std::filesystem初探
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在C++17之前，C++的文件系统操作都是依靠吗一些第三方库包装Windows或者POSIX系统调用来实现的。C++14时期的Paper N4100提出了文件系统标准库，C++17中std::filesystem正式纳入标准。
std::filesystem通过两个基础类实现需要的功能：
- std::filesystem::directory_entry：提供对真实存在的目录的访问
- std::filesystem::path：提供对路径的操作
硬链接
Linux和Windows都支持对文件的硬链接，并且仅允许在同分区内创建硬链接。
硬链接是指向文件数据节点的索引，需要系统提供的文件系统底层API才能判断同一个数据节点是否被索引多次。
在上层应用中，硬链接等同于普通文件。
软链接
Linux和Windows都支持对目录的软链接，并且软链接可以跨分区。
同时，Linux还支持对文件的软链接。
经过我的测试，Windows上软链接同时被视为目录。
Linux上指向目录的软链接应当被视作目录，指向文件的软链接应当被视作文件。
可以通过如下代码进行测试：
C++
#include <filesystem>
#include <iostream>
namespace fs = std::filesystem;
void _Find_Files_r(const fs::path& p)
{
for (const auto& entry : fs::directory_iterator(p))
{
auto filename = entry.path().string();
if (entry.is_regular_file())
{
std::cout << "File:" << filename << std::endl;
}
if (entry.is_symlink())
{
std::cout << "Link:" << filename << std::endl;
}
if (entry.is_directory())
{
std::cout << "Folder:" << filename << std::endl;
_Find_Files_r(entry);
}
}
}
inline void Find_Files_r(const fs::path& p)
{
if (fs::exists(p) && fs::is_directory(p))
{
_Find_Files_r(p);
}
else {
// other mysterious type
}
}
int main()
{
Find_Files_r(fs::current_path());
std::cin.get();
}
注意，Windows平台上如果一个软链接指向了错误的地点（例如指向文件或者其他神奇的东西），则通过此path无法构造directory_entry，会抛出filesystem_error异常而当软链接指向的地点为空时不触发异常。
不安全：
C++
#include <filesystem>
#include <iostream>
namespace fs = std::filesystem;
void _Find_Files_r(const fs::path& p)
{
for (const auto& entry : fs::directory_iterator(p))
{
auto filename = entry.path().string();
if (entry.is_regular_file())
{
std::cout << "File:" << filename << std::endl;
}
if (entry.is_symlink())
{
std::cout << "Link:" << filename << std::endl;
}
if (entry.is_directory())
{
std::cout << "Folder:" << filename << std::endl;
_Find_Files_r(entry);
}
}
}
inline void Find_Files_r(const fs::path& p)
{
if (fs::exists(p) && fs::is_directory(p))
{
_Find_Files_r(p);
}
else {
// other mysterious type
}
}
int main()
{
Find_Files_r(fs::current_path());
std::cin.get();
}
安全：
C++
#include <filesystem>
#include <iostream>
namespace fs = std::filesystem;
void _Find_Files_r(const fs::path& p)
{
auto begin = fs::begin(fs::directory_iterator(p));
auto end = fs::end(fs::directory_iterator(p));
while (begin != end)
{
try {
auto entry = *begin;
auto filename = entry.path().string();
if (entry.is_regular_file())
{
std::cout << "File:" << filename << std::endl;
}
if (entry.is_symlink())
{
std::cout << "Link:" << filename << std::endl;
}
if (entry.is_directory())
{
std::cout << "Folder:" << filename << std::endl;
_Find_Files_r(entry);
}
++begin;
}
catch (fs::filesystem_error a) {
std::cout << "Bad Link:" << a.path1() << std::endl;
++begin;
}
}
}
inline void Find_Files_r(const fs::path& p)
{
if (fs::exists(p) && fs::is_directory(p))
{
_Find_Files_r(p);
}
else {
// other mysterious type
}
}
int main()
{
Find_Files_r(fs::current_path());
std::cin.get();
}
由于Windows平台上，字符都使用wchar_t而不是char，这将导致std::filesystem::path内部也使用wchar_t，不过还好标准库考虑到了这一点，不管是何种方式实现的path，都可以通过成员函数进行轻松的编码转换：
返回转换到字符串的原生路径名格式：
- string
- wstring
- u8string
- u16string
- u32string
返回转换到字符串的通用路径名格式：
- generic_string
- generic_wstring
- generic_u8string
- generic_u16string
- generic_u32string
C++
#include <cstddef>
#include <filesystem>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <span>
#include <string_view>
void print(std::string_view rem, auto const& str) {
std::cout << rem << std::hex << std::uppercase << std::setfill('0');
for (const auto b : std::as_bytes(std::span{ str })) {
std::cout << std::setw(2) << std::to_integer<unsigned>(b) << ' ';
}
std::cout << std::endl;
}
int main()
{
std::filesystem::path p{ "/家/屋" };
std::cout << p << std::endl;
print("string : ", p.generic_string());
print("u8string : ", p.generic_u8string());
print("u16string : ", p.generic_u16string());
print("u32string : ", p.generic_u32string());
print("wstring : ", p.generic_wstring ());
}