Linux stat函数和stat命令

Stella981
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stat函数和stat命令

linux文件里的【inode = index node】解释:要理解inode必须了解磁盘和【目录项】,inode实际是连接【目录项】和磁盘的中间物质。

  • 图里的大圈代表硬件的磁盘,里面的小圈代表某个文件存储在磁盘上了。

  • 【inode = index node】的node(承载node信息的结构体是:stat,stat的定义在后面 )里面有:

    • 文件大小
    • 文件的最后修改时间
    • 文件的所属用户
    • 文件的权限
    • 硬链接计数(ls -l 显示出来的数字)
    • 块位置:指定文件存储在磁盘的具体位置。
  • 下图中的hello是个普通文件,hello.hard是hello的硬链接

  • 文件夹里放的就是每个文件的【目录项】如下图,【目录项】里有:

    • 文件名
    • 该目录项的大小
    • 文件的类型
    • inode

Linux stat函数和stat命令

  • 如何查看文件的【inode】呢?使用【-i】选项

    ls -li 文件名
    

    执行结果:

    ys@ys-VirtualBox:~/lianxi1$ ls -li hello hello.hard 
    3801352 -rw-rw-r-- 2 ys ys 0 4月  24 11:01 hello
    3801352 -rw-rw-r-- 2 ys ys 0 4月  24 11:01 hello.hard
    

    发现hello和hello.hard的inode(3801352)是相同的,也就说明了,只在磁盘上存了一份。

  • 如何查看目录项呢?用emacs或者vim打开目录(lianxi1),截图如下。但是看不到文件的【inode】。

Linux stat函数和stat命令

1,stat函数:取得指定文件的文件属性,文件属性存储在结构体stat里。

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>

int stat(const char *pathname, struct stat *statbuf);
int fstat(int fd, struct stat *statbuf);
int lstat(const char *pathname, struct stat *statbuf);

struct stat 结构体:

struct stat {
               dev_t     st_dev;         /* ID of device containing file */
               ino_t     st_ino;         /* Inode number */
               mode_t    st_mode;        /* File type and mode */
               nlink_t   st_nlink;       /* Number of hard links */
               uid_t     st_uid;         /* User ID of owner */
               gid_t     st_gid;         /* Group ID of owner */
               dev_t     st_rdev;        /* Device ID (if special file) */
               off_t     st_size;        /* Total size, in bytes */
               blksize_t st_blksize;     /* Block size for filesystem I/O */
               blkcnt_t  st_blocks;      /* Number of 512B blocks allocated */

               /* Since Linux 2.6, the kernel supports nanosecond
                  precision for the following timestamp fields.
                  For the details before Linux 2.6, see NOTES. */

               struct timespec st_atim;  /* Time of last access */
               struct timespec st_mtim;  /* Time of last modification */
               struct timespec st_ctim;  /* Time of last status change */

           #define st_atime st_atim.tv_sec      /* Backward compatibility */
           #define st_mtime st_mtim.tv_sec
           #define st_ctime st_ctim.tv_sec
           };
  • st_dev:设备ID,不太常用

  • st_ino:【inode】,【inode】是啥?不知道就看上面关于【inode】的解释

  • st_mode:文件的类型和权限,共16位,如下图。

    • 0-11位控制文件的权限

    • 12-15位控制文件的类型

    0-2比特位:其他用户权限

    3-5比特位:组用户权限

    6-8比特位:本用户权限

    9-11比特位:特殊权限

    12-15比特位:文件类型(因为文件类型只有7中,所以用12-14位就够了

Linux stat函数和stat命令

文件类型的宏如下(下面的数字是8进制):

  • S_IFSOCK 0140000 socket

  • S_IFLNK 0120000 symbolic link(软连接)

  • S_IFREG 0100000 regular file(普通文件)

  • S_IFBLK 0060000 block device(块设备文件)

  • S_IFDIR 0040000 directory(目录)

  • S_IFCHR 0020000 character device(字符设备文件)

  • S_IFIFO 0010000 FIFO(管道)

    判断文件类型的函数,返回true,false
    S_ISREG(stat.st_mode) is it a regular file? S_ISDIR(stat.st_mode) directory? S_ISCHR(stat.st_mode) character device? S_ISBLK(stat.st_mode) block device? S_ISFIFO(m) FIFO (named pipe)? S_ISLNK(stat.st_mode) symbolic link? (Not in POSIX.1-1996.) S_ISSOCK(stat.st_mode) socket? (Not in POSIX.1-1996.)

