[apue] Linux / Windows 系统上只能建立不超过 PATH_MAX / MAX_PATH 长度的路径吗?

问题的提出

在处理文件系统路径的时候，我们一般会先开辟一块内存区，用来接收路径、或者拼接好路径传递给系统调用。这是因为路径在各个系统上都有最大长度限制，在 Windows 上这个值是 MAX_PATH，一般不能超过 260；在 Linux 上这个值是 PATH_MAX，一般不能超过 4096 （或者通过 pathconf (_PC_PATH_MAX, ...) 来获取，但是一般也是 4096），就像下面这段典型的代码：

 int main ()
 {
 #ifdef WIN32
     char buf[MAX_PATH + ] = {  };
     if (GetModuleFileNameA(NULL, buf, MAX_PATH) == )
     {
         printf("get current module path failed, errno %d", GetLastError());
         return -;
     }
 #else
     char buf[PATH_MAX + ] = {  };
     if (readlink("/proc/self/exe", buf, PATH_MAX) < )
     {
         printf("read exe path failed, errno %d", errno);
         return -;
     }
 #endif

     printf("current executable file path: %s\n", buf);
     return ;
 }

它用来获取当前可执行文件的完整路径。在 Windows 与 Linux 上分别调用了 GetModuleFileName 与 readlink 系统调用，且事先在栈上分配了接收完整路径的内存区 buf。最后将成功获取的路径打印到控制台。在两种系统上，输出分别如下：

Windows

current executable file path: E:\code\apue\02.chapter\Release\path_max.exe

Linux

current executable file path: /home/yunhai/code/apue/02.chapter/path_max

其它与路径相关的调用也是类似的。那么问题来了，这个最大路径长度是为了方便程序编写 （不然需要动态分配内存，且需要两次调用，其中一次用于获取最终的路径长度），还是说底层的文件系统就只能支持这么长的路径呢？

问题的验证

为了弄清楚这个问题，我专门写了一个测试程序：

path_max.c

 #ifdef WIN32
 #  ifndef _WIN32_WINNT            // 指定要求的最低平台是 Windows Vista。
 #  define _WIN32_WINNT 0x0600     // 将此值更改为相应的值，以适用于 Windows 的其他版本。
 #  endif
 #include <windows.h>
 #include <direct.h>
 #else
 #include <limits.h>
 #include <unistd.h>
 #include <fcntl.h>
 #include <errno.h>
 #include <sys/stat.h>
 #endif
 #include <string.h>
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <time.h>

 void get_random_name (char *name, int len, int level)
 {
   int i, n;
   sprintf (name, "%d", level);
   n = strlen (name);
   for (i=n; i<len; ++ i)
     name[i] = rand () %  + 'a'; 

   name [len] = ;
 }

 int main (int argc, char *argv[])
 {
   int dir_len = , file_len = ;
   char *name = ;
   int ret = , level = ;
 #ifdef WIN32
   int name_max = MAX_PATH;
   int path_max = MAX_PATH;
   HANDLE fd = ;
 #else
   char const* path = "/";
   int name_max = pathconf (path, _PC_NAME_MAX);
   int path_max = pathconf (path, _PC_PATH_MAX);
 #endif 

   printf ("NAME_MAX = %d, PATH_MAX = %d\n",
     name_max, path_max); 

   // add 1 (/) to 10 to be conveniently to compute how low the path is with level.
   dir_len = ;
   file_len = ; 

   srand (time());
   name = (char *) calloc (, (dir_len > file_len ? dir_len : file_len) + );
   if (name == )
     return -; 

   do
   {
     get_random_name (name, dir_len, ++level);
 #ifdef WIN32
     //ret = _mkdir (name);
     //if (ret == -1)
     ret = CreateDirectory(name, NULL);
     if (!ret)
     {
       printf ("CreateDirectory %s failed, errno = %d\n", name, GetLastError ());
       break;
     }
 #else
     ret = mkdir (name, );
     if (ret == -)
     {
       printf ("mkdir %s failed, errno = %d\n", name, errno);
       break;
     }
 #endif 

     printf ("mkdir %s\n", name);
 #ifdef WIN32
     //ret = _chdir (name);
     //if (ret == -1)
     ret = SetCurrentDirectory(name);
     if (!ret)
     {
       printf ("SetCurrentDirectory %s failed, errno = %d\n", name, GetLastError ());
       break;
     }
 #else
     ret = chdir (name);
     if (ret == -)
     {
       printf ("chdir %s failed, errno = %d\n", name, errno);
       break;
     }
 #endif 

