开发中和linux命令功能相对应的一些函数整理

system函数

使用 system()函数可以很方便地在我们的程序当中执行任意 shell 命令，本小节来学习下 system()函数的用法，以及介绍 system()函数的实现方法。
首先来看看 system()函数原型，如下所示：
#include <stdlib.h>
int system(const char *command);
这是一个库函数，使用该函数需要包含头文件<stdlib.h>。
函数参数和返回值含义如下：
command：参数 command 指向需要执行的 shell 命令，以字符串的形式提供，譬如"ls -al"、"echo HelloWorld"等。
system()函数其内部的是通过调用 fork()、execl()以及 waitpid()这三个函数来实现它的功能，首先 system()会调用 fork()创建一个子进程来运行 shell（可以把这个子进程成为 shell 进程），并通过 shell 执行参数command 所指定的命令。譬如：
system("ls -la")
system("echo HelloWorld")
system()的返回值如下：
⚫ 当参数 command 为 NULL，如果 shell 可用则返回一个非 0 值，若不可用则返回 0；针对一些非UNIX 系统，该系统上可能是没有 shell 的，这样就会导致 shell 不可能；如果 command 参数不为NULL，则返回值从以下的各种情况所决定。
⚫ 如果无法创建子进程或无法获取子进程的终止状态，那么 system()返回-1；
⚫ 如果子进程不能执行 shell，则 system()的返回值就好像是子进程通过调用_exit(127)终止了；
⚫ 如果所有的系统调用都成功，system()函数会返回执行 command 的 shell 进程的终止状态。
system()的主要优点在于使用上方便简单，编程时无需自己处理对 fork()、exec 函数、waitpid()以及 exit()等调用细节，system()内部会代为处理；当然这些优点通常是以牺牲效率为代价的，使用 system()运行 shell命令需要至少创建两个进程，一个进程用于运行 shell、另外一个或多个进程则用于运行参数 command 中解析出来的命令，每一个命令都会调用一次 exec 函数来执行；所以从这里可以看出，使用 system()函数其效率会大打折扣，如果我们的程序对效率或速度有所要求，那么建议大家不是直接使用 system()。一般情况下均可使用。

检查文件权限access

文件的权限检查不单单只讨论文件本身的权限，还需要涉及到文件所在目录的权限，只有同时都满足了，才能通过操作系统的权限检查，进而才可以对文件进行相关操作；所以，程序当中对文件进行相关操作之前，需要先检查执行进程的用户是否对该文件拥有相应的权限。那如何检查呢？可以使用 access 系统调用，函数原型如下：
#include <unistd.h>
int access(const char *pathname, int mode);
函数参数和返回值含义如下：

pathname：需要进行权限检查的文件路径。

mode：该参数可以取以下值：

⚫ F_OK：检查文件是否存在

⚫ R_OK：检查是否拥有读权限

⚫ W_OK：检查是否拥有写权限

⚫ X_OK：检查是否拥有执行权限

除了可以单独使用之外，还可以通过按位或运算符" | "组合在一起。

返回值：检查项通过则返回 0，表示拥有相应的权限并且文件存在；否则返回-1，如果多个检查项组合在一起，只要其中任何一项不通过都会返回-1。

简单示例如下：

mkdir函数

mkdir 函数用于在文件系统中创建一个新的目录。以下是该函数的详细说明：

函数原型
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>

int mkdir(const char *pathname, mode_t mode);
参数说明

pathname: 要创建的目录路径名。

mode: 设置新创建目录的访问权限。常用的权限掩码包括：

S_IRWXU: 用户读、写和执行权限（00700）。

S_IRUSR (S_IREAD): 用户可读权限（00400）。

S_IWUSR (S_IWRITE): 用户可写权限（00200）。

S_IXUSR (S_IEXEC): 用户执行权限（00100）。

S_IRWXG: 组读、写和执行权限（00070）。

S_IRGRP: 组可读权限（00040）。

S_IWGRP: 组可写权限（00020）。

S_IXGRP: 组执行权限（00010）。

S_IRWXO: 其他用户读、写和执行权限（00007）。

S_IROTH: 其他用户可读权限（00004）。

S_IWOTH: 其他用户可写权限（00002）。

S_IXOTH: 其他用户执行权限（00001）。

返回值

成功时返回 0。

失败时返回 -1，并将错误记录到全局变量 errno 中。

示例代码
#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <errno.h>

int main() {
    const char *path = "/path/to/new_directory";
    int res = mkdir(path, S_IRWXU | S_IRWXG | S_IROTH | S_IXOTH); // 设置权限为775

    if (res == -1) {
        perror("Error creating directory");
        return errno;
    }
    printf("Directory created successfully
");
    return 0;
}
注意事项

权限问题：确保你有权限在指定路径下创建目录。

错误处理：使用 perror 或 strerror(errno) 来获取详细的错误信息。

递归创建：如果需要递归创建嵌套目录，可以使用自定义函数逐级创建每个目录。

跨平台兼容性：不同操作系统上的实现可能有所不同。例如，Windows系统使用 _mkdir 函数。

opendir函数

opendir 是一个用于打开目录的函数，通常在 C 语言中使用。该函数定义在 <dirent.h> 头文件中。opendir 返回一个指向 DIR 类型对象的指针，该对象可以用于遍历目录中的文件和子目录。

