文件系统导航

项目
06/16/2023

<filesystem> 标头实现 C++ 文件系统技术规范 ISO/IEC TS 18822:2015（最终稿：ISO/IEC JTC 1/SC 22/WG 21 N4100），并具有可用以编写独立于平台的代码从而实现文件系统导航的类型和函数。因为它是跨平台的，所以包含与 Windows 系统不相关的 API。例如，is_fifo(const path&) 在 Windows 上始终返回 false。

概述

将 <filesystem> API 用于以下任务：

循环访问指定路径下的文件和目录
获取有关包含创建时间、大小、扩展名和根目录的文件的信息
编写、分解和比较路径
创建、复制和删除目录
复制和删除文件

有关使用标准库的文件 IO 的详细信息，请参阅 iostream 编程。

路径

构造和编写路径

Windows（自 XP 起）中的路径以 Unicode 格式进行本机存储。 path 类自动执行所有必需的字符串转换。它同时接受宽字符数组和窄字符数组的参数，以及格式化为 UTF8 或 UTF16 的 std::string 和 std::wstring 类型。 path 类还自动标准化路径分隔符。可在构造函数参数中将单个正斜杠用作目录分隔符。通过此分隔符，你能够使用相同的字符串将路径同时存储在 Windows 和 UNIX 环境中：

path pathToDisplay(L"/FileSystemTest/SubDir3");     // OK!
path pathToDisplay2(L"\\FileSystemTest\\SubDir3");  // Still OK as always
path pathToDisplay3(LR"(\FileSystemTest\SubDir3)"); // Raw string literals are OK, too.

若要连接两个路径，可使用重载的 / 和 /= 运算符，它们类似于 + 和 += 上的 std::string 和 std::wstring运算符。 path 对象方便提供分隔符（如果你不提供的话）。

path myRoot("C:/FileSystemTest");  // no trailing separator, no problem!
myRoot /= path("SubDirRoot");      // C:/FileSystemTest/SubDirRoot

检查路径

path 类具有多种方法用以返回关于路径本身各个部分的信息。此信息不同于其可能引用的文件系统实体的相关信息。可以获取根、相对路径、文件名、文件扩展名及更多内容。可循环访问路径对象以检查层次结构中的所有文件夹。以下示例演示如何循环访问 path 对象。以及如何检索其部件的相关信息。

// filesystem_path_example.cpp
// compile by using: /EHsc /W4 /permissive- /std:c++17 (or later)
#include <string>
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <filesystem>

using namespace std;
using namespace std::filesystem;

wstring DisplayPathInfo()
{
    // This path may or may not refer to an existing file. We are
    // examining this path string, not file system objects.
    path pathToDisplay(L"C:/FileSystemTest/SubDir3/SubDirLevel2/File2.txt ");

    wostringstream wos;
    int i = 0;
    wos << L"Displaying path info for: " << pathToDisplay << endl;
    for (path::iterator itr = pathToDisplay.begin(); itr != pathToDisplay.end(); ++itr)
    {
        wos << L"path part: " << i++ << L" = " << *itr << endl;
    }

    wos << L"root_name() = " << pathToDisplay.root_name() << endl
        << L"root_path() = " << pathToDisplay.root_path() << endl
        << L"relative_path() = " << pathToDisplay.relative_path() << endl
        << L"parent_path() = " << pathToDisplay.parent_path() << endl
        << L"filename() = " << pathToDisplay.filename() << endl
        << L"stem() = " << pathToDisplay.stem() << endl
        << L"extension() = " << pathToDisplay.extension() << endl;

    return wos.str();
}

int main()
{
    wcout << DisplayPathInfo() << endl;
    // wcout << ComparePaths() << endl; // see following example
    wcout << endl << L"Press Enter to exit" << endl;
    wstring input;
    getline(wcin, input);
}