     //printf ("change to that dir\n");
     get_random_name (name, file_len, level);
 #ifdef WIN32
     fd = CreateFile (name, GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ, NULL, OPEN_ALWAYS, , );
     if (fd == INVALID_HANDLE_VALUE)
       printf ("open %s failed, errno = %d\n", name, GetLastError ());
     else
     {
       printf ("open %s OK.\n", name);
       CloseHandle (fd);
     }
 #else
     int fd = open (name, O_RDWR | O_CREAT, );
     if (fd == -)
       printf ("open %s failed, errno = %d\n", name, errno);
     else
     {
       printf ("open %s OK.\n", name);
       close (fd);
     }
 #endif
   } while (); 

   free (name);
   return ;
 }

这个小程序很简单，每次创建一个目录，切换进去，创建一个文件。这样周而复始，直到出错退出。目录名长度固定为 9，这样加上目录分隔符（/ 或 \）就正好凑成 10，方便之后根据目录深度计算路径总长度；文件名长度固定为 100，也是为了方便计算路径总长度。每个名字都是由 26 个字母随机组成的，同时将目录深度 （level）记录在名字开始。例如第 10 级目录可能长这样：“10jmvrfqv”，前面的数字 10 明确的标识了目录层级，同理，文件名前面也是层级数字，也是为了方便计算。好了，我们分别在两个系统上跑一下这个测试程序。

1. Windows 上的结果 ( Win10 x64）

NAME_MAX = , PATH_MAX =
mkdir 1tdobxciu
open 1gybhgvdtngozbkzvcuvpnitcpntxgtjhasljfycfowuuqmcvvitsthzdxpckttobaqtccxeabfmnvhoeknyjifabnynkrjwzhiq OK.
mkdir 2wafsehgp
open 2ssywxcafcvpuppgxjcpctjkleftvyhwpuzydlcaaxkbsgumljccmokznqpkvliklndweyegqxvmrmtcrfwzqyllezvneztvqwma OK.
mkdir 3vmkjwgrp
open 3bclyodmcwjgzmokchhkrmharodswgmpbusxozgqogaguvppohpthetfgqxrmihdjjmqsxvdzgondfsirxfmqbmgmexdnbdjyrqr OK.
mkdir 4xmvhqrfh
open 4hclzbqzoniuuolhumysibxonqutbpqgvroamdwdorhypsfkrkyskqykdukfrngtfipgjidvazgsvdfejofbjqqwpthkfxzgwubw OK.
mkdir 5rwoxiiwh
open 5sdeemddmvkhszsubkojdemrconicercdpdcmsmitbbuxowvsqbfghagpwkgmdrytzfnafoqvwsktiwdkjskfukxtxjeknctdjcm OK.
mkdir 6fnmlhdor
open 6vjrqxecbutxcospyzihwjabulwzbvbwimubvvchdxgyhqfjebjnpbbhvtwrkjlowmzbpoqkshwjbzoqysxfthztefvzwgarrdon OK.
mkdir 7sbvhcsxw
open 7ddmdylgkhghdeefydnjfsmiyxwutewbmujsppdezpoamtwodvqvkyaeswywbfnvjctofiaftmkiwapbjawuhjvuqsmefjpfgbew OK.
mkdir 8dwhpsgaj
open 8xepfibfufsaefmghnjukuddbqhyijunkazscfjxkznnylylpcaiauwyrzcfixbjfguvimzwrabcnvxomkaelrwtgnhsjxpiwmii OK.
mkdir 9wmpqcalh
open 9ldugmypucabxtjnpxqdvinxtevztnspuakrwwhebpshzsgbkedvmxbibkwyaoxctfelwjsglvdwjfjffuleijofuoinnrdcdymf OK.
mkdir 10vlwydie
open 10jihhaxrcpsviddxserikiiyrtbiwdumzdsyhkkodreimjxivkpnnxxtgpuathmqatlajmfueupwsdwjhyferopxiqggkywccvz OK.
mkdir 11awvhauw
open 11ypsctazqpuebetmzzgrzasmjmzppymtdabgcajahhwuwilzxlgvpupuksrjtmigjogjyqxhczuunlknxupfixnyxlyjsdhgwuf OK.
mkdir 12pdznsnw
open 12easlcjvcdudtktfkseedbtlbvnjhjtlchtjbbshmjbdsnpifidqjwsttalzwlyjezixtghwortsusrifigbxhpznmiigtvviym OK.
mkdir 13pvvjtcb
open 13lbpsmpbwyzzcnjlixarmvbxpqeketgycbduhzlhhakxykncmxwhmgqrwigcywiehemmhlinrhxnxbktentpvnlazrzgniwgcnf OK.
mkdir 14jrhanvs
open 14nlvfzgxyfzekthrzidzoeugldefwnxlelbntfetdnxvxkcupkpnzxhytidycrstkchdojzrsdjxclkvfgvmmsenysyyinkylsd OK.
mkdir 15yilwbim
open 15dhjbeoeybggfrjpstbyobosrmigtfhmpbajgwhjgczgklphxweefjoliwbuabyxyfsnzjzpiaxdagfbkujrqistslqkffqmilx OK.
mkdir 16owgedmp
open 16cqauvpdzsghgmzdbdxaqdclrvuyophifemvsoygwuhbtlkkmwmwxekwcxgmauagexxtyirthfgjbztmutljstjiwcbwmntkfri failed, errno =
mkdir 17xljxtht
open 17umkwtdbxiayekrljssfnxgvcmytthwevlmrxptivqmvwrkpqkvxoircuwadhkyidoaydlvnnafejpssqdewcymluzmrwrrkwmn failed, errno =
mkdir 18aywtihk
open 18ynydjmncmakzoezcupoeqfiahsunxhqvczbuapntehglrrhubpbydnnpnbpjdschmrkzkkpvgfajemsfsvofsjoclijforjkex failed, errno =
mkdir 19qsvtxwm
open 19qpfdrjgnxthljturhvuymuoqctsmixxrircoievqpgrnxpzufozwvpsjocdxfhjodpfzljbgegutfsquaehjoaswqhwtsqbgmh failed, errno =
mkdir 20vzvuovy
open 20zqqxsfnxrccsubxwevfffunrxfugkovltzidalrmppjjyrbnohxgmwnmwcseijuhzabngyfodgodnblmvhmvnmkvqfijucfqfz failed, errno =
mkdir 21idgwupz
open 21vlkqahypwulaaykizzvqviqztswdwikvloswluydfyqmgjcaixqqrilsrjireprfrvbgfvspulfmnuksbvsnfkdncybuhxddtw failed, errno =
mkdir 22plbyhbe
open 22rbekcixmxcohnvqlyhlppmgqtpsgsjwxhuwlmhnzspkbvdrnzechjbjsglzajiadiqguutgfjfkaqdtfqeevpcrsejiiotytse failed, errno =
mkdir 23vggwvra
open 23tlbobatwbdpaxouojluctxqyddllqedqbeotpkkxgddristpprablooxlomgvneixubhxhemtlvipqwzzfgqcxjtdltytpialw failed, errno =
mkdir 24dkpkfup
open 24fujnicyzpudgnsuzcqkkgihsousejefcuepnkkxdpdxbxxfryeglrmikgxxckazfokmdrgttnqxavphpoekagfbenjyuxpfntu failed, errno =
CreateDirectory 25aajjgcq failed, errno = 

