Unix 硬链接与符号链接(软链接)

Love The Way You Lie 2022-12-06 12:53 302阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *   *  硬链接
         *  符号链接
         *   *  读取符号链接本身内容

### 硬链接 ###

通过命令`ln srcfile newfile`创建的newfile即为srcfile的硬链接。硬链接的本质，就是一个字符串形式的路径和一个整数的i节点号的对应关系。

硬链接的文件内容与创建时指向的源文件一模一样，把源文件删除，不会影响硬链接文件。

在文件系统中的i节点维护了该文件的元数据，元数据中就有一个硬链接数，该硬链接数即表示有多少个硬链接文件指向了该i节点。每个普通文件，本身就是一个硬链接，只是硬链接数为1，每对该文件创建一个硬链接，那么硬链接数+1。删除一个硬链接文件，硬链接数-1。  
![在这里插入图片描述][20200913170315532.png_pic_center]  
创建硬链接和复制从动作表现形式一样，但是本质上是完全不同。硬链接与源文件对应同一个i节点号，不会额外占用磁盘空间，由于i节点号相同，所以对应的磁盘数据块相同，所以对硬链接文件的内容变更，会体现在源文件上。而复制，新文件和源文件的i节点号不同，会开辟一块源文件相同大小的空间并占用，数据块是独立分开的。  
如下图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTM2MzI3NTU_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
通过`ls -li`即可查看当前目录下的i节点号。以上举个`cp`和`ln`的例子:  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTM2MzI3NTU_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

在当前目录下有个bmp文件，通过`du -h`命令看到当前文件夹有94M的大小，即bmp的文件有94M。i节点号为29783100，硬链接数为1。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTM2MzI3NTU_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]  
通过`ln`创建bmp的硬链接，发现两个i节点号相同，同时硬链接数由1变为了2。但是当前目录大小还是94M。磁盘空间占用未发生变化。  
接下来使用`cp`:  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTM2MzI3NTU_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]

当使用`cp`复制了一个文件后，为复制的文件创建了新的i节点号，硬链接数为1。同时磁盘空间占用变为了188M翻倍了。  
现在删除硬链接:  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTM2MzI3NTU_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]

删除硬链接发现文件的硬链接数变为了1，但是空间未发生变化，因为i节点号对应的背后的数据块还被其他文件引用着，不会去删除。  
现在再删除硬链接对应的源文件:  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTM2MzI3NTU_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]

因为a.bmp是最后一个硬链接文件，所以删除后，它对应的29783100节点号背后的硬链接数-1变为了0，那么就被真正删除掉了。所以当前目录的磁盘占用大小从188M变回了94M。

> 对于Unix/linux来说，没有提供直接删除文件的系统调用，所谓删除文件其实就是删除硬链接，普通文件本身即一个硬链接文件。文件对应的都是i节点，每个i节点在系统中被多个文件引用，当一个硬链接被创建，那么硬链接文件对应的i节点的引用被+1。如果硬链接被删除，那么对应的i节点的引用被-1。如果删除了最后一个该文件的硬链接，那么i节点的引用为0了，该文件才会被真正删除。

### 符号链接 ###

符号链接也叫软链接，和硬链接是相对的。  
符号链接通过命令`ln -s srcfile newfile`  
符号链接，本身就是一个文件，它存放着另外一个路径的文件，即它和指向的源文件的i节点号不相等，这也是和硬链接的本质区别。

如果把源文件删除，那么符号链接就找不到源文件了，也就访问不了了。而硬链接和源文件相等，删除源文件不会影响到硬链接文件，因为源文件对应的i节点还被硬链接文件引用着，数据不会被删除。

试试：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTM2MzI3NTU_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6]  
当前目录下a.bmp文件，通过`ln -s a.bmp lb.bmp`创建了一个lb.bmp符号链接文件指向了a.bmp文件。  
符号链接的i节点号是新的，同时文件类型位变为了`l`表示link，并且大小占用5个字节，因为创建链接文件时，指定的源文件名只有5个字符。

删除源文件：  
![在这里插入图片描述][20200913175927682.png_pic_center]  
符号链接文件指向的文件被删除，终端用另外一个颜色标明了出来，因为找不到a.bmp文件了。

#### 读取符号链接本身内容 ####

通过命令`readlink filename`即可查看符号链接本身的内容了。

对于c语言，Unix c提供了`redlink()`函数可以来读取符号链接本身的内容，而不是它指向的内容。

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

查man手册吧。

[20200913170315532.png_pic_center]: /images/20221123/fbca8d9e838b433cb7384c9e1452fa3d.png
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