C实现Linux之touch命令

Linux 的 touch 命令用来修改文件时间戳，或者新建一个不存在的文件，使用方式如下：

touch [-acm][-r ref_file(参照文件)|-t time(时间值)] file(文件名)  

本实验基于C语言实现Linux touch命令的 [-acm]选项。

注：

touch file1.txt 更新 file1.txt 的存取和修改时间

touch -a file1.txt 改变 file1.txt 的读取时间记录

touch -c file1.txt 如果 file1.txt 不存在，不创建文件

touch -m file1.txt 改变 file1.txt 的修改时间记录

touch命令就是修改文件或者目录的时间属性，包括存取时间和更改时间。若文件不存在，系统会建立一个新的文件。

getopt函数：解决参数处理的函数。

//头文件
#include<unistd.h>
//函数原型：
int getopt(int argc,char * const argv[ ],const char * optstring);

函数介绍：分析命令参数。

返回值：参数字符。

open函数：

函数 open 是 UNIX 系统的系统调用函数，区别于 C 语言库函数 fopen。

//头文件：
#include<fcntl.h>
//函数原型
int open(constchar*pathname, int flags);    
int open(constchar*pathname, int flags, mode_t mode);

函数作用：打开和创建文件。

返回值：成功返回文件描述符，失败返回-1。

参数说明：

对于 open 函数来说，第三个参数仅当创建新文件时（即使用了 O_CREAT 时）才使用，用于指定文件的访问权限位（access permission bits）。pathname 是待打开/创建文件的 POSIX 路径（如/home/user/a.cpp）；flags 用于指定文件的打开/创建模式，这个参数可由以下常量（定义于fcntl.h）通过逻辑位或逻辑构成。

O_RDONLY 只读模式

O_WRONLY 只写模式

O_RDWR 读写模式

参数 mode 则有下列数种组合, 只有在建立新文件时才会生效, 此外真正建文件时的权限会受到 umask 值所影响, 因此该文件权限应该为 (mode-umaks).

S_IRWXU 00700 权限, 代表该文件所有者具有可读、可写及可执行的权限.

S_IRUSR 或S_IREAD, 00400 权限, 代表该文件所有者具有可读取的权限.

S_IWUSR 或S_IWRITE, 00200 权限, 代表该文件所有者具有可写入的权限.

S_IXUSR 或S_IEXEC, 00100 权限, 代表该文件所有者具有可执行的权限.

S_IRWXG 00070 权限, 代表该文件用户组具有可读、可写及可执行的权限.

S_IRGRP 00040 权限, 代表该文件用户组具有可读的权限.

S_IWGRP 00020 权限, 代表该文件用户组具有可写入的权限.

S_IXGRP 00010 权限, 代表该文件用户组具有可执行的权限.

S_IRWXO 00007 权限, 代表其他用户具有可读、可写及可执行的权限.

S_IROTH 00004 权限, 代表其他用户具有可读的权限

S_IWOTH 00002 权限, 代表其他用户具有可写入的权限.

S_IXOTH 00001 权限, 代表其他用户具有可执行的权限.

函数utimensat

//头文件
#include<sys/stat.h>
//函数原型
int utimensat(int dirfd, const char *pathname,const struct timespec times[2], intflags);

作用：utimensat 是以纳秒级的精度改变文件的时间戳。utimensat()通过文件的路径（pathname）获得文件。

这个系统调用函数都是通过一个时间数组 times 来改变时间戳的，times[0] 修改最后一次访问的时间(access time)，times[1] 修改最后修改的时间 (modify time)。该时间数组是由秒和纳秒两个部分组成，数据结构如下：

特别注意：

当 times[x].tv_sec = UTIME_OMIT; 相应的时间戳不变，times[x].tv_sec = UTIME_NOW; 相应的时间戳编程当前时间。

实例：

#include<stdio.h>
#include<getopt.h>
#include<sys/types.h>
#include<time.h>
#include<fcntl.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<stdbool.h>
#include<sys/time.h>
#include<sys/stat.h>

#define CH_ATIME 1
#define CH_MTIME 2

//定义创建文件时的模式，此处对用户，组，其他设置的权限都是可读可写。
#define MODE_RW_UGO (S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH |S_IWOTH)

//标志文件access time 和 modify time的改变情况
static int change_times;

// 如果有(-c)选项，并且不存在命令行中输入的文件名，则不创建 
static bool no_create;

//当设置新的access time 和 modify time的时候使用
static struct timespec newtime[2];

//mytouch命令核心的核心模块，用于创建或者更新文件的时间戳。
static bool mytouch(const char *file)
{
    bool ok;
    int fd = -1;
    if (!no_create)
    {
        fd = open(file, O_CREAT | O_WRONLY, MODE_RW_UGO);
    }    

    //在主函数中，如果没有检测到（-a）（-m），则change_times == (CH_ATIME | CH_MTIME)，
    否则按照选项只用改变其中一个时间戳。
    if (change_times !=(CH_ATIME | CH_MTIME))
    {
        //只设定其中一个时间值。
        
        /*如果change_times == CH_MTIME，即（-m）,将对应的修改access time
        的timespec结构的tv_nsec设置为UTIME_OMIT;参考utimensat函数的用法*/
        if (change_times == CH_MTIME)
        {
            newtime[0].tv_nsec = UTIME_OMIT;
        }
        
        /*如果change_times == CH_MTIME，即（-a）,将对应的修改modify time
        的timespec结构的tv_nsec设置为UTIME_OMIT;参考utimensat函数的用法*/
        else
        {
            //AT_FDCWD表示当前工作目录。
            newtime[1].tv_nsec = UTIME_OMIT;
        }
    }
    ok = (utimensat(AT_FDCWD, file, newtime, 0) == 0);
    return true;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    int c;
    bool ok = true;
    change_times = 0;
    no_create = false;

    //从命令行中得到命令的选项，即以'-'开头的参数。目前只支持三种选型-a, -c, -m。
    while ((c = getopt(argc, argv, "acm")) != -1)
    {
        switch(c)
        {
            case 'a':
                change_times |= CH_ATIME;
                break;
            case 'c':
                no_create = true;
                break;
            case 'm':
                change_times |= CH_MTIME;
                break;
            default:
                printf("fault option!");
        }    
    }

    if (change_times == 0)
    {
        change_times =CH_ATIME | CH_MTIME;
    }

    newtime[0].tv_nsec = UTIME_NOW;
    newtime[1].tv_nsec = UTIME_NOW;
    
    //如果optind == argc，代表少输入文件名字
    if (optind == argc)
    {
        printf("missing file operand
");
    }    

    //针对多个文件名字调用mytouch函数
    for (; optind < argc; ++optind)
    {
        ok &= mytouch(argv[optind]);
    }
    exit(ok ? EXIT_SUCCESS : EXIT_FAILURE);
}

运行结果：

 

touch 创建文件

touch -a 命令

touch -m

touch -c