Linux：stat 与 fstat 函数学习笔记

一、函数概述

在 UNIX 和 Linux 系统编程中，stat和fstat用于获取文件状态信息，如大小、权限、修改时间等，信息存于struct stat结构体。二者功能相似，但参数类型和使用场景不同，合理使用可提升文件操作效率。

二、函数原型与参数对比

函数 原型 参数说明
stat int stat(const char *pathname, struct stat *statbuf); pathname：文件路径；statbuf：存储信息的结构体指针
fstat int fstat(int fd, struct stat *statbuf); fd：已打开文件描述符；statbuf：存储信息的结构体指针

stat依赖文件路径，适用于文件未打开时；fstat基于文件描述符，需文件已打开。

三、返回值与结构体信息

成功返回0，填充struct stat结构体；失败返回-1，设置errno。结构体常见字段包括设备 ID、inode 编号、权限等。

四、核心差异分析

4.1 参数类型差异

stat用路径名，如stat("example.txt", &file_stat);；fstat用文件描述符，需先open文件，如：

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int fd = open("example.txt", O_RDONLY);
if (fd != -1) {
    fstat(fd, &file_stat);
    close(fd);
}

4.2 使用场景差异

  • stat：用于检查文件存在性、获取基础属性，如备份前判断文件大小。

  • fstat：适用于文件已打开场景，如多线程操作中获取当前文件大小。

4.3 符号链接处理差异

默认二者跟随符号链接，获取链接本身属性用lstat。

五、底层实现与性能差异

stat需路径查找，可能多次磁盘 I/O；fstat基于文件描述符，性能更优。但stat获取最新元数据，fstat获取打开时状态，需按需选择。

六、与其他系统调用的关联

常与文件操作函数配合，如复制文件前用stat获取大小，内存映射前用fstat确定区域长度。并发场景需考虑同步。

七、示例代码对比

7.1 stat 示例

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#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
int main() {
    struct stat file_stat;
    if (stat("test.txt", &file_stat) == -1) {
        perror("stat failed");
        return 1;
    }
    printf("File size: %ld bytes\n", (long)file_stat.st_size);
    return 0;
}

7.2 fstat 示例

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#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
int main() {
    int fd = open("test.txt", O_RDONLY);
    if (fd == -1) {
        perror("open failed");
        return 1;
    }
    struct stat file_stat;
    if (fstat(fd, &file_stat) == -1) {
        perror("fstat failed");
        close(fd);
        return 1;
    }
    printf("File size: %ld bytes\n", (long)file_stat.st_size);
    close(fd);
    return 0;
}