Linux 文件操作函数 opendir()、readdir()、closedir()、stat()

首先列出所需头文件：

头文件：
#include<dirent.h>

#include<dirent.h>

#include<sys/types.h>

在Linux下opendir()、readdir()和closedir()这三个函数主要用来遍历目录。

int stat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf);
提供路径和文件名，获取文件对应属性。（一般将路径名和文件名获取至buf，）

opendir():
函数原型：
DIR * opendir(const char* path);

打开一个目录，在失败的时候返回NULL（如果path对应的是文件，则返回NULL）；
opendir函数的作用是打开一个目录并建立一个目录流。如果成功,它返回一个指向DIR结构的指针,该指针用于读取目录数据项。

opendir在失败时会返回一个空指针。注意,目录流用一个底层文件描述符来访问目录本身,所以如果打开的文件过多,opendir可能会失败。

DIR 结构体的原型为：struct_dirstream

       在linux系统中：

        typedef struct __dirstream DIR;

       struct __dirstream
       {
         void  *__fd; /* `struct hurd_fd' pointer for descriptor.   */
         char  *__data; /* Directory block.   */
         int  __entry_data; /* Entry number `__data' corresponds to.   */
         char * __ptr; /* Current pointer into the block.   */
         int  __entry_ptr; /* Entry number `__ptr' corresponds to.   */
         size_t  __allocation; /* Space allocated for the block.   */
         size_t  __size; /* Total valid data in the block.   */
         __libc_lock_define (, __lock) /* Mutex lock for this structure.   */
        };

readdir():
函数原型：
struct dirent * readdir(DIR * dir_handle);
本函数读取dir_handle目录下的目录项，如果有未读取的目录项，返回目录项，否则返回NULL。
循环读取dir_handle,目录和文件都读

       返回dirent结构体指针，dirent结构体成员如下，（文件和目录都读）

　　struct dirent

　　{

　　long d_ino; /* inode number 索引节点号 */

　　off_t d_off; /* offset to this dirent 在目录文件中的偏移 */

　　unsigned short d_reclen; /* length of this d_name 文件名长 */

　　unsigned char d_type; /* the type of d_name 文件类型 */

　　char d_name [NAME_MAX+1]; /* file name (null-terminated) 文件名，最长255字符*/

　　} 

readdir函数将返回一个指针,指针指向的结构里保存着目录流drip中下一个目录项的有关资料。每调用一次readdir，就有一个文件名保存到d_name [NAME_MAX+1]中，后续的readdir调用将返回后续的目录项，如果发生错误或者到达目录尾,readdir将返回NULL（自增加）。POSIX兼容的系统在到达目录尾时会返回NULL,但并不改变errno的值,在发生错误时才会设置errno。

　　注意,如果在readdir函数扫描目录的同时还有其他进程在该目录里创建或删除文件,readdir将不保证能够列出该目录里的所有文件(和子目录)。 
　　dirent结构中包含的目录数据项内容包括以下部分: 
　　ino_t d_ino——文件的inode节点号 
　　char d_name[ ]——文件的名字
               另有两部分在面代码行中体现......

closedir():
函数原型：

int closedir(DIR * dir_handle);

telldir函数 

　　telldir函数的返回值记录着一个目录流里的当前位置。你可以在随后的seekdir调用中利用这个值来重置目录扫描到当前位置

seekdir函数 

　　seekdir函数的作用是设置目录流dirp的目录项指针。loc的值用来设置指针位置,它应该通过前一个telldir调用获得。

最近在看Linux下文件操作相关章节，遇到了这么几个结构体，被搞的晕乎乎的，今日有空，仔细研究了一下，受益匪浅。

首先说说DIR这一结构体，以下为DIR结构体的定义：

1. struct __dirstream   
2.    {   
3.     void *__fd;    
4.     char *__data;    
5.     int __entry_data;    
6.     char *__ptr;    
7.     int __entry_ptr;    
8.     size_t __allocation;    
9.     size_t __size;    
10.     __libc_lock_define (, __lock)    
11.    };   
12.   
13. typedef struct __dirstream DIR;  

 

DIR结构体类似于FILE，是一个内部结构，以下几个函数用这个内部结构保存当前正在被读取的目录的有关信息（摘自《UNIX环境高级编程（第二版）》）。函数 DIR *opendir(const char *pathname)，即打开文件目录，返回的就是指向DIR结构体的指针，而该指针由以下几个函数使用:

1. struct dirent *readdir(DIR *dp);   
2.   
3. void rewinddir(DIR *dp);   
4.   
5. int closedir(DIR *dp);   
6.   
7. long telldir(DIR *dp);   
8.   
9. void seekdir(DIR *dp,long loc);  

