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ls - list directory contents (man ls)
ls的功能是列出目录中的内容。那目录中都有写什么内容呢？我们知道磁盘上的文件系统由文件和目录组成，文件的内容可以是任意的数据，而目录的内容只能是文件名的列表和子目录名的列表。 也就是说：目录中的内容是该目录下的文件和子目录它们的名字的列表。
我们先来看一看关于目录的结构体：(/usr/include/bits/dirent.h)

1. struct dirent {
   
2.        ino_t          d_ino;         /* inode number */
   
3.        off_t          d_off;         /* offset to the next dirent */
   
4.        unsigned short d_reclen;      /* length of this record */
   
5.        unsigned char  d_type;        /* type of file; not supportedby all file system types */
   
6.        char           d_name[256];   /* filename */
   
7. };

d_ino是目录中的文件的i-node节点号，通过d_ino可以找到该文件的i-node节点，而i-node节点中保存了文件的属性等信息。通过i-node节点就可以访问到文件的内容。
关于目录访问的一些函数：(/usr/include/dirent.h)

1. #include <sys/types.h>
   
2. #include <dirent.h>
   
3. 
   
4. DIR *opendir(const char *name);
   
5. DIR *fdopendir(int fd);
   
6. struct dirent *readdir(DIR *dirp);
   
7. int readdir_r(DIR *dirp, struct dirent *entry, struct dirent **result);
   
8. int closedir(DIR *dirp);
   
9. void rewinddir(DIR *dirp);

关于目录中文件的属性等信息使用struct stat结构体来描述的，其结构的定义如下： （/usr/include/bits/stat.h）

1. struct stat
   
2. {
   
3.     __dev_t st_dev;                 /* Device. */
4. 
   
5.     unsigned short int __pad1;      /* 用于填充对齐 */
6. 
   
7.     __ino_t   st_ino;               /* 32bit file serial number. */
8.     __mode_t  st_mode;              /* File mode. */
   
9.     __nlink_t st_nlink;             /* Link count. */
10. 
    
11.     __uid_t   st_uid;               /* User ID of the file's owner. */
    
12.     __gid_t   st_gid;               /* Group ID of the file's group.*/
13.     __dev_t   st_rdev;              /* Device number, if device. */
    
14. 
    
15.     unsigned short int __pad2;      /* 用于填充对齐 */
16. 
    
17.     __off_t     st_size;            /* Size of file, in bytes. */
18.     __blksize_t st_blksize;         /* Optimal block size for I/O. */
19.     __blkcnt_t  st_blocks;          /* Number 512-byte blocks allocated. */
    
20. 
    
21.     struct timespec st_atim;        /* Time of last access. */
    
22.     struct timespec st_mtim;        /* Time of last modification. */
    
23.     struct timespec st_ctim;        /* Time of last status change. */
    
24. 
    
25. # define st_atime st_atim.tv_sec    /* Backward compatibility. */
    
26. # define st_mtime st_mtim.tv_sec
    
27. # define st_ctime st_ctim.tv_sec
28. 
    
29.     __ino64_t st_ino;               /* File serial number. */
    
30. };

该结构体提供了关于文件(或者设备)的如下重要信息： st_mode      文件类型和许可权限 st_nlink      文件链接数 st_uid         文件属主id st_gid         文件属主所在组的id st_size        文件的字节数 st_blocks    文件所占的块数
“ACM”三个时间： st_atime     文件最后访问时间 (access time) st_mtime    文件最后修改时间 (modification time) st_ctime     文件属性/状态最后改变的时间 (change status time)
另外在/usr/include/sys/stat.h中提供了下列关于文件信息的宏定义：

1. typedef __dev_t     dev_t;
   
2. typedef __gid_t     gid_t;
   
3. typedef __ino_t     ino_t;
   
4. typedef __mode_t    mode_t;
   
5. typedef __nlink_t   nlink_t;
   
6. typedef __off_t     off_t;
   
7. typedef __uid_t     uid_t;
   
8. typedef __blkcnt_t  blkcnt_t;
   
9. typedef __blksize_t blksize_t;
10. 
    
11. /* Test macros for file types. */
12. 
    
13. #define __S_ISTYPE(mode, mask) (((mode) & __S_IFMT) == (mask))
    
14. 
    
15. #define S_ISDIR(mode) __S_ISTYPE((mode), __S_IFDIR)   // directory 目录文件类型
16. #define S_ISCHR(mode) __S_ISTYPE((mode), __S_IFCHR)   // char 字文件类型
17. #define S_ISBLK(mode) __S_ISTYPE((mode), __S_IFBLK)   // block 块文件类型
18. #define S_ISREG(mode) __S_ISTYPE((mode), __S_IFREG)   // regular 普通文件类型
19. #define S_ISFIFO(mode) __S_ISTYPE((mode), __S_IFIFO)  // FIFO 管道文件类型
20. #define S_ISLNK(mode) __S_ISTYPE((mode), __S_IFLNK)   // link 链接文件类型
21. #define S_ISSOCK(mode) __S_ISTYPE((mode), __S_IFSOCK) // sock 网络套接字文件类型
22. 
    