以下是 opendir 函数的基本用法：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dirent.h>

int main() {
    const char *path = "."; // 当前目录
    DIR *dir;
    struct dirent *entry;

    // 打开目录
    dir = opendir(path);
    if (dir == NULL) {
        perror("opendir");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // 读取目录中的每个条目
    while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {
        printf("%s", entry->d_name);
    }

    // 关闭目录
    closedir(dir);

    return EXIT_SUCCESS;
}
在这个示例中：

opendir 函数被用来打开指定路径的目录。如果成功，它返回一个指向 DIR 结构体的指针；如果失败，则返回 NULL 并设置 errno。

readdir 函数被用来读取目录中的一个条目（文件或子目录）。每次调用 readdir 都会返回下一个条目，直到没有更多条目为止。

closedir 函数被用来关闭之前打开的目录。

参数

const char *path: 要打开的目录的路径。如果传递 ".", 表示当前目录；传递 "..", 表示父目录。

返回值

成功时返回一个指向 DIR 结构体的指针，该结构体可以用来访问目录内容。

失败时返回 NULL，并设置 errno 以指示错误原因。

错误处理

常见的错误包括路径不存在、权限不足等。可以通过 perror 函数打印详细的错误信息。

注意事项

确保在使用完目录后调用 closedir 来释放资源。

使用 readdir 读取目录内容时，要注意处理可能的错误情况，例如目录中途被修改等。

ftw函数

ftw（File Tree Walk）函数是一个用于遍历目录树的函数，定义在 <ftw.h> 头文件中。它通过递归的方式遍历指定目录下的所有文件和子目录，并对每个文件或子目录调用用户提供的回调函数进行处理。

以下是 ftw 函数的基本用法：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <ftw.h>
#include <unistd.h>

// 用户定义的回调函数
int my_callback(const char *filepath, const struct stat *info, int type, struct FTW *pathinfo) {
    printf("File: %s", filepath);
    return 0; // 返回0继续遍历，返回非0停止遍历
}

int main() {
    const char *path = "."; // 当前目录

    // 调用ftw函数遍历目录树
    if (ftw(path, my_callback) == -1) {
        perror("ftw");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    return EXIT_SUCCESS;
}
在这个示例中：

my_callback 是用户定义的回调函数，每次 ftw 遇到一个文件或子目录时都会调用这个函数。

ftw 函数被用来遍历指定路径的目录树。如果成功，它会返回0；如果失败，则返回-1并设置 errno。

参数

const char *path: 要遍历的目录路径。如果传递 ".", 表示当前目录；传递 "..", 表示父目录。

int (*callback)(const char *filepath, const struct stat *info, int type, struct FTW *pathinfo): 用户提供的回调函数，每当遍历到一个文件或子目录时都会调用这个函数。

回调函数参数

const char *filepath: 当前文件或子目录的路径。

const struct stat *info: 指向 stat 结构体的指针，包含文件的状态信息。

int type: 文件类型，可能是以下几种：

FTW_D: 目录。

FTW_DNR: 不可读目录。

FTW_DP: 符号链接指向的目录。

FTW_F: 普通文件。

FTW_NS: 无法访问的文件。

FTW_SL: 符号链接。

FTW_SLN: 不可读的符号链接。

struct FTW *pathinfo: 指向 FTW 结构体的指针，包含了额外的信息。

返回值

成功时返回0。

失败时返回-1，并设置 errno 以指示错误原因。

注意事项

确保回调函数正确处理各种文件类型和错误情况。

ftw 不会自动处理符号链接，对于符号链接需要特别小心，以免陷入无限循环。

补充：

ftw(dir, cb ,1000)

ftw 函数的第三个参数是 nopenfd，它指定了在遍历目录树时可以同时打开的文件描述符的最大数量。这个参数用于限制并发打开的文件数，以避免资源耗尽的问题。

unlink函数

unlink函数是一个用于删除文件的系统调用。以下是关于unlink函数的具体介绍：

函数原型

头文件：#include <unistd.h>。

函数原型：int unlink(const char *pathname)。

参数说明：pathname是要删除的文件路径，可以是相对路径或绝对路径。

工作原理

连接数检查：unlink函数会先检查文件系统中此文件的连接数是否为1，如果不是1说明此文件还有其他链接对象，因此只对此文件的连接数进行减1操作。

实际删除：若连接数为1，并且在此时没有任何进程打开该文件，此内容才会真正地被删除掉。在有进程打开此文件的情况下，则暂时不会删除，直到所有打开该文件的进程都结束时文件就会被删除。

返回值

成功：成功执行时，返回0。

失败：失败返回-1，并设置相应的错误码。

使用场景

文件管理：unlink函数常用于日常文件管理中的文件删除操作。

临时文件处理：在程序运行过程中可能会产生一些临时文件，使用unlink函数可以方便地将这些临时文件删除。

数据安全：在某些情况下，为了确保数据安全，需要频繁删除敏感信息的文件。

总的来说，unlink函数是Linux系统中一个非常重要的系统调用，它提供了一种从文件系统中删除文件的方法。在使用unlink函数时，需要注意其对文件连接数的影响以及可能的错误情况。

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system函数

检查文件权限access

mkdir函数

opendir函数

ftw函数

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