<think>我们使用
opendir,
readdir,
closedir来遍历
目录，同时使用lstat获取每个文件的详细信息，然后格式化输出，实现ls-l的功能。ls-l的典型输出格式包括：文件权限、链接数、所有者、所属组、文件大小、最后修改时间、文件名。步骤：1.使用
opendir打开
目录。2.使用
readdir读取目录中的每一个条目。3.对于每个条目（除了"."和".."），使用lstat获取文件属性（注意：我们使用lstat而不是stat，因为lstat不会跟随符号链接）。4.从stat结构体中提取所需信息，并格式化为ls-l的样式。-文件类型和权限：使用st_mode字段，可以通过宏（如S_ISDIR）判断文件类型，然后使用位掩码解析权限。-硬链接数：st_nlink-所有者：st_uid->需要转换为用户名（可以使用getpwuid）-所属组：st_gid->需要转换为组名（可以使用getgrgid）-文件大小：st_size-最后修改时间：st_mtime->转换为字符串（可以使用strftime）-文件名：d_name5.注意：对于特殊文件（如符号链接），可能需要额外显示链接指向的目标（使用readlink）。注意：在实现中，我们可能需要跳过"."和".."
目录，以避免死循环（在递归遍历
目录时很重要，但这里只是当前
目录）。由于涉及用户名和组名的转换，我们需要包含<pwd.h>和<grp.h>。关于时间格式，通常ls-l显示的时间格式为“月日时间”（如果文件修改时间在6个月之内）或者“月日年”（6个月之外）。我们将编写一个函数来打印单个文件的详细信息。另外，我们还需要考虑输出对齐（比如使用printf的宽度控制）。示例代码结构：1.打开
目录，循环
读取条目。2.对每个条目调用lstat。3.打印文件信息。我们首先不考虑递归（即只处理当前
目录），类似ls-l。注意：符号链接的处理：我们使用lstat获取的是符号链接本身的信息，而stat会获取指向文件的信息。因此，在显示符号链接时，我们还需要显示其指向的目标（通过readlink）。但是，在标准的ls-l输出中，符号链接的格式为："lrwxrwxrwx1rootroot7Apr222020lib->usr/lib"因此，对于符号链接，我们在文件名后面额外打印"->"和链接目标。步骤：1.打开
目录（
opendir）2.
读取条目（
readdir），跳过"."和".."3.为每个条目拼接完整路径（如果传入的是
目录，则我们需要进入该
目录？但是我们的函数只处理当前
目录下的文件。因此，我们不需要拼接路径来获取文件属性？不对，因为当前
目录下的文件，在stat函数中需要路径。如果传入的路径是
目录，那么
目录下的文件需要加上
目录前缀才能正确获取stat。所以，我们需要拼接
目录名和文件名？）但是，用户执行我们的程序时，可能这样调用：./myls.或者./myls/etc，所以我们需要根据传入的路径来处理。在main函数中，我们打开传入的
目录（第一个参数），然后遍历该
目录下的所有文件，但是获取文件属性时，我们需要提供文件的完整路径（或者相对于当前
目录的路径）。因此，我们需要将
目录路径和文件名拼接起来。例如：如果传入的是/etc，那么要获取passwd文件的信息，我们需要拼接成"/etc/passwd"。注意：如果传入的是当前
目录"."，那么文件名为"test.txt"，则拼接为"./test.txt"？但是这样会有多余的"./"，实际上，我们可以直接使用"test.txt"来stat。但是，为了通用性（特别是
目录不是当前
目录的情况），我们使用路径拼接。因此，我们使用：charfilepath[PATH_MAX];snprintf(filepath,sizeof(filepath),"%s/%s",dirname,dp->d_name);然后对filepath调用lstat。但是，当dirname是根
目录"/"时，拼接后就是"/filename"，正确。步骤：1.验证参数个数，如果没有参数，默认使用当前
目录（"."）。2.打开
目录。3.遍历
目录项，跳过"."和".."4.拼接路径，获取lstat信息。5.打印文件信息。格式化输出函数（print_stat）：输入：文件路径（用于获取链接目标）和structstat结构体，以及文件名（不包含路径）我们将实现一个函数，将文件模式（st_mode）转换为字符串，如"-rwxr-xr-x"。文件类型转换：文件类型：S_ISLNK(st_mode)->'l'S_ISDIR(st_mode)->'d'S_ISCHR(st_mode)->'c'S_ISBLK(st_mode)->'b'S_ISFIFO(st_mode)->'p'S_ISSOCK(st_mode)->'s'否则为普通文件'-'权限：三组（所有者、组、其他），每组三位（读、写、执行）。我们可以用一个数组来表示权限，然后按位检查。具体实现：用一个字符数组perms[10]，然后依次设置：perms[0]=文件类型字符（如上）perms[1]=(st_mode&S_IRUSR)?'r'
