Linux系统编程：my_ls(l、R、A、r、n、h、i、颜色的实现)

牢骚&经验

• 代码是由《LinuxC编程实战》课后题修改而来的，所以可能就是有那种打补丁的感觉，我觉得课后题里面的样例写的真的很乱，比如命令什么的，一会path，一会儿pathname，而且有些代码就是感觉有点…画蛇添足，比如strncpy之后还补个\0在后面…
• 还有就是写这个的时候加参数什么感觉特别痛苦…后面就直接用全局变量了，确实很方便
• 模块化的思想真的很重要，还要注意调用完会不会对下次产生影响，比如那个g_leave_len，display完目录后要记得把它重新设置为初始值
• 还有一个就是调试吧，我觉得gdb真的是用不来，或者说难用…所以我在很多地方打印我想看的东西
• man和网络资源要利用起来
• 在家上课真的…作业比在学校多了好多

克服的困难

• 参数的解析：
  用按位或，我觉得真的很妙
• 输出对齐：
  弄两个全局变量，一个表示一行剩余长度，一个表示该目录最长长度，如果一行放不下就给剩余长度赋初始值，并打印换行符
• -R参数：
  我是用递归做的，具体下面有
• 权限不够：
  在opendir和lstat里面多加一行判断，判断errno是否为13（因为出现Permisson deny的时候errno为13），或者可以考虑用sudo来执行
• R参数递归时一直有一个莫名其妙的 .：
  因为我的逻辑是：读dirent，如果是目录就接着递归，但是…目录下都有一个.和…，他们也是目录，多加一条判断过滤他们即可
• 对于目录的解析：
  目录后如果没有/一定要加上去，因为比如我有一个run目录，下面有data，如果我传的是/run，下面的函数会处理成/rundata而不是/run/data
• 打印相关信息：
  到dirent、stat、passwd、group这几个结构体去打印

上代码环节

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <limits.h>	//我的ubuntu好像没有Linux/limits.h这个头文件
#include <dirent.h>
#include <grp.h>
#include <pwd.h>
#include <errno.h>
#include "debug.h"
#include <signal.h>
#include <errno.h>
//参数
#define PARAM_NONE   0                 //无参数
#define PARAM_A      1                 //-a  显示所有文件
#define PARAM_L      2                 //-l  显示一个文件的详细信息
#define PARAM_R		 4				   //-R  递归
#define PARAM_r		 8				   //将排序结果反向输出
#define PARAM_n      16				   //列出 UID 与 GID 而非使用者与群组的名称
#define PARAM_h      32                //将文件大小以人类较易读的方式列出来
#define PARAM_i      64				   //列出inode号码
#define MAXROWLEN    80				   //一行显示的最多字符数
//颜色
#define WHITE		 0
#define BLUE		 1
#define GREEN        2
#define RED          3
#define LBLUE        4
#define YELLOW       5
//容量单位
#define KB           1024
#define MB           1024*1024
#define GB           1024*1024*1024
#define TB           1024*1024*1024*1024
//正误
#define YES          1
#define NO           0

void display_dir_R(int, const char*);
void display_single(const char*, int);
void display_attribute(struct stat, const char*);
void display(int, const char*);
void display_dir(int, const char*);
void print_name(const char*, int);
int get_color(struct stat);
void print_volume(long int, int);
void print_info(struct stat);
static void mask_ctrl_c();
//承认用全局变量可以省很多事
int isPARAM_h = NO;
int isPARAM_n = NO;
int isPARAM_i = NO;

int g_leave_len = MAXROWLEN;	//一行剩余长度，用于输出对齐
int g_maxlen;				//存放某目录下第一行的最长文件名的长度

