普通 C：使用 fopen() 打开目录答案

【问题标题】：plain C: opening a directory with fopen()普通 C：使用 fopen() 打开目录
【发布时间】：2013-08-14 02:51:38
【问题描述】：

我有一个程序可以打开一个文件并检查它的长度。

FILE* fd = fopen(argv[1], "rb");
fseek(fd, 0, SEEK_END);
size_t flen = ftell(fd);
if (flen == ((size_t)-1)) {
    printf("%s is a directory.\n", argv[1]);
    fclose(fd);
    exit(1);
}

现在，至少在 Linux 下，fopen() 在打开目录时返回一个有效的文件描述符。这会导致查找操作返回 -1（或者，由于 size_t 是无符号的，0xFFFFFFFFFFFFFFFF=2⁶⁴-1 在 64 位系统上）。

不幸的是，上述代码中的条件 (flen == ((size_t)-1)) 没有捕捉到这种情况，flen == 0xFFFFFFFF 也没有（编辑：应该是 0xFFFFFFFFFFFFFFFF）。 printf()-以%x 或%d 为格式字符串的命令表明比较的两边应该具有相同的值。

为什么比较运算符的行为如此奇怪，即使双方都是同一类型（size_t）？我使用 gcc 4.8.1 作为编译器。

【问题讨论】：

你不是说sizeof(size_t)-1吗？
@ScottyBauer 不，他没有。
另外，FILE fd 应为 FILE *fd。而ftell() 不会返回size_t，而是long。并且 -1 不是 64 位上的 0xFFFFFFFF（假设 2 的补码），而是 0xFFFFFFFFFFFFFFFF。
@ScottyBauer Google“C 类型转换”。
你可以open()一个目录（因此fopen()它），但这就是你可以用它做的所有事情。目的是允许您在文件描述符上使用fchdir()。要读取目录，您需要使用 opendir()、readdir() 等。要查找其大小，您可以使用 fstat(fileno(fd)) — 尽管使用名称 fd 代替文件描述符而不是文件描述符让我印象深刻作为烂命名（我会使用FILE *fp = fopen("file", "r"); int fd = fileno(fp);）。

标签： c linux types io

【解决方案1】：

来自http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/7908799/xsh/fopen.html：

The fopen() function will fail if: 
[EISDIR] The named file is a directory and mode requires write access.

至少在 Linux 上，如果您尝试 fopen("dirname", "wb") 会收到 EISDIR 错误。我还尝试使用具有 d-------- 访问权限的目录，但我仍然得到 EISDIR（而不是 EACCES。）

【讨论】：

【解决方案2】：

C99 标准（或 C2011 标准）中不存在目录。所以根据定义，fopen-ing 目录要么是实现特定的，要么是未定义的行为。

fopen(3) 可能会失败（给出NULL 结果）。 fseek(3) 也可能失败（通过返回 -1）。然后你最好检查errno(3)或使用perror(3)

ftell 被记录为返回long，失败时返回-1L。在 64 位 Linux 上，这是0xffffffffffffffff。

你的代码应该是

FILE* fd = fopen(argv[1], "rb");
if (!fd) 
  { perror(argv[1]); exit(EXIT_FAILURE); };
if (fseek(fd, 0, SEEK_END)<0) 
  { perror("fseek"); exit(EXIT_FAILURE); };
long flen = ftell(fd);
if (flen == -1L)
  { perror("ftell"); exit(EXIT_FAILURE); };

^{顺便说一句，在具有 libc-2.17 和 3.10.6 内核的 Linux/Debian/Sid/AMD64 上，当 argv[1] 为 /tmp 时，代码运行正常；令人惊讶的是，flen 是LONG_MAX 即0x7fffffffffffffff}

顺便说一句，在 Linux 上，目录是文件的一种特殊情况。在文件路径上使用stat(2)（在file descriptor 上使用fstat，可能从一些FILE* 使用fileno(3) 获得）以了解有关某个文件的更多元数据，包括其“类型”（通过其模式） .您希望 opendir(3)、readdir(3) 和 closedir(3) 对目录内容进行操作。另见inode(7)。

【讨论】：

谢谢，我现在通过将 flen 的类型更改为 int32_t 解决了这个问题，这在 32 位和 64 位系统上运行良好（使用 long 在 64 上不起作用）位系统）。