《unix环境高级编程》读书笔记（2）

近来读书，做些笔记，来年好翻翻。本文所使用的操作系统为 CentOS7.0，如果不想装双系统的可以装虚拟机，可以参考这里：http://blog.csdn.net/alex_my/article/details/38142229Files and Directories1 stat, fstat, lstat, fstatat

alex_my

5013人浏览 · 2014-09-10 18:20:15

alex_my · 2014-09-10 18:20:15 发布

目录: http://blog.csdn.net/alex_my/article/details/39346381

Files and Directories

1 stat, fstat, lstat, fstatat

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>

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

int lstat(const char *path, struct stat *buf);

int fstat(int fd, struct stat *buf);

stat: 根据path路径，获取信息。

lstat: 功能和stat类似，但如果path指向的是一个符号链接(软链接)，返回的是该符号链接的信息，而不是其所指向的文件信息。

fstat: 功能和stat类似，第一参数为文件描述符。

#include <fcntl.h> /* Definition of AT_* constants */

#include <sys/stat.h>

int fstatat(int dirfd, const char *pathname, struct stat *buf, int flags);

-1: 如果pathname是相对路径，则是相对于dirfd的路径，不是相对于当前进程工作空间。

-2: 如果pathname是相对路径，且dirfd为AT_FDCWD，则是相对于当前进程工作空间。

-3: 如果pathname是绝对路径，则dirfd会被忽略。

第四个参数flags可以取以下值:

AT_EMPTY_PATH: pathname可以为空，此时获得的是dirfd所指向文件的信息。

AT_NO_AUTOMOUNT: 和挂载点有关，允许手机挂载点的属性。

AT_SYMLINK_NOFOLLOW: 如果path指向一个符号链接，则返回该链接信息。默认情况下，fstatat返回的就是链接信息。

补充：

软链接，硬链接信息可以参考这里：

http://www.cnblogs.com/stli/archive/2010/11/10/1873212.html

2 File Types

regular file: 普通文件，当我们使用ls -l查看的时候，会出现例如-rw-rw-r--, 第一个符号是'-'。

directory file: 目录文件，比较特殊的文件，存放着文件名和文件索引结点之间的关联。

block special file: 提供固定大小传送数据，包括磁盘驱动，光盘驱动。

character device: 以字节流传送数据，包括终端设备和串口设备。

fifo: 也成pipe，方便进程之间通信。

socket: 方便进程之间通信，进程可以分步在不同的计算机上。

symbolic link: 符号链接，软链接。

以上可以通过传入stat结构体中的st_mode来辨认类型：

S_ISREG()

S_ISDIR()

S_ISCHR()

S_ISBLK()

S_ISFIFO()

S_ISLNK()

S_ISSOCK()

另外，还提供stat结构体指针来辨认以下类型：

S_TYPEISMQ() : 消息队列

S_TYPEISSEM() : 信号

S_TYPEISSHM() : 共享内存对象

程序用例：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <string>

int main(int argc, char* argv[])
{
     struct stat buff;
     std::string ptr;

     for(int i = 0; i < argc; ++i)
     {
          printf("%s: ", argv[i]);

          if(lstat(argv[i], &buff) == -1)
          {
               printf("error[%s]\n", argv[i]);
               continue;
          }

          if(S_ISREG(buff.st_mode))
               ptr = "regular";
          else if(S_ISDIR(buff.st_mode))
               ptr = "directory";
          else if(S_ISCHR(buff.st_mode))
               ptr = "character special";
          else if(S_ISBLK(buff.st_mode))
               ptr = "block special";
          else if(S_ISLNK(buff.st_mode))
               ptr = "symbolic link";
          else if(S_ISSOCK(buff.st_mode))
               ptr = "socket";
          else if(S_TYPEISMQ(&buff))
               ptr = "queue message";
          else if(S_TYPEISSEM(&buff))
               ptr = "semahore";
          else if(S_TYPEISSHM(&buff))
               ptr = "shared memory object";
          else
               ptr = "unknown mode";

          printf("\t%s\n", ptr.c_str());
     }

     return 0;
}

3 real user ID/ effective user ID/ saved set-user-ID

real user ID 即进程调用者是谁，在登陆的时候就获得的值。

effective user ID 用来校验该进程执行时获得的文件访问权限，也就是当进程访问文件的时候，权限检查的时候检查的是这个值。

saved set-user-ID 在某种情况下保存effective user ID副本。

如果没有进行处理，real user ID 与effective user ID是相同的。

更多内容在8.11章涉及，日后补上。

可以先参考这里：

http://www.cppblog.com/converse/archive/2007/12/20/39166.html

4 access faccessat

#include <unistd.h>

int access(const char *pathname, int mode);