文件权限的宏如下:

       S_ISUID     04000   set-user-ID bit
       S_ISGID     02000   set-group-ID bit (see below)
       S_ISVTX     01000   sticky bit (see below)

       S_IRWXU     00700   owner has read, write, and execute permission
       S_IRUSR     00400   owner has read permission
       S_IWUSR     00200   owner has write permission
       S_IXUSR     00100   owner has execute permission

       S_IRWXG     00070   group has read, write, and execute permission
       S_IRGRP     00040   group has read permission
       S_IWGRP     00020   group has write permission
       S_IXGRP     00010   group has execute permission

       S_IRWXO     00007   others (not in group) have read,  write,  and
                           execute permission
       S_IROTH     00004   others have read permission
       S_IWOTH     00002   others have write permission
       S_IXOTH     00001   others have execute permission
  • st_nlink:硬连接计数

  • st_uid:这个文件所属用户的ID

  • st_gid:这个文件所属用户的组ID

  • st_rdev:特殊设备的ID,不太常用

  • st_size:文件的大小

  • st_blksize:不明是干啥的

  • st_blocks:不明是干啥的

  • struct timespec st_atim:最后访问的时间

  • struct timespec st_mtim:最后修改的时间

  • struct timespec st_ctim:最后状态改变的时间

    struct timespec {
        __kernel_time_t    tv_sec;     /* seconds */当前时间到1970.1.1 00:00:00的秒数
        long        tv_nsec;    /* nanoseconds *//纳秒数(不知道从哪到哪的)
    };
    1s  秒   = 1000ms 毫秒
    1ms 毫秒 = 1000us 微秒
    1us 微秒 = 1000ns 纳秒
    

pathname:文件名

返回值:0代表成功;-1代表失败,并设置error

例子:statbuf是结构体stat,可以看出来st_mode是个10进制的数字。

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  • st_mode

    用gdb显示st_mode,发现返回的st_mode是个10进制的数字,用gdb的【p/o】(o代表用8进制表示)命令把10进制的33204转换成了8进制的【0100664】,第一个0代笔是8进制,后三位的【100】代表文件类型,从上面的说明可以看出来【100】代表普通文件,最后三位的【664】代表这个文件的权限(本用户:rw-,组用户:rw-,其他用户:r--)。所以从st_mode里就可以得知文件的类型和权限设置(只使用了16个比特位,真的好节省空间,牛逼!)

  • st_uid

  • st_gid

    发现st_uid和st_gid是1000,但这个1000怎么和用户对应上呢,查看/etc/passwd文件,发现用于ys的uid和gid都是1000,所以就对应上了。

Linux stat函数和stat命令

stat命令,是stat函数对应,执行结果如下:

ys@ys-VirtualBox:~/lianxi1$ stat hello
  File: hello
  Size: 11            Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: 801h/2049d    Inode: 3801352     Links: 2
Access: (0764/-rwxrw-r--)  Uid: ( 1000/      ys)   Gid: ( 1000/      ys)
Access: 2019-04-24 17:02:39.199461489 +0800
Modify: 2019-04-24 16:54:16.407461489 +0800
Change: 2019-04-24 17:03:44.927461489 +0800

2,getpwuid函数:返回/etc/passwd文件里指定uid的行,把这一行的信息放入结构体passwd中。虽然返回值是指针,但不需要调用free函数。

#include <sys/types.h>
#include <pwd.h>
struct passwd *getpwnam(const char *name);
struct passwd *getpwuid(uid_t uid);

struct passwd {
  char   *pw_name;       /* username */
  char   *pw_passwd;     /* user password */
  uid_t   pw_uid;        /* user ID */
  gid_t   pw_gid;        /* group ID */
  char   *pw_gecos;      /* user information */
  char   *pw_dir;        /* home directory */
  char   *pw_shell;      /* shell program */
};