我是在 G:\ 根目录运行这个程序的，跑到第 16 级目录时，CreateFile 失败返回了，错误码为 3 (ERROR_PATH_NOT_FOUND：系统找不到指定的路径)，对于文件创建失败，这里忽略，所以程序继续运行；跑到第 25 级目录时，CreateDirectory 也失败返回了，错误码为 206 (ERROR_FILENAME_EXCED_RANGE：文件名或扩展名太长)，因为不能再继续了，所以整个程序终止。看了一下，到 16 级目录时整个路径是这样：

总长度达到 162，此时如果想再创建文件的话，总长度会升至 162 + 1 + 100 = 263  > MAX_PATH，所以接下来的文件创建失败了。然后再看下到 24 级目录时路径的样子：

总长度达到 243，如果再加上一个目录的长度的话，应该是253 < MAX_PATH，按理说应该还可以容纳一个目录的创建，但是我实地在这个目录下面尝试创建目录，得到了这样的错误：

如果是创建文件的话，会发现输入一定长度的文件名之后，就输入不了了：

这个长度目前是 16 （算上后缀 .txt 4个字符），加上之前目录的长度 243，总长度为 243 + 1 + 16 = 260，正好等于 MAX_PATH。可见，对于 Windows 而言，这个 MAX_PATH 就是底层文件系统的限制，再怎么玩也玩不出这个杠杠。尝试切换 CreateDirectory / SetCurrentDirectory  实现为 _mkdir / _chdir，看看有什么不同 ：

line 62-65

    ret = _chdir (name);
    if (ret == -1)
    //ret = SetCurrentDirectory(name);
    //if (!ret)

line 81-84

    ret = _mkdir (name);
    if (ret == -1)
    //ret = CreateDirectory(name, NULL);
    //if (!ret)

重跑上面的例子，会得到完全一样的结果。

2. Linux 上的结果 （neokylin x64)

一开始我是在 CentOS i686 环境上跑的，没想到一阵跑之后再回来看，虚拟机桌面居然重置了，所有 shell 都退出了，没有截到任何输出，无奈只好采用另一个平台了。在这个中标麒麟的环境跑完了全程：

