1．實驗目的
ls指令用來顯示目标清單，在Linux中是使用率較高的指令。ls指令的輸出資訊可以進行彩色加亮顯示，以分區不同類型的檔案。本次實驗就是以C語言模拟實作部分LS功能。
2．實驗内容
i. 題目
采用C語言編寫程式，實作以下LS指令中的六個。
-a：顯示所有檔案及目錄（ls内定将檔案名或目錄名稱為“.”的視為影藏，不會列出）；
-A：顯示除影藏檔案“.”和“..”以外的所有檔案清單；
-C：多列顯示輸出結果。這是預設選項；
-l：與“-C”選項功能相反，所有輸出資訊用單列格式輸出，不輸出為多列；
-F：在每個輸出項後追加檔案的類型辨別符，具體含義：“*”表示具有可執行權限的普通檔案，“/”表示目錄，“@”表示符号連結，“|”表示指令管道FIFO，“=”表示sockets套接字。當檔案為普通檔案時，不輸出任何辨別符；
-b：将檔案中的不可輸出的字元以反斜線“”加字元編碼的方式輸出；
-c：與“-lt”選項連用時，按照檔案狀态時間排序輸出目錄内容，排序的依據是檔案的索引節點中的ctime字段。與“-l”選項連用時，則排序的一句是檔案的狀态改變時間；
-d：僅顯示目錄名，而不顯示目錄下的内容清單。顯示符号連結檔案本身，而不顯示其所指向的目錄清單；
-f：此參數的效果和同時指定“aU”參數相同，并關閉“lst”參數的效果；
-i：顯示檔案索引節點号（inode）。一個索引節點代表一個檔案；
--file-type：與“-F”選項的功能相同，但是不顯示“*”；
-k：以KB（千位元組）為機關顯示檔案大小；
-l：以長格式顯示目錄下的内容清單。輸出的資訊從左到右依次包括檔案名，檔案類型、權限模式、硬連接配接數、所有者、組、檔案大小和檔案的最後修改時間等；
-m：用“,”号區隔每個檔案和目錄的名稱；
-n：以使用者識别碼和群組識别碼替代其名稱；
-r：以檔案名反序排列并輸出目錄内容清單；
-s：顯示檔案和目錄的大小，以區塊為機關；
-t：用檔案和目錄的更改時間排序；
-L：如果遇到性質為符号連結的檔案或目錄，直接列出該連結所指向的原始檔案或目錄；
-R：遞歸處理，将指定目錄下的所有檔案及子目錄一并處理；
--full-time：列出完整的日期與時間；
--color[=WHEN]：使用不同的顔色高亮顯示不同類型的。
ii. 算法及程式
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/stat.h>
#include <pwd.h>
#include <grp.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#define LS_NONE 0
#define LS_L 101
#define LS_R 102
#define LS_D 103
#define LS_I 104
#define LS_A 200
#define LS_AL (LS_A+LS_L)
#define LS_AI (LS_A+LS_I)
// 展示單個檔案的詳細資訊
void show_file_info(char* filename, struct stat* info_p)
{
char* uid_to_name(), *ctime(), *gid_to_name(), *filemode();
void mode_to_letters();
char modestr[11];
mode_to_letters(info_p->st_mode, modestr);
printf("%s", modestr);
printf(" %4d", (int) info_p->st_nlink);
printf(" %-8s", uid_to_name(info_p->st_uid));
printf(" %-8s", gid_to_name(info_p->st_gid));
printf(" %8ld", (long) info_p->st_size);
printf(" %.12s", 4 + ctime(&info_p->st_mtime));
printf(" %s\n", filename);
}
void mode_to_letters(int mode, char str[])
{
strcpy(str, "----------");
if (S_ISDIR(mode))
{
str[0] = 'd';
}
if (S_ISCHR(mode))
{
str[0] = 'c';
}
if (S_ISBLK(mode))
{
str[0] = 'b';
}
if ((mode & S_IRUSR))
{
str[1] = 'r';
}
if ((mode & S_IWUSR))
{
str[2] = 'w';
}
if ((mode & S_IXUSR))
{
str[3] = 'x';
}
if ((mode & S_IRGRP))
{
str[4] = 'r';
}
if ((mode & S_IWGRP))
{
str[5] = 'w';
}
if ((mode & S_IXGRP))
{
str[6] = 'x';
}
if ((mode & S_IROTH))
{
str[7] = 'r';
}
if ((mode & S_IWOTH))
{
str[8] = 'w';
}
if ((mode & S_IXOTH))
{
str[9] = 'x';
}
}
char* uid_to_name(uid_t uid)
{
