Linux之連結

一、連結以及基礎知識

本章導讀中給大家稍微提了一下的是硬連結，在介紹前面 stat 函數提到過符号連結，不過這硬連結，符号連結和連結完全不是一回事。

在 linux 中，檔案目錄包含檔案名清單，每一個檔案名對應一個 inode 編号。每個檔案名叫目錄項，每個名字到 inode 的映射叫連結。

類似 windows 下的快捷方式叫做符号連結（軟連接配接）和硬連結。雖然有點繞口，但是在 linux 程式設計的書籍在最開始就是這麼翻譯過來的，能夠了解就行了。

前面強調過在 linux 系統中每一個 inode 都是唯一的，但是發現，如下圖所示，在最小系統下使用指令“ls -i”，會發現兩個相同的 inode。

其實這就是硬連結，硬連結的個數可以是多個。

和硬連結對應的是軟連結，也可以叫符号連結或者symlinks，軟連接配接不是檔案系統的檔案名和 inode 的映射，而是一種指針，在運作的時候解釋。

在 linux 指令中，有 ln 指令可以建立連結，如下圖所示，使用“man ln”檢視一下。

如上圖所示，可以看到關于ln的功能描述。它是用來建立一個TARGET到真實的檔案的link（連結）。這也算是 linux 中一種特殊的檔案，就像 windows 下的快捷方式，也屬于 window下的檔案。

二、硬連結 link

1、使用 man 學習 link 函數

如下圖所示，使用指令“man 2 link”。

最後介紹一下 link 函數。

int link(const char *oldpath, const char *newpath);
//參數*oldpath：已有的檔案路徑。
//參數*newpath：建立的硬連結檔案路徑。
//傳回值：成功傳回 0，錯誤傳回-1。
           

2、函數例程

編寫簡單的 link.c 檔案測試 link 函數。

#include <stdio.h>
//link函數頭檔案
#include <unistd.h>

int main(int argc,char *argv[])
{
	int ret;
	
	if(argc <3){
		printf("\nPlease input file path\n");
		return 1;
	}

//測試link函數
	ret = link(argv[1],argv[2]);
	if(ret)
	{
		printf("link failed");
		return 1;
	}
	printf("link %s to %s success!\n",argv[1],argv[2]);
	
	return 0;
}
           

3、運作結果

如下圖所示，使用 vi 編輯器建立一個 linktest.c 檔案。檔案中内容為“hello linux link!”

接着運作程式，如下圖所示。

然後使用 ls -i指令檢視，如下圖所示。

如上圖所示，可以看到硬連結建立的完全一樣的檔案，inode 是相同的。

使用 vi 指令打開 linktest，檢視其中的内容。如下圖所示，一模一樣。

三、符号連結 symlink

1、使用 man 學習 symlink 函數

如下圖所示，使用指令“man 2 symlink”。函數 symlink 和 link 函數用法差不多。

接着介紹一下 symlink 的用法。

int symlink(const char *oldpath, const char *newpath);
//參數*oldpath：已有的檔案路徑。
//參數*newpath：建立的符号連結檔案路徑。
//傳回值：成功傳回 0，錯誤傳回-1。
           

2、函數例程

編寫簡單的 symlink.c 檔案測試 symlink 函數。

#include <stdio.h>
//symlink函數頭檔案
#include <unistd.h>

int main(int argc,char *argv[])
{
	int ret;
	
	if(argc <3){
		printf("\nPlease input file path\n");
		return 1;
	}

//測試symlink函數
	ret = symlink(argv[1],argv[2]);
	if(ret)
	{
		printf("symlink failed");
		return 1;
	}
	printf("symlink %s to %s success!\n",argv[1],argv[2]);
	
	return 0;
}
           

3、運作結果

使用程式給前一個實驗中 linktest.c 檔案建立軟連接配接，如下圖所示。運作程式如下。

如下圖所示，使用 ls 指令檢視建立的軟連接配接檔案，可以發現和之前的并不是同一個檔案，inode 不一樣，說明是不同的檔案。

使用指令vi symlink.c打開之後也是顯示同樣的内容，如下圖所示。

四、解除連結 unlink

1、 使用 man 學習 unlink 函數

如下圖所示，使用指令“ man 2 unlink”。

接着介紹一下 unlinke 的用法。

int unlink(const char *pathname);參數：
//參數*pathname：連結檔案的路徑。
//傳回值：成功傳回 0，錯誤傳回-1。
//當 unlink 指向的是軟連結，則會删除軟連結，不會删除目标檔案。
//當 unlink 指向的是硬連結，如果，如果是最後一個連結，則就相當于删除了檔案。
           

