c api读取磁盘信息

在C/C++中，读取磁盘信息是一个常见且重要的任务，尤其在系统管理、数据恢复和文件系统工具开发等领域，操作系统提供了丰富的API和库函数，使得开发者能够方便地获取磁盘的各种信息，如名称、容量、分区等，下面将详细介绍如何使用C API读取磁盘信息。

一、Windows平台

1. 使用CreateFile和ReadFile函数

在Windows平台上，可以使用CreateFile函数打开磁盘设备或分区，然后使用ReadFile函数按扇区读取磁盘数据，以下是一个简单的示例代码：

#include <windows.h>
#include <stdio.h>
int main() {
    HANDLE hDevice = CreateFile(
        "\\.\PhysicalDrive0", // 磁盘设备名称，\.PhysicalDrive0 表示第一个物理磁盘
        GENERIC_READ,            // 访问模式
        FILE_SHARE_READ,          // 共享模式
        NULL,                     // 安全属性
        OPEN_EXISTING,            // 创建方式
        FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,    // 文件属性
        NULL);                    // 模板文件句柄
    if (hDevice == INVALID_HANDLE_VALUE) {
        printf("Error opening device: %lu
", GetLastError());
        return 1;
    }
    DWORD bytesRead;
    char buffer[512]; // 假设以扇区大小为单位进行读取，通常为512字节
    if (!ReadFile(hDevice, buffer, sizeof(buffer), &bytesRead, NULL)) {
        printf("Error reading from device: %lu
", GetLastError());
        CloseHandle(hDevice);
        return 1;
    }
    printf("Read %lu bytes from disk.
", bytesRead);
    // 处理读取到的数据...
    CloseHandle(hDevice);
    return 0;
}

在这个示例中，首先使用CreateFile函数以只读模式打开第一个物理磁盘（\.PhysicalDrive0），如果成功，则使用ReadFile函数从磁盘中读取一个扇区的数据到缓冲区中，并输出读取的字节数，关闭设备句柄。

获取磁盘名称和卷标信息

除了直接读取磁盘数据外，还可以使用Windows API获取磁盘的名称、卷标等信息，使用GetLogicalDriveStrings函数可以获取系统上所有逻辑驱动器的名称，而GetVolumeInformation函数可以获取指定磁盘的卷标信息。

#include <windows.h>
#include <stdio.h>
int main() {
    char driveStrings[1024];
    DWORD driveStringsSize = sizeof(driveStrings);
    if (!GetLogicalDriveStrings(driveStringsSize, driveStrings)) {
        printf("Error getting logical drive strings: %lu
", GetLastError());
        return 1;
    }
    char rootPathName[4] = "C:\"; // 根路径名，用于GetVolumeInformation函数
    char volumeName[1024];
    DWORD volumeNameSize = sizeof(volumeName);
    char fileSystemName[1024];
    DWORD fileSystemNameSize = sizeof(fileSystemName);
    DWORD maxComponentLength;
    DWORD serialNumber;
    DWORD flags;
    if (!GetVolumeInformation(rootPathName, volumeName, volumeNameSize, &maxComponentLength, &serialNumber, &flags, fileSystemName, fileSystemNameSize)) {
        printf("Error getting volume information: %lu
", GetLastError());
        return 1;
    }
    printf("Volume Name: %s
", volumeName);
    printf("File System Name: %s
", fileSystemName);
    // 其他信息...
    return 0;
}

这个示例首先调用GetLogicalDriveStrings函数获取所有逻辑驱动器的名称，并存储在driveStrings数组中，使用GetVolumeInformation函数获取指定磁盘（这里以C盘为例）的卷标信息，包括卷标名称、文件系统名称等，并输出这些信息。

二、Linux平台

使用ioctl系统调用

在Linux平台上，可以使用ioctl系统调用来获取磁盘设备的详细信息，包括设备名称、设备类型等，以下是一个使用ioctl系统调用获取磁盘名称的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <fcntl.h>
#include <linux/fs.h>
#include <unistd.h>
void get_disk_name(const char *device) {
    int fd = open(device, O_RDONLY);
    if (fd == -1) {
        perror("open");
        return;
    }
    char disk_name[128];
    if (ioctl(fd, BLKGETNAME, disk_name) == -1) {
        perror("ioctl");
    } else {
        printf("Disk name: %s
", disk_name);
    }
    close(fd);
}
int main() {
    get_disk_name("/dev/sda"); // 替换为实际的磁盘设备文件路径
    return 0;
}

在这个示例中，首先使用open函数打开指定的磁盘设备文件（dev/sda），然后使用ioctl系统调用获取磁盘名称，并打印出来，关闭文件描述符。

2. 使用statvfs和getmntent函数

另一种在Linux平台上获取磁盘信息的方法是通过解析文件系统信息来实现，使用statvfs函数可以获取文件系统的统计信息，而getmntent函数可以获取挂载点的信息，以下是一个结合这两个函数来列出系统中所有挂载点的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/statvfs.h>
#include <mntent.h>
void list_mount_points() {
    FILE *mnt_file = setmntent("/etc/mtab", "r");
    if (mnt_file == NULL) {
        perror("setmntent");
        return;
    }
    struct mntent *mnt;
    while ((mnt = getmntent(mnt_file)) != NULL) {
        struct statvfs vfs;
        if (statvfs(mnt->mnt_dir, &vfs) == 0) {
            printf("Mount point: %s, Device: %s
", mnt->mnt_dir, mnt->mnt_fsname);
        } else {
            perror("statvfs");
        }
    }
    endmntent(mnt_file);
}
int main() {
    list_mount_points();
    return 0;
}

这个示例首先使用setmntent函数打开/etc/mtab文件（包含当前系统的所有挂载点信息），然后逐行读取文件中的挂载点信息，对于每个挂载点，使用statvfs函数获取文件系统的统计信息，并打印出挂载点和设备名称，调用endmntent函数关闭/etc/mtab文件。

三、FAQs（常见问题解答）

Q1：如何判断一个磁盘是否存在于系统中？

A1：在Windows平台上，可以使用GetLogicalDrives函数来获取系统上所有逻辑磁盘的位图，然后通过检查位图中的每个位来确定某个磁盘是否存在，在Linux平台上，可以尝试打开指定的磁盘设备文件（如/dev/sda），如果open函数返回的文件描述符有效，则说明该磁盘存在，也可以使用ioctl系统调用来进一步验证磁盘的存在性。

Q2：如何获取磁盘的总容量和可用容量？

A2：在Windows平台上，可以使用GetDiskFreeSpaceEx函数来获取磁盘的总容量和可用容量，该函数会返回一个结构体，其中包含磁盘的总字节数、可用字节数等信息，在Linux平台上，可以使用statvfs函数来获取文件系统的统计信息，其中包括磁盘的总块数、空闲块数等，从而计算出磁盘的总容量和可用容量，具体计算方法可以根据文件系统的类型和块大小来确定。