#include <unistd.h>

#include <fcntl.h>

int faccessat(int dirfd, const char *pathname, int mode, int flags);

access: 检测进程对文件的操作权限

faccessat: 检测目录下文件的操作权限

mode可以取以下值：

F_OK: 文件是否存在

R_OK, W_OK, X_OK，这三个可以通过or的方式结合。

对于faccessat，dirfd和pathname之间的关系可以参考本文fstatat中的说明。

flags可以取以下值：

AT_EACCESS: 执行检测的时候，检测effective user/group ID，默认检测的是real ID

AT_SYMLINK_NOFOLLOW: 如果检测的目标是一个符号链接(symbolic link)，检测进程对该链接的操作权限，而不是其所指向的文件的操作权限。no follow，别跟过去。

程序用例：

// test4.8.cc

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
if(argc != 2)
{
printf("error 1\n");
return 1;
}

if(access(argv[1], F_OK) < 0)
printf("file[%s] is not exist\n", argv[1]);

if(access(argv[1], R_OK) < 0)
printf("file[%s] is not readable\n", argv[1]);
else
printf("file[%s] is readable\n", argv[1]);

return 0;
}

// 普通用户

g++ -o test4.8 test4.8.cc

./test4.8 /etc/passwd ---> file[/etc/passwd] is readable

./test4.8 /etc/shadow ---> file[/etc/shadow] is not readable

5 改变文件的操作权限

#include <sys/stat.h>

int chmod(const char *path, mode_t mode);
int fchmod(int fd, mode_t mode);

#include <fcntl.h> /* Definition of AT_* constants */
#include <sys/stat.h>

int fchmodat(int dirfd, const char *pathname, mode_t mode, int flags);

在进行以上操作的时候, effective user ID必须和文件的owner ID相同，或者拥有超级权限。

mode可选的值有：

S_ISUID (04000) set-user-ID

S_ISGID (02000) set-group-ID

S_ISVTX (01000) sticky bit

S_IRWXU (00700) read, write, execute by owner

S_IRUSR (00400) read by owner

S_IWUSR (00200) write by owner

S_IXUSR (00100) execute/search by owner

S_IRWXG (00070) read, write, execute by group

S_IRGRP (00040) read by group

S_IWGRP (00020) write by group

S_IXGRP (00010) execute/search by group

S_IRWXO (00007) read, write, execute by others

S_IROTH (00004) read by others

S_IWOTH (00002) write by others

S_IXOTH (00001) execute/search by others

上一个程序用例中生成的可执行文件test4.8，使用ls -l查看：

-rwxrwxr-x.

程序用例：

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
struct stat statBuff;

if(stat("test4.8", &statBuff) < 0)
{
printf("error 1\n");
return 1;
}

if(chmod("test4.8", (statBuff.st_mode | S_IRWXO)) < 0)
{
printf("error 2\n");
return 1;
}

return 0;
}

执行完test4.9后，ls -l查看test4.8：

-rwxrwxrwx.

6 holes in a file

有时候会分配一个固定大小的文件，但是并不立即往其中写入数据。如果为这部分暂时不写如数据的部分分配磁盘空间，就有些浪费了。为了解决这个问题，引入了文件洞的概念，普通文件中包含空字符的那部分，在磁盘上并不会使用任何空间来保存，只有当真正为该文件写入数据时，才真正的为该文件分配数据块。

7 file truncation

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>

int truncate(const char *path, off_t length);
int ftruncate(int fd, off_t length);

使文件按指定长度截断, 如果长度增大，则在这之间补充0，或者是产生file hole

在open一个文件使用的标识符：O_TRUNC是一个截断的特例。

8 creating and read symbolic link

#include <unistd.h>

int symlink(const char *oldpath, const char *newpath);

int symlinkat(const char *oldpath, int newdirfd, const char *newpath);

#include <unistd.h>

ssize_t readlink(const char *path, char *buf, size_t bufsiz);