【Linux】文件的软硬链接

一、文件和目录的一些命令

ls 命令

在bash下执行：

ls -a -l -i

每一列的含义：

因为加了-i选项，所以多了一列inode编号

中文解释	英文解释
节点编号	inode
文件权限	Permissions
硬链接数量	Hard Links
文件所有者	Owner
文件所属组	Group
文件大小	Size
最后修改时间	Last Modified
文件/目录名	Name

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stat 命令

使用 stat 查看文件的详细信息，包括 Inode 号码：

stat [FileName]

可以查到文件的ACM时间：Access、Modify、Change

  File: ‘log’
  Size: 0         	Blocks: 0          IO Block: 4096   regular empty file
Device: fd01h/64769d	Inode: 1054710     Links: 1
Access: (0664/-rw-rw-r--)  Uid: ( 1001/    chen)   Gid: ( 1001/    chen)
Access: 2088-02-05 14:50:55.609459453 +0800
Modify: 2088-02-05 14:50:55.609459453 +0800
Change: 2088-02-05 14:50:55.609459453 +0800
 Birth: -

[!Abstract] 说明一下：

• Access - 最后访问时间
• Modify - 文件内容最后修改时间
• Change - 属性最后修改时间

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二、链接的概念

什么是链接？

• 链接是文件系统中用于关联文件或目录的概念。

软链接和硬链接的区别

• 软链接：也称为符号链接，类似于 Windows 快捷方式，可以跨文件系统。
• 硬链接：指向相同 inode 的文件副本，不能跨文件系统。

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三、软链接（symbolic link）

硬链接是通过inode引用另外一个文件，软链接是通过名字引用另外一个文件

创建和删除软链接的示例

• 使用 ln -s 创建软链接：

  ln -s log log.soft.link
  

  

  可以看到软连接 log.soft.link 有自己独立于 log 的inode编号

• 和硬链接一样，软链接文件向文件中写入数据时原文件中也会存在该数据：
  

• 但是当原文件被删除后，再次查看软链接文件报错：
  ![[Pasted image 20240207192118.png]]

• 删除软链接：我们可以使用 rm 或 unlink 指令来删除链接文件

软链接的特性

• 软链接是一个独立的文件，有自己的inode
• 软连接存放内容是指向目标文件的路径
• 软链接可以指向不存在的文件
• 删除源文件会导致软链接失效

软链接的应用

软链接最常见的作用之一就是作为快捷方式使用，如下：myproc.exe 程序在很深的路径下，以至于我们每次运行它都很不方便，此时我们就可以为它建立一个软链接。

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使用 find 查找链接文件

在Linux下，可以使用 find 命令来查找软链接文件（symbolic links）：

find /path/to/search -type l

其中，/path/to/search 是你要搜索的目标路径。上述命令会查找指定路径下的所有链接文件并输出它们的路径。

如果你想要在当前目录及其子目录中查找链接文件，可以使用：

find . -type l

如果你想要在整个系统中搜索链接文件，可以使用：

sudo find / -type l

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四、硬链接（hard link）

创建和删除硬链接的示例

• 演示如何使用 ln 创建硬链接，以及删除硬链接：

  ln hello hello.hard.link
  

  

两个现象：

• 创建硬链接会改变原文件的硬链接数 (文件权限后紧跟的数字代表文件的硬链接数)

• 硬链接文件与原文件的文件属性完全相同，即硬链接文件与原文件使用同一个 inode

注：文件 inode 中存在一个类似于 count 的整形变量来记录文件的硬链接数，当我们为文件创建硬链接时 count 加1，删除原文件或者硬链接文件时 count 减1（C++中称为引用计数，Linux中称为文件的硬链接数），这也就是我们上面观察到文件的硬链接数发生变化的原因；所以，当一个文件的硬链接数变为0时，操作系统才会真正删除该文件，即执行将该文件的 inode bitmap 和 block bitmap 对应比特位置0等操作。

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硬链接的特性

通过 [[文件系统 inode#5. inode Table（inode表）]] 的学习，我们了解到：真正找到磁盘上文件的并不是文件名，而是inode。 在Linux中可以让多个文件名对应于同一个inode，这就是硬链接。

• 硬链接不是一个独立的文件，而是在指定目录内部的一组（inode，文件名）的映射关系。创建一个文件的硬链接时，新的目录项会被添加到原始文件所在的目录的目录项列表中。
• 一个文件的所有硬链接指向相同的 inode
• 删除任意一个硬链接不影响其他硬链接
• 硬链接不能跨文件系统
• 普通用户不能链接目录

当你在一个目录中创建文件时，实际上是在该目录的目录项列表中添加了一个新的目录项，该目录项包含了新文件的文件名和相应的inode号。通过inode号，系统可以快速找到文件的元数据（例如文件的权限、所有者、大小等信息）和文件的数据块。

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硬链接的应用

Linux 中每个目录下都存在两个隐藏目录 . 和 ..，其中 . 代表当前目录，.. 代表上级目录：

• 新建一个普通文件，其硬链接数是1，因为普通文件本身就有一个文件名与 inode 相对应
• 新建一个目录时，目录的硬链接数为2，这是因为 Linux 中目录下存在隐藏的 .，它是目录的一个硬链接
• 如果在当前目录下再新建一个下级目录，那么当前目录的硬链接数就会变为3，因为下级目录中的 .. 也是当前目录的一个硬链接。(这也是为什么 cd .. 能够回退到上级目录的原因，因为 .. 是上级目录的一个别名)

注意：Linux 不允许用户给目录创建硬链接，只能系统自己创建 (. 和 ..)，这是因为给目录创建硬链接可能会在目录中引入循环，使得在目录遍历时系统陷入无限循环当中，从而导致无法定位到访问目录 (比如系统从根目录开始查找一个文件，当在查找过程中遇到根目录的硬链接时就会造成环路查找)。