C++?語言（實(shí)際上是?C++?標(biāo)準(zhǔn)）的最常見問題之一是，缺乏定義良好的庫來幫助處理文件系統(tǒng)查詢和操作。由于這個(gè)原因，程序員不得不使用本機(jī)操作系統(tǒng)提供的應(yīng)用程序編程接口（Application Program Interfaces，API），而這使得代碼不能在平臺(tái)之間移植。以下面的簡單情況為例：您需要確定某個(gè)文件是否是 Directory 類型。在 Microsoft? Windows? 平臺(tái)中，可以通過調(diào)用?GetAttributes?庫函數(shù)（在 windows.h 頭文件中定義）進(jìn)行此操作：

DWORD GetFileAttributes (LPCTSTR lpFileName);

對(duì)于目錄，所得到的結(jié)果應(yīng)該為 FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY，而您的代碼必須檢查是否為此結(jié)果。在 UNIX? 和 Linux? 平臺(tái)上，可以通過使用?stat?或?fstat?函數(shù)及 sys/stat.h 中定義的 S_ISDIR 宏來實(shí)現(xiàn)相同的功能。您還必須理解?stat?結(jié)構(gòu)。下面是對(duì)應(yīng)的代碼：

#include <sys/stat.h> #include <stdio.h> int main(){struct stat s1;int status = stat(<const char* denoting pathname>, &s1);printf(“Path is a directory : %d\n”, S_ISDIR(s1.st_mode));return 0;}

對(duì)于 I/O 操作較多的程序，這樣的不一致就意味著需要進(jìn)行大量的工程工作才能在平臺(tái)間移植代碼。正是因?yàn)檫@個(gè)原因，我們才引入了 Boost Filesystem Library。這個(gè)廣泛使用的庫提供了安全、可移植且易用的?C++?接口，用于執(zhí)行文件系統(tǒng)操作。可以從?Boost?站點(diǎn)免費(fèi)下載此庫。

使用 boost::filesystem 的第一個(gè)程序

在深入研究 Boost Filesystem Library 的更多細(xì)節(jié)之前，請(qǐng)看一下清單 1?中所示的代碼；此代碼使用 Boost API 確定某個(gè)文件的類型是否為 Directory。

清單 1. 用于確定某個(gè)文件的類型是否為 Directory 的代碼

#include <stdio.h> #include “boost/filesystem.hpp” int main(){boost::filesystem::path path("/usr/local/include"); // random pathnamebool result = boost::filesystem::is_directory(path); printf(“Path is a directory : %d\n”, result);return 0;}

此代碼非常明了易懂，您并不需要了解任何系統(tǒng)特定的例程。此代碼經(jīng)過驗(yàn)證，能在不用修改的情況下在 gcc-3.4.4 和 cl-13.10.3077 上成功編譯。

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了解 Boost path 對(duì)象

了解 Boost Filesystem Library 的關(guān)鍵是?path?對(duì)象，因?yàn)?Filesystem Library 中定義的多個(gè)例程都要對(duì)相應(yīng)的?path?對(duì)象操作。文件系統(tǒng)路徑通常依賴于操作系統(tǒng)。例如，眾所周知，UNIX 和 Linux 系統(tǒng)使用正斜杠 (?/) 字符作為目錄分隔符，而 Windows 將反斜杠 (\) 字符用于類似的用途。boost::filesystem::path?旨在準(zhǔn)確地抽象此特性。path?對(duì)象可以通過多種方式進(jìn)行初始化，最常見的方式是使用?char*?或std::string?進(jìn)行初始化，如清單 2?中所示。

清單 2. 創(chuàng)建 Boost path 對(duì)象的方法

path(); // empty path path(const char* pathname); path(const std::string& pathname); path(const char* pathname, boost::filesystem::path::name_check checker); path(const char* pathname, boost::filesystem::path::name_check checker);

在初始化?path?對(duì)象時(shí)，可以采用本機(jī)格式或可移植操作系統(tǒng)接口（Portable Operating System Interface，POSIX）委員會(huì)定義的可移植格式提供 PATHNAME 變量。這兩種方法在實(shí)際中各有優(yōu)缺點(diǎn)。考慮以下情況：您希望操作軟件所創(chuàng)建的目錄，此目錄在 UNIX 和 Linux 系統(tǒng)上位于 /tmp/mywork，而在 Windows 上位于 C:\tmp\mywork。可以采用多種方法處理問題。清單 3?顯示了面向本機(jī)格式的方法。

