Linux目录操作学习总结

一、核心概念

1. 目录的本质

   • Linux中目录是一种特殊文件，存储当前目录下的文件及子目录信息。
   • 根目录为/，所有文件和目录均从根目录开始组织。

2. 目录操作核心函数

   • 打开目录：DIR *opendir(const char *name)
   • 读取目录项：struct dirent *readdir(DIR *dir)
   • 关闭目录：int closedir(DIR *dir)
   • 创建目录：int mkdir(const char *pathname, mode_t mode)
   • 删除空目录：int rmdir(const char *dirname)
   • 重命名/删除文件：int rename(const char *oldpath, const char *newpath)、int remove(const char *pathname)

二、关键数据结构

1. DIR结构体

typedef struct __dirstream DIR;  // 表示目录流，用于操作目录

• 通过opendir返回的DIR*指针管理目录流。

2. dirent结构体

struct dirent {
    ino_t d_ino;           // 索引节点号
    off_t d_off;           // 目录文件中的偏移
    unsigned short d_reclen; // 记录长度
    unsigned char d_type;   // 文件类型标识
    char d_name[256];      // 文件名（最长255字符）
};

• d_type取值：

  enum {
      DT_UNKNOWN = 0,    // 未知类型
      DT_FIFO = 1,        // 管道文件
      DT_CHR = 2,         // 字符设备文件
      DT_DIR = 4,         // 目录
      DT_BLK = 6,         // 块设备文件
      DT_REG = 8,         // 普通文件
      DT_LNK = 10,        // 符号链接
      DT_SOCK = 12        // 套接字文件
  };
  

三、目录操作函数详解

1. 遍历目录并输出文件信息

#include <dirent.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    DIR *dir = opendir(".");  // 打开当前目录
    if (!dir) {
        perror("目录打开失败");
        return 1;
    }

    struct dirent *entry;
    while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {  // 逐项读取目录内容
        printf("文件名: %-20s 类型: ", entry->d_name);
        switch (entry->d_type) {
            case DT_REG:  printf("普通文件\n"); break;
            case DT_DIR: printf("目录\n"); break;
            case DT_LNK: printf("符号链接\n"); break;
            default:      printf("其他类型\n");
        }
    }

    closedir(dir);  // 关闭目录
    return 0;
}

输出示例：

文件名: .                  类型: 目录
文件名: ..                 类型: 目录
文件名: test.txt          类型: 普通文件
文件名: link              类型: 符号链接

2. 创建目录并检查权限

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

int main() {
    if (mkdir("new_dir", 0755) == -1) {  // 创建目录，权限为rwxr-xr-x
        perror("目录创建失败");
        return 1;
    }
    printf("目录创建成功\n");
    return 0;
}

输出：

目录创建成功

四、综合例题

题目：实现类似ls -l的功能，输出目录下文件的详细信息（名称、类型、inode号）。

#include <dirent.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>

int main() {
    DIR *dir = opendir(".");
    if (!dir) {
        perror("目录打开失败");
        return 1;
    }

    struct dirent *entry;
    struct stat st;

    while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {
        if (stat(entry->d_name, &st) == -1) {
            perror("stat失败");
            continue;
        }
        printf("文件名: %-15s Inode: %-8lu 类型: ", entry->d_name, st.st_ino);
        switch (entry->d_type) {
            case DT_REG:  printf("普通文件\n"); break;
            case DT_DIR: printf("目录\n"); break;
            case DT_LNK: printf("符号链接\n"); break;
            default:      printf("其他类型\n");
        }
    }

    closedir(dir);
    return 0;
}

输出示例：

文件名: .               Inode: 123456   类型: 目录
文件名: test.txt        Inode: 789012   类型: 普通文件
文件名: link            Inode: 345678   类型: 符号链接

五、常见问题

1. 目录遍历遗漏：readdir不会自动过滤.（当前目录）和..（上级目录），需手动处理。
2. 文件类型判断：d_type可能返回DT_UNKNOWN（如某些文件系统不支持），此时需用stat函数进一步检查。
3. 权限不足：创建目录时需确保父目录有写权限。

总结

1. 核心操作：打开、遍历、关闭目录是目录操作的基础，需熟练使用opendir、readdir、closedir。
2. 数据结构：dirent结构体提供文件名和类型，结合stat可获取更详细属性（如inode、大小）。
3. 应用场景：
   • 文件管理器开发
   • 批量文件处理（如备份、清理）
   • 系统工具实现（如ls、find）

通过结合目录操作函数和文件属性查询，可实现复杂的文件系统管理功能。