Unix/Linux编程：更改文件时间戳

朱雀 2022-03-18 11:36 900阅读 0赞

# 文件时间戳 #

> stat 结构的 st\_atime、st\_mtime 和 st\_ctime 字段所含为文件时间戳，分别记录了对文件的上次访问时间、上次修改时间，以及文件状态（即文件 i 节点内信息）上次发生变更的时间。对时间戳的记录形式为自 1970 年 1 月 1 日（参见 10.1 节）以来所历经的秒数。

下表总结了：各种函数对文件时间戳的影响  
![在这里插入图片描述][20210525160827842.png]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 使用 utime()和 utimes()来改变文件时间戳 ##

使用utime()或者与之相关的系统调用集之一，可以显示改变存储于文件i文件中的文件上次访问时间戳和上次修改时间戳。解压文件时，tar(1)和unzip(1)之类的程序会使用这些系统调去重置时间戳：

#include <sys/types.h>
           #include <utime.h>
    
           int utime(const char *filename, const struct utimbuf *times);
    
    		#include <sys/time.h>
    
           int utimes(const char *filename, const struct timeval times[2]);

参数pathname就是要修改的文件路径。若该参数为符号链接，则会进一步解除引用

参数times可以是null，也可以是：

struct utimbuf {
        
                   time_t actime;       /* access time */
                   time_t modtime;      /* modification time */
               };

该结构中的字段记录了自 Epoch（见 10.1 节）以来的秒数

*  如果 buf 为 NULL，那么会将文件的上次访问和修改时间同时置为当前时间。这时，进程要么具有特权级别（CAP\_FOWNER 或 CAP\_DAC\_OVERRIDE），要么其有效用户 ID 与该文件的用户 ID（属主）相匹配，且对文件有写权限（逻辑上，对文件拥有写权限的进程在调用其他系统调用时，可能会于无意间改变这些时间戳）
 *  若将 buf 指定为指向 utimbuf 结构的指针，则会使用该结构的相应字段去更新文件的上次访问和修改时间。此时，要么调用程序具有特权级别（CAP\_FOWNER），要么进程的有效用户 ID 必需匹配文件的用户 ID（仅对文件拥有写权限是不够的）。

为更改文件时间戳中的一项，可以先利用 stat()来获取两个时间，并使用其中之一来初始化 utimbuf 结构，然后再将另一时间置为期望值。下列代码演示了这一操作，将文件的上次修改时间改为与上次访问时间相同：

struct stat sb;
    struct utimbuf utb;
    
    if(stat(pathname, &sb) == -1){
        
    	perror("stat");
    	exit(EXIT_FAILURE);
    }
    utb.actime = sb.st_atime;
    utb.modtime = sb.st_atime;
    if(utime(pathname, &utb) == -1){
        
    	perror("utime");
    	exit(EXIT_FAILURE);
    }

Linux 还提供了源于 BSD 的 utimes()系统调用，其功用类似于 utime()。utime()与 utimes()之间最显著的差别在于后者可以以微秒级精度来指定时间值。新的文件访问时间在 tv\[0\]中指定，新的文件修改时间在 tv\[1\]中指定：

int
    main(int argc, char *argv[])
    {
        
        if (argc != 2 || strcmp(argv[1], "--help") == 0)
            usageErr("%s file\n", argv[0]);
    
        struct stat sb;
        if (stat(argv[1], &sb) == -1){
        
    		perror("stat");
    		exit(EXIT_FAILURE);
       }
       
        struct timeval tv[2];
        tv[0].tv_sec = sb.st_atime;         /* Leave atime seconds unchanged */
        tv[0].tv_usec = 223344;             /* Change microseconds for atime */
        tv[1].tv_sec = sb.st_atime;         /* mtime seconds == atime seconds */
        tv[1].tv_usec = 667788;             /* mtime microseconds */
    
        if (utimes(argv[1], tv) == -1){
        
    		perror("utimes");
    		exit(EXIT_FAILURE);
    	}
    
    
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }

futimes()和 lutimes()库函数的功能与 utimes()大同小异。前两者与后者之间的差异在于，用来指定要更改时间戳文件的参数不同

#include <sys/time.h>
    
           int futimes(int fd, const struct timeval tv[2]);
    
           int lutimes(const char *filename, const struct timeval tv[2]);

