c实现linuxdu

在Linux系统中，du命令用于显示文件和目录的磁盘使用情况，这个命令非常有用，尤其是在管理磁盘空间时，下面将详细介绍如何在C语言中实现一个类似于du的功能。

功能需求分析

递归遍历目录：能够递归地遍历指定目录及其子目录。

计算磁盘使用量：计算每个文件和目录的大小。

输出结果：以人类可读的格式输出结果。

实现步骤

1 包含必要的头文件

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

2 定义函数原型

void print_disk_usage(const char *path, int level);
off_t get_file_size(const char *path);

3 实现获取文件大小的函数

这个函数使用stat系统调用来获取文件的大小。

off_t get_file_size(const char *path) {
    struct stat st;
    if (stat(path, &st) == 0) {
        return st.st_size;
    }
    perror("stat");
    return -1;
}

4 实现递归打印磁盘使用情况的函数

这个函数会递归地遍历目录，并打印每个文件和目录的大小。

void print_disk_usage(const char *path, int level) {
    struct dirent *entry;
    DIR *dir = opendir(path);
    if (!dir) {
        perror("opendir");
        return;
    }
    // 打印当前目录或文件的名称和大小
    printf("%*s%s
", level * 4, "", path);
    char full_path[1024];
    while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {
        if (strcmp(entry->d_name, ".") == 0 || strcmp(entry->d_name, "..") == 0) {
            continue;
        }
        snprintf(full_path, sizeof(full_path), "%s/%s", path, entry->d_name);
        if (entry->d_type == DT_DIR) {
            print_disk_usage(full_path, level + 1);
        } else {
            printf("%*s%s: %lld bytes
", level * 4, "", entry->d_name, (long long)get_file_size(full_path));
        }
    }
    closedir(dir);
}

5 主函数

主函数接受用户输入的目录路径，并调用上述函数进行处理。

int main(int argc, char *argv[]) {
    if (argc != 2) {
        fprintf(stderr, "Usage: %s <directory>
", argv[0]);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    print_disk_usage(argv[1], 0);
    return 0;
}

编译和运行

将上述代码保存为mydu.c，然后使用以下命令编译和运行：

gcc -o mydu mydu.c
./mydu /path/to/directory

示例输出

假设我们有一个目录结构如下：

/example
├── file1.txt (100 bytes)
├── file2.txt (200 bytes)
└── subdir
    └── file3.txt (300 bytes)

运行程序后，输出可能如下：

/example
    file1.txt: 100 bytes
    file2.txt: 200 bytes
    subdir:
        file3.txt: 300 bytes

相关问答FAQs

Q1: 如果目录中有符号链接，如何处理？

A1: 在当前实现中，符号链接会被当作普通文件处理，如果需要特别处理符号链接，可以在读取目录项时检查d_type是否为DT_LNK，然后使用lstat而不是stat来获取符号链接本身的信息，如果需要跟随符号链接，可以使用realpath函数解析其实际路径。

Q2: 如何优化性能？

A2: 当前实现每次调用stat或lstat都会触发一次磁盘I/O操作，这在处理大量文件时可能会成为性能瓶颈，可以通过一次性读取整个目录的内容，然后批量处理文件大小计算来减少I/O操作次数，对于大型文件系统，可以考虑使用多线程或异步I/O来并行处理不同的目录分支。

小编有话说

通过以上步骤，我们成功地在C语言中实现了一个简单的du命令，这个程序可以帮助我们了解磁盘空间的使用情况，特别是在管理大型文件系统时非常有用，实际应用中还可以根据需要添加更多的功能，比如过滤特定类型的文件、排序输出等，希望这篇文章对你有所帮助！