linux下实现ls命令

                 Linux下实现ls命令

(仅适用于ls -a pathname ; ls -l pathname; ls pathname )

ls命令就是list的缩写,缺省下ls用来打印出当前目录的清单，如果ls指定其他目录，那么就会显示指定目录里的文件及文件夹清单。通过ls 命令不仅可以查看linux文件夹包含的文件，而且可以查看文件权限(包括目录、文件夹、文件权限)，查看目录信息等等，ls 命令在日常的linux操作中用的很多

-a 选项：表示显示该目录下的所有文件，包括隐藏文件。

-l 选项：表示显示文件的详细信息，包括访问权限，文件大小……

例如：ls –a /

ls –l /

1）主要构造的函数

void error(const char *err_string, int line);

//错误处理函数，打印错误所在行数和错误信息

void Demonstrate_attribute(struct stat buf, char *name);

//获得文件属性并打印

void Demonstrate_single(char *name);

//输出文件名，命令没有-l选项。输出文件名要保持上下对齐

void Demonstrate(int flag, char *pathname);

//根据命令行参数和文件路径名来显示目标文件

void Demonstrate_dir(int flag_parameter, char *path);

//为显示某个目录下的文件做准备

2）函数流程

（1） 获取该目录下文件的总数和最长文件名

（2） 若获该目录下所有文件的文件名，存放于变量filenames中

（3） 使用冒泡法对文件名按字母顺序存储于filenames中

（4） 调用Demonstrate()函数来显示每个文件信息

3）程序中主要的结构体：

参数struct stat *buf是一个保存文件状态信息的结构体

A):struct stat {

dev st_ dev;//文件设备号

ino_t st_ino;//文件的i-node

mode_t st_mode;//文件类型和存储权限

nlink_t st_nlink;//连到该文件的硬链接数目。

uid_t st_uid;//文件所有者的用户id

gid_t st_gid;//文件所有者的组id

dev_t st_rdev;//若此文件为设备文件，则为其设备编号

off_t st_size;//文件大小

blksize_t st_blksize;//文件系统的I/O缓冲区大小

blkcnt_t st_blocks;//占用文件区块的个数

time_t st_atime;//文件最近一次被访问的时间

time_t st_mtime;//文件最后一次被修改的时间

time_t st_ctime;//文件最近一次被更改的时间

}

其中，对于st_mode包含的文件类型信息，POSIX标准定义了一系列的宏：

S_ISLNK（st_mode） //判断是否为符号链接

S_ISREG（st_mode） //判断是否为一般文件

S_ISDIR（st_mode） //判断是否为目录文件

S_ISCHR（st_mode） //判断是否为字符设备文件

S_IBLK（st_mode） //判断是否为块设备文件

S_ISFIFO（st_mode） //判断是否为先进先出FIFO

S_ISFOCK（st_mode） //判断是否为socket

B): struct passwd *psd; //从该结构体中获取文件所有者的用户名

C): struct group *grp; //从该结构体中获取文件所有者所属组的组名

4)心得体会

本次课程设计我写的是Linux下的ls命令，通过这次课程设计，不仅使我对ls命令有了更深一层的认识，还认识到了系统提供的命令实现的途径和方法。之前总是使用系统命令，如今自己编程实现了一些命令，每次使用系统提供的命令和调用自己编写的命令感觉大不相同。

5）具体解析与详细代码：

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#define PARAMETER_NONE 0 // 无参数

#define PARAMETER_A 1 // -a: 显示所有文件

#define PARAMETER_L 2 // -l:一行显示一个文件的详细信息

#define MAXROWLEN 80 // 一行显示的最多字符数

int g_leave_len = MAXROWLEN; // 一行剩余长度，用于输出对齐

int g_maxlen; // 存放某目录下最长文件名的长度

void error(const char *err_string, int line); //错误处理函数，打印错误所在行数和错误信息

void Demonstrate_attribute(struct stat buf, char * name); //获取文件属性并打印

void Demonstrate_single(char * name);//输出文件名，命令没有-l选项，则输出文件名时要保持上下文对齐

void Demonstrate(int flag, char * pathname); //根据命令行参数和文件路径名显示目标文件

void Demonstrate_dir(int flag_parameter, char * path); //为显示某个目录下的文件做准备

int main(int argc, char ** argv)

{

int i, j, k, num;

char path[PATH_MAX+1]; //文件路径名

char parameter[32]; // 保存命令行参数，目标文件名和目录名不在此列

int flag_parameter = PARAMETER_NONE; // 用来标志参数种类，即是否有-l和-a选项

struct stat buf;