*  调用 futimes()时，使用打开文件描述符 fd 来指定文件。
 *  调用 lutimes()时，使用路径名来指定文件，有别于调用 utimes()的是：对于 lutimes()，若  
    路径名指向一符号链接，则调用不会对该链接进行解引用，而是更改链接自身的时间戳。

glibc 自 2.3 版本开始支持 futimes()函数，自 2.6 版本开始支持 lutimes()函数

## 使用 utimensat()和 futimens()改变文件时间戳 ##

utimensat()系统调用（内核自 2.6.22 版本开始支持）和 futimens()库函数（glibc 自版本 2.6开始支持）为设置对文件的上次访问和修改时间戳提供了扩展功能。以下对这两个编程接口的优点列举一二

*  可按纳秒级精度设置时间戳。相对于提供微秒级精度的 utimes()，这是重大改进
 *  可独立设置某一时间戳。如前所述，要使用旧编程接口去改变时间戳之一，需要首先调用 stat()获取另一时间戳的值。然后再将获取值与打算变更的时间戳一同指定。（若另一进程在这两步之间执行了更新时间戳的操作，将会导致竞争状态。
 *  可独立将任一时间戳置为当前时间。要使用旧编程接口将一个时间戳改为当前时间，需要调用 stat()去获取那些保持不变的时间戳的设置情况，并调用 gettimeofday()以获得当前时间

在 SUSv3 中并未定义以上两个接口，但 SUSv4 将其纳入规范。

#include <fcntl.h> /* Definition of AT_* constants */
           #include <sys/stat.h>
    
           int utimensat(int dirfd, const char *pathname,
                         const struct timespec times[2], int flags);
    
           int futimens(int fd, const struct timespec times[2]);

utimensat()系统调用会把由 pathname 指定文件的时间戳更新为由数组 times 指定的值

*  若将 times 指定为 NULL，则会将以上两个文件时间戳都更新为当前时间。
 *  若 times 值为非 NULL，则会针对指定文件在 times\[0\]中放置新的上次访问时间，在 times\[1\]中放置新的上  
    次修改时间。

数组 times 所含的每一元素都是如下格式的一个结构：

struct timespec {
        
                   time_t tv_sec;        /* seconds */
                   long   tv_nsec;       /* nanoseconds */
               };

结构所含的字段分别指定自 Epoch (10.1 节)以来的秒数和纳秒数。

*  若有意将时间戳之一置为当前时间，则可将相应的 tv\_nsec 字段指定为特殊值UTIME\_NOW。
 *  若希望某一时间戳保持不变，则需把相应的 tv\_nsec 字段指定为特殊值UTIME\_OMIT。

无论是上述哪一种情况，都将忽略相应 tv\_sec 字段中的值。

可以将 dirfd 参数指定为 AT\_FDCWD，此时对 pathname 参数的解读与 utimes()相类似。或者，也可以将其指定为指代目录的文件描述符。

flags 参数可以为 0，或者 AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW，意即当 pathname 为符号链接时，不会对其解引用（也就是说，改变的是符号链接自身的时间戳）。相形之下，utimes()总是对符号链接进行解引用

以下代码片段在将对文件的上次访问时间置为当前时间的同时，上次修改时间则保持不变  
![在这里插入图片描述][20210525162850924.png]  
使用 futimens()库函数可更新打开文件描述符 fd 所指代文件的各个文件时间戳。其中，times 参数的使用方法与 utimensat()相同。

[20210525160827842.png]: /images/20220318/5757d51f4b414f8b9c4fd5d9670ca766.png
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[20210525162850924.png]: /images/20220318/17ec71129ce34627a295b2ff774c590a.png