3,getgrgid函数:返回/etc/group文件里指定gid的行,把这一行的信息放入结构体group中。虽然返回值是指针,但不需要调用free函数。

#include <sys/types.h>
#include <grp.h>
struct group *getgrnam(const char *name);
struct group *getgrgid(gid_t gid);

struct group {
  char   *gr_name;        /* group name */
  char   *gr_passwd;      /* group password */
  gid_t   gr_gid;         /* group ID */
  char  **gr_mem;         /* NULL-terminated array of pointers
                             to names of group members */
};

4,localtime函数:传入从stat函数里得到的st_mtim.tv_sec(当前时间到1970.1.1 00:00:00的秒数),得到结构体tm。虽然返回值是指针,但不需要调用free函数。

#include <time.h>
struct tm *localtime(const time_t *timep);
struct tm {
  int tm_sec;    /* Seconds (0-60) */
  int tm_min;    /* Minutes (0-59) */
  int tm_hour;   /* Hours (0-23) */
  int tm_mday;   /* Day of the month (1-31) */
  int tm_mon;    /* Month (0-11) */
  int tm_year;   /* Year - 1900 */
  int tm_wday;   /* Day of the week (0-6, Sunday = 0) */
  int tm_yday;   /* Day in the year (0-365, 1 Jan = 0) */
  int tm_isdst;  /* Daylight saving time */
};

5,lstat函数:stat碰到软链接,会追述到源文件,穿透;lstat并不会穿透。

例子:模仿ls -l 文件

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <pwd.h>//getpwuid
#include <stdlib.h>
#include <time.h>//localtime
#include <grp.h>//getgrgid

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

  struct stat sbuf;
  //stat(argv[1], &sbuf);
  lstat(argv[1], &sbuf);

  char str[11] = {0};
  memset(str, '-', (sizeof str - 1));
    
  //文件类型
  if(S_ISREG(sbuf.st_mode))  str[0] = '-';
  if(S_ISDIR(sbuf.st_mode))  str[0] = 'd';
  if(S_ISCHR(sbuf.st_mode))  str[0] = 'c';
  if(S_ISBLK(sbuf.st_mode))  str[0] = 'b';
  if(S_ISFIFO(sbuf.st_mode)) str[0] = 'p';
  if(S_ISLNK(sbuf.st_mode))  str[0] = 'l';
  if(S_ISSOCK(sbuf.st_mode)) str[0] = 's';

  //本用户的文件权限
  if(sbuf.st_mode & S_IRUSR) str[1] = 'r';
  if(sbuf.st_mode & S_IWUSR) str[2] = 'w';
  if(sbuf.st_mode & S_IXUSR) str[3] = 'x';
  
  //本用户的组的文件权限
  if(sbuf.st_mode & S_IRGRP) str[4] = 'r';
  if(sbuf.st_mode & S_IWGRP) str[5] = 'w';
  if(sbuf.st_mode & S_IXGRP) str[6] = 'x';
  
  //其他用户的文件权限
  if(sbuf.st_mode & S_IROTH) str[7] = 'r';
  if(sbuf.st_mode & S_IWOTH) str[8] = 'w';
  if(sbuf.st_mode & S_IXOTH) str[9] = 'x';

  char ymd[20] = {0};
  //取得日期和时间
  struct tm* tm = localtime(&sbuf.st_atim.tv_sec);
  sprintf(ymd, "%2d月  %2d %02d:%02d", tm->tm_mon + 1, tm->tm_mday,
      tm->tm_hour + 1,tm->tm_sec);
    
  //-rw-r--r-- 1 ys ys 134 4月  25 09:21 st2.c
  printf("%s %ld %s %s %ld %s %s\n", str, sbuf.st_nlink,
     getpwuid(sbuf.st_uid)->pw_name, getgrgid(sbuf.st_gid)->gr_name,
     sbuf.st_size, ymd, argv[1]);
  return 0;
}

6,access函数:判断调用程序的用户对于指定文件的权限(可读?可写?可执行?)

