C++17 文件与目录操作 ＜filesystem＞

原创 已于 2023-03-03 16:56:48 修改
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#c++ #开发语言 #filesystem #C++17

于 2023-03-03 16:54:53 首次发布
C++17引入的<filesystem>库提供了类似Pythonos模块的功能，简化了路径操作、目录遍历、文件检查和操作。path类支持路径组合、比较，directory_iterator用于遍历目录，还有exists(),remove(),copy(),rename()等函数处理文件。这使得在C++中处理文件系统任务更加便捷和标准化。

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目录

路径操作

目录遍历

文件检查和操作

总结

每次写C++进行目录操作时，我一般都是调平台的SDK，尤其是win32 api 非常难记，于是查一下文档看看有没有和Python中os模块一样好用的库。

于是发现 filesystem，从来没用过（我的第六版C++ primer 最新标准只介绍了C++11）

用法整理如下，仅供参考

当你需要对计算机上的文件和目录进行操作时，C++17标准库中的<filesystem>头文件可以为你提供方便的工具。它提供了一系列的类和函数来处理文件和目录的操作，包括路径操作、目录遍历、文件检查、文件操作等等。本文将为你介绍<filesystem>头文件的使用方法和功能。

当你需要对计算机上的文件和目录进行操作时，C++17标准库中的<filesystem>头文件可以为你提供方便的工具。它提供了一系列的类和函数来处理文件和目录的操作，包括路径操作、目录遍历、文件检查、文件操作等等。本文将为你介绍<filesystem>头文件的使用方法和功能。

路径操作

<filesystem>头文件中的path类用于表示文件或目录的路径。你可以使用各种运算符和函数来操作路径。

首先，你可以使用/运算符来将路径组合起来。例如：

#include <filesystem>
#include <iostream>

namespace fs = std::filesystem;

int main() {
  fs::path p1 = "C:/Users/";
  fs::path p2 = "John/Documents/";
  fs::path p3 = p1 / p2;
  std::cout << p3 << std::endl;
  return 0;
}

上面的代码将输出"C:/Users/John/Documents"，这是将两个路径组合起来的结果。

你还可以使用+=运算符将路径附加到现有路径上：

#include <filesystem>
#include <iostream>

namespace fs = std::filesystem;

int main() {
  fs::path p1 = "C:/Users/";
  fs::path p2 = "John/Documents/";
  p1 += p2;
  std::cout << p1 << std::endl;
  return 0;
}

上面的代码将输出"C:/Users/John/Documents"，这是将路径附加到现有路径的结果。

如果你需要比较两个路径，你可以使用==和!=运算符来比较它们是否相等：

#include <filesystem>
#include <iostream>

namespace fs = std::filesystem;

int main() {
  fs::path p1 = "C:/Users/John/Documents/";
  fs::path p2 = "C:/Users/Jane/Documents/";
  if (p1 == p2) {
    std::cout << "The paths are equal" << std::endl;
  } else {
    std::cout << "The paths are not equal" << std::endl;
  }
  return 0;
}

上面的代码将输出"The paths are not equal"，这是因为两个路径不相等。

除了运算符，path类还提供了一些有用的函数来操作路径。例如，你可以使用parent_path()函数来获取路径中的父目录：

#include <filesystem>
#include <iostream>

namespace fs = std::filesystem;

int main() {
  fs::path p = "C:/Users/John/Documents/report.txt";
  fs::path parent = p.parent_path();
  std::cout << parent << std::endl;
  return 0;
}

上面的代码将输出"C:/Users/John/Documents"，这是路径中的父目录。

你还可以使用stem()函数来获取路径中的文件名（不包括扩展名）：

#include <filesystem>
#include <iostream>

namespace fs = std::filesystem;

int main() {
  fs::path p = "C:/Users/John/Documents/report.txt";
fs::path filename = p.stem();
std::cout << filename << std::endl;
return 0;
}

上面的代码将输出`"report"`，这是文件名（不包括扩展名）。

如果你需要获取路径中的扩展名，可以使用`extension()`函数：

#include <filesystem>
#include <iostream>

namespace fs = std::filesystem;

int main() {
  fs::path p = "C:/Users/John/Documents/report.txt";
  fs::path extension = p.extension();
  std::cout << extension << std::endl;
  return 0;
}

上面的代码将输出".txt"，这是文件的扩展名。

目录遍历

<filesystem>头文件提供了一些函数来遍历目录中的文件和子目录。你可以使用directory_iterator类来遍历目录中的所有内容。例如，下面的代码将遍历目录"C:/Users/John/Documents"中的所有文件和子目录：

