14、目录操作：opendir()、readdir()、closedir()、mkdir()、rmdir() 函数的使用

文件操作我们聊了不少，但实际项目中，光读写单个文件往往不够。你想想看，一个嵌入式设备里，日志文件是按日期分目录存的，配置文件是放在特定路径下的，升级包需要先创建临时目录再解压——这些都离不开目录操作。

今天我就带你把 Linux 下最常用的五个目录操作函数捋一遍：opendir()、readdir()、closedir()、mkdir()、rmdir()。说白了，就是怎么打开一个目录、怎么遍历里面的内容、怎么创建和删除目录。这套接口我几乎每个项目都会用到，尤其是做文件系统相关的底层开发时。

14.1 目录操作的三件套：opendir、readdir、closedir

先看最基础的一组函数。它们负责遍历一个目录下的所有条目（包括文件和子目录）。

14.1.1 opendir() —— 打开目录

原型很简单：

#include <dirent.h>

DIR *opendir(const char *name);

参数就是目录路径字符串。返回值是一个 DIR * 指针，你可以把它理解成目录的“句柄”。如果打开失败，返回 NULL，并设置 errno。

我个人习惯在调用后立刻检查返回值：

DIR *dp = opendir("/tmp/logs");
if (dp == NULL) {
    perror("opendir failed");
    return -1;
}

嗯，这里要注意：DIR 这个结构体是系统定义的，你不需要关心它的内部细节，只要知道它是一个不透明指针就行。

14.1.2 readdir() —— 读取目录条目

打开目录后，就可以用 readdir() 逐个读取里面的内容了。

#include <dirent.h>

struct dirent *readdir(DIR *dirp);

每次调用返回一个 struct dirent * 指针，指向当前条目。读取完所有条目后，返回 NULL。

struct dirent 里我们最常用的字段就两个：

字段	说明
d_name	文件名（不含路径），以 '\0' 结尾
d_type	文件类型（DT_REG 普通文件，DT_DIR 目录等）

我在项目中遇到过一个问题：很多新手只关注 d_name，却忽略了 d_type。结果遍历目录时把 "." 和 ".." 也当普通文件处理了，导致逻辑出错。所以我的建议是——遍历时一定要过滤掉这两个特殊条目。

来看一个完整的遍历示例：

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

void list_dir(const char *path) {
    DIR *dp = opendir(path);
    if (dp == NULL) {
        perror("opendir");
        return;
    }

    struct dirent *entry;
    while ((entry = readdir(dp)) != NULL) {
        // 跳过当前目录和父目录
        if (strcmp(entry->d_name, ".") == 0 ||
            strcmp(entry->d_name, "..") == 0) {
            continue;
        }

        if (entry->d_type == DT_DIR) {
            printf("[DIR]  %s\n", entry->d_name);
        } else if (entry->d_type == DT_REG) {
            printf("[FILE] %s\n", entry->d_name);
        } else {
            printf("[OTHER]%s\n", entry->d_name);
        }
    }

    closedir(dp);
}

14.1.3 closedir() —— 关闭目录

用完目录后，一定要关闭它。这跟 fclose() 是一个道理。

#include <dirent.h>

int closedir(DIR *dirp);

成功返回 0，失败返回 -1。我曾经见过一个同事，在循环里反复 opendir() 却不 closedir()，结果跑了一天后进程打开的文件描述符耗尽，整个系统都卡住了。嗯，这种坑踩过一次就再也不敢忘了。

14.2 创建与删除目录：mkdir() 和 rmdir()

遍历目录只是基本功，真正干活的时候，你还需要能创建和删除目录。

14.2.1 mkdir() —— 创建目录

#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>

int mkdir(const char *pathname, mode_t mode);

第一个参数是路径，第二个参数是权限位（类似 chmod 的数值）。

举个例子：

if (mkdir("/tmp/myapp/logs", 0755) == -1) {
    perror("mkdir failed");
    return -1;
}

