ubuntu 编写自己的ls命令
ls 命令可以说是Linux下最常用的命令之一。它有众多的选项，其中有很多是很有用的，你是否熟悉呢？要学习如何编写 ls 命令，首先我们要先了解它怎么使用。
我们在 Linux常用命令和vi,gdb的使用 第一节中就已经提到过 ls 命令的使用，下面我们先就 ls 命令做详细的介绍
1.ls命令详细介绍
下面列出了 ls 命令的绝大多数选项。
-a 列出目录下的所有文件，包括以 . 开头的隐含文件。
-b 把文件名中不可输出的字符用反斜杠加字符编号(就象在C语言里一样)的形式列出。
-c 输出文件的 i 节点的修改时间，并以此排序。
-d 将目录象文件一样显示，而不是显示其下的文件。
-e 输出时间的全部信息，而不是输出简略信息。
-f -U 对输出的文件不排序。
-g 无用。
-i 输出文件的 i 节点的索引信息。
-k 以 k 字节的形式表示文件的大小。
-l 列出文件的详细信息。
-m 横向输出文件名，并以“，”作分格符。
-n 用数字的 UID,GID 代替名称。
-o 显示文件的除组信息外的详细信息。
-p -F 在每个文件名后附上一个字符以说明该文件的类型，“*”表示可执行的普通
文件；“/”表示目录；“@”表示符号链接；“|”表示FIFOs；“=”表示套
接字(sockets)。
-q 用?代替不可输出的字符。
-r 对目录反向排序。
-s 在每个文件名后输出该文件的大小。
-t 以时间排序。
-u 以文件上次被访问的时间排序。
-x 按列输出，横向排序。
-A 显示除 “.”和“..”外的所有文件。
-B 不输出以 “~”结尾的备份文件。
-C 按列输出，纵向排序。
-G 输出文件的组的信息。
-L 列出链接文件名而不是链接到的文件。
-N 不限制文件长度。
-Q 把输出的文件名用双引号括起来。
-R 列出所有子目录下的文件。
-S 以文件大小排序。
-X 以文件的扩展名(最后一个 . 后的字符)排序。
-1 一行只输出一个文件。
--color=no 不显示彩色文件名
--help 在标准输出上显示帮助信息。
--version 在标准输出上输出版本信息并退出。
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2.ls命令实现过程用到的函数
函数原型：
1）int stat(const char *path, struct stat *buf);
stat函数 将path（文件）的属性信息保存在 buf结构体中
2）struct passwd *getpwuid(uid_t uid);
getpwuid函数是通过用户的uid查找用户的passwd数据,其中包括username
3）struct group *getgrgid(gid_t gid);
getgrgid函数通过用户组gid指定的组识别码逐一搜索组文件，找到时便将该组的数据以group结构返回。
4）struct tm *localtime(const time_t *timep);
localtime函数把从1970-1-1零点零分到当前时间系统所偏移的秒数时间转换为日历时间 。并且此函数获得的tm结构体的时间，是已经进行过时区转化为本地时间。
5) DIR *opendir(const char *name);
opendir()函数的作用是：打开目录句柄，返回一个文件描述符。
6) struct dirent *readdir(DIR *dirp);
readdir()函数读取一个目录文件描述符的信息，将信息返回到dirent结构体中。
struct stat 内容：
/* The stat structure. */ struct stat { unsigned long st_dev; /* Device. */ unsigned long st_ino; /* File serial number. */ unsigned int st_mode; /* File mode. */ unsigned int st_nlink; /* Link count. */ unsigned int st_uid; /* User ID of the file's owner. */ unsigned int st_gid; /* Group ID of the file's group. */ unsigned long st_rdev; /* Device number, if device. */ unsigned long __pad1; long st_size; /* Size of file, in bytes. */ int st_blksize; /* Optimal block size for I/O. */ int __pad2; long st_blocks; /* Number 512-byte blocks allocated. */ int st_atime; /* Time of last access. */ unsigned int st_atime_nsec; int st_mtime; /* Time of last modification. */ unsigned int st_mtime_nsec; int st_ctime; /* Time of last status change. */ unsigned int st_ctime_nsec; unsigned int __unused4; unsigned int __unused5; };
struct stat中的st_mode值各个位代表的意思：
The following flags are defined for the st_mode field: /* 是什么类型的文件 */ S_IFMT 0170000 bit mask for the file type bit fields S_IFSOCK 0140000 socket S_IFLNK 0120000 symbolic link S_IFREG 0100000 regular file S_IFBLK 0060000 block device S_IFDIR 0040000 directory S_IFCHR 0020000 character device S_IFIFO 0010000 FIFO S_ISUID 0004000 set UID bit S_ISGID 0002000 set-group-ID bit (see below) S_ISVTX 0001000 sticky bit (see below)
