<think>
由于用户要求不使用任何
filesystem库（包括
experimental），并且当前环境
报错，我们将完全避免使用文件系统库，转而使用纯
C++标准库和操作系统API来实现目录创建和路径处理。以下是修改后的方案：
### 修改思路：
1. **路径处理**：使用字符串操作来分割路径。
2. **目录创建**：使用平台特定的API（
Windows: `CreateDirectory`，Linux
: `mkdir`）。
3. **可执行文件路径获取**：使用平台特定API（
Windows: `GetModuleFileName`，Linux
: 读取`/proc/self/
exe`符号链接）。
### 修改后的代码：
#### dqn.h
```cpp
// ... 其他头文件保持不变 ...
#include <string>
#include <vector>
// 移除
filesystem相关，添加以下平台相关头文件
#ifdef _WIN32
#include <
windows.h>
#else
#include <uni
std.h>
#include <sys/stat.h>
#include <errno.h>
#endif
class DQNAgent {
// ... 其他保持不变 ...
private
:
// 获取可执行文件所在目录
std::string get_
executable_directory() const;
// 创建目录
bool create_directory(const
std::string& path) const;
// 获取模型保存路径
std::string get_model_path(const
std::string& modelname) const;
};
```
#### dqn.cpp
```cpp
#include "dqn.h"
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <
stdexcept>
#include <cstring> // 用于strerror
std::string DQNAgent
::get_
executable_directory() const {
#ifdef _WIN32
char path[MAX_PATH];
if (!GetModuleFileNameA(NULL, path, MAX_PATH)) {
throw
std::runtime_error("无法获取可执行文件路径。错误码
: " +
std::to_string(GetLastError()));
}
std::string full_path(path);
// 找到最后一个目录分隔符
size_t pos = full_path.find_last_of("\\/");
if (pos ==
std::string
::npos) {
throw
std::runtime_error("无法确定可执行文件目录
: " + full_path);
}
return full_path.substr(0, pos);
#else
char path[PATH_MAX];
ssize_t count = readlink("/proc/self/
exe", path, sizeof(path)-1);
if (count == -1) {
throw
std::runtime_error("无法获取可执行文件路径
: " +
std::string(strerror(errno)));
}
path[count] = '\0';
std::string full_path(path);
size_t pos = full_path.find_last_of('/');
if (pos ==
std::string
::npos) {
throw
std::runtime_error("无法确定可执行文件目录
: " + full_path);
}
return full_path.substr(0, pos);
#endif
}
bool DQNAgent
::create_directory(const
std::string& path) const {
#ifdef _WIN32
if (CreateDirectoryA(path.c_str(), NULL) || GetLastError() == ERROR_ALREADY_
EXISTS) {
return true;
}
return false;
#else
if (mkdir(path.c_str(), 0755) == 0 || errno == E
EXIST) {
return true;
}
return false;
#endif
}
std::string DQNAgent
::get_model_path(const
std::string& modelname) const {
// 获取执行文件所在目录
std::string
exe_dir = get_
executable_directory();
// 获取上级目录：找到
exe_dir的最后一个目录分隔符，然后截取
size_t pos =
exe_dir.find_last_of("\\/");
if (pos ==
std::string
::npos) {
throw
std::runtime_error("无法确定上级目录
: " +
exe_dir);
}
std::string parent_dir =
exe_dir.substr(0, pos);
// 构建model目录路径
std::string model_dir = parent_dir + "/model";
// 创建model目录（如果不存在）
if (!create_directory(model_dir)) {
#ifdef _WIN32
DWORD err = GetLastError();
throw
std::runtime_error("无法创建目录 " + model_dir + "。错误码
: " +
std::to_string(err));
#else
throw
std::runtime_error("无法创建目录 " + model_dir + "。错误
: " + strerror(errno));
#endif
}
// 返回模型文件路径
return model_dir + "/" + modelname + ".pt";
}
// ... 其他保持不变 ...
