文件的软硬链接

本篇文章将重点讲解文件系统中的一个重要的知识点：
即文件的软硬链接。

软链接

对于软链接的讲解，我们先来使用一个指令看看效果：ln -s 被软链接的文件 链接的文件：

运行代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char *argv[]) {if (argc != 2) {fprintf(stderr, "Usage: %s <directory>\n", argv[0]);exit(EXIT_FAILURE);}DIR *dir = opendir(argv[1]); // 系统调用，自行查阅if (!dir) {perror("opendir");exit(EXIT_FAILURE);}struct dirent *entry;while ((entry = readdir(dir)) != NULL) { //系统调用，自行查阅// Skip the "." and ".." directory entriesif (strcmp(entry->d_name, ".") == 0 || strcmp(entry->d_name, "..") == 0) {continue;}printf("Filename: %s, Inode: %lu\n", entry->d_name, (unsigned long)entry->d_ino);
}closedir(dir);return 0;
}

我们在当前目录下，使用该指令，把当前目录下的TestDir目录进行软链接，链接的名为DIR，我们打开查看当前目录下的文件，发现多了一个文件叫做DIR。
而且，这个文件的类型标识符是l，表示是一个链接文件。
我们试着使用一下这个链接文件：

我们发现，是可以把这个DIR当作成可执行文件来用的，因为链接的就是一个可执行文件！

我们来看看被链接的文件和链接文件的区别：

我们会发现，软链接文件DIR是有独立的inode编号的！也就是说，它是一个独立的文件！

硬链接

有软链接，就有硬链接。
使用指令ln 被链接文件 链接文件即可完成对文件的硬链接：

硬链接文件是DIR_HARD。我们发现，这个文件和被链接文件的inode编号都是一样的，都是666187，这说明：硬链接的文件本质上就不是一个独立的文件！因为没有独立的inode编号！

软硬链接对比

前面我们讲解了软硬链接的使用，也介绍了软硬链接的一些特点，接下来，我们来对比一下：

首先，软硬链接的本质区别就是：
软链接的文件具有独立的inode编号！所以是一个独立的文件。而硬链接的文件不是。

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对于软链接，它里面的内容是什么呢？
其实就是保存了被软链接的文件的路径！在别的地方进行软链接，调用的时候通过这个保存的路径来找到文件并且做相应操作。

这不就是Windows系统下的快捷方式吗？

这个所谓的目标，其实就是运行该软件的可执行程序！

因为这些可执行程序有可能会藏得很深，如果每次运行都要去找是很麻烦的。所以，就可以使用软链接的方式，保存目标文件路径。使用的时候就是通过这个路径来使用。

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而硬链接，由于它没有独立的inode，所以硬链接的文件不是独立的文件。那它是什么呢？
其实就是当前目录下和被硬链接文件所处目录下都添加了一份：inode和硬链接文件的名的映射关系罢了，只不过这个inode，是和被链接文件一样的！

所以，这个行为本质上就是在给文件做副本。删除文件时，通过引用计数来判断当前inode使用的次数，来决定是否需要完全删除文件。

所以，硬链接是可以用来做备份工作的！

软硬链接应用

这里来讲一个我们一直在用，但是却不知道其中管理的内容。
即当前目录.和上级目录..

其实所谓的当前目录.和上级目录..就是目录的硬链接罢了！
我们来验证一下：

验证当前目录.：

验证上级目录..：

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经过验证，确实发现，文件系统其实对当前目录.和上级目录..进行了硬链接操作。也就是说，保存了当前目录下的内容和上级目录的内容。

这也就是为什么我们使用当前目录.和上级目录..可以正常操作当前目录和上级目录了！效果和直接使用目录名一致！

软硬链接注意事项

但是，这里要说的是：
在Linux系统下，是不允许用户对目录进行硬链接的！

但是，当前目录.和上级目录..就是对目录进行的硬链接。这是操作系统自动进行的！其余情况下，不允许用户进行对目录的硬链接。

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这里我们来稍微解释一下：

其实是因为，系统中的文件搜索路径是一个文件树！如果对目录进行硬链接的话，那么会导致形成路径环！假设现在搜索某个文件，对搜到了一个硬链接的目录。这时候就麻烦了，如果硬链接到根目录，搜着搜着就回到了根目录下去了。

这严重影响了操作系统对于文件的搜索效率！但是，操作系统对上级目录和当前目录进行硬链接，不也是形成路径环吗？
这不用担心，这两个硬链接文件名字非常特殊，判断后做特殊处理即可。

操作系统选择硬链接当前路径和上级路径，其实是为了用户能够操作起来更加方便！

总结

至此，到这里我们就把Ext2文件系统的绝大部分相关知识介绍完了。当然，Linux系统下还存在着多个文件系统，如Ex3，Ext4，xfs…
但是，对于Ext系列的文件系统来说，主要逻辑还是相通的，只是在个别地方的操作会有进行优化。其它的文件系统如果感兴趣也可以上网查阅资料。