清單 3. 使用本機(jī)格式初始化 path

#ifdef UNIX boost::filesystem::path path("/tmp/mywork"); #else boost::filesystem::path path("C:\\tmp\\mywork "); #endif

需要單個(gè)?#ifdef?來按操作系統(tǒng)初始化 path 對(duì)象。不過，如果您喜歡使用可移植格式，請(qǐng)參見清單 4。

清單 4. 使用可移植格式初始化 path

boost::filesystem::path path("/tmp/mywork");

請(qǐng)注意，path::name_check?指的是一個(gè)名稱檢查函數(shù)原型。如果其參數(shù)輸入 PATHNAME 對(duì)于特定的操作系統(tǒng)或文件系統(tǒng)有效，名稱檢查函數(shù)將返回“True”。Boost Filesystem Library 提供了多個(gè)名稱檢查函數(shù)，而且也歡迎您提供自己的變體。常用的名稱檢查函數(shù)是 Boost 提供的portable_posix_name?和?windows_name。

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path 成員函數(shù)概述

path?對(duì)象提供了多個(gè)成員方法。這些成員例程并不會(huì)修改文件系統(tǒng)，但會(huì)根據(jù) path 名稱提供有用的信息。此部分提供了其中幾個(gè)例程的概述：

• const std::string& string( )：此例程會(huì)返回用于初始化 path 的字符串的副本，其格式符合 path 語法規(guī)則。
• std::string root_directory( )：在提供了路徑的情況下，此 API 將返回根目錄，否則將返回空字符串。例如，如果路徑包含/tmp/var1，則此例程將返回?/，即 UNIX 文件系統(tǒng)的根。不過，如果路徑是相對(duì)路徑，如?../mywork/bin，此例程將返回空字符串。
• std::string root_name( )：在給定從文件系統(tǒng)根目錄開始的路徑的情況下，此例程將返回包含 PATHNAME 的第一個(gè)字符的字符串。
• std::string leaf( )：在給定絕對(duì)路徑名稱（例如，/home/user1/file2）的情況下，此例程將提供與文件名稱對(duì)應(yīng)的字符串（即 file2）。
• std::string branch_path( )：這是與?leaf?互補(bǔ)的例程。在給定路徑的情況下，將會(huì)返回其構(gòu)造所用的所有元素（除了最后一個(gè)元素）。例如，對(duì)于使用?/a/b/c?初始化的 path，path.branch_path( )?將返回?/a/b。對(duì)于包含單個(gè)元素的路徑，如?c，此例程將返回空字符串。
• bool empty( )：如果 path 對(duì)象包含空字符串（例如?path path1("")），則此例程將返回 True。
• boost::filesystem::path::iterator：此例程用于遍歷 path 的各個(gè)元素。請(qǐng)看清單 5?所示的代碼。

  清單 5. 使用 path::iterator（begin 和 end 接口）

  #include <iostream> #include “boost/filesystem.hpp” int main(){boost::filesystem::path path1("/usr/local/include"); // random pathnameboost::filesystem::path::iterator pathI = path1.begin();while (pathI != path1.end()){std::cout << *pathI << std::endl;++pathI;}return 0;}// result: 1

  上述程序的輸出依次是?/、usr、local、include，代表了該目錄的層次結(jié)構(gòu)。

• path operator / (char* lhs, const path& rhs)：此例程是?path?的非成員函數(shù)。它將返回使用?lhs?和?rhs?形成的路徑的串聯(lián)值。它將自動(dòng)插入?/?作為路徑分隔符，如清單 6?中所示。

  清單 6. 路徑字符串的串聯(lián)

  #include <iostream> #include “boost/filesystem.hpp” int main(){boost::filesystem::path path1("/usr/local/include"); // random pathnameboost::filesystem::path::iterator pathI = path1.begin();while (pathI != path1.end()){std::cout << *pathI << std::endl;++pathI;}return 0;}// result: 1

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錯(cuò)誤處理

文件系統(tǒng)操作經(jīng)常遇到意外的問題，Boost Filesystem Library 將使用?C++?異常報(bào)告運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤。boost::filesystem_error?類派生自std::runtime_error?類。庫中的函數(shù)使用?filesystem_error?異常報(bào)告操作錯(cuò)誤。與不同的可能錯(cuò)誤類型對(duì)應(yīng)，Boost 頭文件定義了相應(yīng)的錯(cuò)誤代碼。用戶代碼通常駐留在?try...catch?塊內(nèi)，使用?filesystem_error?異常來報(bào)告相關(guān)錯(cuò)誤消息。清單 7?提供了重命名文件的小示例，在?from?路徑中的文件不存在時(shí)引發(fā)異常。