$ ./path_max
NAME_MAX = , PATH_MAX =
mkdir 1rkxtumwh
open 1tovmschzmqujtonfqbqyfomyykrtwqcrezfxbmypesyygmfxpvxvjmvkwnfudhnhgsghgfwkzxkgjpfamcxwotimgniluvucpbl OK.
mkdir 2vijihgsn
open 2rkuswxpuniccqrkbliwpzzaxhkfqqzgklackzrgpclrscduqnsfnrikasrqkswuexwqwqwlshekkigaxyhkrpwrjniuieqodnea OK.
mkdir 3fanxiuju
open 3cqwzqdmivizeyjygopureytlajkkdtehlciegumddnhdxgjnxfedfaofjysmtytfbbjjyxmdmtgjbrwywdddfrkopcclbxqcabn OK.
mkdir 4yazbmsjy
open 4wawuybydgrowjqyutxmxynkypjcbelzaowwoxwsgqiczabtuaftyuezjpbmvomxekutjsnpixuhxxctxhnwdtvmiybemnbrzxmk OK.
mkdir 5sbcaywkx
open 5torqwgobzlqjlrnygrrhqdrigvletvbmjufhcvldjbnuscuavlhmqawwwhcpegeqalzfgkirnvmfaghvuojkpghlnlcsrgkurjz OK.
mkdir 6aujthffp
open 6howeinoseubrjntbgclavxzxrjraqwrzmqdudrphnsaxhtaovootlqqebheteysqoxntpccewcbevcstqimbacfbklwqjqixovs OK.
mkdir 7fzujwwnc
open 7upunhebiffpircfhmxsllpespacnxpptglgnrjxyoohgqopclhqzxuroutdtkumshufydexusgcjwtnhbdiaxaquvvnircaywgy OK.
mkdir 8cmxwffao
open 8btdlwhtygtqaplqxcszcofbsuyqzeqphmssizmjgfziwlyvpsvsjcvbwtsxzkmhwhzhinqovrztezpusmodqjepeyoejdnhkoos OK.
mkdir 9cgjxyiqe
open 9jhydvmgovlfaltguwvegjubndkmbufhdoghmupasahuoackzxohijiwmukpopwueedqbsstvzpjbrtcokkyvuujrfahwwbcdeue OK.
mkdir 10xmzunod
open 10rfytviftdcqmtxmatlewqkqujfvdsjgjqffnpkgtoyhhvwkrhqnxaftkmqphbysrdxeukmpylxigtuxckmbmuwyimopnmkgrjk OK.

……

mkdir 1341932sc
open 1341932rlcbgduqybifdacrgopzdnulnwxjtrlldpmltibrjlzolbhuqytvnpgbmgmhzzscpfniprbbearsezmuxhrnwaqkgcsfb OK.
mkdir 1341933kk
open 1341933qrzyhsckxcbpgcdcckupgufrchjjivvbnvbwndgmgjdomgroqndzjiqnrbwbwuclpejejrtrbwgndzdvoguxqmkhpikoc OK.
mkdir 1341934nz
open 1341934ttlyecrwdpcssdvqrdmovzaeqipeneggxrgbvxzzpbthgrzxwmnsnnwdylilpotohasczrdovzybqxzmjmewcdaaokngy OK.
mkdir 1341935gu
open 1341935hgmjgenwzmuaesbsbozaqccsqmfwmnttufcclrykfvnjnocqebswduovgvusjnlduqhghhspcfypuciafaxivlgdhcwqr OK.
mkdir 1341936jv
open 1341936lzerjlkaqryhndpoisltnwzqfdoxuysfzyzkklkccljqozgyrrrgpsyvvnupnpxonwbzjlblyldomjndcglszlpwyjony OK.
mkdir 1341937le
open 1341937ojfnsspftcjhouwtxderepgcqrqfsdjgmqvejmkcovlcpivonbfttnvjhmqzpahcqeibruffrrijbfxojfhcuelbqdcgd OK.
mkdir 1341938lk
open 1341938wquzhrfoiyytzerpnyyrscewvhadnmplejkncrblpaeqgxhtxhkqkoohxokkczvikgvnzxarxghderybyktkajrxybkca OK.
mkdir 1341939fl
open 1341939lnganfaecgnhmehqftjpvthvtkfvlkiyypynuarzggitnsjsluhhpqckbjgotootfogcoxduglptfylrvuaklevondeit OK.
mkdir 1341940sc
open 1341940bgiduigqotghzgssbmuozylpnqtvjlzktipnqxggrmnsshkwvekvevmtngqwtqjnaacsyiyruljpstlnzxkfuxyhfodyg OK.
mkdir 1341941ol
open 1341941gpqypywgvhpkbkxrlubqoaovfeaelprrghqvimbdwspzemqpgshwsvrabrgmixgohyjpmmuigjikxybfsibnfunjltvws OK.
mkdir 1341942dk failed, errno = 

中间输出比较多，就省略了，只显示前后十几行内容。我是在 /home/vmware/code/apue/02.chapter 目录下运行这个程序的，跑到 1341942 级目录时，mkdir 失败返回了，错误码为 28 (ENOSPC：No space left on device)。总的目录路径长度达到 34 + 1341941 * 10 = 13419444，最深层的一个文件总路径长度达到 34 + 1341941 * 10 + 100 = 13419544，都远远大于 PATH_MAX （4096）了。此时我在运行程序的目录新建文件或目录，都会失败。

$ mkdir abc
mkdir: 无法创建目录"abc": 设备上没有空间

$ touch abc
touch: 无法创建"abc": 设备上没有空间

所以可以肯定的一点是，Linux 上的 PATH_MAX 并不是底层文件系统对路径最大长度的限制，只是一种便于程序编写的常量。那路径的最大长度到底由什么决定呢？看了上面 ENOSPC 的错误码，我第一反应是硬盘空间满了，然而在查看了磁盘剩余空间后，我否决了这个可能性。下面是我在执行测试程序前后分别记录的 df 输出。

可以看到所在的 /home 挂载点使用比例激增 (8%~22%)，但是也没有达到 100%，所以磁盘空间还是比较充足的，很可能只是 inode 用光了(?)。不管怎样，本质上都是一种资源限制，这使得程序员可以在 Linux 上创建比较长的文件路径，比 Windows 提供了更大的灵活性。但是这样长的路径并不被所有程序所识别，例如，我在刚才创建测试目录的地方，递归列出所有文件，输出如下：

