Linux ln 命令

作者：sparkdev

链接：https://www.cnblogs.com/sparkdev/p/11275722.html

Linux 中的文件分为 Hard Link 和 Symbolic Link 两种。Hard Link 文件又被称为硬链接文件、实体链接文件，Symbolic Link 文件则常被称为符号链接、软链接文件。

ln 命令用来在文件之间建立链接。在介绍 ln 命令前，让我们先来搞清楚究竟什么是硬链接，什么又是软链接。

Hard Link(硬链接)

我们知道，在 Linux 系统中，每个文件对应一个 inode，文件的内容在存储在 inode 指向的 data block 中。要读取该文件的内容，需要通过文件所在的目录中记录的文件名找到文件的 inode 号，然后通过 inode 找到存储文件内容的 data block(参考《Linux 文件与目录》https://www.cnblogs.com/sparkdev/p/11249659.html)。

也就是说，文件名存储在目录中，inode 号执行文件存储的内容，文件名和 inode 之间有一个对应关系。那么多个文件名可不可以同时指向同一个 inode 呢？答案是可以的，这就是硬链接！从本质上来说，硬链接只是在目录下新添加了一个文件名，这个文件名与一个已有文件的 inode 相关联。让我们也通过 /etc/crontab 文件来进行观察：

$ ll -i /etc/crontab
131213 -rw-r--r-- 1 root root 722 Nov 16  2017 /etc/crontab

使用 ln 命令在当前目录下创建一个 /etc/crontab 文件的硬链接，然后观察其文件属性：

$ sudo ln /etc/crontab .
$ ll -i /etc/crontab crontab
131213 -rw-r--r-- 2 root root 722 Nov 16  2017 crontab
131213 -rw-r--r-- 2 root root 722 Nov 16  2017 /etc/crontab

这两个文件名关联的 inode 号完全相同，都是 131213，所以它们指向的是同一个文件。同时请注意文件属性中的第三个字段，由 1 变成了 2。这个字段被称为 '链接数'，它说明有多少个文件名链接到同一个文件的 inode。

另外需要注意的一点是上面所有输出中的第二个字段中的第一位，它们都是 '-'，它说明这个文件的类型为普通文件，链接类型为硬链接。

我们可以通过下图来理解硬链接在文件系统中的实现方式：

硬链接的特点

• 几乎不额外占用空间

• 只要还有一个文件名引用着文件，文件就不会被真正删除

由于硬链接只是在目录中添加了一条包含文件名和 对应 inode 的记录，所以它几乎不会消耗额外的磁盘容量。

另外在删除硬链接所关联的文件时，其实只是删除了一条目录中的记录，真正的文件并不受影响。只有在删除最后一个硬链接时才会真正删除文件的内容数据。

硬链接的局限性

• 不能跨文件系统创建硬链接

• 不能链接目录

由于这两个限制，实际使用中硬链接并没有软链接使用的广泛，下面我们看看究竟什么是软链接。

Symbolic Link(软链接)

软链接的实现方式与硬链接有本质上的不同。创建软链接时会创建一个新的文件(分配一个 inode 和对应的 data block)，新文件的 data block 中存储了目标文件的路径。
还拿 /etc/crontab 文件举例子，这次创建一个软链接并查看其文件属性：

$ sudo ln -s /etc/crontab crontab2

第一列，两个文件名对应的 inode 不同，说明这是两个文件。

第二列显示的文件权限也不一样，这一点和硬链接完全不同。注意文件类型被标记为 'l'，说明这是一个软链接文件。

第三列很有意思，注意 /etc/crontab 文件的链接数量，还是 2，这和创建软链接文件 crontab2 前是一样的。也就是说创建软链接并不增加原文件的链接数。

第六列是文件大大小，注意新建的软链接文件大小为 12 Bytes，也就是字符串 '/etc/crontab' 的长度。 

最后一列会友好的显示出软链接文件指向的源文件。

我们可以通过下图来理解软链接在文件系统中的实现方式：

从上图我们可以看出，软链接文件 crontab2 是一个实实在在的文件，有自己的 inode 和 data block。但是它的 data block 中保存的是目标文件的地址：/etc/crontab。 像 open() 这样的 API 能够识别出软链接，并根据 data block 中的目标文件径把操作重定向到目标文件上。

可以链接目录是软链接的一大优势，创建目录链接的方式和普通文件一样：

$ ln -s /bin testbin

此时进入 testbin 目录和进入 /bin 目录是一样的。

更厉害的是，还可以跨文件系统创建软链接！

删除源文件

对于软链接来说，删除源链接后，链接文件就会无法找到指向的源文件了。看下面的演示：

$ echo 'hello world' > hello.txt
$ ln -s hello.txt hello2
$ cat hello2
hello world
$ rm hello.txt
$ cat hello2
cat: hello2: No such file or directory

删除原文件后，操作链接文件时的提示是：'No such file or directory'。

文件的链接数

从上文中的示例我们可以看到，当创建硬链接文件时，文件的链接数会增加 1，而创建软链接时文件的链接数却不发生变化。

下面让我们看一个目录文件的链接数，先创建一个空目录：

$ mkdir /home/nick/testdir
$ ll  /home/nick | grep testdir
drwxr-xr-x  2 nick nick  4096 Jul 10 08:58 testdir/

新建的空目录有两个硬链接，分别是：

/home/nick/testdir
/home/nick/testdir/.

而 /home/nick/testdir 目录下还有一个指向其父目录的硬链接：/home/nick/testdir/..

也就是说当我们创建一个目录时，其父目录的硬链接数会增加 1。

ln 命令

ln 命令用来在文件之间建立链接，其的常用方式为：

ln source target
ln -s source target

它们分别用来创建硬链接文件和软链接文件。还有一个比较常用的选项是 f，它会强制删除已经存在的目标文件。

参考：

ln man page
鸟哥的私房菜
彻底理解“软链接”和“硬链接”
The difference between hard and soft links

---

●编号825，输入编号直达本文

●输入m获取文章目录