刚好把 Linux/UNIX 编程中的文件和IO部分学完了，就想编写个 ls 命令练习一下，本以为很简单，调用个 stat 就完事了，没想到前前后后弄了七八个小时，90%的时间都用在格式化（像 ls -l 中的对齐）输出了，反反复复改了好几遍。
一共实现了常用的四个选项：-a -h -l -d。可以从命令行参数中同时接受多个目录和文件，然后分开输出。
演示：
-a 命令：
-l 和 -h 命令：
-d 命令：
参数同时接受多个文件和目录名：
思路：
先使用 getopt 解析选项
然后判断参数有没有目录或文件（通过 operand 标志变量），没有的话仅输出进程当前目录
有的话将参数中的文件和目录分开（files 和 dirs数组），然后输出信息
因为要格式化输出，所以得将目录中所有项目读取完成后并转换成字符串形式（get_stat_str）才能获得长度最长的某个信息（如，文件名，尺寸），而目录中的文件数目又事先不可知，所以用链表结构（stat_str）将所有目录中所有文件的信息存储下来。
代码：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dirent.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <limits.h>
#include <pwd.h>
#include <grp.h>
#define err_exit(func) {perror(func); exit(EXIT_FAILURE);} //打印出错函数，并结束程序
#define max(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b)) typedef struct stat_str{ //字符串形式的stat信息
char fname[NAME_MAX]; //大概长度，不严谨
char user[20];
char group[20];
char size[16];
char time[13];
char mode[11];
char nlink[5];
struct stat_str *next; //链表结构，因为需要预先获得目录里的所有项（为了控制格式化），但数目不确定，所以用链表保存
} st_str; int nlink_maxlen = 0, user_maxlen = 0, group_maxlen = 0, size_maxlen = 0; //字符串形式的最大长度，为了格式化构造字符串
int ARG_L = 0, ARG_A = 0, ARG_H = 0, ARG_D = 0; //参数是否定义 //解析选项
void analyse_opt(int argc, char* argv[]);
//将文件大小（字节数）转换成易读(human readable)的形式
void human_readable(off_t bytes, char *szbuf);
//构造文件的详细信息
void build_line(const st_str *stat_strbuf, char* fmtstrbuf);
//打印目录信息
void print_dir_info(const char *dir);
//获得文件信息的str形式
void get_stat_str(const struct stat* stbuf, const char* fname, st_str *strbuf); int main(int argc, char* argv[]) {
struct stat stbuf;
st_str st_strbuf;
int no_operand = 1; //是否没有操作数
analyse_opt(argc, argv); //解析选项 //分别获得目录和其他文件，为了格式化输出
char *files[argc-1], *dirs[argc-1];
int nf = 0, nd = 0;
for(int i = 1; i < argc; i++){
if(argv[i][0] == '-') //跳过选项
continue;
else
no_operand = 0;
if(-1 == lstat(argv[i], &stbuf))
err_exit("lstat");
if(S_ISDIR(stbuf.st_mode))
dirs[nd++] = argv[i];
else
files[nf++] = argv[i];
} if(no_operand){
//命令行没有输入路径
print_dir_info(".");
} else {
//先列出文件的信息
for(int i = 0; i < nf; i++){
char fmtstrbuf[256];
if(-1 == lstat(files[i], &stbuf))
err_exit("lstat");
get_stat_str(&stbuf, files[i], &st_strbuf);
if(ARG_L){
build_line(&st_strbuf, fmtstrbuf);
puts(fmtstrbuf);
} else {
puts(files[i]);
}
}
//再列出目录的信息
for(int i = 0; i < nd; i++){
if(nf > 0)
printf("\n%s:\n", dirs[i]);
print_dir_info(dirs[i]);
}
}
return 0;
} void analyse_opt(int argc, char* argv[]){
int opt;
while((opt = getopt(argc, argv, "lahd")) != -1){
switch (opt) {
case 'l':
ARG_L = 1;
break;
case 'a':
ARG_A = 1;
break;
case 'h':
ARG_H = 1;
break;
case 'd':
ARG_D = 1;
break;
}
}
} void human_readable(off_t nbytes, char *szbuf){
if(nbytes < 1024)
sprintf(szbuf, "%ld\0", nbytes);
else if(nbytes < 1024 * 1024)
sprintf(szbuf, "%.1lfK\0", (double)nbytes / 1024);
else if(nbytes < 1024 * 1024 * 1024)
sprintf(szbuf, "%.1lfM\0", (double)nbytes / 1024 / 1024);
else
sprintf(szbuf, "%.1lfG\0", (double)nbytes / 1024 / 1024 / 1024);
} void get_stat_str(const struct stat* stbuf, const char* fname, st_str *strbuf){
//mode
sprintf(strbuf->mode, "%c%c%c%c%c%c%c%c%c%c",