$ ls -R
.:
1rkxtumwh  Makefile  name_max.c  path_max    path_max.o    path_max.vcxproj
apue.o     name_max  name_max.o  path_max.c  path_max.sln

./1rkxtumwh:
1tovmschzmqujtonfqbqyfomyykrtwqcrezfxbmypesyygmfxpvxvjmvkwnfudhnhgsghgfwkzxkgjpfamcxwotimgniluvucpbl
2vijihgsn

./1rkxtumwh/2vijihgsn:
2rkuswxpuniccqrkbliwpzzaxhkfqqzgklackzrgpclrscduqnsfnrikasrqkswuexwqwqwlshekkigaxyhkrpwrjniuieqodnea
3fanxiuju

./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju:
3cqwzqdmivizeyjygopureytlajkkdtehlciegumddnhdxgjnxfedfaofjysmtytfbbjjyxmdmtgjbrwywdddfrkopcclbxqcabn
4yazbmsjy

./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju/4yazbmsjy:
4wawuybydgrowjqyutxmxynkypjcbelzaowwoxwsgqiczabtuaftyuezjpbmvomxekutjsnpixuhxxctxhnwdtvmiybemnbrzxmk
5sbcaywkx

./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju/4yazbmsjy/5sbcaywkx:
5torqwgobzlqjlrnygrrhqdrigvletvbmjufhcvldjbnuscuavlhmqawwwhcpegeqalzfgkirnvmfaghvuojkpghlnlcsrgkurjz
6aujthffp

./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju/4yazbmsjy/5sbcaywkx/6aujthffp:
6howeinoseubrjntbgclavxzxrjraqwrzmqdudrphnsaxhtaovootlqqebheteysqoxntpccewcbevcstqimbacfbklwqjqixovs
7fzujwwnc

./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju/4yazbmsjy/5sbcaywkx/6aujthffp/7fzujwwnc:
7upunhebiffpircfhmxsllpespacnxpptglgnrjxyoohgqopclhqzxuroutdtkumshufydexusgcjwtnhbdiaxaquvvnircaywgy
8cmxwffao

./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju/4yazbmsjy/5sbcaywkx/6aujthffp/7fzujwwnc/8cmxwffao:
8btdlwhtygtqaplqxcszcofbsuyqzeqphmssizmjgfziwlyvpsvsjcvbwtsxzkmhwhzhinqovrztezpusmodqjepeyoejdnhkoos
9cgjxyiqe

./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju/4yazbmsjy/5sbcaywkx/6aujthffp/7fzujwwnc/8cmxwffao/9cgjxyiqe:
10xmzunod
9jhydvmgovlfaltguwvegjubndkmbufhdoghmupasahuoackzxohijiwmukpopwueedqbsstvzpjbrtcokkyvuujrfahwwbcdeue

./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju/4yazbmsjy/5sbcaywkx/6aujthffp/7fzujwwnc/8cmxwffao/9cgjxyiqe/10xmzunod:
10rfytviftdcqmtxmatlewqkqujfvdsjgjqffnpkgtoyhhvwkrhqnxaftkmqphbysrdxeukmpylxigtuxckmbmuwyimopnmkgrjk