23. /* Protection bits. */
    
24. 
    
25. #define S_ISUID __S_ISUID     /* Set user ID on execution. */
    
26. #define S_ISGID __S_ISGID     /* Set group ID on execution. */
    
27. 
    
28. #define S_IRUSR __S_IREAD     /* Read by owner. */
    
29. #define S_IWUSR __S_IWRITE    /* Write by owner. */
    
30. #define S_IXUSR __S_IEXEC     /* Execute by owner. */
    
31. /* Read, write, and execute by owner. */
    
32. #define S_IRWXU (__S_IREAD|__S_IWRITE|__S_IEXEC)
    
33. 
    
34. #define S_IRGRP (S_IRUSR >> 3) /* Read by group. */
    
35. #define S_IWGRP (S_IWUSR >> 3) /* Write by group. */
    
36. #define S_IXGRP (S_IXUSR >> 3) /* Execute by group. */
    
37. /* Read, write, and execute by group. */
    
38. #define S_IRWXG (S_IRWXU >> 3)
    
39. 
    
40. #define S_IROTH (S_IRGRP >> 3) /* Read by others. */
    
41. #define S_IWOTH (S_IWGRP >> 3) /* Write by others. */
    
42. #define S_IXOTH (S_IXGRP >> 3) /* Execute by others. */
    
43. /* Read, write, and execute by others. */
    
44. #define S_IRWXO (S_IRWXG >> 3)
    
45. 
    
46. # define S_BLKSIZE 512         /* Block size for `st_blocks'. */

在上一篇博文http://blog.chinaunix.net/space.php?uid=25909722&do=blog&id=2856481中，我们学习了实现ls命令要涉及到的相关的结构体和函数。有了前面的基础，本文我们实实在在的实现ls命令：

1. #include <stdio.h>
   
2. #include <sys/types.h>
   
3. #include <dirent.h>
   
4. #include <sys/stat.h>
   
5. #include <string.h>
   
6. #include <time.h>
   
7. #include <pwd.h>
   
8. #include <grp.h>
   
9. 
   
10. void do_ls(char[]);
    
11. void do_stat(char*);
    
12. void show_file_info(char*, struct stat*);
    
13. void mode_str(int, char[]);
    
14. char *uid_str(uid_t);
    
15. char *gid_str(gid_t);
    
16. 
    
17. int main(int argc, char *argv[])
    
18. {
    
19.         if(argc == 1)
    
20.                 do_ls(".");
    
21.         else
    
22.                 while(--argc){
    
23.                         printf("%s: ", *++argv);
    
24.                         do_ls(*argv);
    
25.                 } 
    
26. 
    
27.         return 0;
    
28. }
    
29. 
    
30. void do_ls(char dirname[])
    
31. {
    
32.         DIR *dir_ptr;           /* the directory */
    
33.         struct dirent *direntp; /* each entry */
    
34.         char full_path[256];
    
35. 
    
36.         if((dir_ptr = opendir(dirname)) == NULL){
    
37.                 fprintf(stderr, "ls2: cannot open %s ", dirname);
38.         }else{
    
39.                 while((direntp = readdir(dir_ptr)) != NULL){
    
40.                         strcpy(full_path, dirname);
    
41.                         int dir_len = strlen(dirname);
    
42.                         if(dirname[dir_len - 1] != '/'){  /* 处理目录字符串最后没有‘/’的情况 */
43.                                 full_path[dir_len] = '/';
    
44.                                 strcpy(full_path + dir_len + 1, direntp->d_name);
    
45.                         }else
    
46.                                 strcpy(full_path + dir_len, direntp->d_name);
    
47. 
    
48.                         do_stat(full_path);
    
49.                 } 
    
50.                 closedir(dir_ptr);
    
51.         } 
    
52. } 
53. void do_stat(char *filename) /* 获得目录中文件的相关信息 */
54. {
    
55.         struct stat info;
    
56.         
57.         /* 如果filename最后没有‘/’的话，stat调用失败 */
58.         if(stat(filename, &info) == -1){ /* cannot stat */
    
59.                 perror("stat"); /* say why */
    
60.                 printf("filename:%s ", filename);
    
61.         }else{
    
62.                 char *pname = strrchr(filename, '/');
    
63.                 show_file_info(pname + 1, &info);
    
64.         }
    
65. }
    
66. 
    
67. void show_file_info(char *filename, struct stat *info_p) /* 打印文件的相关信息 */
68. {
    
69.         char modestr[11];
    
70. 
    
71.         mode_str(info_p->st_mode, modestr);
    
72. 
    
73.         printf("%s", modestr);
    
74.         printf("%3d ", (int)info_p->st_nlink);
    
75.         printf("%-8s", uid_str(info_p->st_uid));
    
76.         printf("%-8s", gid_str(info_p-