实现chmod命令

《LinuxC编程实战》一书中在介绍文件操作部分的时候，一开始就给我们举了个实现my_chmod的小程序。它只支持纯数字的权限方式，不支持参数是:权限范围+/-/=权限设置这样的形式。因此我们要实现的my_chmod要能够支持这种形式。具体的功能如下：

my_chmod能够依照权限设置改变文件的权限。权限既可以是代表性的数字，也可以是符号（权限范围+/-/=权限设置）。并且多个符号之间可以用逗号隔开。本文中的my_chmod只支持每个符号中只有一个+/-/=的情况。比如：./my_chmod u+g+o filename 这样的形式本程序并不支持（尽管chmod支持）。

鉴于本博客前文中已经详细讲解了my_cp，因此本文重点说明如何将符号权限设置的方式转化成数字形式。至于符号权限设置的合法性判断等等，无非是利用C语言基础知识来判断，当然这要建立在熟悉chmod命令的基础上。

好了，我们开始吧！

将符号权限转换成数字权限是通过check_option和get_mode两个函数完成的。check_option函数首先判断符号权限的位置合法性。由于多个符号参数可以用逗号隔开，因此在此函数中依次调用get_mode函数，最后将得到最终的mode。比如：./my_chmod u+rw,go+w test.c;那么在check_option函数中分别对两组符号参数（u+rw和go+w）调用get_mode函数。两次调用使得mode为：rw- -w- -w-(622)。但是这时的mode并不是文件最终的mode，还要看文件在执行my_chmod之前的权限，如果test.c 本身权限为644，那么my_chmod执行后，文件权限为666。

当这只是+情况，对于-和=的情况，我们下面会详细说明。

我们再来看get_mode函数的原型：

void get_mode(int u,int g,int o,int r,int w,int x,int sign,mode_t* mode);

这个函数一开始看好像很复杂，因为有众多的参数，其实一点都不复杂。参数u,g,o分别对应用户，用户组，其他成员；而r,w,x当然是可读，可写，可执行；sign根据值1，2，3分别对应的是+，-，=；末尾的mode是将源文件的mode传过来，因为要保存其值，所以传来的是指针。这些变量如果为1那么说明在参数中出现过，否则没有出现。这些变量的赋值在check_option函数中完成。

在get_mode函数中，用一个switch语句来区分+，-，=的不同功能。

	switch(sign)
	{
		case 1://+
			{
				//the code was omited
			}
			break;
		case 2://-
			{
				//the code was omited
			}
			break;
		case 3://=
			{
				//the code was omited
			}
			break;
		default:
			printf("sign error\n");
			exit(1);
	}

首先来看case1，它对应的是+。这里的+比较好理解，就是在文件原来的权限基础上再加上命令中的权限。这里u,g,o三个组分别对应三个if语句，再针对具体一个组，查看这个组具有r,w,x权限的那几个（再分别对应三个if语句）。比如：./my_chmod ug+rwx,o+r test.c；首先他会进入第一个if(u)语句，又因为参数中又出现了rwx，因此if(u)中的三个if语句都会被执行。接着，又会以类似的过程去执行if(g)。这样就完成了一次get_mode的调用，至于o+r，它属于第二次调用get_mode函数。

既然参数中出现了rwx，如何让mode具有对应的rwx权限？如何体现在具体的代码上？我们可以采用或运算，但是注意一定是文件本身的mode分别与相应的权限去或。这里采用了一系列的宏，极大的方便了代码的编写。如果你对此处采用或运算感到困惑，那么不妨手动去试试，即可明白。具体的实现代码如下：

		case 1:
			{
				if(u)
				{
					if(r)
						*mode|=S_IRUSR;
					if(w)
						*mode|=S_IWUSR;
					if(x)
						*mode|=S_IXUSR;
				}
				if(g)
				{
					if(r)
						*mode|=S_IRGRP;
					if(w)
						*mode|=S_IWGRP;
					if(x)
						*mode|=S_IXGRP;
				}
				if(o)
				{
					if(r)
						*mode|=S_IROTH;
					if(w)
						*mode|=S_IWOTH;
					if(x)
						*mode|=S_IXOTH;
				}
			}
			break;

