;i < count-1;i++){
            for(j = 0;j < count-1-i;j++){
                if(strcmp(filename[j],filename[j+1]) > 0){
                    strcpy(temp,filename[j+1]);
                    temp[strlen(filename[j+1])] = '\0';
                    strcpy(filename[j+1],filename[j]);
                    filename[j+1][strlen(filename[j])] = '\0';
                    strcpy(filename[j],temp);
                    filename[j][strlen(temp)] = '\0';
                }
            }
        }


        while((ptr=readdir(dir))!=NULL)
        {
            char path2[_PC_PATH_MAX+1];
            strcpy(path2,path);

            path2[strlen(path2)+1]='\0';//保证字符串末尾为空零 方便进行字符串操作
            strcat(path2,ptr->d_name);
            int x = strlen(path2);

            /* path2[x]='/'; */
            path2[x]='\0';//保证字符串末尾为空零 方便进行字符串操作
            struct stat buf2;
            lstat(path2,&buf2);


            if(strcmp(ptr->d_name,"..")!=0 && strcmp(ptr->d_name,".")!=0 && S_ISDIR(buf2.st_mode)){
                putchar('\n');
                char path2[_PC_PATH_MAX+1];
                strcpy(path2,path);

                path2[strlen(path2)+1]='\0';//保证字符串末尾为空零 方便进行字符串操作
                strcat(path2,ptr->d_name);
                int x = strlen(path2);

                path2[x]='/';
                path2[x+1]='\0';//保证字符串末尾为空零 方便进行字符串操作
                /* getclour(path2); */

                printf("%s\n",path2);
                display_dir(flag_param,path2);
            }
        }
    }

    closedir(dir);

    int xxx = flag_param & PARAM_L;
    if(xxx == 0){
        putchar('\n');
    }  //没有l选项的时候打印一个换行符
}

int main(int argc,char **argv){

    int i=0,j=0,k=0,num=0;                                                                                     
    char path[1000+1];
    char param[40];//保存命令行参数
    int flag_param=0;//参数种类l、a，r
    struct stat buf;


    for(i=0;i<argc;i++){
        if(argv[i][0]=='-'){
            for(k=1;k<strlen(argv[i]);k++,j++)   //j是出现的参数总数
                param[j]=argv[i][k];  //保存命令行参数
            num++;  //保存 ’-‘ 的数量
        }
    }

    //只支持少量参数，其他参数无法使用，报错
    for(i = 0;i < j;i++){
        if(param[i]=='a')
        {
            flag_param|=PARAM_A;
        }
        else if(param[i]=='l')
        {
            flag_param|=PARAM_L;
        }
        else if(param[i]=='R'){
            flag_param|=PARAM_R;
        }
        else
        {
            printf("is a invaild param!\n");
            exit(1);
        }
    }

    i = 1;
    //如果输入没有目录，直接开始当前目录的
    if(num+1 == argc){
        path[0] = '.';
        path[1] = '/';
        path[2] = '\0';
        /* printf("%s\n",path); */
        display_dir(flag_param,path);
        return 0;
    }

    while(i<argc){

        /* printf("%d\n",i); */
        if(argv[i][0]=='-')
        {
            i++;
            continue;
        }
        else{
        /* printf("i =============== %d\n",i); */
            int ii = i;
        /* printf("ii============%d\n",ii); */
            strcpy(path,argv[i]);
        /* printf("ii = %d\n",ii); */
            if(stat(path,&buf)==-1)
            {
                my_err("stat",__LINE__);
            }
            if(S_ISDIR(buf.st_mode))
            {
        /* printf("i = %d\n",i); */
                /* printf("path:%s\n",path); */

                /* printf("ii = %d",ii); */
                /* printf("adsa:i%d\n",i); */

                /* printf("strlen():%ld\n",strlen(argv[ii])); */
                char a = path[strlen(argv[ii])-1];
                /* printf("%c\n",a); */
                if(path[strlen(argv[ii])-1]!='/')
                {
                    path[strlen(argv[ii])]='/';
                    path[strlen(argv[ii])+1]='\0';//保证字符串末尾为空零 方便进行字符串操作
                }
                else{
                    path[strlen(argv[ii])]='\0';
                }
                /* printf("path:%s\n",path); */
                display_dir(flag_param,path);

            }
            else{
                display(flag_param,path);//参数为一个文件
            }
            i++;
        }
    }
    return 0;
}

要求在任何目录下可以使用ls命令，我的实现方法

#通过修改.bashrc文件:
vim ~/.bashrc
#在最后一行添上：
export PATH=【目录】:$PATH
#生效方法：（有以下两种）
#1、关闭当前终端窗口，重新打开一个新终端窗口就能生效
#2、输入“source ~/.bashrc”命令，立即生效
#有效期限：永久有效
#用户局限：仅对当前用户

如果仅需要想要短期实现

export PATH=/usr/local/bin:$PATH
#配置完后可以通过echo $PATH查看配置结果。
#生效方法：立即生效
#有效期限：临时改变，只能在当前的终端窗口中有效，当前窗口关闭后就会恢#复原有的path配置
#用户局限：仅对当前用户

• 完成任务

功能实现：

项目	Value
基础功能	基本实现ls -alR，在任何目录下可以使用
拓展功能	颜色

参考博客