int main(int argc, char *argv[])
{
	mask_ctrl_c();
	char path[PATH_MAX+1];
	int num;	//-的数量，用于辅助判断有没有输入文件名或目录名
	char param[32] = {0};	//保存命令行参数
	int flag_param = PARAM_NONE;
	struct stat statbuf;	
	//解析a、l、R等参数，把-后的参数存到param里面
	for (int i = 1, j = 0; i < argc; i++)
	{
		if (argv[i][0] == '-')
		{
			for (int k= 1; k < strlen(argv[i]); k++, j++)
			{
				param[j] = argv[i][k];
			}
			num++;
		}
	}
	int i = 0;
	while (param[i] != 0)
	{
		if (param[i] == 'a')
		{
			flag_param |= PARAM_A;	//很妙的按位或操作
			i++;
			continue;
		}
		else if (param[i] == 'l')
		{
			flag_param |= PARAM_L;
			i++;
			continue;
		}
		else if (param[i] == 'R')
		{
			flag_param |= PARAM_R;
			i++;
			continue;
		}
		else if (param[i] == 'r')
		{
			flag_param |= PARAM_r;
			i++;
			continue;
		}
		else if (param[i] == 'h')
		{
			isPARAM_h = YES;
			i++;
			continue;
		}
		else if (param[i] == 'n')
		{
			isPARAM_n = YES;
			i++;
			continue;
		}
		else if (param[i] == 'i')
		{
			isPARAM_i = YES;
			i++;
			continue;
		}
		else
		{
			fprintf(stderr, "my_ls: 不适用的选项 -- %c\n", param[i]);	//模拟ubuntu中ls的报错
			exit(1);
		}
	}
	//	printf("%d\n", flag_param);
	//没有文件或目录则显示当前目录
	if (num+1 == argc)
	{
		display_dir(flag_param, "./");
		return 0;
	}
	//解析文件/目录参数
	for (int i = 1; i < argc; i++)
	{
		if (argv[i][0] == '-')
		{
			continue;
		}
		strcpy(path, argv[i]);
		//判断是否存在
		if (stat(path, &statbuf) == -1)
		{
			my_err("stat", __LINE__);
		}
		//如果是目录
		if (S_ISDIR(statbuf.st_mode))
		{
			//如果目录最后一个字符不是/则加上
			if (path[strlen(argv[i])-1] != '/')
			{
				path[strlen(argv[i])] = '/';
				path[strlen(argv[i])+1] = '\0';
			}
			if (flag_param & PARAM_R)
			{
				display_dir_R(flag_param, path);
			}
			else
				display_dir(flag_param, path);
		}
		//如果是文件
		else
		{
			display(flag_param, path);
			//如果只有一个文件
			if (num+2 == argc)
			{
				putchar('\n');
			}
		}
	}
	return 0;
}
//没有-l选项时仅打印文件名
void display_single(const char *name, int color)
{
	int len;
	//如果本行不足以打印一个文件名则换行
	if (g_leave_len < g_maxlen)
	{
		putchar('\n');
		g_leave_len = MAXROWLEN;
	}
	len = g_maxlen-strlen(name);
	print_name(name, color);
	//打印空格
	for (int i = 0; i < len+2; i++)
	{
		putchar(' ');
	}
	g_leave_len -= g_maxlen+2;
}
//根据flag和path显示目标文件
void display(int flag, const char *path)
{
	int i, j, path_len = strlen(path), color;
	char basename[NAME_MAX+1];	//文件名
	struct stat statbuf;	//储存lstat调用的产生的文件信息
	//解析文件名
	//printf("%s\n", path);
	for (i = 0, j = 0; i < path_len; i++)
	{
		if (path[i] == '/')
		{
			j = 0;
			continue;
		}
		basename[j++] = path[i];
	}
	basename[j] = '\0';
	//	printf("%s\n", basename);
	//printf("%s\n", path);
	if (lstat(path, &statbuf) == -1)
	{
		// printf("%s\n", path);
		if (errno != 13)	//防止Permission deny
			my_err("opendir", __LINE__);
		else
			return;
		//return;
	}
	if (isPARAM_i == YES)
	{
		if (flag & PARAM_A)	//如果有a参数
		{
			if (g_leave_len < g_maxlen)
			{
				putchar('\n');
				g_leave_len = MAXROWLEN;
			}	
			printf("%-8d ", (int)statbuf.st_ino);
		}
		else if (basename[0] != '.')
		{
			if (g_leave_len < g_maxlen)
			{
				putchar('\n');
				g_leave_len = MAXROWLEN;
			}
			printf("%-8d ", (int)statbuf.st_ino);
		}
	}
	//屏蔽掉r参数
	flag = flag & (~PARAM_r);
	color = get_color(statbuf);
	switch (flag)
	{
		case PARAM_NONE:
			if (basename[0] != '.')
			{
				//putchar('*');
				display_single(basename, color);
			}
			break;
		case PARAM_R:
			if (basename[0] != '.')
			{
				display_single(basename, color);
			}
			break;
		case PARAM_A:
			display_single(basename, color);
			break;
		case PARAM_A + PARAM_R:
			display_single(basename, color);
			break;
		case PARAM_L:
			if (basename[0] != '.')
			{
				display_attribute(statbuf, basename);
			}
			break;
		case PARAM_L + PARAM_R:
			if (basename[0] != '.')
			{
				display_attribute(statbuf, basename);
			}
			break;
		case PARAM_A + PARAM_L:
			display_attribute(statbuf, basename);
			break;
		case PARAM_A + PARAM_L + PARAM_R:
			display_attribute(statbuf, basename);
			break;
	}
}

