stat、fstat、lstat函数

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#linux #嵌入式应用开发文件编程

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本文介绍Linux下使用stat、fstat及lstat函数获取文件信息的方法，包括函数的使用方式、参数说明、返回值及错误处理等内容，并提供了一个具体的示例程序。

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说明：转载请注明出处

函数的具体信息如下表：

用于获取文件信息的函数

头文件	<sys/types.h> <sys/stat.h> <unistd.h>
函数形式	int stat(const char path, struct stat buf); int fstat(int filedes, struct stat buf); int lstat(const char path, struct stat *buf);
返回值	成功	失败	是否设置errno
返回值	0	-1	是

说明：

即使没有对该文件的读取权限，仍然可以获得文件信息。对于stat函数和lstat函数，如果是要获得处于某个目录下的文件信息，则要求对该文件所处的所有上级目录有相应的进入权限，即对目录要具有可执行权限（x）。

（1）：stat函数通过指向所处路径的指针获取相关文件信息，并将该文件信息写入函数的第二个参数，该参数是指向stat结构体的指针。

（2）：lstat函数与stat函数功能是几乎完全相同的。如果给出的文件或目录所处的路径是一个符号链接（符号链接可以理解成类似于windows操作系统中的快捷方式的概念），获得的将是该符号链接的信息，而不是符号链接指向文件的相关信息。

（3）：fstat函数与stat函数相同，只是调用的第一个参数换成了文件描述符。

stat结构体具体定义如下所示：

struct stat

{

dev_t st_dev;

ino_t st_ino;

mode_t st_mode;

nlink_t st_nlink;

uid_t st_uid;

gid_t st_gid;

dev_t st_rdev;

off_t st_size;

blksize_t st_blksize;

blkcnt_t st_blocks;

time_t st_atime;

time_t st_mtime;

time_t st_ctime;

};

参数含义：

st_dev :文件所处的磁盘设备ID号。

st_inode：inode索引号

st_mode：文件访问权限。Linux编程时遵循POSIX规范的，提供了如下的几个宏用于判断给出的路径所指向的类型，如下表：

POSIX中定义的检查文件类型的宏说明

宏定义形式	说明
S_ISREG(m)	是否为普通文件
S_ISDIR(m)	是否为目录
S_ISCHR(m)	是否为字符设备
S_ISBLK(m)	是否为块设备
S_ISFIFO(m)	是否为FIFO（命名管道文件，用于进程通信）
S_ISLNK(m)	是否为符号链接
S_ISSOCK(m)	是否为socket

Linux系统还定义了如下表所示的宏，来表示st_mode文件访问权限：

st_mode中定义的相关宏

宏定义	值	说明
S_IFMT	0170000	获得文件类型的屏蔽位
S_IFSOCK	0140000	socket
S_IFLNK	0120000	符号链接
S_IFREG	0100000	普通文件
S_IFBLK	0060000	块设备
S_IFDIR	0040000	目录
S_IFCHR	0020000	字符设备
S_IFIFO	0010000	FIFO文件
S_ISUID	0004000	设置了用户ID位
S_ISGID	0002000	设置了组ID位
S_ISVTX	0001000	设置了sticky位
S_IRWXU	00700	获得文件所有者权限的屏蔽位
S_IRUSR	00400	文件所有者具有读权限
S_IWUSR	00200	文件所有者具有写权限
S_IXUSR	00100	文件所有者具有执行权限
S_IRWXG	00070	获得文件所有者同组成员权限的屏蔽位
S_IRGRP	00040	文件所有者同组成员具有读权限
S_IWGRP	00020	文件所有者同组成员具有写权限
S_IXGRP	00010	文件所有者同组成员具有执行权限
S_IRWXO	00007	获得其他用户权限的屏蔽位
S_IROTH	00004	其他用户具有读权限
S_IWOTH	00002	其他用户具有写权限
S_IXOTH	00001	其他用户具有执行权限

st_nlink：该文件所具有的硬链接数

st_uid：文件所有者的用户ID号，该ID好是指哪个具体用户可以通过查看/etc/passwd文件获得。

st_gid：文件所有者所处的组ID。

st_rdev：如果所给出的路径指向的是某具体设备，该值将给出该设备的标识符信息。

st_size：对于常规文件，该值文件大小信息；对于符号链接，该值符号链接所指向的目录长度；对于设备文件，该值被赋值成0.

st_blksize：文件系统的块大小。

st_atime：文件的最后一次访问时间。

st_mtime：文件的最后一次修改时间。

st_ctime：对文件属性的最后一次修改时间。

错误信息：

EACCES：给出的文件所处路径没有访问权限。

EBADF：非法的文件描述符。

EFAULT：地址错误。

FLOOP：给出的文件所在路径中符号链接过多。

ENAMETOOLONG：文件名过长。

ENOENT：给出的文件所处路径不存在或路径为空字符串。

ENOMEM：内存不足。

ENOTDIR：给出的文件所处路径中含有不是目录的部分。

实例：

#include <stdio.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <unistd.h>

int main(int argc, char *argv[])

{

//定义类型为stat的结构体file_stat,用于保存获得的文件信息

struct stat file_stat;

//判断程序是否带有一个参数执行，如果不是，给出提示并且结束运行

if ( argc != 2 )

{

printf("Usage:%s filename\n", argv[0]);

return (1);

}

//调用stat函数，如果出现错误，给出错误信息，程序退出

if (stat(argv[1], &file_stat) == -1)

{

perror("Cannot get the information of the file!\n");

return (1);

}

//使用POSIX中定义的宏判断是否是常规文件

if ( S_ISREG(file_stat.st_mode) )

{

printf("%s is Regular File,Judged by S_ISREG\n", argv[1]);

}

//通过st_mode与S_IFREG的位运算判断是否是常规文件

if ( file_stat.st_mode & S_IFREG )

{

printf("%s is Regular File,Judged by bits calculateS_IFREG\n", argv[1]);

}

//通过S_ISDIR宏判断是否是目录

if ( S_ISDIR(file_stat.st_mode) )

{

printf("%s is Directory, Judged by S_ISDIR\n", argv[1]);

}

if ( file_stat.st_mode & S_IFDIR )

{

printf("%s is Directory, Judged by bits calculate S_IFDIR\n",argv[1]);

}

//输出file_stat中的其他文件信息

printf("Owner ID: %d, Group ID: %d\n", file_stat.st_uid,file_stat.st_gid);

printf("Permission: %o\n", file_stat.st_mode & 0x1ff);

printf("Last Access Time: %15s\n",ctime(&file_stat.st_atime));

printf("Last Modification Time: %15s\n",ctime(&file_stat.st_mtime));

printf("Last Status Change Time: %15s\n", ctime(&file_stat.st_ctime));

return (0);

}

代码中给出了两种用于判断给出参数类型的方法：一种是使用POSIX标准中定义的宏表达式；一种是通过位运算得到。在获得访问访问权限时，程序将获得的st_mode值与一个十六进制的数进行位运算，0x1ff换算成八进制就是777.。要获得文件所有者的权限，需要和0700进行位运算。要获得文件所有者所在组的权限，需要和0070进行位运算。而要获得其他用户的权限，需要和0007进行位运算。要获得3者的权限，需要和777进行位运算，也就是程序中使用的0x1ff。