面试 | Linux 下软链接和硬链接的区别

22人浏览 2024-05-14 16:52:50

在 Linux 系统中，一切都是文件，然而为了区分不同类型的事物，我们有了：

在之前的文章《阿里面试题 | Nginx 所使用的 epoll 模型是什么？》中我们讨论了文件描述符的概念：

文件描述符（file descriptor）是内核为了高效管理已被打开的文件所创建的索引，其值是一个非负整数（通常是小整数），用于指代被打开的文件，所有执行 I/O 操作的系统调用都通过文件描述符。

对于 Linux 有一些使用的用户来说，会有类似如下的写法：

g++ lots_of_errors 2>&1 | head

其中 2>&1 中的2 就是表示的「标准错误」，1 就是「标准输出」，中间的 & 表示后面跟的数字是文件描述符而不是一个文件（不然所有的「标准错误」就都重定向到了一个名为 1 的文件中了）。

本文将针对另一个面试重点进行展开阐述：

说说看 Linux 下有哪几种链接？软链接和硬链接？它们之间的区别是什么呢？

Linux 下的链接

作为的一个 Linux 的使用者，Linux 系统下提供 ln 指令来进行文件链接，我们一定见过类似如下指令：

此时如果 ls 查看当前目录下的文件的话，会发现：

那么这个 foo.txt 究竟是个什么呢？

这个就是一个文件链接，文件链接主要分为硬链接和软链接，通过查看 ln --help，可以看到一些重要的内容：

ln 指令默认创建的是硬链接，如果加入了 -s 参数，则会生成一个软链接。

硬链接

先来看看 ln 默认创建的硬链接，由于 Linux 下的文件是通过索引节点（Inode）来识别文件，在 Linux 的文件系统中，保存在磁盘分区中的文件不管是什么类型都给它分配一个编号，称为索引节点号(Inode Number)。

在 Linux 中，多个文件名指向同一索引节点是存在的，所以硬连接指通过索引节点来进行的连接，即每一个硬链接都是一个指向对应区域的文件。

我们这里创建一个文件 foo.txt 然后建立一个它的硬链接看看：

前面的 6817859是文件的 inode，可以简单把它想成 C 语言中的指针，它指向了物理硬盘的一个区块，事实上文件系统会维护一个引用计数，只要有文件指向这个区块，它就不会从硬盘上消失，这里我们会发现，这两个文件拥有相同的 inode，通过查看文件内容也会发现是同一个文件：

硬链接的作用是允许一个文件拥有多个有效路径名，这样用户就可以建立硬链接到重要文件,以防止“误删”的功能，由于对应该目录的索引节点有一个以上的连接，假设我们删除了原始的 foo.txt 文件：

此时文件的内容依然存在，所以只删除一个连接并不影响索引节点本身和其它的连接，只有当最后一个链接被删除后，文件的数据块及目录的连接才会被释放，也就是说，文件才会被真正删除。

软链接

软链接又叫符号链接，这个文件包含了另一个文件的路径名，例如在上图中，foo.txt 就是 bar.txt 的软连接，bar.txt 是实际的文件，foo.txt 包含的是对于 bar.txt 的 inode 的记录。

软连接可以是任意文件或目录，可以链接不同文件系统的文件，在对符号文件进行读或写操作的时候，系统会自动把该操作转换为对源文件的操作，但删除链接文件时，系统仅仅删除链接文件，而不删除源文件本身，这一点类似于 Windows 操作系统下的快捷方式。

软链接和硬链接的区别

在有了上面的知识后我们就可以简要地回答面试中的问题了：

软链接和硬链接的区别是什么？

我们来总结一下：

在掌握了链接方面的知识之后，还有以下相关面试题也可以一起准备起来：