初识Linux · 软硬链接

前言：

前文我们介绍了磁盘系统的理解，并且基于磁盘系统对文件系统的整体框架有了一个简单的理解，我们都是通过“想要见识没有打开的文件”这个话题引出来了以上的两个主题，紧随其后的，是软硬链接部分，对于软硬链接部分，我们仍然从是什么 为什么 怎么做来了解这部分的知识点。

那么，进入主题吧！

见见软硬链接

我们通过指令：

ln -s file_target.txt file_soft.link

生成一个链接文件，链接文件指向的是file_target.txt。那么这个链接是软链接还是硬链接我们先不管。

创建好了链接之后，我们往文本里面写入一段Hello world。写入成功之后，我们cat两个文件，发现两个文件都可以打开。

此时我们执行指令ll：

可以发现file_soft.link是指向了file_target.txt文件的，那么当我们删除了file_target.txt之后：

可以发现file_soft.link这一行就变红了，此时我们尝试打印：

就报错了，说是没有这个文件。

那么我们重复刚才的操作，重新创建一个文件，并用-s选项链接一下：

那么我们试试用上篇文章的知识-inode？

发现它们的inode不是一样的，所以它们是两个独立的文件，而file_soft.link指向的是文件file_target.txt，当文件file_target.txt删除之后，指向失效了，所以bash进程报错。

以上通过选项-s我们可以知道，其实ln -s选项创造的链接就是软连接，因为柔软的英文是soft呗。以上是软连接。

那么我们不妨简单看看硬链接：

我们不带s选项，形成的就是硬链接，所以ln默认形成的是硬链接，此时打印是和软连接一样的：

那么同理，我们先ll一下：

惊奇的发现，inode居然是一样的？

并且发现权限后面的数字还和软连接有点不一样？

那么以上的种种发现，我们进入第二阶段。

软硬链接的特征

我们先聊聊软链接，其实通过上文的介绍，我们已经了解了软连接的部分特性。

软链接本身是独立的文件，如果删除了链接指向的文件，链接属性就失效了，而我们在windows系统上也能得到类似的结果，其实就是windows里面的快捷方式：

像这样，我们点开对应的快捷方式，里面对应的目标，就是属性对应的文件位置，这其实就是一种软链接，而软链接这个文件的内容就是目标位置的路径的字符串。

接下来我们谈谈硬链接：

首先第一个点，硬链接是一个独立的文件吗？

那肯定不是了，因为硬链接不具有独立的inode number，因为它的inode number是来源于file_target.txt的，这是硬链接的第一个特征。

第二个点，后面的数字1 2是什么意思？我们不妨先尝试删除目标文件试试：

删除了之后，我们发现还是可以正常的打印，然后我们重新ll -i一下：

可以发现权限后面的数字已经变成了1，那么我们结合C++11部分的智能指针部分，我们也能大差不差的联想到似乎是引用计数？

答案就是的！这个数字代表的是硬链接数，相当于硬链接数减到0，才会在内核里面free掉struct file对象。

那么，什么是硬链接呢？

硬链接就是在指定目录下，创建新的文件名和inode number的映射关系！！

但是这样我们理解并不深刻，既然Linux中一切皆文件，那么我们想看看目录这个文件对应的硬链接呢？

我们惊奇的发现，test_link的硬链接数居然是2？

凭什么？我们创建这个目录以来，就没有创建过链接啊！！

那么我们看看该目录里面有什么呢？

你看这个. 我们在最开始学习目录的时候，就知道了这个.是用来表示当前目录的！！那么既然是指向的当前目录，那么这是不是一种硬链接呢？当然是的！！

所以目录的默认硬链接数是2。

软硬链接的用处

讨论软硬链接的用处之前，我们需要讨论一个问题：

我们可以有几种方式找到一个文件？

以我们目前学的点来看，目前是两种：

第一是通过路径，第二就是直接找到该文件对应的inode。

那么对于软链接来说，软链接使用的方式就是第一种，直接通过路径，因为软链接这个文件里面的内容就是目标路径的字符串，所以一般对于软链接来说，大小都是1.

那么对于硬链接来说，硬链接使用的方式就是直接找到文件对应的inode，因为硬链接本身就不是一个独立的文件，拥有的inode都是已经创建好的。

那么上文提到，硬链接就是文件备份，并且我们知道了目录默认是有两个硬链接的，一个是目录本身，一个是目录里面的. 指向的就是当前目录，可是我们还知道硬链接里面还有..

对于..来说，我们知道的是它指向的是上级目录，所以：

因为我们在目录里面创建了的还是目录，所以..指向的就是上级目录，即test_link的硬链接数就是3.

所以我们要得到一个目录里面有多少个目录，我们可以直接用该目录的硬链接数 - 2.

那么我们是否可以给目录创建一个硬链接呢？

这是不行的，但是软链接是可以的。

但是为什么不能给目录创建硬链接呢？

这是为了防止形成路径闭环。

如果在 /home/user 下创建一个硬链接指向 /home/user，那么通过这个硬链接就可以返回到这个目录，在遍历文件系统时就会形成无限循环。

假设一条路径是/d1/d2/d3/hard-link，对d2创建硬链接hard-link，这会导致用户构建了一个环路路径的问题，如果输入指令find /d1/d2/ -name test.c，在d2目录里找test.c文件，指定在d2目录去找，假设递归式的找，他找到了d3里面的hard-link又把它倒到d2，这个时候他就出现了环路问题，导致出不来了，问题就解决不了了。

对于链接部分，介绍到了这里。

那么此时，你对 ./a.out的理解是否加深了呢？

感谢阅读！