#include <unistd.h>
int access(const char *pathname, int mode);
  • pathname:文件
  • mode
    • R_OK:可读?
    • W_OK:可写?
    • X_OK:可执行?
    • F_OK:文件存在?
  • 返回值
    • 查询的权限存在或者文件存在:返回0。
    • 查询的权限不存在或者文件不存在:返回-1。

例子:

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>//access

int main(int argc, char* argv[]){
  if(access(argv[1], R_OK) == 0)
    printf("read ok\n");
  if(access(argv[1], W_OK) == 0)
    printf("write ok\n");
  if(access(argv[1], X_OK) == 0)
    printf("exe ok\n");
  if(access(argv[1], F_OK) == 0)
    printf("exists\n");
}
  • 先用ls -l 查看/usr/include/time.h文件的权限,结果如下

    ys@ys-VirtualBox:~/lianxi$ ls -l /usr/include/time.h
    -rw-r--r-- 1 root root 10360 4月  17  2018 /usr/include/time.h
    
  • 用ys用户执行例子程序,查看/usr/include/time.h文件,结果如下。因为time.h是属于root用户的,对于其他用户来说是[r--],所以得出下面的结果。

    ys@ys-VirtualBox:~/lianxi$ ./ac /usr/include/time.h
    read ok
    exists
    
  • 还是用ys用户执行,但是加上sudo,结果如下。发现结果和root用户相同。因为加了sudo,就编程了root用户。

    ys@ys-VirtualBox:~/lianxi$ sudo ./ac /usr/include/time.h
    [sudo] password for ys: 
    read ok
    write ok
    exists
    

7,truncate函数:截断文件和扩展文件的大小

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
int truncate(const char *path, off_t length);
  • path:文件
  • length:
    • length大于原来文件的大小,则扩展文件的大小至length
    • length小于原来文件的大小,则截断文件的大小至length

8,link函数:创建硬链接

#include <unistd.h>
int link(const char *oldpath, const char *newpath);

返回值:成功返回0,失败返回-1,并设置errno。

9,symlink函数:创建软链接

#include <unistd.h>
int symlink(const char *target, const char *linkpath);

返回值:成功返回0,失败返回-1,并设置errno。

10,readlink函数:找到软链接对应的实际文件,把文件的名字放入buf里。注意:硬链接不行。

#include <unistd.h>
ssize_t readlink(const char *pathname, char *buf, size_t bufsiz);

返回值:成功返回写入buf的字节数,失败返回-1,并设置errno。

11,unlink函数:删除软硬链接,也可以删除文件。

#include <unistd.h>
int unlink(const char *pathname);

返回值:成功返回0,失败返回-1,并设置errno。

有个特殊用法:下面的open代码想要创建hello文件,然后直接用unlink删除,但是能写入成功,ret是大于0的,程序执行完,发现没有做成hello文件。

结论:当执行unlink后,计数为0后,但,发现别的进程还引用这个文件,这个时间点,unlink不会删除这个文件,等这个进程结束后,再删除,所以下面的write代码能够写入成功。 利用这个特点可以实现:在线观看视频时,实际是把视频文件下载到了本地(然后代码里,使用unlink),看完后视频文件的计数为0,就自动删除了,不怕视频被泄露出去。

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int main(){
  int fd = open("hello", O_WRONLY | O_CREAT, 0666);
  unlink("hello");
  int ret = write(fd, "aaa", 4);
  if(ret > 0){
    printf("write OK\n");
  }
  
}

12,chown函数:改变文件的所属用户和组

#include <unistd.h>
int chown(const char *pathname, uid_t owner, gid_t group);
  • pathname:文件
  • owner:用户ID(数字的)/etc/passwd
  • group:组ID(数字的)/etc/group
  • 返回值:0成功,-1失败。

13,rename函数:重命名

#include <stdio.h>
int rename(const char *oldpath, const char *newpath);
  • oldpath :原来的文件名后者目录
  • newpath:新的文件名后者目录
  • 返回值:0成功,-1失败。

