本文档介绍了一个简单的C语言实现的ls命令，具备-l和-a选项，支持多个参数和缺省参数。程序能按照字典序排序文件名，对目录和可执行文件进行颜色标记，并显示文件的详细信息，如权限、大小和修改时间。通过opendir、readdir和stat等系统调用获取和处理文件信息，采用快速排序对文件名排序，并通过uid_to_name和gid_to_name函数将uid和gid转换为用户名和组名。
实现带-a-l的简单ls命令
实现功能
- 实现
-l、-a两个选项，输出样式基本参照系统的 ls 命令 - ⽀持传⼊多个参数
- ⽀持缺省参数
- 对于输出，依照⽂件名按照字典序排序
- 输出对⽬录和可执⾏⽂件带颜⾊
- 程序结束，成功返回0，失败返回⾮零值
代码
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<dirent.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<time.h>
#include<pwd.h>
#include<grp.h>
//根据uid打印名字
char *uid_to_name(uid_t uid)
{
struct passwd * getpwuid(),*pw_ptr;
static char numstr[10];
if((pw_ptr= getpwuid(uid))==NULL)
{
sprintf(numstr,"%d",uid);
return numstr;
}
else
return pw_ptr->pw_name;
}
char *gid_to_name(gid_t gid)
{
struct group *getgrgid(),*grp_ptr;
static char numstr[10];
if((grp_ptr=getgrgid(gid))==NULL)
{
sprintf(numstr,"%d",gid);
return numstr;
}
else
return grp_ptr->gr_name;
}
void print_more(struct stat* st)
{
int file_type = (st -> st_mode & 0170000);
char file_type_info[11];
//处理文件类型
switch(file_type)
{
case 0140000:
file_type_info[0] = 's';
break;
case 0120000:
file_type_info[0] = 'l';
break;
case 0100000:
file_type_info[0] = '-';
break;
case 0060000:
file_type_info[0] = 'b';
break;
case 0040000:
file_type_info[0] = 'd';
break;
case 0020000:
file_type_info[0] = 'c';
break;
case 0010000:
file_type_info[0] = 'f';
break;
}
//处理文件权限
file_type_info[1] = st -> st_mode & 0000400 ? 'r' : '-';
file_type_info[2] = st -> st_mode & 0000200 ? 'w' : '-';
file_type_info[3] = st -> st_mode & 0000100 ? 'x' : '-';
file_type_info[4] = st -> st_mode & 0000040 ? 'r' : '-';
file_type_info[5] = st -> st_mode & 0000020 ? 'w' : '-';
file_type_info[6] = st -> st_mode & 0000010 ? 'x' : '-';
file_type_info[7] = st -> st_mode & 0000004 ? 'r' : '-';
file_type_info[8] = st -> st_mode & 0000002 ? 'w' : '-';
file_type_info[9] = st -> st_mode & 0000001 ? 'x' : '-';
//处理文件修改时间
char* modify_time;
modify_time = ctime(&st -> st_mtime);
modify_time += 4;
modify_time[12] = 0;
//打印详细信息
printf("%s %ld %s %s %8ld %s ", file_type_info, st -> st_nlink,
uid_to_name(st -> st_uid), gid_to_name(st -> st_gid),
st -> st_size, modify_time);
}
int find_mid(char(*data)[512], int l, int r)
{
int mid = (l + r) / 2;
if(strcmp(data[l], data[mid]) > 0)
{
int t = l;
l = mid;
mid = t;
}
if(strcmp(data[mid], data[r]) > 0)
{
int t = mid;
mid = r;
r = t;
}
return mid;
}
void swap(char *a, char *b)
{
char t[512];
strcpy(t, a);
strcpy(a, b);
strcpy(b, t);
}
//使用快排对文件列表按字典序排序
void sort(char(*data)[512], int l, int r)
{
while(l < r)
{
int x = l, y = r;
int mid = find_mid(data, l, r);
do
{
while(strcmp(data[y], data[mid]) > 0)
y--;
while(strcmp(data[x], data[mid]) < 0)
x++;
if(x <= y)
{
swap(data[x++], data[y--]);
}
}
while(x <= y);
sort(data, x, r);
r = y;
}
}
int check_filename_color(int mode_bit)
{
int file_type = (mode_bit & 0170000);
if(file_type == 0040000) return 2;
if(mode_bit & 0000111) return 1;
return 0;
}
void printdir(char* dirname, int is_all, int is_more)
{
char pathname[512];
char names[256][512];
int cnt_name = 0;
DIR* dir;
struct dirent* dp;
struct stat st;
//打开目录
if(!(dir = opendir(dirname)))
{
perror("opendir");
exit(1);
}
//检索目录项，根据is_all决定是否过滤.开头文件
while(dp = readdir(dir))
{
if(!is_all && dp -> d_name[0] == '.')