接着看case2，对应的符号是-。它与上面的+刚好相反：在文件原来的权限上减去命令中所输入的权限。这个动作在代码中也很好体现，用异或即可。因为1^1=0,1^0=1，这样使得与相应宏异或的那个权限为0。

但是这里还应该注意一个问题，刚才我们所分析的是当这个权限存在的时候，我们可以用异或来做相应的“减”，如果命令中要减去的权限，文件本身就不具有，那么异或后又会使得文件具有了这个权限！因此我们应该在小if语句的判断处加上一个与运算：判断此时文件的权限是否含有要减去的权限。至于这里为何用异或，与运算，请自己举例，手动运算即可明白。

		case 2:
			{
				if(u)
				{
					if(r&&(*mode&S_IRUSR))
						*mode^=S_IRUSR;
					if(w&&(*mode&S_IWUSR))
						*mode^=S_IWUSR;
					if(x&&(*mode&S_IXUSR))
						*mode^=S_IXUSR;
				}
				if(g)
				{
					if(r&&(*mode&S_IRGRP))
						*mode^=S_IRGRP;
					if(w&&(*mode&S_IWGRP))
						*mode^=S_IWGRP;
					if(x&&(*mode&S_IXGRP))
						*mode^=S_IXGRP;
				}
				if(x)
				{
					if(r&&(*mode&S_IROTH))
						*mode^=S_IROTH;
					if(w&&(*mode&S_IWOTH))
						*mode^=S_IWOTH;
					if(x&&(*mode&S_IXOTH))
						*mode^=S_IXOTH;
				}

			}
			break;

最后是case3的情况。与上述两种情况不同的是，=并不是在文件原有的权限上增加或减少某个权限，而是对命令中出现的某个组的权限进行赋值。也就是说它会覆盖原组中的权限。比如；已知test.c文件的权限为--wx-w-r--(324)。那么./my_chmod ug=r test.c；后，他的权限为：-r--r--r--(444)。可以看到他将ug两组的原权限覆盖，而o组未在命令中出现，因此不受影响。

在进入某个组时候，比如进入U组时，我们会这样处理mode：*mode&=(S_IRGRP|S_IWGRP|S_IXGRP|S_IROTH|S_IWOTH|S_IXOTH);为何要这么做？就如我们刚才分析的那样，我们要为某个组赋值，必须覆盖掉这个组原有权限，因此我们先得到另外两个组所有权限或的结果（在这个或的结果中，另外两个组所有权限对应的那个位均为1），和文件的原权限去与，便可以使得U组权限为0，而其他组的权限不受影响。这其实根据：1&1=1，1&0=0。

		case 3:
			{
				if(u)
				{
					*mode&=(S_IRGRP|S_IWGRP|S_IXGRP|S_IROTH|S_IWOTH|S_IXOTH);
					if(r)
						*mode|=S_IRUSR;
					if(w)
						*mode|=S_IWUSR;
					if(x)
						*mode|=S_IXUSR;
				}
				if(g)
				{
					*mode&=(S_IRUSR|S_IWUSR|S_IXUSR|S_IROTH|S_IWOTH|S_IXOTH);
					if(r)
						*mode|=S_IRGRP;
					if(w)
						*mode|=S_IWGRP;
					if(x)
						*mode|=S_IXGRP;
				}
				if(o)
				{
					*mode&=(S_IRGRP|S_IWGRP|S_IXGRP|S_IRUSR|S_IWUSR|S_IXUSR);
					if(r)
						*mode|=S_IROTH;
					if(w)
						*mode|=S_IWOTH;
					if(x)
						*mode|=S_IXOTH;
				}
			}
			break;
		default:
			printf("sign error\n");
			exit(1);

好了，以上便是如何将符号权限转化为数字权限。最终的mode会在check_option函数中得到，这个mode会在chmod函数中用到。