fsize. Функция fsize - частный случай программы ls: она печатает размеры всех файлов, перечисленных в командной строке. Если какой-либо из файлов сам является каталогом, то, чтобы получить информацию о нем, fsize обращается сама к себе. Если аргументов в командной строке нет, то обрабатывается текущий каталог.
Для начала вспомним структуру файловой системы в UNIXe. Каталог - это файл, содержащий список имен файлов и некоторую информацию о том, где они расположены. "Место расположения" - это индекс, обеспечивающий доступ в другую таблицу, называемую "списком узлов inode". Для каждого файла имеется свой inode, где собрана вся информация о файле, за исключением его имени. Каждый элемент каталога состоит из двух частей: из имени файла и номера узла inode.
К сожалению, формат и точное содержимое каталога не одинаковы в разных версиях системы. Поэтому, чтобы переносимую компоненту отделить от непереносимой, разобьем нашу задачу на две. Внешний уровень определяет структуру, названную Dirent, и три подпрограммы opendir, readdir и closedir: в результате обеспечивается системно-независимый доступ к имени и номеру узла inode каждого элемента каталога. Мы будем писать программу fsize, рассчитывая на такой интерфейс, а затем покажем, как реализовать указанные функции для систем, использующих ту же структуру каталога, что и Version 7 и System V UNIX. Другие варианты оставим для упражнений.
Структура Dirent содержит номер узла inode и имя. Максимальная длина имени файла равна NAME_MAX - это значение системно-зависимо. Функция opendir возвращает указатель на структуру, названную DIR (по аналогии с FILE), которая используется функциями readdir и closedir. Эта информация сосредоточена в заголовочном файле dirent.h.
#define NAME_MAX 14 /* максимальная длина имени файла */
/* системно-зависимая величина */
typedef struct { /* универс. структура элемента каталога: */
long ino; /* номер inode */
char name[NAME_MAX+1]; /* имя + завершающий '\0' */
} Dirent;
typedef struct { /* минимальный DIR: без буферизации и т.д. */
int fd; /* файловый дескриптор каталога */
Dirent d; /* элемент каталога */
} DIR;
DIR *opendir(char *dirname);
Dirent *readdir(DIR *dfd);
void closedir(DIR *dfd);
Системный вызов stat получает имя файла и возвращает полную о нем информацию, содержащуюся в узле inode, или -1 в случае ошибки. Так,
char *name;
struct stat stbuf;
int stat(char *, struct stat *);
stat(name, &stbuf);
заполняет структуру stbuf информацией из узла inode о файле с именем name. Структура, описывающая возвращаемое функцией stat значение находится в ‹sys/stat.h› и выглядит примерно так:
struct stat /* информация из inode, возвращаемая stat */
{
dev_t st_dev; /* устройство */
ino_t st_ino; /* номер inode */
short st_mode; /* режимные биты */
short st_nlink; /* число связей с файлом */
short st_uid; /* имя пользователя-собственника */
short st_gid; /* имя группы собственника */
dev_t st_rdev; /* для специальных файлов */
off_t st_size; /* размер файла в символах */
time_t st_atime; /* время последнего использования */
time_t st_mtime; /* время последней модификации */
time_t st_ctime; /* время последнего изменения inode */
};
Большинство этих значений объясняется в комментариях. Типы, подобные dev_t и ino_t, определены в файле ‹sys/types.h›, который тоже нужно включить посредством #include.
Элемент st_mode содержит набор флажков, составляющих дополнительную информацию о файле. Определения флажков также содержатся в ‹sys/stat.h› нам потребуется только та его часть, которая имеет дело с типом файла
#define S_IFMT 0160000 /* тип файла */
#define S_IFDIR 0040000 /* каталог */
#define S_IFCHR 0020000 /* символьно-ориентированный */
#define S_IFBLK 0060000 /* блочно-ориентированный */
#define S_IFREG 0100000 /* обычный */
Теперь мы готовы приступить к написанию программы fsize. Если режимные биты (st_mode), полученные от stat, указывают, что файл не является каталогом, то можно взять его размер (st_size) и напечатать. Однако если файл - каталог, то мы должны обработать все его файлы, каждый из которых в свою очередь может быть каталогом. Обработка каталога - процесс рекурсивный.
Программа main просматривает параметры командной строки, передавая каждый аргумент функции fsize.
#include ‹stdio.h›
#include ‹string.h›
#include "syscalls.h"
#include ‹fcntl.h› /* флажки чтения и записи */
#include ‹sys/types.h› /* определения типов */
#include ‹sys/stat.h› /* структура, возвращаемая stat */
#include "dirent.h"
void fsize(char *);
/* печатает размер файлов */
main(int argc, char **argv) {
if (argc == 1) /* по умолчанию берется текущий каталог */
fsize(".");
else
while (--argc › 0)
fsize(*++argv);
return 0;
}
Функция fsize печатает размер файла. Однако, если файл - каталог, она сначала вызывает dirwalk, чтобы обработать все его файлы. Обратите внимание на то, как используются имена флажков S_IFMT и S_IFDIR из ‹sys/stat.h› при проверке, является ли файл каталогом. Здесь нужны скобки, поскольку приоритет оператора & ниже приоритета оператора ==.
int stat(char *, struct stat *);
void dirwalk(char *, void (*fcn)(char *));
/* fsize: печатает размер файла "name" */
void fsize(char *name)
{
struct stat stbuf;
if (stat(name, &stbuf) == -1) {
fprintf(stderr, "fsize: нет доступа к %s\n", name);
return;
}
if ((stbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
dirwalk(name, fsize);
printf("%8ld%s\n", stbuf.st_size, name);
}
Функция dirwalk - это универсальная программа, применяющая некоторую функцию к каждому файлу каталога. Она открывает каталог, с помощью цикла перебирает содержащиеся в нем файлы, применяя к каждому из них указанную функцию, затем закрывает каталог и осуществляет возврат. Так как fsize вызывает dirwalk на каждом каталоге, в этих двух функциях заложена косвенная рекурсия.
#define MAX_PATH 1024
/* dirwalk: применяет fcn ко всем файлам из dir */
void dirwalk(char *dir, void (*fcn)(char *))
{
char name[MAX_PATH];
Dirent *dp;
DIR *dfd;
if ((dfd = opendir(dir)) == NULL) {
fprintf(stderr, "dirwalk: не могу открыть %s\n", dir);
return;
}
while ((dp = readdir(dfd)) != NULL) {
if (strcmp(dp-›name, ".") == 0 || strcmp(dp-›name, "…") == 0)
continue; /* пропустить себя и родителя */
if (strlen(dir)+strlen(dp-›name) + 2 › sizeof(name))