此代码产生以下输出：

Displaying path info for: C:\FileSystemTest\SubDir3\SubDirLevel2\File2.txt
path part: 0 = C:
path part: 1 = \
path part: 2 = FileSystemTest
path part: 3 = SubDir3
path part: 4 = SubDirLevel2
path part: 5 = File2.txt
root_name() = C:
root_path() = C:\
relative_path() = FileSystemTest\SubDir3\SubDirLevel2\File2.txt
parent_path() = C:\FileSystemTest\SubDir3\SubDirLevel2
filename() = File2.txt
stem() = File2
extension() = .txt

比较路径

path 类会重载与 std::string 和 std::wstring相同的比较运算符。比较两个路径时，就是在分隔符已标准化后执行字符串比较。如果缺少尾部斜杠（或反斜杠），则它不会被添加，并会影响比较。下面的示例演示如何比较路径值：

wstring ComparePaths()
{
    path p0(L"C:/Documents");                 // no trailing separator
    path p1(L"C:/Documents/");                // p0 < p1
    path p2(L"C:/Documents/2013/");           // p1 < p2
    path p3(L"C:/Documents/2013/Reports/");   // p2 < p3
    path p4(L"C:/Documents/2014/");           // p3 < p4
    path p5(L"D:/Documents/2013/Reports/");   // p4 < p5

    wostringstream wos;
    wos << boolalpha <<
        p0.wstring() << L" < " << p1.wstring() << L": " << (p0 < p1) << endl <<
        p1.wstring() << L" < " << p2.wstring() << L": " << (p1 < p2) << endl <<
        p2.wstring() << L" < " << p3.wstring() << L": " << (p2 < p3) << endl <<
        p3.wstring() << L" < " << p4.wstring() << L": " << (p3 < p4) << endl <<
        p4.wstring() << L" < " << p5.wstring() << L": " << (p4 < p5) << endl;
    return wos.str();
}

C:\Documents < C:\Documents\: true
C:\Documents\ < C:\Documents\2013\: true
C:\Documents\2013\ < C:\Documents\2013\Reports\: true
C:\Documents\2013\Reports\ < C:\Documents\2014\: true
C:\Documents\2014\ < D:\Documents\2013\Reports\: true

若要运行此代码，请将其粘贴到上述完整示例中的 main 前，并取消注释在 main 中调用它的行。

在路径和字符串类型之间进行转换

path 对象可隐式转换为 std::wstring 或 std::string。这意味着可以将路径传递给如 wofstream::open 等函数，如此示例中所示：

// filesystem_path_conversion.cpp
// compile by using: /EHsc /W4 /permissive- /std:c++17 (or later)
#include <string>
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <filesystem>

using namespace std;
using namespace std::filesystem;

int main()
{
    const wchar_t* p{ L"C:/Users/Public/Documents" };
    path filePath(p);

    filePath /= L"NewFile.txt";

    // Open, write to, and close the file.
    wofstream writeFile(filePath, ios::out);  // implicit conversion
    writeFile << L"Lorem ipsum\nDolor sit amet";
    writeFile.close();

    // Open, read, and close the file.
    wifstream readFile;
    wstring line;
    readFile.open(filePath);  // implicit conversions
    wcout << L"File " << filePath << L" contains:" << endl;
    while (readFile.good())
    {
        getline(readFile, line);
        wcout << line << endl;
    }
    readFile.close();

    wcout << endl << L"Press Enter to exit" << endl;
    wstring input;
    getline(wcin, input);
}

File C:\Users\Public\Documents\NewFile.txt contains:
Lorem ipsum
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Press Enter to exit

循环访问目录和文件

<filesystem> 标头提供用于循环访问单个目录的 directory_iterator 类型，以及用于以递归方式循环访问目录及其子目录的 recursive_directory_iterator 类。通过向迭代器传递一个 path 对象来构造该迭代器之后，该迭代器指向路径中的第一个 directory_entry。通过调用默认构造函数创建结尾迭代器。

循环访问目录时，你可能会发现几种类型的项。这些项包括目录、文件、符号链接、套接字文件等。 directory_iterator 将其项返回为 directory_entry 对象。

通过