/* 是否有可读写权限 */ S_IRWXU 00700 mask for file owner permissions S_IRUSR 00400 owner has read permission S_IWUSR 00200 owner has write permission S_IXUSR 00100 owner has execute permission S_IRWXG 00070 mask for group permissions S_IRGRP 00040 group has read permission S_IWGRP 00020 group has write permission S_IXGRP 00010 group has execute permission S_IRWXO 00007 mask for permissions for others (not in group) S_IROTH 00004 others have read permission S_IWOTH 00002 others have write permission S_IXOTH 00001 others have execute permission
struct passwd 内容：
/* The passwd structure. */ struct passwd { char *pw_name; /* Username. */ char *pw_passwd; /* Password. */ __uid_t pw_uid; /* User ID. */ __gid_t pw_gid; /* Group ID. */ char *pw_gecos; /* Real name. */ char *pw_dir; /* Home directory. */ char *pw_shell; /* Shell program. */ };
struct group 内容：
/* The group structure. */ struct group { char *gr_name; /* Group name. */ char *gr_passwd; /* Password. */ __gid_t gr_gid; /* Group ID. */ char **gr_mem; /* Member list. */ };
struct tm 内容：
/* Used by other time functions. */ struct tm { int tm_sec; /* Seconds. [0-60] (1 leap second) */ int tm_min; /* Minutes. [0-59] */ int tm_hour; /* Hours. [0-23] */ int tm_mday; /* Day. [1-31] */ int tm_mon; /* Month. [0-11] */ int tm_year; /* Year - 1900. */ int tm_wday; /* Day of week. [0-6] */ int tm_yday; /* Days in year.[0-365] */ int tm_isdst; /* DST. [-1/0/1]*/ #ifdef __USE_BSD long int tm_gmtoff; /* Seconds east of UTC. */ __const char *tm_zone; /* Timezone abbreviation. */ #else long int __tm_gmtoff; /* Seconds east of UTC. */ __const char *__tm_zone; /* Timezone abbreviation. */ #endif };
struct dirent内容：
struct dirent { #ifndef __USE_FILE_OFFSET64 __ino_t d_ino; __off_t d_off; #else __ino64_t d_ino; __off64_t d_off; #endif unsigned short int d_reclen; unsigned char d_type; char d_name[256]; /* We must not include limits.h! */ };
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3.ls命令的实现
1）首先获得文件的属性
const char *path由main函数传入：
int main(int argc, char **argv)
获取文件argv[1]的属性信息，并保存在st结构体中：
if(stat(argv[1], &st) < 0) { perror("stat"); return -1; }
2）判断是否是目录
if((st.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR) display_dir(argv[1]); else display_file(argv[1], argv[1]);
如果是文件则直接获取文件信息即可，如果是目录则要进入到目录中进行遍历，我们封装两个函数display_file()和display_dir()来分别实现
3）目录与文件的实现
【display_file()】
a.由属性信息获得文件的类型
用stat结构体中的st_mode与掩码S_IFMT相与，得到文件类型：
switch(st.st_mode & S_IFMT) { case S_IFREG: printf("-"); break; case S_IFDIR: printf("d"); break; case S_IFLNK: printf("l"); break; case S_IFBLK: printf("b"); break; case S_IFCHR: printf("c"); break; case S_IFIFO: printf("p"); break; case S_IFSOCK: printf("s"); break; }
b.由属性信息获得文件的可读写权限
for(i = 8; i >= 0; i--) { if(st.st_mode & (1 << i)) { switch(i%3) { case 2: printf("r"); break; case 1: printf("w"); break; case 0: printf("x"); break; } } else printf("-"); }
c.由属性信息获得文件的owner和所在的group信息
pw = getpwuid(st.st_uid);