这里有个容易忽略的点：mkdir() 只能创建单级目录。如果你想创建 /a/b/c 这种多级目录，而 /a 或 /a/b 不存在，那就会失败。

递归创建目录的参考实现：

#include <string.h>
#include <errno.h>

int mkdir_p(const char *path, mode_t mode) {
    char tmp[256];
    char *p = NULL;
    size_t len;

    snprintf(tmp, sizeof(tmp), "%s", path);
    len = strlen(tmp);

    // 去掉末尾的 '/'
    if (tmp[len - 1] == '/')
        tmp[len - 1] = '\0';

    for (p = tmp + 1; *p; p++) {
        if (*p == '/') {
            *p = '\0';
            if (mkdir(tmp, mode) == -1 && errno != EEXIST) {
                return -1;
            }
            *p = '/';
        }
    }

    // 创建最后一级目录
    if (mkdir(tmp, mode) == -1 && errno != EEXIST) {
        return -1;
    }

    return 0;
}

14.2.2 rmdir() —— 删除目录

#include <unistd.h>

int rmdir(const char *pathname);

这个函数只能删除空目录。如果目录里还有文件或子目录，调用就会失败，errno 设置为 ENOTEMPTY。

你想想看，这其实是一种保护机制——防止你误删整个目录树。但在实际项目中，我们经常需要递归删除一个非空目录。这时候就得自己写递归逻辑了：先遍历目录，删除所有文件，再删除子目录，最后删除自身。

14.3 知识体系总览

下面这张图把今天讲的五个函数以及它们之间的关系梳理清楚了。你可以把它当作一个快速参考。

14.4 综合实战：一个简易的目录清理工具

光说不练假把式。我把今天讲的函数串起来，写一个实用的小工具：遍历指定目录，删除所有超过 7 天的日志文件（以 .log 结尾），并删除空目录。

#include <stdio.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>

void clean_old_logs(const char *path, int max_days) {
    DIR *dp = opendir(path);
    if (dp == NULL) {
        perror("opendir");
        return;
    }

    struct dirent *entry;
    char fullpath[512];
    struct stat st;
    time_t now = time(NULL);

    while ((entry = readdir(dp)) != NULL) {
        if (strcmp(entry->d_name, ".") == 0 ||
            strcmp(entry->d_name, "..") == 0) {
            continue;
        }

        snprintf(fullpath, sizeof(fullpath), "%s/%s", path, entry->d_name);

        if (stat(fullpath, &st) == -1) {
            perror("stat");
            continue;
        }

        if (S_ISDIR(st.st_mode)) {
            // 递归处理子目录
            clean_old_logs(fullpath, max_days);
            // 尝试删除空目录
            if (rmdir(fullpath) == 0) {
                printf("Removed empty dir: %s\n", fullpath);
            }
        } else if (S_ISREG(st.st_mode)) {
            // 检查是否为 .log 文件
            char *ext = strrchr(entry->d_name, '.');
            if (ext && strcmp(ext, ".log") == 0) {
                double days_old = difftime(now, st.st_mtime) / (60 * 60 * 24);
                if (days_old > max_days) {
                    if (unlink(fullpath) == 0) {
                        printf("Deleted old log: %s (%.1f days old)\n",
                               fullpath, days_old);
                    } else {
                        perror("unlink");
                    }
                }
            }
        }
    }

    closedir(dp);
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    if (argc != 3) {
        fprintf(stderr, "Usage: %s <directory> <max_days>\n", argv[0]);
        return 1;
    }

    clean_old_logs(argv[1], atoi(argv[2]));
    return 0;
}

这个例子把 opendir、readdir、closedir、rmdir、stat、unlink 全用上了。你想想看，实际项目中的日志清理、临时文件回收、缓存目录维护，本质上都是这个套路。

好了，目录操作的核心内容就这些。记住三个关键点：打开后必须关闭、遍历时过滤特殊条目、创建和删除目录时注意层级和空条件。把这些基本功练扎实了，后面遇到更复杂的文件系统操作（比如 ftw()、nftw() 树遍历）时，你就能快速上手了。

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