Linux 目录操作详解

本文将介绍常用的Linux目录操作函数，包括获取当前工作目录、切换工作目录、创建和删除目录等操作。

1. 获取当前工作目录

Linux提供了两个常用函数来获取当前工作目录。

1.1 getcwd()

该函数用于获取当前进程的工作目录，并将路径存储在用户提供的缓冲区中。

函数原型：

char *getcwd(char *buf, size_t size);

• buf：存储当前工作目录路径的缓冲区。
• size：缓冲区的大小。

如果成功，返回当前工作目录的路径；如果失败，返回NULL，并设置errno。

1.2 get_current_dir_name()

这是一个较为简化的函数，不需要传入缓冲区，它会动态分配内存来存储当前目录的路径。

函数原型：

char *get_current_dir_name(void);

调用此函数后，返回的字符串指向当前工作目录的路径，使用完后需要调用free()来释放内存。

2. 切换工作目录

切换工作目录的操作在文件操作中经常会用到。Linux提供了一个函数chdir()来实现该操作。

2.1 chdir()

该函数用于改变当前进程的工作目录。

函数原型：

int chdir(const char *path);

• path：目标目录的路径。

返回值：

• 成功：返回0。
• 失败：返回-1，errno会被设置为具体的错误码（如目录不存在或权限不足）。

3. 创建和删除目录

3.1 mkdir()

用于创建一个新目录。需要提供目录名和访问权限。

函数原型：

int mkdir(const char *pathname, mode_t mode);

• pathname：新目录的路径。
• mode：目录权限，通常使用如0755来设定权限。

返回值：

• 成功：返回0。
• 失败：返回-1，errno会设置相应的错误。

3.2 rmdir()

用于删除一个空目录。删除时，目录必须为空。

函数原型：

int rmdir(const char *path);

• path：需要删除的目录路径。

返回值：

• 成功：返回0。
• 失败：返回-1，errno会设置具体的错误原因（如目录非空）。

4. 获取目录中的文件列表

获取目录中的文件列表通常需要遍历目录。Linux提供了一些API来帮助我们打开、读取和关闭目录。

4.1 opendir() 打开目录

函数原型：

DIR *opendir(const char *pathname);

• pathname：需要打开的目录路径。

返回值：

• 成功：返回DIR*，即目录流。
• 失败：返回NULL，errno设置为错误码。

4.2 readdir() 读取目录内容

函数原型：

struct dirent *readdir(DIR *dirp);

• dirp：通过opendir()获得的目录流。

返回值：

• 成功：返回指向dirent结构体的指针，其中包含了当前目录项的信息。
• 失败：返回NULL。

4.3 closedir() 关闭目录

函数原型：

int closedir(DIR *dirp);

• dirp：需要关闭的目录流。

返回值：

• 成功：返回0。
• 失败：返回-1。

5. dirent 结构体

在通过readdir()函数获取目录项时，返回的是一个dirent结构体，该结构体定义了目录项的相关信息。

结构体定义：

struct dirent {long d_ino;             // inode编号off_t d_off;            // 偏移量unsigned short d_reclen; // 目录项长度unsigned char d_type;   // 文件类型char d_name[NAME_MAX+1]; // 文件名
};

• d_name：存储目录项的文件名，最大长度为255字符。
• d_type：文件类型，可能的值包括普通文件（DT_REG）、目录（DT_DIR）、符号链接（DT_LNK）等。

6. 示例代码

（1） 获取当前工作目录

以下示例展示了如何使用getcwd()和get_current_dir_name()获取当前工作目录：

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>using namespace std;int main() {// 使用getcwd()获取当前工作目录char path1[256];if (getcwd(path1, sizeof(path1)) != NULL) {cout << "Current working directory (getcwd): " << path1 << endl;} else {perror("getcwd failed");}// 使用get_current_dir_name()获取当前工作目录char *path2 = get_current_dir_name();if (path2 != NULL) {cout << "Current working directory (get_current_dir_name): " << path2 << endl;free(path2);  // 注意释放内存} else {perror("get_current_dir_name failed");}return 0;
}

（2）切换工作目录

示例展示了如何使用chdir()函数来切换工作目录：

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>using namespace std;int main() {// 获取当前工作目录char currentDir[256];if (getcwd(currentDir, sizeof(currentDir)) != NULL) {cout << "Current working directory: " << currentDir << endl;} else {perror("getcwd failed");return 1;}// 切换到新的目录if (chdir("/home") == 0) {cout << "Changed working directory to /home" << endl;} else {perror("chdir failed");return 1;}// 获取切换后的工作目录if (getcwd(currentDir, sizeof(currentDir)) != NULL) {cout << "New working directory: " << currentDir << endl;} else {perror("getcwd failed");}return 0;
}

（3）创建和删除目录

以下示例展示了如何使用mkdir()创建目录和rmdir()删除空目录：

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>using namespace std;int main() {const char *dirName = "testDir";// 创建目录if (mkdir(dirName, 0755) == 0) {cout << "Directory " << dirName << " created successfully." << endl;} else {perror("mkdir failed");return 1;}// 删除目录if (rmdir(dirName) == 0) {cout << "Directory " << dirName << " deleted successfully." << endl;} else {perror("rmdir failed");return 1;}return 0;
}

（4）遍历目录中的文件

以下示例展示了如何使用opendir(), readdir(), 和 closedir()来遍历目录中的文件：

#include <iostream>
#include <dirent.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>using namespace std;int main() {const char *dirName = "/home";// 打开目录DIR *dir = opendir(dirName);if (dir == NULL) {perror("opendir failed");return 1;}struct dirent *entry;// 遍历目录中的文件cout << "Files in directory " << dirName << ":" << endl;while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {cout << "File: " << entry->d_name << endl;}// 关闭目录closedir(dir);return 0;
}

（5）结合所有操作的示例

以下是一个较为完整的示例，结合了获取当前目录、切换目录、创建目录和遍历目录等操作：

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>using namespace std;int main() {char currentDir[256];// 获取当前工作目录if (getcwd(currentDir, sizeof(currentDir)) != NULL) {cout << "Current working directory: " << currentDir << endl;} else {perror("getcwd failed");return 1;}// 创建目录const char *dirName = "exampleDir";if (mkdir(dirName, 0755) == 0) {cout << "Directory " << dirName << " created successfully." << endl;} else {perror("mkdir failed");return 1;}// 切换到新创建的目录if (chdir(dirName) == 0) {cout << "Changed to directory " << dirName << endl;} else {perror("chdir failed");return 1;}// 获取切换后的工作目录if (getcwd(currentDir, sizeof(currentDir)) != NULL) {cout << "New working directory: " << currentDir << endl;} else {perror("getcwd failed");}// 列出当前目录中的文件DIR *dir = opendir(".");if (dir == NULL) {perror("opendir failed");return 1;}struct dirent *entry;cout << "Files in the current directory:" << endl;while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {cout << "File: " << entry->d_name << endl;}// 关闭目录closedir(dir);// 删除目录if (rmdir(dirName) == 0) {cout << "Directory " << dirName << " deleted successfully." << endl;} else {perror("rmdir failed");return 1;}return 0;
}