:'-';perms[2]=(st_mode&S_IWUSR)?'w'
:'-';perms[3]=(st_mode&S_IXUSR)?'x'
:'-';...以此类推然后，用户名和组名通过getpwuid和getgrgid获得。时间格式化：使用strftime，但注意，ls的输出有两种格式。我们可以这样判断：time_tnow=time(NULL);doublediff=difftime(now,st.st_mtime);//秒数差//如果超过6个月（按180天算），则显示年份，否则显示时间但是注意：ls-l默认显示的是修改时间。例子：我们使用两个字符数组，一个用于近期的格式，一个用于远期的格式。符号链接的特殊处理：调用readlink获取链接目标，然后打印"文件名->目标"。注意：readlink需要目标缓冲区，并且不会添加结束符，需要我们手动添加。开始写代码，注意错误处理。由于代码较长，我们逐步构建。注意：获取用户名和组名可能失败，需要处理（如果失败则输出uid/gid的数值）。我们首先包含必要的头文件。</think>
### 使用
opendir/
readdir/
closedir 和 lstat 实现 ls -l 功能
#### 实现思路
1. **流程框架**
```mermaid
graph TD
A[启动程序] --> B{参数检查}
B --> |参数错误| C[打印用法并退出]
B --> |路径有效| D[
opendir 打开
目录]
D --> E{
读取目录项?}
E --> |是| F[
readdir 获取
目录项]
F --> G{是 . 或 .. ?}
G --> |是| E
G --> |否| H[lstat 获取文件信息]
H --> I[解析文件属性]
I --> J[格式化为 ls -l 输出]
J --> E
E --> |否| K[
closedir 关闭
目录]
K --> L[程序结束]
```
2. **核心函数说明**
- `
opendir()`：打开指定
目录流
- `
readdir()`：
读取目录项（返回 `dirent` 结构）
- `lstat()`：获取文件信息（填充 `stat` 结构）
- `
closedir()`：关闭
目录流
#### 完整实现代码
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <pwd.h>
#include <grp.h>
#include <time.h>
// 将文件模式转换为字符串表示
void mode_to_str(mode_t mode, char *str) {
// 文件类型
str[0] = S_ISDIR(mode) ? 'd'
:
S_ISLNK(mode) ? 'l'
:
S_ISCHR(mode) ? 'c'
:
S_ISBLK(mode) ? 'b'
:
S_ISFIFO(mode) ? 'p'
:
S_ISSOCK(mode) ? 's'
: '-';
// 权限位
str[1] = (mode & S_IRUSR) ? 'r'
: '-';
str[2] = (mode & S_IWUSR) ? 'w'
: '-';
str[3] = (mode & S_IXUSR) ? 'x'
: '-';
str[4] = (mode & S_IRGRP) ? 'r'
: '-';
str[5] = (mode & S_IWGRP) ? 'w'
: '-';
str[6] = (mode & S_IXGRP) ? 'x'
: '-';
str[7] = (mode & S_IROTH) ? 'r'
: '-';
str[8] = (mode & S_IWOTH) ? 'w'
: '-';
str[9] = (mode & S_IXOTH) ? 'x'
: '-';
str[10] = '\0';
}
int main(int argc, char *argv[]) {
if (argc != 2) {
fprintf(stderr, "用法
: %s <
目录路径>\n", argv[0]);
exit(EXIT_FAILURE);
}
DIR *dir =
opendir(argv[1]);
if (!dir) {
perror("
opendir");
exit(EXIT_FAILURE);
}
struct dirent *entry;
while ((entry =
readdir(dir)) != NULL) {
// 跳过 . 和 ..
