Unix/Linux编程：创建、打开、读取等目录------mkdir()、rmdir()、remove()、opendir()、readdir()、rewinddir()、closedir()

浅浅的花香味﹌ 2022-10-16 00:54 215阅读 0赞

> 操作对象必须是目录，负责会报错：

![在这里插入图片描述][a40199275d014245ac4af9961162ac89.png]

# 创建目录：mkdir() #

> **mkdir创建一个新的目录节点并把它链接至文件系统树**。即
> 
>  *  mkdir创建了这个目录的i-节点；
>  *  分配了一个磁盘块用以存储它的内容；
>  *  在目录中设置两个入口`.`和`..`，并正确配置了它们的i-节点号
>  *  在它的父目录中增加了一个该节点的链接

mkdir()系统调用创建一个新目录：

SYNOPSIS
           #include <sys/stat.h>
           #include <sys/types.h>
    
           int mkdir(const char *pathname, mode_t mode);

*  pathname 参数指定了新目录的路径名。该路径名可以是相对路径，也可以是绝对路径。若具有该路径名的文件已经存在，则调用失败并将 errno 置为 EEXIST
 *  mode 参数指定了新目录的权限。注意，set-user-ID 位始终处于关闭状态，因为该位对于目录而言毫无意义。
    
     *  如果在 mode 中设置了粘滞位（S\_ISVTX），那么将对新目录设置该权限。
     *  调用将忽略在 mode 中设置的 set-group-ID 位（S\_ISGID）----只有父目录是set-group-ID 位，则同样会对新建目录设置该权限

SUSv3 明文规定，mkdir()对 set-user-ID、set-group-ID 以及粘滞位的处理方式由实现定义。某些 UNIX 实现在新建目录时总是关闭这 3 个权限位。

新建目录包括两个条目：.（点），即指向目录自身的链接；…（点点），即指向父目录的链接

mkdir()系统调用所创建的仅仅是路径名中的最后一部分。换言之，mkdir(“aaa/bbb/ccc”，mode)仅当目录 aaa 和 aaa/bbb 已经存在的情况下才会成功。

> GNU C 语言库提供有 mkdtemp(template)函数，可谓 mkstemp()函数的“目录”版。该函数会创建一个唯一命名的目录，在对所有者开启读、写和执行权限的同时，不对任何其他用户赋予任何权限。不过，mkdtemp()所返回的并非一个文件描述符，而是一枚指针，指向经过修改处理的字符串，内含 template 中的实际目录名。该函数并未纳入 SUSv3 规范，也未获得所有 UNIX 实现的支持，但 SUSv4 对其作了定义

## 删除空目录：rmdir() ##

> rmdir：从目录树种删除一个目录节点
> 
>  *  这个**目录必须是空的**。即除了`.`和`..`的入口，这个目录不能包含其他任何的文件和子目录
>  *  同时在父目录中删除这个目录的链接。如果这个目录本身并未被其他进程占用，它的i-节点和数据块将被释放

rmdir()系统调用移除由pathname指定的目录，该目录可以是绝对路径名，也可以是相对路径名。

NAME
           rmdir - delete a directory
    
    SYNOPSIS
           #include <unistd.h>
    
           int rmdir(const char *pathname);
    
    DESCRIPTION
           rmdir() deletes a directory, which must be empty.
    
    RETURN VALUE
           On  success, zero is returned.  On error, -1 is returned, and errno is set appro‐
           priately.