continue;
strcpy(names[cnt_name++], dp -> d_name);
}
//对检索到的文件列表按字典序排序
sort(names, 0, cnt_name - 1);
//printf("[%s]\n", names[0]);
for(int i = 0; i < cnt_name; i++)
{
sprintf(pathname, "%s/%s", dirname, names[i]);
if(stat(pathname, &st) == -1)
{
perror("stat");
exit(1);
}
//（当前可省略）如果文件为目录，递归遍历该目录下的文件
/*
if(S_ISDIR(st.st_mode))
{
if(strcmp(dp -> d_name, ".") && strcmp(dp -> d_name, ".."))
printdir(pathname, ismore);
}
*/
if(is_more) print_more(&st);//显示详细信息
//标记文件名颜色：0表示默认，1表示绿色，2表示蓝色
int filename_color = check_filename_color(st.st_mode);
if(filename_color == 1)
{
printf("\33[1;32m%s\33[0m\n", pathname + 2);
}
else if(filename_color == 2)
{
printf("\33[1;34m%s\33[0m\n", pathname + 2);
}
else printf("%s\n", pathname + 2);
}
closedir(dir);
}
int main(int argc, char* argv[])
{
int is_all = 0, is_more = 0;
if(argc == 1)
{
printdir(".", is_all, is_more);
return 0;
}
if(argc > 1)
{
for(int i = 1; i < argc; i++)
{
if(argv[i][0] != '-') continue;
for(int j = 1; argv[i][j]; j++)
{
if(argv[i][j] == 'a') is_all = 1;
else if(argv[i][j] == 'l') is_more = 1;
else
{
printf("invalid option, please check again!\n");
exit(1);
}
}
}
}
int flag = 0;
for(int i = 1; i < argc; i++)
{
if(argv[i][0] == '-') continue;
flag = 1;
printdir(argv[i], is_all, is_more);
}
if(!flag) printdir(".", is_all, is_more);
return 0;
}
重要函数介绍
int main(int argc, char* argv[])：
- 功能：对于给出的参数，检索出目录名和选项，并调用
print_dir()。 - 参数：
int is_all：-a选项标志位int is_more：-l选项标志位int flag：目录是否缺省
void printdir(char* dirname, int is_all, int is_more)：
- 功能：按指定要求打印当前目录下的文件。
- 参数：
char* dirname：指定目录名int is_all：-a选项标志位int is_more：-l选项标志位int flag：目录是否缺省char pathname[512]：文件完整路径名char names[256][256]：记录需要打印的文件名的数组int cnt_name = 0：记录需要打印的文件名的数量DIR* dir：DIR指针，记录目录相关信息，可以用来读取目录项struct dirent* dp：dirent指针，储存目录项的信息struct stat st：记录inode的结构体
void sort(char(*data)[256], int x, int y)
- 功能：对数组中的文件名安装字典序进行排序，使用单边递归优化的快排实现。
- 参数：
char(*data)[256]：记录文件名的数组int x：数组的下边界int y：数组的上边界int lint rint mid： 每次循环遍历需要用到的左指针、右指针、哨兵指针
void print_more(struct stat* st)
- 功能：打印文件详细内容，与
ls -l基本一致。 - 参数：
struct stat* st：相当于文件的inode表int file_type：保存文件类型与权限信息的掩码，根据与运算结果转换成与ls -l内容一致的文件权限信息char file_type_info[11]：保存与ls -l内容一致文件类型与权限信息char* modify_time：储存文件信息最后一次被修改的时间，格式与ls -l一致。
运行截图
笔记
DIR dir中储存的是目录信息；通过DIR* opendir(char* dirname)可以打开文件，得到记录目录信息的结构体；再通过struct dirent* readdir(DIR* dir)可以循环得到目录中的目录项；最后通过struct stat*(char *pathname, struct stat *st)可以得到对应文件的stat结构体，相当于inode表，通过stat结构体和dirent结构体我们就可以得出文件的有关信息。- stat结构体中的
st_mode储存的是文件类型和文件权限的掩码，占6个八进制位。其中高2位为文件的类型信息，低4位储存文件的权限信息，文件权限信息高一位储存的是文件的特殊权限信息。
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