/*

首先对命令行参数进行解析，即提取命令行参数中‘-’后的选项。用户的输入有多样性，如ls -l -a; ls -la。我们用两层循环类来解析参数，外层循环对argv[]数组中的元素依次进行内层循环的解析，二层循环对以‘-’为首的字符串进行选项提取，并把每个选项存于parameter[]数组当中，用num记下‘-’的数目，以备后用。而命令行参数中的总选项数目则用j计数。

*/

j = 0,

num = 0;

for (i = 1 ; i < argc; i++)

{

if (argv[i][0] == '-')

{

for(k = 1; k < strlen(argv[i]); k++)

{

parameter[j] = argv[i][k]; // 获取-后面的参数保存到数组parameter中

j++;

}

num++; // 保存"－"的个数

}

}

/*

检查刚刚提取的选项是否合法。并且用或运算记录参数，以备后用。最后为选项数组的末尾元素赋‘\0’。

*/

//check the argument because of only supporting -a ang -l

for(i = 0; i < j; i++)

{

if (parameter[i] == 'a')

{

flag_parameter = PARAMETER_A;

continue;

}

else if (parameter[i] == 'l')

{

flag_parameter = PARAMETER_L;

continue;

}

else

{

printf("my_ls: invalid option -%c\n", parameter[i]);

exit(1);

}

}

parameter[j] = '\0';

/*

由上面所知num记录的是参数中‘-’的数量，因此如果num+1==argc，那说明用户所输入的命令行参数不包含目录或文件名。只是显示当前目录下的文件。因为这是我们必须自动将path赋值为当前目录。为了使其称为一个字符串，必须在末尾加‘\0’。然后进入Demonstrate_dir函数.

*/

//print the information of current directory if the command without the name of target file and current directory

if ((num + 1) == argc)

{

strcpy(path, "./");// "./"当前目录

path[2] = '\0';

Demonstrate_dir(flag_parameter, path);

return 0;

}

/*

如果命令行参数包含目录或者文件名，那么我们要检查其合法性（参数中的目录或者文件是否存在）。这里我们利用stat族函数来获取文件的属性，实现上述功能。stat族函数通常有两个参数：文件路径/文件描述符，struct stat *buf类型的结构体。如果操作成功，那么buf将保存文件的属性。若合法，利用宏S_ISDIR(buf.st_mode),判断此文件是否为目录文件。若为目录文件则进入Demonstrate_dir函数，否则进入Demonstrate函数。通常情况，Demonstrate_dir函数是获取path目录下所有文件的完整路径名，在使每个文件执行Demonstrate函数。因此如果参数中是指定的文件名，则可绕过Demonstrate_dir函数，直接进入Demonstrate函数。

*/

i=1;

do {

/*

**如果不是目标文件名或目录，解析下一个命令行参数

*/

if (argv[i][0] == '-')

{

i++;

continue;

}

else

{

strcpy(path, argv[i]);

/*

**如果目标文件或目录不存在，报错并退出程序

*/

if ( stat(path, &buf) == -1 )

{

error("stat", __LINE__);

}

if ( S_ISDIR(buf.st_mode) ) // argv[i]是一个目录

// 如果目录的最后一个字符不是'/'，就加上'/'

{

if ( path[ strlen(argv[i])-1 ] != '/')

{

path[ strlen(argv[i]) ] = '/';

path[ strlen(argv[i])+1 ] = '\0';

}

else

{

path[ strlen(argv[i]) ] = '\0';

}

Demonstrate_dir(flag_parameter,path);

i++;

}

else //argv[i]是一个文件

{

Demonstrate(flag_parameter, path);

i++;

}

}

} while (i < argc);

return 0;

}

/*

**错误处理函数，打印出错误所在行的行数和错误信息

*/

void error(const char *err_string, int line)

{

fprintf(stderr, "line:%d ", line);

perror(err_string);

exit(1);

}

/*

**获取文件属性并打印

*/

void Demonstrate_attribute(struct stat buf, char * name)

{

char buf_time[32]; //存放时间

struct passwd *psd; //从该结构体中获取文件所有者的用户名

struct group *grp; //从该结构体中获取文件所有者所属组的组名

/*

**获取并打印文件类型

*/

//st_mode：文件内容和存取权限

if (S_ISLNK(buf.st_mode)) //判断是否为符号链接

{

printf("l");

}

else if (S_ISREG(buf.st_mode)) //判断是否为文件

{

printf("-");

}

else if (S_ISDIR(buf.st_mode)) //判断是否为目录

{

printf("d");

}

else if (S_ISCHR(buf.st_mode)) //判断是否为字符设备文件

{

printf("c");

}

else if (S_ISBLK(buf.st_mode)) //判断是否为块设备文件

{

printf("b");

}

else if (S_ISFIFO(buf.st_mode)) //判断是否为先进先出的FIFO

{

printf("f");

}

else if (S_ISSOCK(buf.st_mode)) //判断是否为socket

{

printf("s");

