16、链接与符号链接：link()、unlink()、symlink()、readlink() 函数的使用
文件链接这个话题，说实话，很多初学者容易绕晕。硬链接、软链接、符号链接……名字就够乱的。但只要你搞懂了底层原理，其实就那么回事。
我个人习惯把链接理解为「文件的别名」。你想想看，一个文件在磁盘上存着，怎么让多个路径都能找到它？这就是链接要解决的问题。
硬链接：多个名字，同一个 inode
硬链接的本质，是给同一个 inode 多起一个名字。inode 是什么？它是文件系统里真正存储文件元数据的结构体。每个文件都有一个唯一的 inode 编号，而文件名只是 inode 的一个「入口」。
用 link() 函数就能创建一个硬链接：
#include <unistd.h>
int link(const char *oldpath, const char *newpath);
调用成功后，oldpath 和 newpath 指向同一个 inode。你修改其中一个文件的内容，另一个也会同步变化——因为它们本来就是同一个文件。
关键点：硬链接不能跨文件系统，也不能链接目录（POSIX 禁止，Linux 更严格）。原因很简单：inode 编号只在同一个文件系统内唯一。
unlink()：删除的是「名字」，不是文件
很多人以为 unlink() 是删除文件，其实它只是删除一个「目录项」。真正的文件数据什么时候被回收？当 inode 的链接计数降到 0，并且没有进程打开这个文件时，内核才会释放磁盘空间。
#include <unistd.h>
int unlink(const char *pathname);
我在项目中遇到过一个问题：某个守护进程写日志文件，运维人员直接 rm 删除了日志文件，但磁盘空间没释放。为什么？因为进程还持有文件描述符，inode 的引用计数没归零。后来我改用 unlink() 配合 open() 的 O_CREAT 标志，才彻底解决日志轮转的问题。
避坑指南：我曾经在嵌入式设备上调试一个 bug，发现 unlink() 返回成功，但文件还在。查了半天，原来是另一个进程用 open() 打开了这个文件，没有关闭。记住：unlink() 只是删除目录项，文件数据要等所有引用都释放才真正消失。
符号链接：一个指向路径的「快捷方式」
符号链接（也叫软链接）和硬链接完全不同。它不共享 inode，而是存储了一个目标路径的字符串。你可以把它理解成 Windows 里的快捷方式。
#include <unistd.h>
int symlink(const char *target, const char *linkpath);
符号链接可以跨文件系统，也可以链接目录。但它有一个致命弱点：如果目标文件被删除了，符号链接就成了「悬空链接」——访问它会报 ENOENT 错误。
我的习惯：在嵌入式系统中，我经常用符号链接来管理配置文件版本。比如 /etc/config 指向 /etc/config_v2.1，升级时只需要修改符号链接，不用动其他程序。
readlink()：读取符号链接的内容
既然符号链接存的是路径字符串，那怎么读取这个字符串？用 readlink()：
#include <unistd.h>
ssize_t readlink(const char *pathname, char *buf, size_t bufsiz);
注意：readlink() 不会在 buf 末尾加 '\0' 终止符。你需要自己处理。我一般这样写：
char buf[256];
ssize_t len = readlink("/path/to/symlink", buf, sizeof(buf) - 1);
if (len != -1) {
buf[len] = '\0';
printf("指向: %s\n", buf);
}
为什么要留一个字节？因为 readlink() 返回的是实际写入的字节数，如果路径正好 255 字节，不加 '\0' 就溢出了。
硬链接 vs 符号链接：一张表说清楚
| 特性 | 硬链接 | 符号链接 |
|---|---|---|
| 底层原理 | 共享同一个 inode | 存储目标路径字符串 |
| 跨文件系统 | 不支持 | 支持 |
| 链接目录 | 不支持 | 支持 |
| 目标被删除后 | 文件数据仍在（只要还有硬链接） | 变成悬空链接，访问报错 |
| 创建函数 | link() |
symlink() |
| 读取内容 | 不需要（直接访问 inode） | 用 readlink() |
核心逻辑：链接操作的知识体系
下面这张图帮你理清这几个函数之间的关系：
实际项目中的选择
说实话，我很少在嵌入式项目里用硬链接。为什么？因为嵌入式文件系统通常是 FAT 或 YAFFS，它们要么不支持硬链接，要么实现有坑。符号链接反而更实用。
举个例子：我做过一个 OTA 升级模块，系统中有两个分区：/app_v1 和 /app_v2。根目录下放一个符号链接 /app，指向当前运行的版本。升级时，先下载到备用分区，然后原子性地修改符号链接。这样即使升级过程中断电，也不会影响系统启动。
// 原子性切换符号链接
symlink("/app_v2", "/app_new");
rename("/app_new", "/app"); // rename 是原子的
嗯，这里要注意：rename() 会覆盖目标路径，如果 /app 已经存在，它会被替换掉。这个技巧在嵌入式系统里非常实用。
总结一下：
- 硬链接：共享 inode，不能跨文件系统，不能链接目录
- 符号链接：存路径字符串，可以跨文件系统，可以链接目录
- unlink()：删除目录项，不是删除文件数据
- readlink()：读取符号链接的目标路径，注意手动加 '\0'
最后说一句：搞懂链接操作，你才算真正理解了 Linux 文件系统的「名字」和「实体」之间的关系。很多高级操作——比如文件锁、临时文件创建、日志轮转——都离不开这些基础函数。