编辑“︁C 语言目录操作”︁

= C语言目录操作 =

'''目录操作'''是C语言文件系统功能的重要组成部分，允许程序创建、删除、遍历和管理目录结构。本指南将详细介绍标准库<code><dirent.h></code>和<code><sys/stat.h></code>提供的功能，适合从初学者到高级开发者的学习需求。

== 目录操作基础 ==
在Unix-like系统和Windows中，目录（文件夹）是一种特殊文件，用于组织其他文件和子目录。C语言通过以下关键函数实现目录操作：

* <code>mkdir()</code> - 创建新目录
* <code>rmdir()</code> - 删除空目录
* <code>opendir()</code>/<code>readdir()</code>/<code>closedir()</code> - 目录遍历
* <code>chdir()</code>/<code>getcwd()</code> - 工作目录管理

=== 创建目录 ===
使用<code>mkdir()</code>函数需要包含<code><sys/stat.h></code>：

<syntaxhighlight lang="c">
#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    if (mkdir("new_folder", 0777) == 0) {
        printf("目录创建成功\n");
    } else {
        perror("创建目录失败");
    }
    return 0;
}
</syntaxhighlight>

'''输出示例'''：
<pre>
目录创建成功
</pre>
或（如果目录已存在）：
<pre>
创建目录失败: File exists
</pre>

'''参数说明'''：
* 第一个参数是目录路径
* 第二个参数是权限模式（Unix系统中0777表示最大权限）

=== 删除目录 ===
<code>rmdir()</code>只能删除空目录：

<syntaxhighlight lang="c">
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    if (rmdir("empty_folder") == 0) {
        printf("目录删除成功\n");
    } else {
        perror("删除目录失败");
    }
    return 0;
}
</syntaxhighlight>

== 目录遍历 ==
完整的目录遍历示例：

<syntaxhighlight lang="c">
#include <dirent.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    DIR *dir;
    struct dirent *entry;

    dir = opendir(".");
    if (dir == NULL) {
        perror("无法打开目录");
        return 1;
    }

    printf("当前目录内容:\n");
    while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {
        printf("%s\n", entry->d_name);
    }

    closedir(dir);
    return 0;
}
</syntaxhighlight>

'''典型输出'''：
<pre>
当前目录内容:
.
..
file1.txt
folder1
program.c
</pre>

== 工作目录管理 ==
获取和修改当前工作目录：

<syntaxhighlight lang="c">
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <limits.h>

int main() {
    char cwd[PATH_MAX];
    
    if (getcwd(cwd, sizeof(cwd)) {
        printf("当前工作目录: %s\n", cwd);
    } else {
        perror("getcwd()错误");
    }

    if (chdir("/tmp") == 0) {
        printf("工作目录已更改\n");
    } else {
        perror("chdir()错误");
    }
    
    return 0;
}
</syntaxhighlight>

== 高级主题 ==
=== 递归目录遍历 ===
实现递归遍历所有子目录（伪代码结构）：

<syntaxhighlight lang="c">
void list_dir(const char *path) {
    DIR *dir = opendir(path);
    struct dirent *entry;
    
    while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {
        if (entry->d_type == DT_DIR) {
            // 跳过"."和".."
            if (strcmp(entry->d_name, ".") && strcmp(entry->d_name, "..")) {
                char new_path[PATH_MAX];
                snprintf(new_path, sizeof(new_path), "%s/%s", path, entry->d_name);
                list_dir(new_path);  // 递归调用
            }
        } else {
            printf("%s/%s\n", path, entry->d_name);
        }
    }
    closedir(dir);
}
</syntaxhighlight>

=== 跨平台兼容性 ===
不同系统的目录操作差异：

{| class="wikitable"
|-
! 功能 !! Unix-like系统 !! Windows
|-
| 路径分隔符 || / || \\
|-
| 创建目录 || <code>mkdir()</code> || <code>_mkdir()</code>
|-
| 删除目录 || <code>rmdir()</code> || <code>_rmdir()</code>
|}

== 实际应用案例 ==
'''场景'''：开发一个程序统计项目中各种源代码文件的数量

<syntaxhighlight lang="c">
#include <dirent.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>

void count_files(const char *path, int *c, int *cpp, int *h) {
    DIR *dir = opendir(path);
    struct dirent *entry;
    
    while ((entry = readdir(dir))) {
        if (entry->d_type == DT_REG) {  // 常规文件
            const char *ext = strrchr(entry->d_name, '.');
            if (ext) {
                if (strcmp(ext, ".c") == 0) (*c)++;
                else if (strcmp(ext, ".cpp") == 0) (*cpp)++;
                else if (strcmp(ext, ".h") == 0) (*h)++;
            }
        }
    }
    closedir(dir);
}

int main() {
    int c_files = 0, cpp_files = 0, h_files = 0;
    count_files(".", &c_files, &cpp_files, &h_files);
    
    printf("项目统计:\n");
    printf("C文件: %d\n", c_files);
    printf("C++文件: %d\n", cpp_files);
    printf("头文件: %d\n", h_files);
    
    return 0;
}
</syntaxhighlight>

== 错误处理最佳实践 ==
处理目录操作时常见的错误：
* EACCES - 权限不足
* EEXIST - 目录已存在
* ENOENT - 目录不存在
* ENOTDIR - 路径不是目录

推荐错误检查模式：
<syntaxhighlight lang="c">
DIR *dir = opendir(path);
if (dir == NULL) {
    switch (errno) {
        case EACCES:
            fprintf(stderr, "错误: 对%s没有读取权限\n", path);
            break;
        case ENOENT:
            fprintf(stderr, "错误: 目录%s不存在\n", path);
            break;
        // 其他错误处理...
    }
    exit(EXIT_FAILURE);
}
</syntaxhighlight>

== 性能考虑 ==
目录操作性能优化技巧：
1. 尽量减少<code>opendir()/closedir()</code>的调用次数
2. 对大目录使用缓冲读取
3. 避免在循环中重复检查目录存在性

== 安全注意事项 ==
* 始终验证用户提供的路径
* 防止目录遍历攻击（如阻止"../../../"路径）
* 检查函数返回值
* 设置适当的目录权限

=== 路径验证示例 ===
<syntaxhighlight lang="c">
#include <limits.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

void safe_open(const char *user_path) {
    char resolved_path[PATH_MAX];
    
    if (realpath(user_path, resolved_path) == NULL) {
        fprintf(stderr, "无效路径\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    
    // 检查是否在允许的根目录下
    if (strncmp(resolved_path, "/safe/root/", 11) != 0) {
        fprintf(stderr, "访问被拒绝\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    
    // 安全地打开目录
    DIR *dir = opendir(resolved_path);
    // ...其余操作
}
</syntaxhighlight>

== 总结 ==
C语言的目录操作提供了强大的文件系统管理能力。关键点包括：
* 使用<code>mkdir()</code>和<code>rmdir()</code>进行目录管理
* 通过<code>opendir()</code>/<code>readdir()</code>/<code>closedir()</code>遍历目录
* 注意跨平台差异和错误处理
* 始终考虑安全性和性能影响

掌握这些技术后，开发者可以构建复杂的文件系统工具和应用程序。

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