纸鹿本鹿摘要

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 函数是最核心的函数,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 函数是 list 函数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 unamegname 函数将用户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 函数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 函数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 函数和 gname 函数分别用于将用户id和组id转化为用户名和组名。这里使用了 getpwuidgetgrgid 函数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。

总的来说,该程序实现了一个基本的 ls 功能,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);
}