十一、文件和目录——文件操作函数

你好C

2018-05-19

11.1 access 函数

11.1.1 函数介绍

access（判断是否具有存取文件的权限）
相关函数 stat，open，chmod，chown，setuid，setgid

#include<unistd.h>
 int access(const char * pathname,int mode);

函数说明
- access()会检查是否可以读/写某一已存在的文件。
参数说明
- @pathname：文件路径

- @mode：文件访问的权限
  - 有几种情况组合，R_OK，W_OK，X_OK 和F_OK。
  - R_OK，W_OK与X_OK用来检查文件是否具有读取、写入和执行的权限。
  - F_OK 则是用来判断该文件是否存在。
  - 由于access()只作权限的核查，并不理会文件形态或文件内容，因此，如果一目录表示为“可写入”，表示可以在该目录中建立新文件等操作，而非意味此目录可以被当做文件处理。
  - 例如，你会发现DOS的文件都具有“可执行”权限，但用execve()执行时则会失败。
返回值
- - 若所有欲查核的权限都通过了检查则返回0值，表示成功，只要有一权限被禁止则返回-1。
错误代码
- - EACCESS 参数pathname 所指定的文件不符合所要求测试的权限。
  - EROFS 欲测试写入权限的文件存在于只读文件系统内。
  - EFAULT 参数pathname指针超出可存取内存空间。
  - EINVAL 参数mode 不正确。
  - ENAMETOOLONG 参数pathname太长。
  - ENOTDIR 参数pathname为一目录。
  - ENOMEM 核心内存不足
  - ELOOP 参数pathname有过多符号连接问题。
  - EIO I/O 存取错误。
附加说明
- 使用access()作用户认证方面的判断要特别小心，例如在access()后再做open()的空文件可能会造成系统安全上的问题。

11.1.2 例子

file_access.c

1 #include <sys/types.h>
 2 #include <sys/stat.h>
 3 #include <fcntl.h>
 4 #include <unistd.h>
 5 #include <string.h>
 6 #include <errno.h>
 7 #include <stdlib.h>
 8 #include <stdio.h>
 9 
10 int main(int argc, const char *argv[])
11 {
12     if(argc < 2) {
13         fprintf(stderr, "usage: %s files\n", argv[0]);
14         exit(1);
15     }
16 
17     int i;
18     for(i = 1; i < argc; i++) {
19         if(access(argv[i], R_OK)) {
20             printf("%d can not read %s\n", getpid(), argv[i]);
21         } else {
22             printf("%d can read %s\n", getpid(), argv[i]);
23         }
24         
25         if(access(argv[i], W_OK)) {
26             printf("%d can not write %s\n", getpid(), argv[i]);
27         } else {
28             printf("%d can write %s\n", getpid(), argv[i]);
29         }
30 
31         if(access(argv[i], X_OK)) {
32             printf("%d can not excu %s\n", getpid(), argv[i]);
33         } else {
34             printf("%d can excu %s\n", getpid(), argv[i]);
35         }
36 
37         if(access(argv[i], F_OK)) {
38             printf("%d not exist %s\n", getpid(), argv[i]);
39         } else {
40             printf("%d exist %s\n", getpid(), argv[i]);
41         }
42     }
43     return 0;
44 }

编译执行：

11.2 设置文件访问权限函数

11.2.1 umask 函数

umask（设置建立新文件时的权限遮罩）
相关函数 creat，open

#include<sys/types.h>
 #include<sys/stat.h>
 mode_t umask(mode_t mask);

函数说明
- umask() 会将系统 umask 值设成参数 mask&0777 后的值，然后将先前的 umask 值返回。
- 在使用 open() 建立新文件时，该参数 mode 并非真正建立文件的权限，而是 (mode&~umask) 的权限值。
- 例如，在建立文件时指定文件权限为 0666，通常 umask 值默认为 022 ，则该文件的真正权限则为 0666&～022＝0644，也就是rw-r--r--，通俗说就是原有的权限 - 掩码设置的权限，最后就是文件的当前的真实权限
- 掩码设置的权限仅仅影响当前的进程，不会影响外面的 shell 。
函数功能：
- 位当前进程设置文件方式创建屏蔽字，并返回以前的值
其他说明：
- 被 umask 设置过的权限不能再使用在创建文件的权限上
返回值
- 此调用不会有错误值返回。
- 返回值为原先系统的umask值。

11.2.2 chmod 和 fchmod 函数

chmod fchmod（改变文件的权限）
相关函数 stat，open，chown

#include<sys/types.h>
 #include<sys/stat.h>
 int chmod(const char * path,mode_t mode);
 int fchmod(int fd,mode_t mode);