#include <filesystem>
#include <iostream>

namespace fs = std::filesystem;

int main() {
  fs::path p = "C:/Users/John/Documents";
  for (auto& entry : fs::directory_iterator(p)) {
    std::cout << entry.path() << std::endl;
  }
  return 0;
}

上面的代码将输出目录中的所有文件和子目录的路径。

如果你只想遍历目录中的文件，可以使用is_regular_file()函数来判断一个条目是否是一个普通文件：

#include <filesystem>
#include <iostream>

namespace fs = std::filesystem;

int main() {
  fs::path p = "C:/Users/John/Documents";
  for (auto& entry : fs::directory_iterator(p)) {
    if (fs::is_regular_file(entry)) {
      std::cout << entry.path() << std::endl;
    }
  }
  return 0;
}

上面的代码将输出目录中的所有文件的路径。

如果你只想遍历目录中的子目录，可以使用is_directory()函数来判断一个条目是否是一个目录：

#include <filesystem>
#include <iostream>

namespace fs = std::filesystem;

int main() {
  fs::path p = "C:/Users/John/Documents";
  for (auto& entry : fs::directory_iterator(p)) {
    if (fs::is_directory(entry)) {
      std::cout << entry.path() << std::endl;
    }
  }
  return 0;
}

上面的代码将输出目录中的所有子目录的路径。

C++17 的 <filesystem> 标准库提供了获取当前工作目录和创建目录的功能。

获取当前工作目录的方式是通过 std::filesystem::current_path 函数来实现，它返回一个 std::filesystem::path 类型的对象，表示当前工作目录的路径。例如：

#include <filesystem>
#include <iostream>

int main() {
    std::filesystem::path currentPath = std::filesystem::current_path();
    std::cout << "Current working directory is: " << currentPath << std::endl;

    return 0;
}

创建目录的方式是通过 std::filesystem::create_directory 函数来实现，它接受一个 std::filesystem::path 类型的对象，表示要创建的目录的路径。例如：

#include <filesystem>
#include <iostream>

int main() {
    std::filesystem::path dirPath = "C:/mydir";
    if (std::filesystem::create_directory(dirPath)) {
        std::cout << "Directory created successfully." << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Failed to create directory." << std::endl;
    }

    return 0;
}

文件检查和操作

<filesystem>头文件中的<fstream>和<iostream>头文件提供了一些函数来检查和操作文件。例如，你可以使用exists()函数来检查文件是否存在：

#include <filesystem>
#include <iostream>

namespace fs = std::filesystem;

int main() {
  fs::path p = "C:/Users/John/Documents/report.txt";
  if (fs::exists(p)) {
    std::cout << "The file exists" << std::endl;
  } else {
    std::cout << "The file does not exist" << std::endl;
  }
  return 0;
}

上面的代码将输出"The file exists"，如果文件存在的话。

你可以使用remove()函数来删除文件：

#include <filesystem>
#include <iostream>

namespace fs = std::filesystem;

int main() {
  fs::path p = "C:/Users/John/Documents/report.txt";
  if (fs::exists(p)) {
    fs::remove(p);
    std::cout << "The file was successfully deleted" << std::endl;
  } else {
    std::cout << "The file does not exist" << std::endl;
  }
  return 0;
}

上面的代码将删除文件并输出"The file was successfully deleted"，如果文件存在的话。

你也可以使用copy()函数来复制文件：

#include <filesystem>
#include <iostream>

namespace fs = std::filesystem;

int main() {
  fs::path source = "C:/Users/John/Documents/report.txt";
  fs::path target = "C:/Users/John/Documents/report_copy.txt";
  if (fs::exists(source)) {
    fs::copy(source, target);
    std::cout << "The file was successfully copied" << std::endl;
  } else {
    std::cout << "The file does not exist" << std::endl;
  }
  return 0;
}

上面的代码将复制文件并输出"The file was successfully copied"，如果源文件存在的话。

你还可以使用rename()函数来重命名文件：

#include <filesystem>
#include <iostream>

namespace fs = std::filesystem;

int main() {
  fs::path old_path = "C:/Users/John/Documents/report.txt";
  fs::path new_path = "C:/Users/John/Documents/report_renamed.txt";
  if (fs::exists(old_path)) {
    fs::rename(old_path, new_path);
    std::cout << "The file was successfully renamed" << std::endl;
  } else {
    std::cout << "The file does not exist" << std::endl;
  }
  return 0;
}

上面的代码将重命名文件并输出"The file was successfully renamed"，如果原文件存在的话。

总结

<filesystem>头文件提供了一组强大的工具来处理文件系统。你可以使用它来管理文件和目录，获取文件和目录的信息，以及执行文件操作。这些功能使得处理文件和目录变得更加容易，而且可移植性更好，因为<filesystem>头文件可以在多个平台上使用。

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