}

/*

**获取并打印文件所有者的权限

*/

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");

}

else

{

printf("-");

}

/*

**获取并打印与文件所有者同组的用户对该文件的操作权限

*/

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("-");

}

/*

**获取并打印其它用户的对该文件的操作权限

*/

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("-");

}

printf(" ");

/*

**根据uid与gid获取文件所有者的用户名与组名

*/

psd = getpwuid(buf.st_uid);

grp = getgrgid(buf.st_gid);

printf("%4d ",buf.st_nlink); //打印文件的链接数（该文件硬链接数目）

printf("%-9s", psd->pw_name); //打印文件拥有者

printf("%-8s", grp->gr_name); //打印文件所属用户组

printf("%6d",(int)buf.st_size); // 打印文件的大小

strcpy(buf_time, ctime(&buf.st_mtime));

buf_time[strlen(buf_time) - 1] = '\0'; // 去掉换行符

printf(" %s", buf_time); // 打印文件的时间信息

}

/*

在没有使用-l选项时，打印一个文件名，打印时上下行之间进行对齐

*/

void Demonstrate_single(char *name)

{

int i, len;

/*

**如果本行不足以打印一个文件名则换行

*/

if (g_leave_len < g_maxlen)

{

printf("\n");

g_leave_len = MAXROWLEN;

}

len = strlen(name);

len = g_maxlen - len;

printf("%-s", name);

for (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名显示目标文件

* 参数flag： 命令行参数

* 参数pathname： 包含了文件名的路径名

*/

void Demonstrate(int flag, char * pathname)

{

int i, j;

struct stat buf;

char name[NAME_MAX + 1];

/*

**从路径中解析出文件名

**/

for (i = 0, j = 0; i < strlen(pathname); i++)

{

if (pathname[i] == '/')

{

j = 0;

continue;

}

name[j++] = pathname[i];

}

name[j] = '\0';

/*

**用lstat而不是stat以方便解析链接文件

*/

if ( lstat(pathname, &buf) == -1 ) //lstat返回的是符号链接文件文件本身的状态信息

{

error("stat", __LINE__);

}

switch (flag)

{

case PARAMETER_NONE: // 没有-l和-a选项

if (name[0] != '.')

{

Demonstrate_single(name);

}

break;

case PARAMETER_A: // -a:显示包括隐藏文件在内的所有文件

Demonstrate_single(name);

break;

case PARAMETER_L: // -l:每个文件单独占一行，显示文件的详细属性信息

if (name[0] != '.')

{

Demonstrate_attribute(buf, name);

printf(" %-s\n", name);

}

break;

case PARAMETER_A + PARAMETER_L: // 同时有-a和-l选项的情况

Demonstrate_attribute(buf, name);

printf(" %-s\n", name);

break;

default:

break;

}

}

/*为显示目录下的文件做准备*/

void Demonstrate_dir(int flag_parameter, char *path)

{

DIR *dir;

struct dirent *ptr;

int count = 0;

char filenames[256][PATH_MAX + 1],temp[PATH_MAX + 1];

// 获取该目录下文件总数和最长的文件名

dir = opendir(path);

if (dir == NULL)

{

error("opendir", __LINE__);

}

while ((ptr = readdir(dir)) != NULL)

{

if (g_maxlen < strlen(ptr->d_name))

g_maxlen = strlen(ptr->d_name);

count++;

}

closedir(dir);

if(count > 256)

error("too many files under this dir",__LINE__);

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

// 获取该目录下所有的文件名

dir = opendir(path);

for(i = 0; i < count; i++)

{

ptr = readdir(dir);

if( ptr == NULL)

{

error("readdir",__LINE__);

}

strncpy(filenames[i],path,len); //filenames存放目录下的所有文件名

filenames[i][len] = '\0';

strcat(filenames[i],ptr->d_name);

filenames[i][len + strlen(ptr->d_name)] = '\0';

}

// 使用冒泡法对文件名进行排序，排序后文件名按字母顺序存储于filenames

for(i = 0; i < count-1; i++)

for(j = 0; j < count - 1 - i; j++)

{

if( strcmp(filenames[j],filenames[j + 1]) > 0 )

{

strcpy(temp,filenames[j + 1]);

temp[strlen(filenames[j + 1])] = '\0';

strcpy(filenames[j + 1],filenames[j]);

filenames[j + 1][strlen(filenames[j])] = '\0';

strcpy(filenames[j], temp);

filenames[j][strlen(temp)] = '\0';

}

}

for(i = 0; i < count; i++)

Demonstrate(flag_parameter, filenames[i]);

closedir(dir);

// 如果命令行中没有-l选项，打印一个换行符

if( (flag_parameter & PARAMETER_L) == 0)

printf("\n");

}