S_ISREG(stbuf->st_mode) ? '-' : (
S_ISDIR(stbuf->st_mode) ? 'd' : (
S_ISBLK(stbuf->st_mode) ? 'b' : (
S_ISCHR(stbuf->st_mode) ? 'c' : 'l'
)
)
),
(S_IRUSR & stbuf->st_mode ) ? 'r' : '-',
(S_IWUSR & stbuf->st_mode ) ? 'w' : '-',
(S_IXUSR & stbuf->st_mode ) ? 'x' : '-',
(S_IRGRP & stbuf->st_mode ) ? 'r' : '-',
(S_IWGRP & stbuf->st_mode ) ? 'w' : '-',
(S_IXGRP & stbuf->st_mode ) ? 'x' : '-',
(S_IROTH & stbuf->st_mode ) ? 'r' : '-',
(S_IWOTH & stbuf->st_mode ) ? 'w' : '-',
(S_IXOTH & stbuf->st_mode ) ? 'x' : '-' );
//nlink
sprintf(strbuf->nlink, "%ld\0", stbuf->st_nlink);
nlink_maxlen = max(nlink_maxlen, strlen(strbuf->nlink));
//user, group
sprintf(strbuf->user, "%s\0", getpwuid(stbuf->st_uid)->pw_name);
sprintf(strbuf->group, "%s\0", getgrgid(stbuf->st_gid)->gr_name);
user_maxlen = max(user_maxlen, strlen(strbuf->user));
group_maxlen = max(group_maxlen, strlen(strbuf->group));
//size
if(ARG_H){
char szbuf[16];
human_readable(stbuf->st_size, szbuf);
sprintf(strbuf->size, "%s\0", szbuf);
} else {
sprintf(strbuf->size, "%ld\0", stbuf->st_size);
}
size_maxlen = max(size_maxlen, strlen(strbuf->size));
//time
strftime(strbuf->time, 13, "%b %d %H:%M\0", localtime(&(stbuf->st_mtime)));
//fname
sprintf(strbuf->fname, "%s\0", fname); } void build_line(const st_str *stat_strbuf, char* fmtstrbuf){
char fmt[32];
sprintf(fmt, "%%s %%%ds %%-%ds %%-%ds %%%ds %%s %%s\0", nlink_maxlen, user_maxlen, group_maxlen, size_maxlen);
// puts(fmt);
if((stat_strbuf->mode)[0] == 'd')
strcat(stat_strbuf->fname, "/");
sprintf(fmtstrbuf, fmt, stat_strbuf->mode, stat_strbuf->nlink, stat_strbuf->user,
stat_strbuf->group, stat_strbuf->size, stat_strbuf->time, stat_strbuf->fname);
} void print_dir_info(const char *dir){
if(ARG_D){
//显式目录本身的信息
st_str stat_strbuf;
struct stat stbuf;
char fmtstrbuf[256];
if(-1 == lstat(dir, &stbuf))
err_exit("lstat");
get_stat_str(&stbuf, dir, &stat_strbuf);
if(ARG_L){
build_line(&stat_strbuf, fmtstrbuf);
puts(fmtstrbuf);
} else {
puts(stat_strbuf.fname);
}
} else {
group_maxlen = nlink_maxlen = user_maxlen = size_maxlen = 0;
//列出目录所有项
struct DIR *pdir = opendir(dir);
if(pdir == NULL)
err_exit("opendir");
struct dirent *pdirent;
struct stat stbuf;
st_str * head_st_str = (st_str*)(malloc(sizeof(st_str))), *p = head_st_str; //链表头（字符串形式的stat）
//循环都目录
errno = 0;
while((pdirent = readdir(pdir)) != NULL){
if((pdirent->d_name)[0] != '.' || ARG_A) {
//是否显示隐藏文件
if(ARG_L) {
char path[256];
strcpy(path, dir); //!!!!! 找了一个多小时才找出来这个错误
strcat(path, "/"); //!!!!! d_name仅是个文件名而已
strcat(path, pdirent->d_name); //!!!!! 需要加上完整路径
if(-1 == lstat(path, &stbuf)){
err_exit("lstat");
}
p->next = (st_str*)(malloc(sizeof(st_str)));
p = p->next;
p->next = NULL;
get_stat_str(&stbuf, pdirent->d_name, p);
} else {
puts(pdirent->d_name);
}
}
}
if(errno != 0)
err_exit("readdir"); //输出信息链表的格式化内容
p = head_st_str->next;
while(ARG_L && p){
char fmtstrbuf[256];
build_line(p, fmtstrbuf);
puts(fmtstrbuf);
p = p->next;
}
if(-1 == closedir(pdir))
err_exit("closedir");
st_str *q = head_st_str->next; //释放链表
while(q){
free(head_st_str);
head_st_str = q;
q = q->next;
}
free(head_st_str);
}
}