文件系统库

新的 filesystem 库 基于 boost::filesystem。该库的部分组件是可选的，这意味着 std::filesystem 的所有功能并非在每个 filesystem 库的实现中都可用。例如，FAT-32 文件系统不支持符号链接。

ℹ️ 使用 cppreference.com
本书编写时（2017年10月），我手头没有支持新 filesystem 库的 C++ 编译器；因此，本章中的程序是在 cppreference.com: filesystem 上使用最新的 GCC 编译器运行的，该编译器支持新的 filesystem 库。

要使用新的 filesystem 库，你可能需要包含实验性头文件并使用实验性命名空间。

1#include <experimental/filesystem>
2namespace fs = std::experimental::filesystem;

本章所有示例均未使用实验性命名空间。

该库基于三个核心概念：文件、文件名和路径。

• 文件 是用于存储数据的对象，可以对其进行读写操作。每个文件都有一个名称和文件类型。文件类型包括目录、硬链接、符号链接和普通文件。

  • 目录 是用于存放其他文件的容器。当前目录用单个点 "." 表示，父目录用两个点 ".." 表示。

  • 硬链接 将一个名称与已存在的文件关联。

  • 符号链接 将一个名称与某个路径关联，该路径可能指向一个尚不存在的目标。

  • 普通文件 是既不是目录、硬链接也不是符号链接的目录项。

• 文件名 是表示文件的字符串。允许使用的字符、最大长度以及是否区分大小写由具体实现定义。

• 路径 是一系列用于标识文件位置的条目。它可包含可选的根名称（如 Windows 中的 "C:"）和根目录（如 Unix 中的 "/"）。后续部分可以是目录、硬链接、符号链接或普通文件。路径可分为绝对路径、规范路径和相对路径。

  • 绝对路径 是能够唯一标识某个文件的完整路径。

  • 规范路径 是不包含符号链接，也不包含 "."（当前目录）或 ".."（父目录）等相对路径成分的路径。

  • 相对路径 是相对于文件系统中某一位置的路径。像 "."（当前目录）、".."（父目录）或 "home/rainer" 这样的路径都是相对路径。在 Unix 系统中，它们不以根目录 "/" 开头。

以下是 filesystem 库的一个入门示例：

1#include <fstream>
2#include <iostream>
3#include <string>
4#include <filesystem>
5namespace fs = std::filesystem;
6  
7int main(){
8 
9    std::cout << "Current path: " << fs::current_path() << std::endl;
10 
11    std::string dir= "sandbox/a/b";
12    fs::create_directories(dir);
13 
14    std::ofstream("sandbox/file1.txt");
15    fs::path symPath= fs::current_path() /=  "sandbox";
16    symPath /= "syma";
17    fs::create_symlink("a", symPath);
18     
19    std::cout << "fs::is_directory(dir): " << fs::is_directory(dir) << std::endl;
20    std::cout << "fs::exists(symPath): "  << fs::exists(symPath) << std::endl;
21    std::cout << "fs::symlink(symPath): " << fs::is_symlink(symPath) << std::endl;
22     
23 
24    for(auto& p: fs::recursive_directory_iterator("sandbox"))
25        std::cout << p << std::endl;
26    fs::remove_all("sandbox");
27     
28}

fs::current_path() (1) 返回当前工作路径。使用 std::filesystem::create_directories 可创建多级目录 (2)。/= 操作符针对路径进行了重载 (3)，因此可以直接构建路径。接着可以创建符号链接 (4)，或检查文件属性。调用 recursive_directory_iterator (5) 可递归遍历目录结构。

filesystem.png