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C++17 文件系统库

C++17 引入了新的标准库组件——文件系统库（<filesystem>）。该库为 C++ 提供了强大的文件和目录操作功能，使得处理文件系统中的路径、文件和目录变得更加方便和一致。文件系统库是对 Boost.Filesystem 库的标准化，使得许多文件操作功能变得标准化且易于使用。

1. 基本概念

• 路径：表示文件或目录在文件系统中的位置。使用 std::filesystem::path 类来处理。
• 文件系统操作：包括文件和目录的创建、删除、复制、移动等操作。使用 std::filesystem 命名空间中的函数来执行。
• 迭代器：可以用于遍历目录中的内容。

2. 主要功能和类

std::filesystem::path：表示文件系统路径。支持路径拼接、解析等操作。

示例：路径操作

#include <filesystem>
#include <iostream>

int main() {
    std::filesystem::path p1 = "example";
    std::filesystem::path p2 = p1 / "file.txt";
    
    std::cout << "Path: " << p2 << std::endl;
    std::cout << "Parent Path: " << p2.parent_path() << std::endl;
    std::cout << "Filename: " << p2.filename() << std::endl;
    
    return 0;
}

std::filesystem::directory_entry：表示目录中的一个文件或子目录。可以用于访问文件的属性和信息。

示例：访问文件属性

#include <filesystem>
#include <iostream>

int main() {
    std::filesystem::directory_entry entry("example.txt");
    
    std::cout << "Path: " << entry.path() << std::endl;
    std::cout << "Is Regular File: " << entry.is_regular_file() << std::endl;
    std::cout << "Size: " << entry.file_size() << std::endl;
    
    return 0;
}

std::filesystem::directory_iterator：用于遍历目录中的文件和子目录。

示例：遍历目录

#include <filesystem>
#include <iostream>

int main() {
    std::filesystem::path p = ".";
    
    for (const auto& entry : std::filesystem::directory_iterator(p)) {
        std::cout << entry.path() << std::endl;
    }
    
    return 0;
}

3. 常用函数

文件和目录操作

• 创建和删除目录：

  std::filesystem::create_directory("new_directory");
  std::filesystem::remove("new_directory");
  

• 创建和删除文件：

  std::filesystem::path file = "new_file.txt";
  std::ofstream(file) << "Hello, World!"; // 创建并写入文件
  std::filesystem::remove(file); // 删除文件
  

• 复制和移动文件：

  std::filesystem::copy("source.txt", "destination.txt");
  std::filesystem::rename("old_name.txt", "new_name.txt");
  

• 获取文件状态：

  auto status = std::filesystem::status("file.txt");
  if (std::filesystem::exists(status)) {
      std::cout << "File exists" << std::endl;
  }
  

4. 错误处理

使用文件系统库时，许多函数可能会抛出 std::filesystem::filesystem_error 异常。建议使用 try-catch 块来捕获和处理这些异常。

示例：错误处理

#include <filesystem>
#include <iostream>

int main() {
    try {
        std::filesystem::remove("non_existent_file.txt");
    } catch (const std::filesystem::filesystem_error& e) {
        std::cout << "Filesystem error: " << e.what() << std::endl;
    }
    
    return 0;
}

5. 总结

C++17 的文件系统库提供了丰富的功能来处理文件和目录，极大地简化了与文件系统交互的操作。它是一个强大的工具，帮助开发者更加高效地管理文件和目录操作，同时确保了跨平台的一致性和可靠性。