硬链接和符号链接

1.硬链接

每个文件都会占用一个 inode ，文件内容由 inode 的记录来指向想要读取的文件，必须要经过目录记录的文件名来指向到正

确的 inode 号码才能读取。也就是说，其实文件名只与目录有关，但是文件内容则与 inode 有关。那么想一想， 有没有可能

有多个档名对应到同一个 inode 号码呢？有的！那就是 hard link 的由来。 所以简单的说：hard link 只是在某个目录下新增一

笔档名链接到某 inode 号码的关连记录而已。

举个例子来说，假设我系统有个 /root/crontab 他是 /etc/crontab 的实体链接，也就是说这两个档名连结到同一个 inode ， 自

然这两个文件名的所有相关信息都会一模一样(除了文件名之外)。实际的情况可以如下所示：

[[email protected] ~]# ln /etc/crontab .   <==创建实体链接的命令
[[email protected] ~]# ll -i /etc/crontab /root/crontab
1912701 -rw-r--r-- 2 root root 255 Jan  6  2007 /etc/crontab
1912701 -rw-r--r-- 2 root root 255 Jan  6  2007 /root/crontab

你可以发现两个档名都连结到 1912701 这个 inode 号码，所以您瞧瞧，是否文件的权限/属性完全一样呢？ 因为这两个『档名』

其实是一模一样的『文件』啦！而且你也会发现第二个字段由原本的 1 变成 2 了！ 那个字段称为『连结』，这个字段的意义

为：『有多少个档名链接到这个 inode 号码』的意思。 如果将读取到正确数据的方式画成示意图，就类似如下画面：

上图的意思是，你可以透过 1 或 2 的目录之 inode 指定的 block 找到两个不同的档名，而不管使用哪个档名均可以指到 real 那个

inode 去读取到最终数据！那这样有什么好处呢？最大的好处就是『安全』！如同上图中， 如果你将任何一个『档名』删除，其

实 inode 与 block 都还是存在的！ 此时你可以透过另一个『档名』来读取到正确的文件数据喔！此外，不论你使用哪个『档名』

来编辑， 最终的结果都会写入到相同的 inode 与 block 中，因此均能进行数据的修改！

一般来说，使用 hard link 配置链接文件时，磁盘的空间与 inode 的数目都不会改变！ 我们还是由图 2.2.1 来看，由图中可以知道，

hard link 只是在某个目录下的 block 多写入一个关连数据而已，既不会添加 inode 也不会耗用 block 数量。

创建现有文件的硬链接是使用link函数。函数声明如下：

[cpp] view plaincopy

  1. <pre name="code" class="cpp">#include <unistd.h>
  2. int link(const char* existingpath, const char* newpath);</pre>

如果成功则返回0，出错则返回-1.

删除一个现有文件的硬链接是使用unlink函数，函数声明如下：

//删除哪一个目录项呢

[cpp] view plaincopy

  1. #include <unistd.h>
  2. int unlink(const char* pathname);

如果成功则返回0，出错则返回-1.

实践：

[cpp] view plaincopy

  1. #include <unistd.h>
  2. #include <stdio.h>
  3. int main(void){
  4. if(link("a","a2")<0){
  5. perror("unlink");
  6. }
  7. return 0;
  8. }

运行结果：

[email protected]:~/apue$ ll -i a
939363 -rw-rw-r-- 1 yan yan 0 Jul 10 07:55 a
[email protected]:~/apue$ ./a.out
[email protected]:~/apue$ ll -i a a2
939363 -rw-rw-r-- 2 yan yan 0 Jul 10 07:55 a
939363 -rw-rw-r-- 2 yan yan 0 Jul 10 07:55 a2

如果link的是一个目录，结果会如何：

[cpp] view plaincopy

  1. #include <unistd.h>
  2. #include <stdio.h>
  3. int main(void){
  4. if(link("test","test2")<0){
  5. perror("link");
  6. }
  7. return 0;
  8. }

运行结果：

drwxrwxr-x  2 yan yan 4096 Jul 10 07:58 test/

[email protected]:~/apue$ ./a.out
link: Operation not permitted
[email protected]:~/apue$ su
Password:
[email protected]:/home/yan/apue# ./a.out
link: Operation not permitted

[cpp] view plaincopy

  1. #include <unistd.h>
  2. #include <stdio.h>
  3. int main(void){
  4. if(unlink("a")<0){
  5. perror("unlink");
  6. }
  7. return 0;
  8. }

运行结果：

[email protected]:~/apue$ ll -i a a2
939363 -rw-r--r-- 2 root root 0 Jul 10 08:09 a
939363 -rw-r--r-- 2 root root 0 Jul 10 08:09 a2

[email protected]:~/apue$ ./a.out
[email protected]:~/apue$ ll a
ls: cannot access a: No such file or directory
[email protected]:~/apue$ ll -i a2
939363 -rw-rw-r-- 1 yan yan 0 Jul 10 07:55 a2

