大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。如果您正在找激活码,请点击查看最新教程,关注关注公众号 “全栈程序员社区” 获取激活教程,可能之前旧版本教程已经失效.最新Idea2022.1教程亲测有效,一键激活。

Jetbrains全系列IDE使用 1年只要46元 售后保障 童叟无欺

在 linux 中，经常需要获取文件的属性，比如修改时间，文件大小等等。stat 函数将会帮助我们得到这些信息。

1 stat 函数

1.1 stat 函数的作用

linux 中，可以使用 stat 函数来获取文件相关的信息，就比如说文件的大小，文件的类型等等。

1.2 struct stat 结构体

stat 函数将获取到的结果保存到一个名为 struct stat 的结构体中。它的样子如下：

 struct stat {
    dev_t     st_dev;         /* 包含这个文件的设备 ID */
    ino_t     st_ino;         /* inode 编号 */
    mode_t    st_mode;        /* 访问权限 */
    nlink_t   st_nlink;       /* 硬链接数量 */
    uid_t     st_uid;         /* 用户ID */
    gid_t     st_gid;         /* 组ID */
    dev_t     st_rdev;        /* 设备ID */
    off_t     st_size;        /* 文件占用的字节数 */
    blksize_t st_blksize;     /* 文件系统块大小 */
    blkcnt_t  st_blocks;      /* 文件占用了几个512字节 */
    time_t    st_atime;       /* 最后访问时间 */
    time_t    st_mtime;       /* 最后更改时间 */
    time_t    st_ctime;       /* 最后状态更改时间 */
};

1.3 stat 函数原型

int stat(const char *pathname, struct stat *buf);

stat 函数的第一个参数是目标文件的路径。第二个参数是输出参数，用来保存返回的文件信息的结果。

stat 函数的返回值如果是 0，表示函数执行成功，否则失败。失败后会改写 errno 这个全局变量。我们可以使用 perror 这个函数打印失败的原因。

2 实验

• 代码

// filename: statdemo.c

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

int main() {
  struct stat st; 
  int r = stat("test.txt", &st);
  if (r) {
    perror("stat");
    return -1; 
  }

  printf("st_dev = %lld\n", st.st_dev);
  printf("st_ino = %ld\n", st.st_ino);
  printf("st_mode = %d\n", st.st_mode);
  printf("st_nlink = %d\n", st.st_nlink);
  printf("st_uid = %d\n", st.st_uid);
  printf("st_gid = %d\n", st.st_gid);
  printf("st_size = %ld\n", st.st_size);

  printf("st_atime = %ld\n", st.st_atime);
  printf("st_mtime = %ld\n", st.st_mtime);
  printf("st_ctime = %ld\n", st.st_ctime);
  return 0;
}

• 编译

$ gcc statdemo.c -o st

• 运行结果

如果 test.txt 文件不存在，打印如下结果：

stat: No such file or directory

如果 test.txt 文件存在，其内容只包含 hello 5 个字符，打印结果如下：

st_dev = 2049
st_ino = 831785
st_mode = 33204
st_nlink = 1
st_uid = 1000
st_gid = 1000
st_size = 6 // 这个结果是 6 是因为 vim 编辑器会自动在最后一个字符后面插入一个 '\n' 字符
st_atime = 1480252548
st_mtime = 1480252548
st_ctime = 1480252548

从以上结果可以看到文件信息各个字段的的内容。比如最近访问时间，最近更改时间，最近状态更改时间等等。还有访问权限位(st_mode)等等。另外需要注意的是，文件的类型也可以从 st_mode 中得出，这些我们将在后面介绍。