void display_dir(int flag_param, const char *path)
{
	g_leave_len = 80;
	DIR *dir;
	struct dirent *ptr;	//pointer recorder
	int count = 0;
	char filenames[256][PATH_MAX+1], temp[PATH_MAX+1];
	//获取总和最长的文件名
	if ((dir = opendir(path)) == NULL)
	{
		//printf("*%d*\n", errno);
		if (errno != 13)	//防止Permission deny
			my_err("opendir", __LINE__);
		else
			return;
	}
	while ((ptr = readdir(dir)) != NULL)
	{
		if (g_maxlen < strlen(ptr->d_name))
		{
			g_maxlen = strlen(ptr->d_name);
		}
		count++;
	}
	//没有这句会段错误
	if (count >= 256)
	{
		fprintf(stderr, "too many files under this dir\n");
		exit(0);
	}
	closedir(dir);
	if ((dir = opendir(path)) == NULL)
	{
		my_err("opendir", __LINE__);
	}
	//获取目录下的所有文件名(绝对路径)
	int len = strlen(path);
	for (int i = 0; i < count; i++)
	{
		if ((ptr = readdir(dir)) == NULL)
		{
			my_err("readdir", __LINE__);
		}
		strncpy(filenames[i], path, len);
		filenames[i][len] = '\0';
		strcat(filenames[i], ptr->d_name);
		//filenames[i][len+strlen(ptr->d_name)] = '/';
		//filenames[i][len+strlen(ptr->d_name)+1] = '\0';
		filenames[i][len+strlen(ptr->d_name)] = '\0';
	}
	//冒泡排序
	for (int i = 0; i < count-1; i++)
	{
		//printf("***%s\n", filenames[i]);
		for (int 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)	//参数r存在
	{
		for (int i = count-1; i >= 0; i--)
		{
			//printf("%s\n", filenames[i]);
			//putchar('*');
			display(flag_param, filenames[i]);
		}
	}
	else	//参数r不存在
	{
		for (int i = 0; i < count; i++)
		{
			//printf("%s\n", filenames[i]);
			//putchar('*');
			display(flag_param, filenames[i]);
		}
	}
	closedir(dir);
	//如果没有-l选项就打印一个换行符
	if ((flag_param & PARAM_L) == 0)	//位运算符优先级没有==高(找了半天...)
		putchar('\n');
}
//-l参数打印文件信息
void display_attribute(struct stat buf, const char *name)
{
	char buf_time[32];
	int color = WHITE;
	//文件类型
	if(S_ISLNK(buf.st_mode))
	{
		printf("l");
		color = LBLUE;
	}
	else if(S_ISREG(buf.st_mode))
	{
		printf("-");
	}
	else if(S_ISDIR(buf.st_mode))
	{
		printf("d");
		color = BLUE;
	}
	else if(S_ISCHR(buf.st_mode))
	{
		printf("c");
		color = YELLOW;
	}
	else if(S_ISBLK(buf.st_mode))
	{
		printf("b");
		color = YELLOW;
	}
	else if(S_ISFIFO(buf.st_mode))
	{
		printf("f");
	}
	else if(S_ISSOCK(buf.st_mode))
	{
		printf("s");
	}
	//user的权限
	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");
		color = GREEN;
	}
	else
	{
		printf("-");
	}
	//group的权限
	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("-");
	}
	//others的权限
	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("-");
	}
	putchar(' ');
	//目录也有可能是可执行的，所以再来一次
	if (S_ISDIR(buf.st_mode))
	{
		color = BLUE;
	}
	printf("%d ",(int)buf.st_nlink);   //inode数量
	print_info(buf);
	print_volume(buf.st_size, isPARAM_h);     //容量大小
	strcpy(buf_time,ctime(&buf.st_mtime));