……

410dntuzt
ls: 无法打开目录./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju/4yazbmsjy/5sbcaywkx/6aujthffp/7fzujwwnc/8cmxwffao/9cgjx
yiqe/10xmzunod/11ltybuja/12pddukks/13pgjmtme/14yxyuhvt/15qgddfps/16ipghtsx/17hrlvjqw/18mlwamyj/19ycqq
oum/20gdekplr/21mgkqtef/22uxjelyo/23yuogjxv/24gdyuetr/25ekyseyq/26mohxeho/27yhfufeo/28emftmwp/29detfm
nz/30ulhqorq/31lzvmcau/32vrkdiho/33pwrixvt/34ysjlzxm/35anbimen/36aazpcto/37dpzcvhb/38vbxsrwc/39urooly
a/40gabvtkg/41fswpnkc/42eyozjbb/43mbsphto/44szukcad/45lobskag/46njddwrk/47qmyaqip/48qywwpge/49jymbads
/50cevctwp/51dbrvvrg/52alaqbak/53wdxytcx/54iajcocc/55yulgnls/56xdvlohr/57rsyzzme/58avlsjct/59kzwpnmn/
60zuuyott/61cmyywqh/62fyuzvce/63djljats/64aopcwyi/65rxefdvy/66egqsclw/67jxyausw/68atlilhv/69xrxqsel/
0isglkct/71fwkjdms/72mhygulk/73nlnwbrx/74sroynrd/75dimglds/76ulettre/77cvdbchx/78imrnssw/79uqfezsr/
lkhipxs/81rbdpqqz/82lvyzxqt/83sgxgrxx/84tsgcvwa/85jaamdba/86zoneybo/87glbanpe/88tkzaefg/89rrwsack/90u
owxuoq/91rabkpyi/92dcnxiyz/93lacaahs/94frjwezd/95yhtpnte/96fblotmh/97mibhekj/98rzonuec/99topwrdn/100d
blgkn/101drisrx/102aqjjso/103uefcom/104yrflxq/105hyfxyh/106tlpbnl/107ndiswq/108uvgksb/109ozcwup/110qx
pxlo/111gttfdp/112nepxhw/113xwflah/114yibgjy/115dffvxj/116ukiosf/117fpvyvt/118kdreee/119ejgwiz/120lpo
qvc/121gihnlr/122umltry/123ajaaeq/124unorwj/125iuipco/126uwghec/127lzrzvo/128zytdwi/129xvkgeh/130mgfx
pr/131kekuik/132fjlbpy/133wogrgw/134eotsoo/135fquige/136smcyju/137obzwup/138fewkay/139dgizof/140gqrvp
w/141lwxiji/142gprlwz/143geyxsn/144otqwya/145ooyfvk/146ucigye/147xstuji/148ziprio/149ufrzci/150lmgpli
/151kczfla/152svbdit/153fzlyns/154yirhkv/155xbdixx/156mogbae/157goxflw/158fixfsg/159ncihug/160bnrvsj/
161ynpfeh/162cmanrm/163utjekr/164qcvzim/165ypxvkh/166ggnvdw/167nszvsr/168uyuayf/169fatffy/170znjsdj/
71jqobhe/172syewyj/173fbdzgu/174bufnki/175qasxqn/176rigmyh/177zwoexf/178bdrxbg/179ggdmzx/180ljyrtm/
1qbywid/182wsjhtx/183moknmr/184haaeaa/185jdpxza/186eerxfa/187kpfjiq/188wrdbbh/189uuhvct/190ofpwct/
qnmtmy/192gqyowy/193eckugg/194oonhah/195dbjuxd/196qzbvuh/197kcqziu/198akbhoa/199hkszfc/200aqieum/201a
hkuqb/202hkikbi/203gywiex/204ibfmca/205vgczdp/206pchnch/207tfkxlo/208orztrq/209foperp/210umtatf/211rf
qqzo/212xuspzm/213bsqdet/214kbvvmg/215qsbepc/216qqqvea/217mtyasr/218eunbgv/219stppxz/220ncqzlb/221qgl
ips/222naqylv/223ymrfpk/224vavwhr/225dznual/226iuraac/227ztobic/228jynnfd/229iatquu/230vuokzi/231ykpc
bl/232wqldxe/233qeebyv/234nvspvv/235iqxfye/236nwnztb/237qjtgnn/238qyzyas/239lhcqon/240piorsv/241upvvm
j/242sjgemx/243ndojai/244whhuvw/245hmojut/246kwaiwh/247ohckmb/248ucmdrh/249eqzimi/250uymmqd/251cnglst
/252iysywl/253jridil/254nmoqzh/255ygguhk/256nwuiap/257zvtolc/258urycli/259kpiuab/260jempzc/261jyqcbe/
262sulagk/263mvljld/264ciiawa/265vjxora/266rxfgkg/267jwvpoy/268mpmgja/269xpxycf/270fjxobt/271zahncm/
72soljdu/273jcdwrq/274wvrusy/275noyexu/276oksjfe/277wzfwvr/278tcsfue/279uhzgjs/280lfpypw/281cyjibv/
2jwnlgu/283nnktxs/284udmuma/285xzbwnj/286jemqma/287xnedax/288dcvfle/289ddnbqe/290jheimg/291rscgbr/
zlyhgw/293jbmjzx/294qocgsi/295mbyvyj/296ntwpkk/297jhofrm/298ibirpc/299kquens/300mbjnmo/301najyhm/302g
yerut/303blongi/304tafajx/305suvetf/306faeoiu/307dunnih/308ifvtsq/309vulqxe/310ilvtjv/311gzknfk/312ju
xeni/313bpaezt/314dcqgbb/315rqnuic/316ejhbrb/317wfzvzo/318hfndtr/319zgsznw/320dqahuh/321mdnyne/322xiu
lms/323lplrvo/324qtvodk/325tiigxk/326kljzob/327lxxopm/328qwjlms/329jwcbic/330nowwgr/331jqqbce/332qael
pn/333vyyvlr/334wvchpm/335afdbpb/336vsrvym/337ktyfii/338gasxaz/339gjjnco/340yqdxcc/341eysxtl/342ipsoc
o/343xrjucz/344aoetoq/345rtnyzv/346ptrthp/347gnxqkl/348vfpcrp/349jmoobg/350glqvzi/351vkznzy/352cmjseg
/353zgxeyh/354vfkgth/355fnhgjo/356cyouso/357hruehw/358jadbhv/359hklsla/360hwsife/361ragklc/362xydtpr/
363tjrhwj/364gpsojy/365sphazl/366fgwang/367tovqhr/368ybyzbe/369wasspn/370jjkehg/371fvmqie/372bdigtd/
73afocqc/374agluqq/375jlrfsu/376gtbemx/377lqbrlg/378xmxxvu/379pwznpd/380gdryol/381cgzdfe/382egzxfd/
3ciccll/384mpoifm/385ygdqiy/386ahilzb/387bhmyia/388cmfhah/389kuxsqg/390winlgk/391jnjlim/392vurqut/
yehkub/394vkgknd/395pxnmgr/396bsnizx/397bzbbbs/398kdfjjs/399ugopik/400klxzic/401kaqhcd/402iyrruo/403d
tncvg/404feosyw/405cbohnn/406hfirse/407tqbohz/408udrjbo/409yhmpsz/410dntuzt: 文件名过长