3 更加深入

掌握了 stat 函数的用法，相信你不应该止步于此。我们提出的问题是，stat 函数是从哪儿获取到文件信息的？

倘若你阅读了前面几篇有关文件系统的章节，相信你还回忆得起 目录项、inode 节点 这些很重要的名词。

3.1 再理一遍文件查找过程

cur_inode = 2
for name in path: // 分析路径中的每一层次的名称
    if isLeaf(name): // 如果是最后一级目录，退出
        break
    for dir_entry in cur_inode.dir_entries: // 遍历当前 inode 节点中的每一个目录项
        if dir_entry.name == name: // 根据路径中某一层次的名称找到目录项
            if dir_entry.file_type == EXT2_FT_DIR: // 判断是是否是目录
                cur_inode = dir_entry.inode // 更新当前 inode 节点
                continue
        else:
            break
return cur_inode // 到这里就已经找到了 当前文件的 inode 编号，即 cur_inode。

3.2 相关结构体

• dir_entry 结构体如下：

struct ext2_dir_entry_2 {
    __u32   inode;          /* Inode number */
    __u16   rec_len;        /* Directory entry length */
    __u8    name_len;       /* Name length */
    __u8    file_type;
    char    name[EXT2_NAME_LEN];    /* File name */
};

• inode 节点结构体如下：

struct ext2_inode {
    __u16   i_mode;     /* File mode */
    __u16   i_uid;      /* Low 16 bits of Owner Uid */
    __u32   i_size;     /* Size in bytes */
    __u32   i_atime;    /* Access time */
    __u32   i_ctime;    /* Creation time */
    __u32   i_mtime;    /* Modification time */
    __u32   i_dtime;    /* Deletion Time */
    __u16   i_gid;      /* Low 16 bits of Group Id */
    __u16   i_links_count;  /* Links count */
    __u32   i_blocks;   /* Blocks count */
    __u32   i_flags;    /* File flags */
    union {
        struct {
            __u32  l_i_reserved1;
        } linux1;
        struct {
            __u32  h_i_translator;
        } hurd1;
        struct {
            __u32  m_i_reserved1;
        } masix1;
    } osd1;             /* OS dependent 1 */
    __u32   i_block[EXT2_N_BLOCKS];/* Pointers to blocks */
    __u32   i_generation;   /* File version (for NFS) */
    __u32   i_file_acl; /* File ACL */
    __u32   i_dir_acl;  /* Directory ACL */
    __u32   i_faddr;    /* Fragment address */
    union {
        struct {
            __u8    l_i_frag;   /* Fragment number */
            __u8    l_i_fsize;  /* Fragment size */
            __u16   i_pad1;
            __u16   l_i_uid_high;   /* these 2 fields */
            __u16   l_i_gid_high;   /* were reserved2[0] */
            __u32   l_i_reserved2;
        } linux2;
        struct {
            __u8    h_i_frag;   /* Fragment number */
            __u8    h_i_fsize;  /* Fragment size */
            __u16   h_i_mode_high;
            __u16   h_i_uid_high;
            __u16   h_i_gid_high;
            __u32   h_i_author;
        } hurd2;
        struct {
            __u8    m_i_frag;   /* Fragment number */
            __u8    m_i_fsize;  /* Fragment size */
            __u16   m_pad1;
            __u32   m_i_reserved2[2];
        } masix2;
    } osd2;             /* OS dependent 2 */
};

3.3 stat 是如何找到文件信息的？

参考 3.1 中的文件查找流程，stat 可以很容易的从 inode 结构体中获取。比如 st_mode 字段来源于 inode 的 i_mode 字段等等。

需要注意的是，作为用户态程序，你是无法直接读取磁盘的，这也导致了我们没有办法自己去解析磁盘数据。这是出于操作系统安全角度考虑的，如果你不小心破坏了文件系统，这将直接导致操作系统无法启动。

linux 并不直接提供你操作磁盘的方法，除非你自己写 linux 驱动程序。但是为了让你获取一些必要的信息，linux 提供了一些接口给你使用，比如这里的 stat 函数。

4 小结

本节你需要掌握 stat 函数，并打印出这些整数值。关于这些整数如何转换成人类可读的，后面将一一介绍。