	buf_time[strlen(buf_time)-1]='\0';//去掉换行符
	printf("%s ",buf_time);//打印文件时间
	print_name(name, color);
	putchar('\n');
}
//搞颜色(这里末尾不能加换行符，因为single跟attri输出结果是不一样的)
void print_name(const char *name, int color)
{
	if (color == GREEN)
	{
		printf("\033[1m\033[32m%-s\033[0m",name);
	}
	else if (color == BLUE)
	{
		printf("\033[1m\033[34m%-s\033[0m",name);
	}
	else if (color == WHITE)
	{   
		printf("%-s",name);
	}
	else if (color == LBLUE)
	{
		printf("\033[1m\033[36m%-s\033[0m",name);
	}
	else if (color == YELLOW)
	{
		printf("\033[1m\033[33m%-s\033[0m",name);
	}
}
//获得颜色
int get_color(struct stat buf)
{
	int color = WHITE;
	if (S_ISLNK(buf.st_mode))
	{
		color = LBLUE;
	}
	else if(S_ISDIR(buf.st_mode))
	{
		color = BLUE;
	}
	else if (S_ISCHR(buf.st_mode) || S_ISBLK(buf.st_mode))
	{
		color = YELLOW;
	}
	else if (buf.st_mode&S_IXUSR)
	{
		color = GREEN;
	}
	return color;
}
//打印容量
void print_volume(long int volume, int isPARAM_h)
{
	if (isPARAM_h == YES)
	{
		if (volume < KB)
		{
			printf("%5ld ", volume);
		}
		//注意是4，否则会输出不对齐
		else if (volume < MB)
		{
			printf("%4.1lfK ", volume*1.0/KB);
		}
		else if (volume < GB)
		{
			printf("%4.1lfM ", volume*1.0/MB);
		}
		else
		{
			printf("%4.1lfG ", volume*1.0/GB);
		}
	}
	else
	{
		printf("%5ld ", volume);
	}
}
//打印用户信息
void print_info(struct stat buf)
{
	if (isPARAM_n == NO)
	{
		struct passwd *pwd;	//获取用户名
		struct group *grp;	//获取组名
		/*通过uid与gid获取文件所有者的用户名和组名*/
		pwd=getpwuid(buf.st_uid);
		grp=getgrgid(buf.st_gid);
		printf("%s ",pwd->pw_name);    //用户名
		printf("%s ",grp->gr_name);    //组名
	}
	else
	{
		printf("%4d ", buf.st_uid);
		printf("%4d ", buf.st_gid);
	}
}
//这段是网上借鉴的
static void mask_ctrl_c()
{
	sigset_t intmask;
	sigemptyset(&intmask);/* 将信号集合设置为空 */
	sigaddset(&intmask,SIGINT);/* 加入中断 Ctrl+C 信号*/
	/*阻塞信号*/
	sigprocmask(SIG_BLOCK,&intmask,NULL);
}
//R参数递归
void display_dir_R(int flag_param, const char *path)
{
	DIR *dir;
	struct dirent *ptr;	//pointer recorder
	char temp_name[PATH_MAX+1];
	//展示部分
	printf("%s:\n", path);
	display_dir(flag_param, path);
	//printf("%s\n", path);
	putchar('\n');	
	//展示完了开始读，读到目录就接着展示
	if ((dir = opendir(path)) == NULL)
	{
		if (errno != 13)	//防止Permission deny
			my_err("opendir", __LINE__);
		else
			return;
	}
	int len = strlen(path);
	while ((ptr = readdir(dir)) != NULL)
	{
		//读出那个dirent来判断文件类型
		if (ptr->d_type == DT_DIR && (ptr->d_name[0] != '.'))
		{
			//处理出新的path
			strncpy(temp_name, path, len);
			temp_name[len] = '\0';
			strcat(temp_name, ptr->d_name);	
			temp_name[len+strlen(ptr->d_name)] = '/';
			temp_name[len+strlen(ptr->d_name)+1] = '\0';
			//printf("this %s\n", temp_name);
			display_dir_R(flag_param, temp_name);
		}
	}
	closedir(dir);
	return;
}