struct passwd* getpwuid(),* pw_ptr;
static char numstr[10];
if((pw_ptr = getpwuid(uid)) == NULL)
{
sprintf(numstr,"%d",uid);
return numstr;
}
else
{
return pw_ptr->pw_name;
}
}
char* gid_to_name(gid_t gid)
{
struct group* getgrgid(),* grp_ptr;
static char numstr[10];
if(( grp_ptr = getgrgid(gid)) == NULL)
{
sprintf(numstr,"%d",gid);
return numstr;
}
else
{
return grp_ptr->gr_name;
}
}
void do_ls(char dirname[],int mode)
{
DIR* dir_ptr;
struct dirent* direntp;
if ((dir_ptr = opendir(dirname)) == NULL)
{
fprintf(stderr, "ls2: cannot open %s \n", dirname);
}
else
{
if(mode==LS_D)
{
printf("%s\n", dirname);
}
else
{
char dirs[20][100];
int dir_count = 0;
while ((direntp = readdir(dir_ptr)) != NULL)
{
if(mode < 200 && direntp->d_name[0]=='.')
{
continue;
}
char complete_d_name[200]; // 檔案的完整路徑
strcpy (complete_d_name,dirname);
strcat (complete_d_name,"/");
strcat (complete_d_name,direntp->d_name);
struct stat info;
if (stat(complete_d_name, &info) == -1)
{
perror(complete_d_name);
}
else
{
if(mode == LS_L||mode == LS_AL)
{
show_file_info(direntp->d_name, &info);
}
else if(mode == LS_A||mode == LS_NONE||mode == LS_I||mode == LS_AI)
{
if(mode == LS_I||mode == LS_AI)
{
printf("%llu ", direntp->d_ino);
}
printf("%s\n", direntp->d_name);
}
else if(mode == LS_R)
{
if(S_ISDIR(info.st_mode))
{
printf("%s\n", direntp->d_name);
strcpy (dirs[dir_count],complete_d_name);
dir_count++;
}
else
{
printf("%s\n", direntp->d_name);
}
}
}
}
if(mode == LS_R)
{
int i=0;
printf("\n");
for(;i<dir_count;i++){
printf("%s:\n", dirs[i]);
do_ls(dirs[i],LS_R);
printf("\n");
}
}
}
closedir(dir_ptr);
}
}
// 解析一個單詞參數，如-l，-i
int analyzeParam(char* input){
if(strlen(input)==2)
{
if(input[1]=='l') return LS_L;
if(input[1]=='a') return LS_A;
if(input[1]=='d') return LS_D;
if(input[1]=='R') return LS_R;
if(input[1]=='i') return LS_I;
}
else if(strlen(input)==3)
{
if(input[1]=='a'&& input[2]=='l') return LS_AL;
if(input[1]=='a'&& input[2]=='i') return LS_AI;
}
return -1;
}
int main(int ac,char* av[])
{
if(ac == 1)
{
do_ls(".",LS_NONE);
}
else
{
int mode = LS_NONE; // 預設為無參數ls
int have_file_param = 0; // 是否有輸入檔案參數
while(ac>1)
{
ac--;
av++;
int calMode = analyzeParam(*av);
if(calMode!=-1)
{
mode+=calMode;
}
else
{
have_file_param = 1;
do
{
printf("%s:\n", *av);
do_ls(*av,mode);
printf("\n");
ac--;
av++;
}while(ac>=1);
}
}
if (!have_file_param)
{
do_ls(".",mode);
}
}
}
實驗截圖