```
### 关键点说明：
1. **获取可执行文件路径**：
-
Windows: 使用`GetModuleFileNameA`获取完整路径，然后截取目录部分。
- Linux
: 使用`readlink`读取`/proc/self/
exe`符号链接，然后截取目录部分。
2. **创建目录**：
-
Windows: 使用`CreateDirectoryA`，并检查错误码`ERROR_ALREADY_
EXISTS`（表示目录已存在）。
- Linux
: 使用`mkdir`，并检查错误码`E
EXIST`（表示目录已存在）。
3. **路径分隔符**：
- 统一使用`/`作为路径分隔符，因为
Windows也支持。
- 在截取上级目录时，同时支持`/`和`\`（
Windows中可能使用反斜杠）。
### 错误处理：
- 在创建目录失败时，根据平台获取错误信息并抛出异常。
- 在获取可执行文件路径失败时，同样抛出异常。
### 使用示例：
```cpp
// 保存模型
agent.save_model("dqn_model");
// 加载模型
agent.load_model("dqn_model");
```
### 注意事项：
- 在
Windows中，路径长度限制为`MAX_PATH`（260个字符），如果路径较长可能需要处理。
- 在Linux中，`/proc`文件系统必须可用（通常都是可用的）。
§§相关问题§§
1. 如何在路径长度超过MAX_PATH的
Windows系统中正确获取可执行文件路径？
2. 当模型目录创建失败时，除了抛出异常，还有哪些错误处理策略？
3. 在跨平台
开发中，如何处理路径分隔符的差异以确保正确拼接？
4. 如何设计一个更通用的工具类来封装这些跨平台文件操作？
</think># 跨平台模型保存方案（无文件系统库依赖）
针对您的问题，我将提供完全不依赖任何文件系统库的解决方案，使用纯
C++标准库和平台特定的API来实现目录创建和路径处理。
## 修改后的实现
### dqn.h 头文件
```cpp
#pragma once
#include <torch/torch.h>
#include <vector>
#include <deque>
#include <random>
#include <functional>
#include <string>
#include <c
stdlib>
#include <sys/stat.h> // 用于目录创建
// ... 其他代码保持不变 ...
class DQNAgent {
public
:
// ... 其他成员函数保持不变 ...
// 增强的模型保存函数
void save_model(const
std::string& modelname);
void load_model(const
std::string& modelname);
private
:
// ... 其他成员保持不变 ...
// 获取可执行文件路径（跨平台实现）
std::string get_
executable_path() const;
// 获取模型保存路径（不使用文件系统库）
std::string get_model_path(const
std::string& modelname) const;
// 创建目录（跨平台实现）
bool create_directory(const
std::string& path) const;
};
```
### dqn.cpp 源文件
```cpp
#include "dqn.h"
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <
stdexcept>
#include <cstring> // 用于strerror
#include <algorithm> // 用于
std::replace
// 跨平台实现获取可执行文件路径
std::string DQNAgent
::get_
executable_path() const {
#ifdef _WIN32
char path[MAX_PATH];
if (GetModuleFileNameA(NULL, path, MAX_PATH) == 0) {
throw
std::runtime_error("无法获取可执行文件路径。错误码
: " +
std::to_string(GetLastError()));
}
return
std::string(path);
#else
char path[PATH_MAX];
ssize_t count = readlink("/proc/self/
exe", path, PATH_MAX);
if (count == -1) {
throw
std::runtime_error("无法获取可执行文件路径
: " +
std::string(strerror(errno)));
}
return
std::string(path, count);
#endif
}
// 跨平台目录创建
bool DQNAgent
::create_directory(const
std::string& path) const {
#ifdef _WIN32
if (CreateDirectoryA(path.c_str(), NULL)) {
return true;
}
return GetLastError() == ERROR_ALREADY_
EXISTS;
#else
return mkdir(path.c_str(), 0755) == 0 || errno == E
EXIST;
#endif
}
// 获取模型保存路径
std::string DQNAgent
::get_model_path(const
std::string& modelname) const {
// 获取可执行文件完整路径
std::string
exe_path = get_
executable_path();
// 找到最后一个路径分隔符位置
#ifdef _WIN32
char separator = '\\';
#else
char separator = '/';
#endif
size_t last_sep =
exe_path.find_last_of(separator);
if (last_sep ==
std::string
::npos) {
throw
std::runtime_error("无法解析可执行文件路径
: " +
exe_path);
}
// 提取执行文件所在目录
std::string
exe_dir =
exe_path.substr(0, last_sep);
// 找到上级目录（执行文件目录的父目录）
last_sep =
exe_dir.find_last_of(separator);
if (last_sep ==
std::string
::npos) {
throw
std::runtime_error("无法确定上级目录
: " +
exe_dir);
}
// 构建model目录路径
std::string model_dir =
exe_dir.substr(0, last_sep) + separator + "model";
// 创建model目录（如果不存在）
if (!create_directory(model_dir)) {
