ディレクトリの正体：特殊なファイルとしての構造

# ディレクトリも inode を持つ
ls -lid /home/user
# 1048577 drwxr-xr-x 5 user user 4096 Jan 15 10:00 /home/user

# 'd' はディレクトリを示す
stat /home/user | grep "File:"
# File: /home/user
# Size: 4096       Blocks: 8          IO Block: 4096   directory

import os

# scandir はディレクトリエントリを直接読む
with os.scandir("/home/user") as entries:
    for entry in entries:
        print(f"{entry.name}: inode={entry.inode()}, is_dir={entry.is_dir()}")

# . と .. の inode を確認
ls -lia /home/user
# 1048577 drwxr-xr-x 5 user user 4096 Jan 15 10:00 .
# 1048576 drwxr-xr-x 3 root root 4096 Jan 10 09:00 ..

# . は /home/user の inode
# .. は /home の inode

# これはエラーになる
try:
    with open("/home/user", "r") as f:
        content = f.read()
except IsADirectoryError as e:
    print(e)  # [Errno 21] Is a directory: '/home/user'

// C 言語では opendir/readdir を使う
#include <dirent.h>

DIR *dir = opendir("/home/user");
struct dirent *entry;
while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {
    printf("%s: inode=%lu\n", entry->d_name, entry->d_ino);
}
closedir(dir);

# ディレクトリへのハードリンクは禁止
ln /home/user /tmp/userlink
# ln: /home/user: hard link not allowed for directory

# 空のディレクトリでも 4096 バイト（1 ブロック）
mkdir empty_dir
ls -ld empty_dir
# drwxr-xr-x 2 user user 4096 Jan 15 10:00 empty_dir

# ファイルを大量に作るとディレクトリ自体のサイズが増える
cd empty_dir
touch file{1..10000}
ls -ld .
# drwxr-xr-x 2 user user 155648 Jan 15 10:01 .