if (strcmp(entry->d_name, ".") == 0 || strcmp(entry->d_name, "..") == 0)
continue;
char fullpath[PATH_MAX];
snprintf(fullpath, sizeof(fullpath), "%s/%s", argv[1], entry->d_name);
struct stat st;
if (lstat(fullpath, &st) == -1) { // 使用lstat不追踪符号链接
perror("lstat");
continue;
}
// 1. 文件权限和类型
char modestr[11];
mode_to_str(st.st_mode, modestr);
// 2. 链接数
nlink_t links = st.st_nlink;
// 3. 所有者
struct passwd *pw = getpwuid(st.st_uid);
char *owner = pw ? pw->pw_name
: "unknown";
// 4. 所属组
struct group *gr = getgrgid(st.st_gid);
char *group = gr ? gr->gr_name
: "unknown";
// 5. 文件大小
off_t size = st.st_size;
// 6. 修改时间
char timebuf[80];
struct tm *tm = localtime(&st.st_mtime);
strftime(timebuf, sizeof(timebuf), "%b %d %H
:%M", tm);
// 7. 输出格式化信息
printf("%s %2lu %-8s %-8s %8ld %s %s",
modestr,
(unsigned long)links,
owner,
group,
(long)size,
timebuf,
entry->d_name);
// 如果是符号链接，显示目标
if (S_ISLNK(st.st_mode)) {
char linkbuf[PATH_MAX];
ssize_t len = readlink(fullpath, linkbuf, sizeof(linkbuf) - 1);
if (len != -1) {
linkbuf[len] = '\0';
printf(" -> %s", linkbuf);
}
}
printf("\n");
}
closedir(dir);
return 0;
}
```
#### 关键函数解析
1. **`lstat()` vs `stat()`**
- 使用 `lstat()` 避免符号链接跟踪
- 确保显示链接文件本身的属性而非目标文件[^2]
```c
lstat("/path/to/file", &st); // 获取符号链接本身的信息
```
2. **文件类型检测**
```c
if (S_ISDIR(st.st_mode)) //
目录
if (S_ISREG(st.st_mode)) // 普通文件
if (S_ISLNK(st.st_mode)) // 符号链接
```
3. **属性转换函数**
- `getpwuid()`：UID → 用户名
- `getgrgid()`：GID → 组名
- `strftime()`：时间戳 → 可读格式
4. **符号链接处理**
```c
readlink("/path/to/symlink", buffer, size); //
读取链接目标
```
#### 编译与执行
```bash
# 编译
gcc myls.c -o myls
# 执行（对比系统命令）
./myls . # 自制命令
ls -l # 系统命令
```
#### 输出格式示例
```
drwxr-xr-x 2 user group 4096 Apr 15 10
:30 Documents
-rw-r--r-- 1 user group 1024 Apr 14 14
:25 report.txt
lrwxrwxrwx 1 user group 11 Apr 10 09
:15 link -> target/file
```
这篇博客介绍了Linux中读取目录的相关函数，如opendir和fdopendir，以及dirent结构体。文章阐述了目录的访问权限和其在不同Unix系统中的实现，并通过示例代码展示了如何使用这些函数遍历文件系统，同时提到了在处理符号链接时的注意事项。
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