#ifdef _WIN32
DWORD err = GetLastError();
throw
std::runtime_error("无法创建目录 " + model_dir + "。错误码
: " +
std::to_string(err));
#else
throw
std::runtime_error("无法创建目录 " + model_dir + "。错误
: " + strerror(errno));
#endif
}
// 返回完整模型路径
return model_dir + separator + modelname + ".pt";
}
// 增强的模型保存函数
void DQNAgent
::save_model(const
std::string& modelname) {
std::string model_path = get_model_path(modelname);
std::cout << "Saving model to
: " << model_path <<
std::endl;
// 确保目录存在（再次检查）
size_t last_sep = model_path.find_last_of(
#ifdef _WIN32
'\\'
#else
'/'
#endif
);
if (last_sep !=
std::string
::npos) {
std::string dir_path = model_path.substr(0, last_sep);
create_directory(dir_path);
}
torch
::save(policy_net.state_dict(), model_path);
}
// 增强的模型加载函数
void DQNAgent
::load_model(const
std::string& modelname) {
std::string model_path = get_model_path(modelname);
// 检查文件是否存在
std::ifstream file(model_path);
if (!file.good()) {
throw
std::runtime_error("模型文件未找到
: " + model_path);
}
file.close();
std::cout << "Loading model from
: " << model_path <<
std::endl;
torch
::OrderedDict<
std::string, torch
::Tensor> state_dict;
torch
::load(state_dict, model_path);
policy_net.load_state_dict(state_dict);
target_net.load_state_dict(state_dict);
}
// ... 其他实现保持不变 ...
```
## 关键修改点说明
### 1. 完全移除了文件系统库依赖
- 不再使用 `<
filesystem>` 或 `<
experimental/
filesystem>`
- 使用平台特定的API实现路径操作和目录创建
### 2. 跨平台路径处理实现
```cpp
// 获取可执行文件路径
std::string get_
executable_path() const {
#ifdef _WIN32
GetModuleFileNameA(NULL, path, MAX_PATH); //
Windows API
#else
readlink("/proc/self/
exe", path, PATH_MAX); // Linux/Mac解决方案
#endif
}
// 目录创建
bool create_directory(const
std::string& path) const {
#ifdef _WIN32
CreateDirectoryA(path.c_str(), NULL); //
Windows API
#else
mkdir(path.c_str(), 0755); // POSIX标准
#endif
}
```
### 3. 纯字符串操作的路径处理
```cpp
// 提取上级目录
size_t last_sep =
exe_path.find_last_of(separator);
std::string
exe_dir =
exe_path.substr(0, last_sep);
// 构建model目录路径
std::string model_dir =
exe_dir.substr(0, last_sep) + separator + "model";
```
### 4. 错误处理增强
```cpp
//
Windows错误处理
if (!CreateDirectoryA(...)) {
DWORD err = GetLastError();
throw
std::runtime_error("错误码
: " +
std::to_string(err));
}
// Linux/Mac错误处理
if (mkdir(...) != 0 && errno != E
EXIST) {
throw
std::runtime_error("错误
: " +
std::string(strerror(errno)));
}
```
## 使用示例
```cpp
int main() {
// 创建DQN代理
DQNAgent agent(8, 4); // 8维状态，4个动作
// 训练模型
agent.train(1000);
// 保存模型到../model目录
agent.save_model("dqn_model_v1");
// 加载模型
agent.load_model("dqn_model_v1");
return 0;
}
```
## 平台兼容性处理
###
Windows平台
- 使用 `GetModuleFileNameA` 获取可执行文件路径
- 使用 `CreateDirectoryA` 创建目录
- 路径分隔符使用 `\`，但在字符串中会正确处理 `/`
### Linux/Mac平台
- 使用 `/proc/self/
exe` 符号链接获取可执行文件路径
- 使用 `mkdir` 系统调用创建目录
- 路径分隔符使用 `/`
### 通用处理
- 在路径操作中自动处理不同分隔符
- 使用条件编译处理平台差异
- 详细的错误信息反馈
## 编译说明
此实现不依赖任何特殊库，只需包含标准头文件：
```cmake
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11) #
C++11即可
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)
```
对于
Windows平台，需要链接 `kernel32.lib`（通常自动链接）：
```cmake
if(WIN32)
target_link_libraries(your_target_name kernel32)
endif()
```
https://stackoverflow.com/questions/59564671/
https://www.coder.work/article/7599686
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