文件系统 <filesystem>
C++17 引入了 <filesystem> 头文件，提供了对文件系统的标准化访问接口，使得文件和目录操作更加高效和易于使用。该库包括了对文件路径、文件操作和目录遍历等功能的支持。以下是 <filesystem> 的主要功能和用法介绍。
1. 文件系统库的基础
<filesystem> 头文件定义了与文件和目录操作相关的类和函数。常用的类包括 std::filesystem::path、std::filesystem::file_status、std::filesystem::directory_iterator 等。
std::filesystem::path
std::filesystem::path 是一个用于表示文件路径的类。它支持路径操作、路径拼接和路径转换等功能。
#include <iostream>
#include <filesystem>
int main() {
std::filesystem::path p{"example.txt"};
std::cout << "File name: " << p.filename() << std::endl;
std::cout << "Parent path: " << p.parent_path() << std::endl;
std::cout << "Extension: " << p.extension() << std::endl;
return 0;
}
std::filesystem::file_status
std::filesystem::file_status 用于表示文件的状态信息，包括文件的类型（普通文件、目录、符号链接等）和权限。
#include <iostream>
#include <filesystem>
int main() {
std::filesystem::path p{"example.txt"};
std::filesystem::file_status s = std::filesystem::status(p);
if (std::filesystem::is_regular_file(s)) {
std::cout << p << " is a regular file." << std::endl;
} else if (std::filesystem::is_directory(s)) {
std::cout << p << " is a directory." << std::endl;
}
return 0;
}
2. 文件和目录操作
<filesystem> 提供了用于创建、删除和修改文件和目录的函数。
创建文件和目录
使用 std::filesystem::create_directory 可以创建目录，std::filesystem::ofstream 可以创建和写入文件。
#include <iostream>
#include <filesystem>
#include <fstream>
int main() {
std::filesystem::path dir{"test_directory"};
if (!std::filesystem::exists(dir)) {
std::filesystem::create_directory(dir);
std::cout << "Directory created: " << dir << std::endl;
}
std::filesystem::path file{"test_directory/test_file.txt"};
std::ofstream ofs(file);
ofs << "Hello, filesystem!";
ofs.close();
std::cout << "File created: " << file << std::endl;
return 0;
}
删除文件和目录
使用 std::filesystem::remove 可以删除文件和目录。请注意，删除目录时必须先删除目录中的所有内容。
#include <iostream>
#include <filesystem>
int main() {
std::filesystem::path file{"test_directory/test_file.txt"};
if (std::filesystem::exists(file)) {
std::filesystem::remove(file);
std::cout << "File removed: " << file << std::endl;
}
std::filesystem::path dir{"test_directory"};
if (std::filesystem::exists(dir)) {
std::filesystem::remove_all(dir);
std::cout << "Directory removed: " << dir << std::endl;
}
return 0;
}
3. 目录遍历
使用 std::filesystem::directory_iterator 可以遍历目录中的文件和子目录。
#include <iostream>
#include <filesystem>
int main() {
std::filesystem::path dir{"test_directory"};
for (const auto& entry : std::filesystem::directory_iterator(dir)) {
std::cout << entry.path() << std::endl;
}
return 0;
}
4. 路径操作
std::filesystem::path 提供了多种路径操作功能，包括拼接路径、获取绝对路径、规范化路径等。
路径拼接
#include <iostream>
#include <filesystem>
int main() {
std::filesystem::path base{"dir"};
std::filesystem::path file = base / "file.txt";
std::cout << "Full path: " << file << std::endl;
return 0;
}
获取绝对路径
#include <iostream>
#include <filesystem>
int main() {
std::filesystem::path relative{"file.txt"};
std::filesystem::path absolute = std::filesystem::absolute(relative);
std::cout << "Absolute path: " << absolute << std::endl;
return 0;
}
5. 错误处理
<filesystem> 提供了函数来检查文件或目录是否存在，从而避免在操作时引发异常。使用 std::filesystem::exists 检查路径是否存在，使用 std::filesystem::is_directory 检查路径是否为目录等。
#include <iostream>
#include <filesystem>
int main() {
std::filesystem::path p{"example.txt"};
if (std::filesystem::exists(p)) {
if (std::filesystem::is_regular_file(p)) {
std::cout << p << " is a file." << std::endl;
} else if (std::filesystem::is_directory(p)) {
std::cout << p << " is a directory." << std::endl;
}
} else {
std::cout << p << " does not exist." << std::endl;
}
return 0;
}
6. 总结
<filesystem> 头文件提供了强大而直观的文件系统操作功能。通过 std::filesystem::path、std::filesystem::file_status 和相关函数，程序员可以轻松地进行文件和目录的创建、删除、遍历以及路径操作。C++17 的文件系统库显著简化了文件系统操作，提供了更加安全和高效的接口。