要使rmdir()调用成功，则要删除的目录必须为空。如果pathname的最后一部分为符号链接，那么rmdir调用将不对其进行解引用操作，并返回错误，同时将errno置为ENOTDIR

# 移除一个文件或者空目录：remove() #

remove()库函数移除一个文件或者一个空目录

NAME
           remove - remove a file or directory
    
    SYNOPSIS
           #include <stdio.h>
    
           int remove(const char *pathname);

*  如果pathname是一个文件，那么remove()将去调用unlink()
 *  如果pathname是一个目录，那么remove()将去调用rmdir()

与unlink()、rmdir()一样，remove()不对符号链接进行解引用操作。如果pathname是一符号链接，那么remove()会移除链接本身，而不是链接所指的文件。

如果移除一个文件只是为创建同名新文件做准备，那么编码时使用的remove()函数将会更加简单，无需再去检测路径是文件还是目录，然后再决定去调用unlink()或者rmdir()

# 读目录：opendir()、readdir() #

NAME
           opendir, fdopendir - open a directory
    
    SYNOPSIS
           #include <sys/types.h>
           #include <dirent.h>
    
           DIR *opendir(const char *name);
           DIR *fdopendir(int fd);

opendir()函数打开一个目录，并返回指向该目录的句柄，供后继调用使用：

*  opendir()函数打开由name指定的目录，并返回指向DIR类型结构的指针。该结构就是所谓的目录流(directory stream)，也是调用者传递给其他函数的句柄
 *  一旦从opendir()返回，则将目录流指向目录列表的首条记录。

除了要创建的目录流所针对的目录由打开文件描述符指代之外，fdopendir()与 opendir()并无不同。

*  之所以引入fdopendir()，是为了令应用程序免受各种竞态条件的困扰。
 *  调用fdopendir()之后，文件描述符将处于系统的控制之下，而且除了利用下面的函数之外，程序不应采取其他任何方式对其进行访问。

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

readdir()从一个目录流中读取连续的条目

*  每调用readdir()一次，就会从dirp所指代的目录流中读取下一目录条目，并返回一个指针，执行由静态分配而得的dirent结构：

struct dirent {
        
                   ino_t          d_ino;       /* Inode number */
                   char           d_name[256]; /* Null-terminated filename */
               };

*  每次调用 readdir()都会覆盖该结构。

> 出于对程序可移植性的考虑，上述定义略去了 Linux dirent 结构中的各种非标准字段。这其中最令人感兴趣的当属 d\_type，它同时获得了 BSD 流派的支持，但并未在其他 UNIX 系统中实现。该属性值用于标识命名于 d\_name 之中文件的类型，诸如 DT\_REG（普通文件）、DT\_DIR（目录）、DT\_LNK（符号链接）或 DT\_FIFO（FIFO）。利用该属性值可省去为确定文件类型而对 lstat ()的调用

调用 lstat()（或者 stat()，如果应对符号链接解引用时）可获得 d\_name 所指向文件的更多信息，其中，路径名由之前调opendir()时指定的 dirpath 参数与“/”字符以及 d\_name 字段的返回值拼接组成

readdir()返回时并未对文件名进行排序，而是按照文件在目录中出现的天然次序（这取决于文件系统向目录添加文件时所遵循的次序，及其在删除文件后对目录列表中空隙的填补方式）。（命令 ls–f 对文件列表的排列与调用 readdir()时一样，均未做排序处理。）

一旦遇到目录结尾或是出错，readdir()将返回 NULL，针对后一种情况，还会设置 errno 以示具体错误。为了区别这两种情况，可编码如下

errno = 0;
    direntp = readdir(dirp);
    if(direntp  == NULL){
        
    	if(errno != 0){
        
    		// handler error
    	}else{
        
    		// reached end-of-directory
    	}
    }

如果目录内容恰逢应用调用 readdir()扫描该目录时发生变化，那么应用程序可能无法观察到这些变动。SUSv3 明确指出，对readdir()是否会返回自上次调用 opendir()或 rewinddir()后在目录中增减的文件，规范不做要求。至于最后一次执行上述调用前就存在的文件，应确保其全部返回。

rewinddir()函数可将目录流回移到起点，以便对 readdir()的下一次调用将从目录的第一个文件开始

NAME
           rewinddir - reset directory stream
    
    SYNOPSIS
           #include <sys/types.h>
    
           #include <dirent.h>
    
           void rewinddir(DIR *dirp);

closedir()函数将由 dirp 指代、处于打开状态的目录流关闭，同时释放流所使用的资源。

NAME
           closedir - close a directory
    
    SYNOPSIS
           #include <sys/types.h>
    
           #include <dirent.h>
    
           int closedir(DIR *dirp);