14,getcwd函数:获得当前工作的目录

#include <unistd.h>
char *getcwd(char *buf, size_t size);
  • buf:当前工作的目录
  • size:缓冲区大小
  • 返回值:
    • 成功返回当前工作的目录
    • 失败返回NULL

15,chdir函数:改变进程的工作目录

#include <unistd.h>
int chdir(const char *path);
  • path:目标工作目录
  • 返回值:0成功,-1失败

16,mkdir函数:创建目录

#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
int mkdir(const char *pathname, mode_t mode);
  • pathname:目标工作目录
  • mode:mode & ~umask & 0777 。注意,如果没有x权限,则无法cd进入这个目录。
  • 返回值:0成功,-1失败

17,rmdir函数:删除目录,目录必须是空目录,也就是里面没有任何文件。

#include <unistd.h>
int rmdir(const char *pathname);

18,opendir函数:打开目录

#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>
DIR *opendir(const char *name);
  • name:目录名
  • 返回值:a pointer to the directory stream

19,readdir函数:读目录

#include <dirent.h>
struct dirent *readdir(DIR *dirp);

struct dirent {
  ino_t          d_ino;       /* Inode number */
  off_t          d_off;       /* Not an offset; see below */
  unsigned short d_reclen;    /* Length of this record */
  unsigned char  d_type;      /* Type of file; not supported
                                 by all filesystem types */
  char           d_name[256]; /* Null-terminated filename */
};
  • dirp:opendir函数的返回值
  • 返回值:结构体dirent,可以理解成最上面说的【目录项】
    • NULL代表读到末尾或者有错误
    • NULL以外代表目录项的内容

20,closedir函数:关闭目录

#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>
int closedir(DIR *dirp);
  • dirp:opendir函数的返回值

21,strerron函数:打印出errno对应的文字信息。

#include <string.h>
char *strerror(int errnum);
  • errnum的宏放在文件:/usr/include/asm-generic/errno.h

例子:

#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <asm-generic/errno.h>//EDEADLK
int main(){
  char* buf = strerror(EDEADLK);
  printf("%s\n", buf);//Resource deadlock avoided
}

22,dup和dup2函数:文件描述符的重定向

#include <unistd.h>
int dup(int oldfd);
int dup2(int oldfd, int newfd);
  • dup:和open类似,先打开一个新的文件描述符,让新的文件描述符也指向:oldfd指向的地方。
    • 成功返回新打开的文件描述符;失败返回-1.
  • dup2:
    • 先消除newfd的指向
    • 再让newfd指向oldfd指向的地方
    • 成功返回newfd;失败返回-1.

Linux stat函数和stat命令

例子:调用printf2次,第一次printf把内容写到文件;第二次printf把内容打印到屏幕。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int main(){

  int oldfd = dup(STDOUT_FILENO);
  int fd = open("www", O_WRONLY | O_CREAT, 0666);
  dup2(fd, STDOUT_FILENO);
  printf("aaaa\n");
  fflush(stdout);
  int ret = dup2(oldfd, STDOUT_FILENO);
  //int ret = dup2(oldfd, 6);
  //perror("dup2:");
  printf("reg:%d\n", ret);
  printf("aaaa\n");
  close(fd);
}

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Stella981 Stella981
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Django中Admin中的一些参数配置
设置在列表中显示的字段,id为django模型默认的主键list_display('id','name','sex','profession','email','qq','phone','status','create_time')设置在列表可编辑字段list_editable
Wesley13 Wesley13
3年前
MySQL部分从库上面因为大量的临时表tmp_table造成慢查询
背景描述Time:20190124T00:08:14.70572408:00User@Host:@Id:Schema:sentrymetaLast_errno:0Killed:0Query_time:0.315758Lock_
Python进阶者 Python进阶者
9个月前
Excel中这日期老是出来00:00:00,怎么用Pandas把这个去除
大家好,我是皮皮。一、前言前几天在Python白银交流群【上海新年人】问了一个Pandas数据筛选的问题。问题如下:这日期老是出来00:00:00,怎么把这个去除。二、实现过程后来【论草莓如何成为冻干莓】给了一个思路和代码如下:pd.toexcel之前把这