Linux系统 2023-08-02

Linux C实现文件变化监控 (linux c 监视文件变化)

随着时间的推移，任何操作系统都需要不断改进和完善，以满足用户的不断增长的需求。其中Linux操作系统作为一种开源的操作系统，在安全性，稳定性，性能以及自由度方面都受到了广泛的认可并得到了不断的发展。同时，Linux操作系统也积极响应用户的需求，在文件系统的管理、应用程序的开发等方面提供全面的支持和丰富的工具。在这些工具中，文件变化监控工具是非常重要的，因为它们可以及时地发现和报告系统中变化的文件，帮助我们更好地管理系统。

本文将着重介绍如何使用C语言在Linux系统下实现文件变化监控。实现的核心思路是使用Linux提供的inotify机制，它可以实现对文件系统事件（包括文件创建、删除、修改等）的监听，并在事件触发时及时通知应用程序。下面我们将结合代码逐步完成这一过程。

一、inotify机制的基础概念

inotify机制是由Linux内核提供的一种事件通知机制，其中inotify是一个相对较新的内核特性，它可以监听文件系统的某些事件，并在事件发生时发出通知。可以通过inotify机制，实现对文件和目录的增、删、改、移动等操作进行监控。inotify系统 API是通过系统调用完成的，能够提供高效、并发和可伸缩的文件系统事件通知。使用这些系统调用可以监视一个或多个文件或 directories，当打开的文件或设备上发生事件时它会向您的进程发送通知。

在进行文件变化监控时，我们需要了解以下基础概念。

1. 引入头文件

无论是在哪种编程语言中，都需要引入头文件所定义的域，以便在文件中使用调用内置库函数。使用inotify机制也同样需要引入头文件，在C语言中使用inotify机制时需要包括头文件“”。

2. 初始化inotify

在使用inotify机制的过程中，需要创建一个inotify实例以开启inotify机制，需要调用函数“inotify_init()”，该函数返回一个文件描述符，用于后续的操作。该函数的原型为：

int inotify_init(void);

如果成功的创建了新的inotify实例，它将返回一个新的文件描述符（表示 inotify 句柄，简单的说就是一个整数）。该句柄用来进行后续的 inotify 操作，比如加入要监听的文件等等。

3. 添加监听的目录

在inotify机制中，使用inotify_add_watch()函数向inotify实例中添加要监控的目录或文件，并指定要监听的事件类型。该函数的原型为：

int inotify_add_watch(int fd, const char *pathname, uint32_t mask);

其中，参数“fd”表示前面初始化时返回的文件描述符；参数“pathname”表示要监听的目录或文件路径；参数“mask”表示要监听的事件类型，事件类型包括：IN_ACCESS、IN_ATTRIB、IN_CLOSE_WRITE、IN_CLOSE_NOWRITE、IN_CREATE、IN_DELETE、IN_DELETE_SELF、IN_MODIFY、IN_MOVE_SELF、IN_MOVED_FROM、IN_MOVED_TO、IN_OPEN等。可以指定多个事件类型，使用“|”分隔。

4. 监听事件

添加事件监听之后，需要使用inotify机制来监听目标文件的事件。这可以使用函数“read()”来完成，它会阻塞进程，当有事件发生时，它会向进程发送通知。通知的内容需要使用inotify机制的数据结构来表示，其中包含了事件的类型、事件所在目录或文件的路径、事件所对应的文件描述符等等。

5. 关闭inotify

在使用完inotify机制后，需要调用inotify_close() 函数关闭该机制。这个函数的原型为：

int inotify_close(int fd);

二、使用C语言实现文件变化监控的步骤

知道了以上的基础概念，我们现在可以开始使用C语言来实现文件变化监控。

在这个例子中，我们将使用C语言的系统库函数来完成inotify机制的使用。在Linux系统中，我们可以通过“man”命令查看相应的系统库函数的使用手册，如要查看“inotify_init()”函数的使用手册，可以执行以下命令查看手册内容：

man inotify_init

实现文件变化监控的步骤如下：

1. 开启inotify机制

我们首先需要创建一个inotify实例以开启inotify机制，需要调用函数“inotify_init()”，该函数返回一个文件描述符，用于后续的操作。代码如下：

“`C

#include

int fd = inotify_init();

if (fd

// init error

}

“`

2. 添加监听目录

我们使用inotify_add_watch()函数向inotify实例中添加要监控的目录或文件，并指定要监听的事件类型。这里，为了方便起见，我们将要监控的目录作为参数传递进来。代码如下：

“`C

char* dir_path = “/path/to/directory”; // 要监控的目录

uint32_t mask = IN_MODIFY | IN_CREATE | IN_DELETE;

int wd = inotify_add_watch(fd, dir_path, mask);

if (wd

// add watch error

}

“`

3. 监听事件

添加好监听之后，我们需要使用inotify机制来监听目标文件的事件。这可以使用函数“read()”来完成，它会阻塞进程，当有事件发生时，它会向进程发送通知。代码如下：

“`C

#define EVENT_SIZE (sizeof(struct inotify_event))

#define EVENT_BUF_LEN (1024 * (EVENT_SIZE + 16))

char event_buf[EVENT_BUF_LEN];

int len = read(fd, event_buf, EVENT_BUF_LEN);

if (len

// read error

}

char* ptr = event_buf;

while (ptr

struct inotify_event* event = (struct inotify_event*)ptr;

char* path = event->name;

// path是发生事件的文件相对路径，可以根据需要进行处理

printf(“path: %s, mask: %d\n”, path, event->mask);

ptr += EVENT_SIZE + event->len;

}

“`

4. 关闭inotify

在使用完inotify机制后，需要调用inotify_close() 函数关闭该机制。代码如下：

“`C

close(fd);

“`

完整的示例代码如下：

“`C

#include

#define EVENT_SIZE (sizeof(struct inotify_event))

#define EVENT_BUF_LEN (1024 * (EVENT_SIZE + 16))

int mn() {

char* dir_path = “/path/to/directory”;