函数说明
- 更改现存文件的权限。chmod 函数在指定的文件上进行操作，而 fchmod 函数则对已打开的文件进行操作
- chmod() 或 fchmod() 会依参数 mode 权限来更改参数 path 指定文件或 fd 的权限。
参数
- @mode 有下列数种组合，这些权限是用在 open 函数中的mode 和 umask 的 mode 中
  - S_ISUID 04000 文件的（set user-id on execution）位
  - S_ISGID 02000 文件的（set group-id on execution）位
  - S_ISVTX 01000 文件的sticky位，保存正文信息
  - S_IRWXU 文件所有者读写执行权限
  - S_IRUSR（S_IREAD） 00400 文件所有者具可读取权限
  - S_IWUSR（S_IWRITE）00200 文件所有者具可写入权限
  - S_IXUSR（S_IEXEC） 00100 文件所有者具可执行权限
  - S_IRWXG 用户组读写执行权限
  - S_IRGRP 00040 用户组具可读取权限
  - S_IWGRP 00020 用户组具可写入权限
  - S_IXGRP 00010 用户组具可执行权限
  - S_IRWXO 其他用户读写执行权限
  - S_IROTH 00004 其他用户具可读取权限
  - S_IWOTH 00002 其他用户具可写入权限
  - S_IXOTH 00001 其他用户具可执行权限
  - 只有该文件的所有者或有效用户识别码为0，才可以修改该文件权限。
  - 基于系统安全，如果欲将数据写入一执行文件，而该执行文件具有S_ISUID 或S_ISGID 权限，则这两个位会被清除。
  - 如果一目录具有S_ISUID 位权限，表示在此目录下只有该文件的所有者或 root 可以删除该文件。
返回值
- 权限改变成功返回0，失败返回-1，错误原因存于errno。
错误代码
- EBADF 参数fildes为无效的文件描述词。
- EPERM 进程的有效用户识别码与欲修改权限的文件拥有者不同，而且也不具root权限。
- EACCESS 参数path所指定的文件无法存取。
- EROFS 欲写入权限的文件存在于只读文件系统内。
- EFAULT 参数path指针超出可存取内存空间。
- EINVAL 参数mode不正确
- ENAMETOOLONG 参数path太长
- ENOENT 指定的文件不存在
- ENOTDIR 参数path路径并非一目录
- ENOMEM 核心内存不足
- ELOOP 参数path有过多符号连接问题。
- EIO I/O 存取错误
想要改变一个文件的权限位，需满足以下条件：
- 进程的有效用户 ID 必须等于文件的所有者ID
- 或者进程具有超级用户权限

文件的所有者ID：

第一个 rk3399 就是文件的所有者，第二个 rk3399 为文件所有者所在的组

有效用户，就是当前程序的运行（进程），即启动程序的用户。

一般有效用户和文件所有者是一样的

11.2.3 例子

（1） umask 应用

file_chmod.c

1 #include <unistd.h>
 2 #include <string.h>
 3 #include <fcntl.h>
 4 #include <stdio.h>
 5 #include <stdlib.h>
 6 #include <errno.h>
 7 #include <sys/types.h>
 8 #include <sys/stat.h>
 9 #include <sys/types.h>
10 
11 /* 用户可读写执行权限，组可读写执行权限，其他可读写执行权限 */
12 #define MODE S_IRWXU | S_IRWXG | S_IRWXO
13 /* 掩码权限宏，用户可执行权限，组可写可执行权限，其他可读权限 */
14 #define UMASK S_IXUSR | S_IWGRP | S_IXGRP | S_IRWXO
15 
16 int main(int argc, char *argv[])
17 {
18     if(argc < 2) {
19         fprintf(stderr, "usage: %s file\n", argv[0]);
20         exit(1);
21     }
22 
23     //设置掩码
24     umask(UMASK);
25     // O_EXCL 和 O_CREAT 同时设置，此指令会去检查文件是否存在。
26     // 文件若不存在则建立该文件，否则将导致打开文件错误。
27     int fd = open(argv[1], O_WRONLY | O_CREAT | O_EXCL | O_TRUNC, MODE);
28     if(fd < 0) {
29         perror("open error");
30         exit(1);
31     }
32 
33     close(fd);
34 
35     return 0;
36 }

当前的 umask 值：

当前的 test.txt 的权限

运行程序后：

可以看见，当前shell 的 umask 是不受我们运行的 bin/file_chmod 进程的影响的，且文件创建之后的权限已经做了修改：

组用户去掉了写权限，其他用户去掉了读执行权限，

（2） chmod 应用

针对上面的 test.txt 文件做修改权限操作

file_chmod.c

1 #include <unistd.h>
 2 #include <string.h>
 3 #include <fcntl.h>
 4 #include <stdio.h>
 5 #include <stdlib.h>
 6 #include <errno.h>
 7 #include <sys/types.h>
 8 #include <sys/stat.h>
 9 #include <sys/types.h>
10 
11 /* 用户可读写执行权限，组可读写执行权限，其他可读写执行权限 */
12 #define MODE S_IRWXU | S_IRWXG | S_IRWXO
13 /* 掩码权限宏，用户可执行权限，组可写可执行权限，其他可读权限 */
14 #define UMASK S_IXUSR | S_IWGRP | S_IXGRP | S_IRWXO
15 
16 int main(int argc, char *argv[])
17 {
18     if(argc < 2) {
19         fprintf(stderr, "usage: %s file\n", argv[0]);
20         exit(1);
21     }
22 
23     //更改以读写方式打开的文件的权限
24     int fd = open(argv[1], O_RDWR);
25     if(fd < 0) {
26         perror("open error");
27         exit(1);
28     }
29 
30     fchmod(fd, MODE);
31     close(fd);
32 
33         return 0;
34 }

编译运行结果：