功能
该程序的功能包括:
- 列出指定目录下的所有文件和子目录
- 对列表进行排序,支持按照时间、名称等进行排序
- 支持展示文件的名称、大小、权限、修改时间等元信息
- 支持展示文件inode号和文件占用块数量(单位为4KB)
- 该程序还支持的参数有:
-a
:列出所有文件和子目录,包括隐藏文件和文件夹-l
:展示详细的文件元信息,包括文件权限、大小、修改时间、占用块数量、链接数等-R
:递归展示子目录下的文件信息-t
:按照时间进行排序-r
:逆序排序-i
:展示文件的inode号-s
:展示文件的占用块数量(单位为512字节)
使用该程序,只需要在终端中输入 ./zls
命令即可,默认情况下,它会展示当前所在目录下的所有文件和目录。如果想要指定一个目录进行展示,可以在命令中输入要展示的目录名。
函数
list 函数
list()
是最核心的函数,负责展示指定目录下的文件列表信息。该函数主要的实现逻辑包括:
- 首先打开指定目录,并读取目录下的所有文件和子目录
- 对读取到的文件和子目录进行排序
- 针对每一个文件和目录,展示它们的信息
- 在实现过程中,需要注意:如果该目录无法打开,说明该目录可能不存在或者无权访问,此时需要检查该路径是否为一个文件,如果是,则展示该文件的信息。
此外,如果参数中包含 -R
参数,则需要递归展示子目录下的文件列表。具体实现时,可以在每次读取到一个子目录时,调用 list 函数进行递归展示。
listfile 函数
listfile()
是 list()
中最核心的输出函数。该函数用于展示文件的信息,包括名称、大小、权限、修改时间等。使用 ANSI 控制字符可以实现对输出文本颜色的改变。
在实现过程中,需要注意:如果参数中包含 -l
参数,则需要展示详细的文件元信息。此时,需要通过调用 mod2str()
函数将文件权限码转化为字符串,并通过 uname()
和 gname()
将用户id和组id转化为用户名和组名。
parseParam 函数
parseParam()
函数负责解析命令行参数,并设置对应的展示 flag,以便在展示文件列表时能够根据 flag 进行展示。其核心实现逻辑为:针对每一个传入参数,检查其首字符是否为 -
,如果是则解析其中包含的flag。
在实现过程中,这里使用了一个宏定义,用于简化代码。不同的参数对应不同的 flag,因此这里使用了二进制位运算,每个 flag 对应一个二进制位,当设置 flag 后把对应二进制位置为 1
。使用位运算可以将多个 flag 组合在一起传入。
mod2str 函数
mod2str()
用于将文件权限码转化为字符串。权限编码由三个八进制数字组成,每个数字对应一个权限,分别为所有者、同组用户、其他用户。具体实现时,可以通过判断文件类型和各个权限位来将它们转化为字符串。返回的字符串长度为 10
。
num2str 函数
num2str()
函数用于将数字转化为字符串。该函数中使用了 sprintf()
对数字进行了格式化处理,可将其转化为对应的字符串。返回的字符串长度不定,根据传入的数字而定。
uname 函数和 gname 函数
uname()
和 gname()
分别用于将用户id和组id转化为用户名和组名。这里使用了 getpwuid()
和 getgrgid()
获取对应的用户信息和组信息,如果获取不到则返回该 id 的字符串形式。
ls
的功能基本实现,并支持了一些扩展性比较好的参数,可以通过该程序快速方便地展示文件列表信息。
#include <dirent.h> #include <grp.h> #include <linux/limits.h> #include <pwd.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <sys/stat.h> #include <sys/types.h> #include <time.h> void list(char dir[]); void listfile(struct stat* einfo, char fname[]); void parseParam(char arg[]); char* mod2str(int mod); char* num2str(unsigned int num); char* uname(gid_t uid); char* gname(gid_t gid); static unsigned param = 0; #define P_a 0b1 #define P_l 0b10 #define P_R 0b100 #define P_t 0b1000 #define P_r 0b10000 #define P_i 0b100000 #define P_s 0b1000000 int main(int argc, char* argv[]) { int havePath = 0; for (int i = 1; i < argc; i++) if (*argv[i] == '-') parseParam(argv[i]); else havePath++; while (--argc) if (**++argv != '-') list(*argv); if (!havePath) list("."); return 0; } void list(char dir[]) { // 打开目录 DIR* dirp = opendir(dir); if (!dirp) { closedir(dirp); struct stat einfo; if (stat(dir, &einfo) == -1) fprintf(stderr, "zls: 无法访问 '%s': 没有那个文件或目录。\n", dir); else if (!(param & P_R)) { listfile(&einfo, dir); printf("\n"); } return; } printf("%s:\n", dir); // 生成列表 int entc, enti[PATH_MAX]; struct entbrief { char name[NAME_MAX]; time_t mtime; }; struct entbrief* entv = malloc(sizeof(struct entbrief[PATH_MAX])); struct dirent* entp; for (entc = 0; (entp = readdir(dirp)) != NULL;) { if (!