中间输出比较多，就省略了。跑到 410 级目录时，ls 报错了，上一级目录路径的总长度达到 34 + 409 * 10 = 4124，其实已经比 PATH_MAX 大了，不过还是因为缓冲区不足而中断退出了。再尝试查找文件，输出如下：

$ find .
.
./name_max.o
./path_max.c
./Makefile
./name_max
./path_max
./path_max.o
./name_max.c
./1rkxtumwh
./1rkxtumwh/1tovmschzmqujtonfqbqyfomyykrtwqcrezfxbmypesyygmfxpvxvjmvkwnfudhnhgsghgfwkzxkgjpfamcxwotimgniluvucpbl
./1rkxtumwh/2vijihgsn
./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju
./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju/3cqwzqdmivizeyjygopureytlajkkdtehlciegumddnhdxgjnxfedfaofjysmtytfbbjjyxmdmtgjbrwywdddfrkopcclbxqcabn
./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju/4yazbmsjy
./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju/4yazbmsjy/5sbcaywkx
./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju/4yazbmsjy/5sbcaywkx/6aujthffp
./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju/4yazbmsjy/5sbcaywkx/6aujthffp/6howeinoseubrjntbgclavxzxrjraqwrzmqdudrphnsaxhtaovootlqqebheteysqoxntpccewcbevcstqimbacfbklwqjqixovs
./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju/4yazbmsjy/5sbcaywkx/6aujthffp/7fzujwwnc
./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju/4yazbmsjy/5sbcaywkx/6aujthffp/7fzujwwnc/7upunhebiffpircfhmxsllpespacnxpptglgnrjxyoohgqopclhqzxuroutdtkumshufydexusgcjwtnhbdiaxaquvvnircaywgy
./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju/4yazbmsjy/5sbcaywkx/6aujthffp/7fzujwwnc/8cmxwffao
./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju/4yazbmsjy/5sbcaywkx/6aujthffp/7fzujwwnc/8cmxwffao/8btdlwhtygtqaplqxcszcofbsuyqzeqphmssizmjgfziwlyvpsvsjcvbwtsxzkmhwhzhinqovrztezpusmodqjepeyoejdnhkoos
./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju/4yazbmsjy/5sbcaywkx/6aujthffp/7fzujwwnc/8cmxwffao/9cgjxyiqe
./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju/4yazbmsjy/5sbcaywkx/6aujthffp/7fzujwwnc/8cmxwffao/9cgjxyiqe/10xmzunod
./1rkxtumwh/2vijihgsn/3fanxiuju/4yazbmsjy/5sbcaywkx/6aujthffp/7fzujwwnc/8cmxwffao/9cgjxyiqe/10xmzunod/10rfytviftdcqmtxmatlewqkqujfvdsjgjqffnpkgtoyhhvwkrhqnxaftkmqphbysrdxeukmpylxigtuxckmbmuwyimopnmkgrjk

……

最后有没有完成我没有得到结论，因为整个虚拟机历时 N 天这个命令还没跑完 (N > 10)，运行中的 find 截图为证：

我是按内存占用从高到低排序的，可以看到经过 N 天的运行 find 命令的内存占用已经超过了整个图形界面(Xorg)，另外与 find 命令关联的终端 (mate-terminal) 内存、CPU也在高位运行。不过至少可以说明 find 并没有使用 PATH_MAX 来简单限制路径长度，可能是通过动态分配内存来实现对长路径支持的。另外个人比较好奇这个命令的句柄开支，于是看了下 lsof 的输出：

$ lsof -p `pidof find`
COMMAND    PID   USER   FD      TYPE DEVICE  SIZE/OFF    NODE NAME
find     vmware  cwd       DIR    ,        /home/vmware/code/apue/.chapter
find     vmware  rtd       DIR    ,              /
find     vmware  txt       REG    ,      /usr/bin/find
find     vmware  mem       REG    ,   /usr/lib/locale/locale-archive
find     vmware  mem       REG    ,      /usr/lib64/libpthread-2.20.so
find     vmware  mem       REG    ,       /usr/lib64/libdl-2.20.so
find     vmware  mem       REG    ,      /usr/lib64/libpcre.so.1.2.
find     vmware  mem       REG    ,     /usr/lib64/libc-2.20.so
find     vmware  mem       REG    ,     /usr/lib64/libm-2.20.so
find     vmware  mem       REG    ,      /usr/lib64/libselinux.so.
find     vmware  mem       REG    ,      /usr/lib64/ld-2.20.so
find     vmware  mem       REG    ,       /usr/lib64/gconv/gconv-modules.cache
find     vmware  mem       REG    ,       /usr/share/locale/zh_CN/LC_MESSAGES/findutils.mo
find     vmware    0u      CHR  ,       0t0        /dev/pts/
find     vmware    1u      CHR  ,       0t0        /dev/pts/
find     vmware    2u      CHR  ,       0t0        /dev/pts/
find     vmware    3r      DIR    ,        /home/vmware/code/apue/.chapter
find     vmware    4r  unknown                          /proc//fd/ (readlink: File name too long)
find     vmware    6r  unknown                          /proc//fd/ (readlink: File name too long)
find     vmware    7r  unknown                          /proc//fd/ (readlink: File name too long)
find     vmware    9r  unknown                          /proc//fd/ (readlink: File name too long)
find     vmware   10r  unknown                          /proc//fd/ (readlink: File name too long)
find     vmware   11r  unknown                          /proc//fd/ (readlink: File name too long)