 

关于DIR结构，我们知道这么多就可以了，没必要去再去研究他的结构成员。

接着是dirent结构体，首先我们要弄清楚目录文件（directory file）的概念：这种文件包含了其他文件的名字以及指向与这些文件有关的信息的指针（摘自《UNIX环境高级编程（第二版）》）。从定义能够看出，dirent不仅仅指向目录，还指向目录中的具体文件，readdir函数同样也读取目录下的文件，这就是证据。以下为dirent结构体的定义：

1. struct dirent   
2. {   
3. 　　long d_ino; /* inode number 索引节点号 */  
4. 　　   
5.     off_t d_off; /* offset to this dirent 在目录文件中的偏移 */  
6. 　　   
7.     unsigned short d_reclen; /* length of this d_name 文件名长 */  
8. 　　   
9.     unsigned char d_type; /* the type of d_name 文件类型 */  
10. 　　   
11.     char d_name [NAME_MAX+1]; /* file name (null-terminated) 文件名，最长255字符 */  
12. }  

 

从上述定义也能够看出来，dirent结构体存储的关于文件的信息很少，所以dirent同样也是起着一个索引的作用，如果想获得类似ls -l那种效果的文件信息，必须要靠stat函数了。

通过readdir函数读取到的文件名存储在结构体dirent的d_name成员中，而函数

int stat(const char *file_name, struct stat *buf);

的作用就是获取文件名为d_name的文件的详细信息，存储在stat结构体中。以下为stat结构体的定义：

1. struct stat {   
2.   
3.         mode_t     st_mode;       //文件访问权限  
4.   
5.         ino_t      st_ino;       //索引节点号  
6.   
7.         dev_t      st_dev;        //文件使用的设备号  
8.   
9.         dev_t      st_rdev;       //设备文件的设备号  
10.   
11.         nlink_t    st_nlink;      //文件的硬连接数  
12.   
13.         uid_t      st_uid;        //所有者用户识别号  
14.   
15.         gid_t      st_gid;        //组识别号  
16.   
17.         off_t      st_size;       //以字节为单位的文件容量  
18.   
19.         time_t     st_atime;      //最后一次访问该文件的时间  
20.   
21.         time_t     st_mtime;      //最后一次修改该文件的时间  
22.   
23.         time_t     st_ctime;      //最后一次改变该文件状态的时间  
24.   
25.         blksize_t st_blksize;    //包含该文件的磁盘块的大小  
26.   
27.         blkcnt_t   st_blocks;     //该文件所占的磁盘块  
28.   
29.       };  

这个记录的信息就很详细了吧，呵呵。

最后，总结一下，想要获取某目录下（比如a目下）b文件的详细信息，我们应该怎样做？

首先，我们使用opendir函数打开目录a，返回指向目录a的DIR结构体c。

接着，我们调用readdir( c)函数读取目录a下所有文件（包括目录），返回指向目录a下所有文件的dirent结构体d。

然后，我们遍历d，调用stat（d->name,stat *e）来获取每个文件的详细信息，存储在stat结构体e中。

总体就是这样一种逐步细化的过程，在这一过程中，三种结构体扮演着不同的角色。

三个函数介绍完了，直接来一个例子吧：
**********************************************SearchDir.c****************************************************
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/stat.h>
char filename[256][256];
int len = 0;
int trave_dir(char* path, int depth)
{
    DIR *d; //声明一个句柄
     struct dirent *file; //readdir函数的返回值就存放在这个结构体中
    struct stat sb;    
    
     if(!(d = opendir(path)))
     {
         printf("error opendir %s!!!/n",path);
        return -1;
     }
     while((file = readdir(d)) != NULL)
     {
         //把当前目录.，上一级目录..及隐藏文件都去掉，避免死循环遍历目录
         if(strncmp(file->d_name, ".", 1) == 0)
             continue;
         strcpy(filename[len++], file->d_name); //保存遍历到的文件名
         //判断该文件是否是目录，及是否已搜索了三层，这里我定义只搜索了三层目录，太深就不搜了，省得搜出太多文件
         if(stat(file->d_name, &sb) >= 0 && S_ISDIR(sb.st_mode) && depth <= 3)
         {
             trave_dir(file->d_name, depth + 1);
         }
     }
    closedir(d);
    return 0;
}
int main()
{
     int depth = 1;
     int i;
     trave_dir("/usr/keygoe/ini/", depth);
    for(i = 0; i < len; i++)
    {
         printf("%s/t", filename[i]);
     }
     printf("/n");
     return 0;
}