(param & P_a) && *entp->d_name == '.') continue; struct stat einfo; strcpy(entv[entc].name, entp->d_name); if (param & P_t) { char path[PATH_MAX]; sprintf(path, "%s/%s", dir, entp->d_name); if (stat(path, &einfo) == -1) continue; entv[entc].mtime = einfo.st_mtim.tv_sec; } enti[entc] = entc; entc++; } // 排序 for (int i = 1, j, temp; i < entc; i++) { temp = enti[i]; for (j = i; // 排序的condition比较长,所以称之为“悲伤的猪大排” j > 0 && !!(param & P_r) ^ (param & P_t ? entv[enti[j - 1]].mtime > entv[temp].mtime : strcmp(entv[enti[j - 1]].name, entv[temp].name) > 0); j--) enti[j] = enti[j - 1]; enti[j] = temp; } // 输出 for (int i = 0; i < entc; i++) { struct stat einfo; char path[PATH_MAX]; sprintf(path, "%s/%s", dir, entv[enti[i]].name); if (stat(path, &einfo) == -1) continue; listfile(&einfo, entv[enti[i]].name); printf(param & P_l || i % 5 == 4 ? "\n" : " \t"); } printf(param & P_l ? "\n" : "\n\n"); closedir(dirp); // 递归 for (int i = 0; i < entc && param & P_R; i++) { if (!strcmp(entv[i].name, ".") || !strcmp(entv[i].name, "..")) continue; char path[PATH_MAX]; sprintf(path, "%s/%s", dir, entv[i].name); list(path); } free(entv); } void listfile(struct stat* einfo, char fname[]) { if (param & P_i) printf("%8lu ", einfo->st_ino); if (param & P_s) // Zhilu 纠正:应该是4KB向上取整 printf("%4ld ", (einfo->st_size / 4096 * 4) + (einfo->st_size % 4096 ? 4 : 0)); if (param & P_l) { printf("%s ", mod2str(einfo->st_mode)); printf("%4d ", (int)einfo->st_nlink); printf("%-8s ", uname(einfo->st_uid)); printf("%-8s ", gname(einfo->st_gid)); printf("%8ld ", einfo->st_size); printf("%.12s ", 4 + ctime((const time_t*)&einfo->st_mtim)); } printf(S_ISDIR(einfo->st_mode) ? "\033[1;34m%-10s\033[0m" : "%-10s", fname); } void parseParam(char arg[]) { #define CheckParam(ch) \ if (*arg == *#ch) { \ param |= P_##ch; \ continue; \ } while (*++arg) { CheckParam(a); CheckParam(l); CheckParam(R); CheckParam(t); CheckParam(r); CheckParam(i); CheckParam(s); fprintf(stderr, "zls: 未知参数 '-%c'。\n", *arg); } #undef CheckParam } char* mod2str(int mod) { static char str[] = "----------"; str[0] = S_ISDIR(mod) ? 'd' : S_ISLNK(mod) ? 'l' : '-'; str[1] = mod & S_IRUSR ? 'r' : '-'; str[2] = mod & S_IWUSR ? 'w' : '-'; str[3] = mod & S_IXUSR ? 'x' : '-'; str[4] = mod & S_IRGRP ? 'r' : '-'; str[5] = mod & S_IWGRP ? 'w' : '-'; str[6] = mod & S_IXGRP ? 'x' : '-'; str[7] = mod & S_IROTH ? 'r' : '-'; str[8] = mod & S_IWOTH ? 'w' : '-'; str[9] = mod & S_IXOTH ? 'x' : '-'; return str; } char* num2str(unsigned int num) { static char str[NAME_MAX]; sprintf(str, "%d", num); return str; } char* uname(gid_t uid) { struct passwd* pwp = getpwuid(uid); return pwp ? pwp->pw_name : num2str(uid); } char* gname(gid_t gid) { struct group* grp = getgrgid(gid); return grp ? grp->gr_name : num2str(gid); }
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