SUSv3 还定义了两个高级函数：telldir()和 seekdir()，允许随机访问目录流。有关这些函数的深入信息请参考手册页。

## readdir\_r()函数 ##

NAME
           readdir_r - read a directory
    
    SYNOPSIS
           #include <dirent.h>
    
           int readdir_r(DIR *dirp, struct dirent *entry, struct dirent **result);

readdir\_r()函数是 readdir()的变体。二者之间语义上的关键差异在于前者是可重入的，而后者不是。这是因为 readdir\_r()对文件条目的返回利用的是由调用者分配的 entry 参数，而 readdir()则是将信息置于静态分配的结构并返回其指针

## 目录流和文件描述符 ##

有一个目录流，就有一个文件描述符与之关联。dirfd()函数返回与dirp目录流相关联的文件描述符：

#include <sys/types.h>
           #include <dirent.h>
    
           int dirfd(DIR *dirp);

例如，将 dirfd()返回的文件描述符传递给 fchdir()，就可以把进程的当前工作目录改成相应目录。

这里值得一提的是，opendir()会为与目录流相关联的文件描述符自动设置 close-on-exec 标志（FD\_CLOEXEC），以确保当执行 exec()时自动关闭该文件描述符。

# 实现一个ls #

// 扫描一个目录
    #if defined(__APPLE__)
    /* Darwin requires this header before including <dirent.h> */
    #include <sys/types.h>
    #endif
    #include <dirent.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    #include <errno.h>
    
    static void             /* List all files in directory 'dirpath' */
    listFiles(const char *dirpath)
    {
        
        DIR *dirp;
        struct dirent *dp;
        bool isCurrent;          /* True if 'dirpath' is "." */
    
        isCurrent = strcmp(dirpath, ".") == 0;
    
        dirp = opendir(dirpath);
        if (dirp  == NULL) {
        
            printf("opendir failed on '%s'", dirpath);
            return;
        }
    
      
    
        for (;;) {
        
            errno = 0;              /* To distinguish error from end-of-directory */
            dp = readdir(dirp);
            if (dp == NULL)
                break;
    
            if (strcmp(dp->d_name, ".") == 0 || strcmp(dp->d_name, "..") == 0)
                continue;           /* Skip . and .. */
    
            if (!isCurrent)
                printf("%s/", dirpath);
            printf("%s\n", dp->d_name);
        }
    
        if (errno != 0){
        
            perror("readdir");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    
    
        if (closedir(dirp) == -1){
        
            perror("closedir");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    }
    int
    main(int argc, char *argv[])
    {
        
        if (argc > 1 && strcmp(argv[1], "--help") == 0){
        
            printf("%s [dir-path...]\n", argv[0]);
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    
    
        if (argc == 1)         
            listFiles(".");
        else
            for (argv++; *argv; argv++)
                listFiles(*argv);
    
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }

![在这里插入图片描述][20210526142118345.png]

# 总结 #

操作目录和操作文件是类似的

*  opendir打开一个目录
 *  readdir返回目录中的当前项
 *  closedir关闭目录
 *  seekdir、telldir、rewinddir与lseek功能连续  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
    目录是文件的列表，更确切的说，每条记录对应一个文件或者子目录。通过readdir来读取目录中的记录，readdir返回一个指向目录的当前记录的指针，记录的类型是struct dirent中，dirent结构中的成员d\_name用于存放文件名

[a40199275d014245ac4af9961162ac89.png]: /images/20221014/2c28f5af8bed4eb3ad7bcdba3adebef0.png
[20210526142118345.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210526142118345.png
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