如果unlink是一个目录会怎样？

unlink: Is a directory1

看来无法使用unlink删除目录。

只有当硬链接计数达到0时，该文件的内容才可被删除；只要有进程打开了该文件，其内容也不能删除。关闭一个文件时，内核

首先检查打开该文件的进程数，如果达到0，然后再检查其硬链接数，如果也是0，则删除该文件内容。

下面是unlink的一种应用，确保程序创建的临时文件不会被遗留下来。

[cpp] view plaincopy

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <fcntl.h>
  3. int main(void){
  4. int fd;
  5. char buf[10];
  6. if((fd = open("tempfile",O_RDWR)) <0){
  7. perror("open");
  8. return -1;
  9. }
  10. if(unlink("tempfile") < 0){
  11. perror("unlink");
  12. return -1;
  13. }
  14. printf("unlink ok\n");
  15. int readnum = read(fd,buf,10);
  16. printf("read num:%d,read content:%s\n",readnum,buf);
  17. sleep(15);
  18. printf("done\n");
  19. return 0;
  20. }

运行结果：

[email protected]:~/apue$ cat tempfile
123
[email protected]:~/apue$ ./a.out
unlink ok
read num:4,read content:123
^Z
[2]+  Stopped                 ./a.out
[email protected]:~/apue$ ll tempfile
ls: cannot access tempfile: No such file or directory
[email protected]:~/apue$ fg
./a.out
done
[email protected]:~/apue$ ll tempfile
ls: cannot access tempfile: No such file or directory

进程用open或者creat创建一个文件，然后立即调用unlink，因为该文件仍旧是打开的，所以不会将其内容删除，只有当进程

关闭该文件或者终止时，该文件才会被删除。 //有一个信号通知？

删除一个文件可以使用remove函数，函数声明如下：

[cpp] view plaincopy

  1. #include <stdio.h>
  2. int remove(const char* pathname);

如果成功，则返回0，失败则返回-1。

实践：

[cpp] view plaincopy

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(void){
  3. if(remove("a")<0){
  4. perror("remove");
  5. }
  6. return 0;
  7. }

运行结果：

[email protected]:~/apue$ ll a
-rw-rw-r-- 1 yan yan 0 Jul 10 09:44 a
[email protected]:~/apue$ ./a.out
[email protected]:~/apue$ ll a
ls: cannot access a: No such file or directory
[email protected]:~/apue$ mkdir a
[email protected]:~/apue$ ll
total 80
drwxrwxr-x  4 yan  yan  4096 Jul 10 09:44 ./
drwx---rwx 25 yan  yan  4096 Jul 10 09:42 ../
drwxrwxr-x  2 yan  yan  4096 Jul 10 09:44 a/
[email protected]:~/apue$ ./a.out
[email protected]:~/apue$ ll
total 76
drwxrwxr-x  3 yan  yan  4096 Jul 10 09:44 ./
drwx---rwx 25 yan  yan  4096 Jul 10 09:42 ../

不像unlink函数，remove函数可以删除目录。

2.符号链接

符号链接类似于windows中的快捷方式，它是一个新文件，有自己的i节点有的函数对符号链接文件进行操作并不能反映到其链

接的文件上去，下表是各个函数对符号链接的处理。

*跟随符号链接是指跟随符号链接到达实际的文件

下面2个函数是对符号链接文件进行操作。

symlink函数创建一个符号链接，函数声明如下：

[cpp] view plaincopy

  1. #include <unistd.h>
  2. int symlink(const char* actualpath, const char* sympath);

如果成功返回0，出错返回-1。

实践：

[cpp] view plaincopy

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <unistd.h>
  3. int main(void){
  4. if(symlink("a","link2a") < 0){
  5. perror("symlink");
  6. return -1;
  7. }
  8. return 0;
  9. }

运行结果：

如果link2a不存在：

[email protected]:~/apue$ ll link2a
ls: cannot access link2a: No such file or directory
[email protected]:~/apue$ ./a.out
[email protected]:~/apue$ ll link2a a
-rw-rw-r-- 1 yan yan 0 Jul 10 10:04 a
lrwxrwxrwx 1 yan yan 1 Jul 10 10:06 link2a -> a

如果link2a已经存在：

lrwxrwxrwx 1 yan yan 1 Jul 10 10:06 link2a -> a
[email protected]:~/apue$ ./a.out
symlink: File exists

readlink函数读取符号链接本身，并读该链接中的名字，函数声明如下：

[cpp] view plaincopy

  1. #include <unistd.h>
  2. ssize_t readlink(const char* restrict pathname, char* restrict buf, size_t bufsize);

如果成功返回读到的字节，出错则返回-1.

实践：

[cpp] view plaincopy

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <unistd.h>
  3. int main(void){
  4. char buf[256];
  5. if(readlink("symblicfile",buf,256)<0){
  6. perror("readlink");
  7. return -1;
  8. }
  9. printf("%s\n",buf);
  10. return 0;
  11. }

运行结果：

[email protected]:~/apue$ ll symblicfile
lrwxrwxrwx 1 yan yan 7 Jul 10 07:21 symblicfile -> desfile

[email protected]:~/apue$ ./a.out
desfile稾s

为什么会有乱码呢？原因是，buf中返回的字符串不会以null结尾，所以需要自己来添加：

[cpp] view plaincopy

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <unistd.h>
  3. #include <string.h>
  4. int main(void){
  5. char buf[256];
  6. memset(buf,0,256);
  7. if(readlink("symblicfile",buf,256)<0){
  8. perror("readlink");
  9. return -1;
  10. }
  11. buf[255] = 0;
  12. printf("%s\n",buf);
  13. return 0;
  14. }

运行结果：

[email protected]:~/apue$ ./a.out
desfile

时间： 2024-11-13 08:05:14

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