gr = getgrgid(st.st_gid);
d.最后文件所以信息可以打印
printf("%2d %s %s %4ld", st.st_nlink, pw->pw_name, gr->gr_name, st.st_size); tm = localtime(&st.st_ctime); printf(" %04d-%02d-%02d %02d:%02d",tm->tm_year + 1900, tm->tm_mon + 1, tm->tm_mday, tm->tm_hour, tm->tm_min); printf(" %s\n", filename);
【display_dir()】
获取目录文件描述符，并且读取目录信息，判断目录不为空则继续读取。如果读取到的是目录，则递归调用，否则直接调用display_file()即可。
dir = opendir(dirname); while((dirent = readdir(dir)) != NULL) { strcpy(buf, dirname); strcat(buf, "/"); strcat(buf, dirent->d_name); if(stat(buf, &st)) { perror("stat"); return -1; } if(dirent->d_name[0] != '.') display_file(buf, dirent->d_name); }
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4.结果显示
查看文件(display_file)结果：
linux@ubuntu:~/test$ ./a.out stat.c -rw-r--r-- 1 linux linux 15316 2012-06-19 14:05 stat.c
查看文件夹(display_dir)结果：
linux@ubuntu:~/test$ ./a.out . -rw-r--r-- 1 linux linux 1508 2012-06-19 14:40 ls.c -rw-r--r-- 1 linux linux 1635 2012-06-19 14:12 ls-bak.c -rwxrw-rw- 1 linux linux 1777 2012-06-19 15:02 ls_t.c -rw-r--r-- 1 linux linux 15316 2012-06-19 14:05 stat.c -rwxr-xr-x 1 linux linux 7632 2012-06-19 15:14 a.out
附：ls 命令实现的完整代码
#include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <dirent.h> #include <sys/stat.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <grp.h> #include <pwd.h> #include <time.h> int display_file(char *path, char *filename) { struct stat st; int i; struct passwd *pw; struct group *gr; struct tm *tm; stat(path, &st); switch(st.st_mode & S_IFMT) { case S_IFREG: printf("-"); break; case S_IFDIR: printf("d"); break; case S_IFLNK: printf("l"); break; case S_IFBLK: printf("b"); break; case S_IFCHR: printf("c"); break; case S_IFIFO: printf("p"); break; case S_IFSOCK: printf("s"); break; } for(i = 8; i >= 0; i--) { if(st.st_mode & (1 << i)) { switch(i%3) { case 2: printf("r"); break; case 1: printf("w"); break; case 0: printf("x"); break; } } else printf("-"); } pw = getpwuid(st.st_uid); gr = getgrgid(st.st_gid); printf("%2d %s %s %4ld", st.st_nlink, pw->pw_name, gr->gr_name, st.st_size); tm = localtime(&st.st_ctime); printf(" %04d-%02d-%02d %02d:%02d",tm->tm_year + 1900, tm->tm_mon + 1, tm->tm_mday, tm->tm_hour, tm->tm_min); printf(" %s\n", filename); return 0; } int display_dir(char *dirname) { DIR *dir; struct dirent *dirent; struct stat st; char buf[1024]; dir = opendir(dirname); while((dirent = readdir(dir)) != NULL) { strcpy(buf, dirname); strcat(buf, "/"); strcat(buf, dirent->d_name); if(stat(buf, &st)) { perror("stat"); return -1; } if(dirent->d_name[0] != '.') display_file(buf, dirent->d_name); } } int main(int argc, char **argv) { struct stat st; char buf[1024]; if(stat(argv[1], &st) < 0) { perror("stat"); return -1; } if((st.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR) display_dir(argv[1]); else display_file(argv[1], argv[1]); return 0; }
关于如何显示文件颜色的相关介绍可以参看：http://www.embedu.org/Column/Column341.htm
效果图如下：