出人意料的是并没有很多打开中的文件句柄。按我的理解，每遍历一层目录应该有一个目录文件的句柄被打开，但是现在看没有，是因为我造的例子比较特殊，每个目录下只有一个子目录？还是 find 另辟蹊径不用占用许多句柄？暂时不得而知。总的来讲，find 的表现要好于 ls，顿时对这个神奇的命令产生了敬仰。最后插一句题外话，从上面的输出我们可以看到另一个现象，就是因为路径太长了，readlink 返回了错误，可见对长路径，很多系统 api 也是不支持的。最后你可以使用 rm -rf xxxx 来尝试清理这些目录与文件：

不出所料 rm 占用了很多的内存和 CPU，不过好歹可以工作 (而且耗时没有 find 那么夸张，也就十几分钟)，所以我的虚拟机可以恢复到测试前的工况。下面是 lsof 针对 rm 的一些输出

$ lsof -p `pidof rm`
COMMAND   PID   USER   FD      TYPE DEVICE  SIZE/OFF    NODE NAME
rm      70867 vmware  cwd       DIR    8,5      4096 2095005 /home/vmware/code/apue/02.chapter
rm      70867 vmware  rtd       DIR    8,3      4096       2 /
rm      70867 vmware  txt       REG    8,3     62872 1181241 /usr/bin/rm
rm      70867 vmware  mem       REG    8,3 106374736 1187939 /usr/lib/locale/locale-archive
rm      70867 vmware  mem       REG    8,3   2082456 1190695 /usr/lib64/libc-2.20.so
rm      70867 vmware  mem       REG    8,3    163184 1190512 /usr/lib64/ld-2.20.so
rm      70867 vmware    0u      CHR  136,0       0t0       3 /dev/pts/0
rm      70867 vmware    1u      CHR  136,0       0t0       3 /dev/pts/0
rm      70867 vmware    2u      CHR  136,0       0t0       3 /dev/pts/0
rm      70867 vmware    3u  unknown                          /proc/70867/fd/3 (readlink: File name too long)
rm      70867 vmware    4u  unknown                          /proc/70867/fd/4 (readlink: No such file or directory)
rm      70867 vmware    5u  unknown                          /proc/70867/fd/5 (readlink: File name too long)
rm      70867 vmware    6u  unknown                          /proc/70867/fd/6 (readlink: File name too long)
rm      70867 vmware    7u  unknown                          /proc/70867/fd/7 (readlink: File name too long)
rm      70867 vmware    8u  unknown                          /proc/70867/fd/8 (readlink: File name too long)

和 find 一样，它没有多少打开中的文件句柄（否则打开文件句柄数早超限了）。另外从 lsof 的输出看，有一些节点已经被 rm 删除了，所以 readlink 报错。

结论

对超长的文件路径来说，不同的 Linux 命令的支持程度也是不同的，有的支持，有的不支持。而且考虑到传递给进程的命令行总长度也是有限制的，除了一些支持递归目录处理的命令外，普通的命令是不会支持这么长的路径的。另一方面，从程序员的角度考虑，对于大路径的支持也是比较麻烦的，首先是系统支不支持输入、输出超长路径；如果支持，输入的场景还比较好办，输出的场景就比较麻烦了。最简单的办法是自己定义一个大于 PATH_MAX 值的常量并使用它分配内存，但是这样也存在问题，一方面日常处理比较浪费内存；另一方面如果路径超过你自己定义的这个值，还是会出现接收截断的问题。而且程序员没有办法去预知要得到的路径长度，从而提前动态分配内存。

总结一下，这个最大路径限制并不是系统不能支持超长的路径，而且作为一种系统与应用之间的一个约定，有了这个约定之后，程序对路径的处理将得到简化。况且我们没有对超长路径的硬需求，绝大部分 Windows 应用在 260 个字符路径的限制下就跑得很好，Linux 4096 的限制就更不用说了。

这个测试程序的一个额外用处就是耗尽所在分区的 inode(?)，并观察系统在这种极限情况下的一些表现，例如，当我试图截取屏幕时不能成功，得到下面的提示框：

当你需要验证程序在这种极限状态下的行为时，这个程序不失为一种有用工具。