另外還有一個 remove 函數，可以直接用來删除 path。

如果 path 是目錄則 remove 調用 rmdir。

如果 path 是檔案則 remove 調用 unlink。

2、函數例程

編寫簡單的 unlink.c 檔案測試 unlink 函數。

#include <stdio.h>
//unlink函數頭檔案
#include <unistd.h>

int main(int argc,char *argv[])
{
	int ret;
	
	if(argc <2){
		printf("\nPlease input file path\n");
		return 1;
	}

//測試unlink函數
	ret = unlink(argv[1]);
	if(ret)
	{
		printf("unlink failed");
		return 1;
	}
	printf("unlink %s is success!\n",argv[1]);
	
	return 0;
}
           

3、運作結果

運作程式如下所示，這裡取消了前一個實驗建立的軟連接配接檔案。

五、拷貝檔案

檔案進行中拷貝和移動檔案是最基本的操作。可以通過 cp 指令和 mv 指令實作。mv 可以了解為“重命名”；

cp 拷貝要注意和建立硬連結區分開來，硬連結的 inode 是相同，它們是同一個檔案，但是 cp 拷貝之後，inode 索引節點是不同的，它們是不同的檔案。

1、拷貝簡介

Linux 下并沒有專門的拷貝函數和接口，需要通過 open，read，wite 等檔案操作函數實作。

如下圖所示，是 linux 下拷貝的流程圖。

一般步驟是 open 之後将資料讀至記憶體，然後寫入新的檔案。

2、拷貝例程

編寫簡單的 cpfile.c 檔案完成拷貝功能。

#include <stdio.h>

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

//argv[1] is oldpath ; argv[2] is newpath
#define LENTH 1024
int main(int argc,char *argv[])
{
	int fds,fdt;
	char buffer[LENTH];
	char *fileold,*filenew;
	
	fileold = argv[1];
	filenew = argv[2];
	
	if(argc <3){
		printf("\nPlease input file path\n");
		return 1;
	}

	//打開oldpath		
	fds = open(fileold,O_RDWR);
	if(fds<0)
	{
		printf("Please make sure file path\n");
		return 1;
	}
	
	//打開newpath,如果沒有則建立目标檔案
	fdt = open(filenew,O_WRONLY|O_CREAT);
	if(fdt<0)
	{
		printf("Please make sure file path\n");
		return 1;
	}

	//讀和寫操作
	while(read(fds,buffer,LENTH)){
		write(fdt,buffer,strlen(buffer));
	}
	
	//關閉檔案
	close(fds);
	close(fdt);
	
	printf("cp to finished!\n");
	printf("cp %s to %s success!\n",fileold,filenew);
	return 0;
}
           

3、運作結果

運作程式如下圖所示，用到了前面實驗建立的 linktest.c 檔案。

接着檢視一下 cptest 檔案，和原來的 linktest.c 不是同一個檔案。

打開複制生成的 cptest 檔案，内容沒變，如下圖所示。

六、移動檔案

1、使用 man 學習 rename 函數

Linux 下移動檔案可以使用 rename 實作。如下圖所示，使用指令“man 2 rename”，檢視 rename 文檔。

最後介紹一下 rename 函數。

int rename(const char *oldpath, const char *newpath);
//參數*oldpath：舊的檔案路徑。
//參數*newpath：新的檔案路徑。
//傳回值：成功傳回 0，錯誤傳回-1。
           

2、函數例程

#include <stdio.h>

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

//argv[1] is oldpath ; argv[2] is newpath
int main(int argc,char *argv[])
{
	int ret;
	if(argc < 3){
		printf("\nPlease input file path\n");
		return 1;
	}
	if(ret = rename(argv[1],argv[2])){
		printf("\nerr\n");
	}
		
	printf("rename %s to %s success!\n",argv[1],argv[2]);
	return 0;
}
           

3、運作結果

運作程式如下。

接着使用 ls 指令檢視，有新的 renametest 檔案，原來的檔案 cptes 消失了。