Linux C 文件操作核心结构体总结：dirent /stat/ DIR / FILE /glob_t

在 Linux C 开发中，文件与目录操作是高频场景，但相关结构体繁多，容易混淆。本文对 5 个核心结构体进行系统梳理，帮助开发者快速掌握其用途与区别，避免踩坑。

我在做 Linux 嵌入式开发时，经常和这几个结构体打交道，踩过不少坑。今天我把它们的核心知识点和避坑指南整理出来，希望能帮到大家。

1. struct dirent：目录项结构

• 定义：#include <dirent.h>

• 作用：存储目录中单个文件的元信息（文件名、inode 号等）。

• 典型流程：opendir() → readdir() → closedir()

• 核心成员：

  • d_name：文件名

  • d_ino：文件 inode 号

#include <dirent.h>
#include <stdio.h>

int main() {
DIR *dir = opendir(".");
struct dirent *ent;

while ((ent = readdir(dir)) != NULL) {
printf("%s\\n", ent->d_name);
}

closedir(dir);
return 0;
}

2. struct stat：文件属性结构

• 定义：#include <sys/stat.h>

• 作用：获取文件的详细属性（大小、类型、权限、时间戳等）。

• 典型函数：stat() / lstat() / fstat()

• 核心成员：

  • st_size：文件大小（字节）

  • st_mode：文件类型与权限（需配合掩码 S_IFMT、0777 使用，例如 S_ISREG(st_mode) 判断是否为普通文件）

  • st_mtime：最后修改时间

#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>

int main() {
struct stat st;
if (stat("test.txt", &st) == 0) {
printf("Size: %ld bytes\\n", st.st_size);
if (S_ISREG(st.st_mode)) {
printf("Regular file\\n");
}
printf("Permissions: %o\\n", st.st_mode & 0777);
} else {
perror("stat failed");
}
return 0;
}

3. DIR：目录句柄

• 定义：#include <dirent.h>

• 作用：代表一个已打开的目录，作为遍历目录的操作句柄。

• 典型流程：opendir() 打开目录 → readdir() 读取目录项 → closedir() 关闭。

• 注意：DIR 是不透明类型，内部结构由系统实现，不应直接访问。

#include <dirent.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
// 1. 打开当前目录，获取DIR句柄
DIR *dir_ptr = opendir(".");
if (dir_ptr == NULL) { // 必加错误检查，贴近实际开发
perror("opendir failed");
return 1;
}

struct dirent *ent_ptr;
// 2. 循环读取目录项，直到readdir返回NULL
while ((ent_ptr = readdir(dir_ptr)) != NULL) {
// 过滤.和..目录，避免无意义输出（实际开发常用技巧）
if (strcmp(ent_ptr->d_name, ".") == 0 || strcmp(ent_ptr->d_name, "..") == 0) {
continue;
}
printf("文件名：%s | inode号：%ld\\n", ent_ptr->d_name, ent_ptr->d_ino);
}

// 3. 关闭DIR句柄，避免资源泄漏
closedir(dir_ptr);
return 0;
}

4. FILE：文件流句柄

• 定义：#include <stdio.h>

• 作用：标准 C 库提供的文件操作句柄，支持缓冲 I/O。

• 典型流程：fopen() 打开文件 → fread()/fwrite() 读写 → fclose() 关闭。

• 与文件描述符的关系：可通过 fileno(FILE*) 获取底层文件描述符，用于更底层的操作。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
// 1. 打开文件（w+：读写模式，不存在则创建，存在则清空）
FILE *fp = fopen("test.txt", "w+");
if (fp == NULL) { // 必加错误检查
perror("fopen failed");
return 1;
}

// 2. 写入数据（带缓冲，实际开发常用fputs/fprintf）
const char *content = "Linux C FILE结构体示例\\n";
fputs(content, fp);

// 3. 移动文件指针到开头，准备读取
fseek(fp, 0, SEEK_SET);

// 4. 读取数据并打印
char buf[1024] = {0};
fgets(buf, sizeof(buf), fp);
printf("读取到的内容：%s", buf);

// 5. 可选：获取底层文件描述符（对接Linux系统调用）
int fd = fileno(fp);
printf("FILE对应的文件描述符：%d\\n", fd);

// 6. 关闭文件，释放缓冲+句柄
fclose(fp);
return 0;
}

5. glob_t：路径匹配结构

• 定义：#include <glob.h>

• 作用：用于批量匹配文件路径（如 *.c、/usr/bin/*）。

• 典型函数：glob() 执行匹配 → globfree() 释放资源。

• 核心成员：

  • gl_pathv：匹配到的路径数组

  • gl_pathc：匹配到的路径数量

#include <glob.h>
#include <stdio.h>

int main() {
glob_t g;
if (glob("./*.c", 0, NULL, &g) == 0) {
for (size_t i = 0; i < g.gl_pathc; i++) {
printf("%s\\n", g.gl_pathv[i]);
}
}
globfree(&g);
return 0;
}

核心区别速查表

风险提示（必看）

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