清單 7. Boost 中的錯(cuò)誤處理

#include <iostream> #include “boost/filesystem.hpp” int main(){try {boost::filesystem::path path("C:\\src\\hdbase\\j1"); boost::filesystem::path path2("C:\\src\\hdbase\\j2"); boost::filesystem::rename(path, path2);}catch(boost::filesystem::filesystem_error e) { // do the needful } return 0;}

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Boost Filesystem Library 中的函數(shù)類別

boost::filesystem?提供了不同類別的函數(shù)：有些函數(shù)（如?is_directory）用于查詢文件系統(tǒng)，而其他函數(shù)（如?create_directory）則主動(dòng)對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行修改。根據(jù)各自功能的不同，這些函數(shù)可以大略歸入以下類別：

• 屬性函數(shù)：提供雜項(xiàng)信息，如文件大小、磁盤使用量等。
• 文件系統(tǒng)操作函數(shù)：用于創(chuàng)建常規(guī)文件、目錄和符號(hào)鏈接；復(fù)制和重命名文件；提供刪除功能。
• 實(shí)用工具：測(cè)試文件的擴(kuò)展名等。
• 雜項(xiàng)常規(guī)函數(shù)：以編程方式更改文件擴(kuò)展名等。

屬性函數(shù)

Boost Filesystem Library 包括以下屬性函數(shù)：

• uintmax_t file_size(const path&)：返回常規(guī)文件的大小（以字節(jié)為單位）
• boost::filesystem::space_info space(const path&)：接受路徑作為輸入，并返回定義如下的?space_info?結(jié)構(gòu)： struct space_info { uintmax_t capacity;uintmax_t free;uintmax_t available; };

  根據(jù)文件系統(tǒng)所屬的磁盤分區(qū)，此流程將對(duì)該分區(qū)的所有目錄返回相同的磁盤使用量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（以字節(jié)為單位）。例如，對(duì)于 C:\src\dir1 和 C:\src\dir2，都會(huì)返回相同的磁盤使用數(shù)據(jù)。

• std::time_t last_write_time(const path&)：返回文件的最后修改時(shí)間。
• void last_write_time(const path&, std::time_t new_time)：修改文件的最后修改時(shí)間。
• const path& current_path( )：返回程序的當(dāng)前工作目錄的完整路徑（注意，此路徑與最初運(yùn)行程序的路徑可能不同，因?yàn)榭赡懿捎镁幊谭绞礁哪夸?#xff09;。

文件系統(tǒng)操作函數(shù)

這組函數(shù)負(fù)責(zé)進(jìn)行新文件和目錄創(chuàng)建、文件刪除等操作：

• bool create_directory(const path&)：此函數(shù)使用給定的路徑名稱創(chuàng)建目錄。（請(qǐng)注意，如果 PATHNAME 本身包含無效字符，則結(jié)果經(jīng)常是由平臺(tái)定義的。例如，在 UNIX 和 Windows 系統(tǒng)中，星號(hào) (*)、問號(hào) (?) 及其他此類字符視為無效，不能出現(xiàn)在目錄名稱中。）
• bool create_directories(const path&)：與創(chuàng)建單個(gè)目錄相對(duì)，您可以使用此 API 創(chuàng)建目錄樹。例如，以目錄樹 /a/b/c 為例，必須在 /tmp 文件夾內(nèi)創(chuàng)建此目錄樹。可調(diào)用此 API 完成任務(wù)，但使用相同的參數(shù)調(diào)用?create_directory?時(shí)將引發(fā)異常。
• bool create_hard_link (const path& frompath, const path& topath)：此函數(shù)在?frompath?和?topath?間創(chuàng)建硬鏈接。
• bool create_symlink(const path& frompath, const path& topath)：此函數(shù)在?frompath?和?topath?間創(chuàng)建符號(hào)（軟）鏈接。
• void copy_file(const path& frompath, const path& topath)：將?frompath?引用的文件的內(nèi)容和屬性復(fù)制到?topath?引用的文件中。例程expects a destination file to be absent；如果存在目標(biāo)文件，則會(huì)引發(fā)異常。因此，此函數(shù)與 UNIX 中系統(tǒng)指定的?cp?命令并不等效。另外，此函數(shù)還預(yù)期?frompath?變量將引用正確的常規(guī)文件。請(qǐng)看以下示例：frompath?引用符號(hào)鏈接 /tmp/file1，而后者反過來引用文件 /tmp/file2；而?topath?可以為 /tmp/file3。在這種情況下，copy_file?將失敗。這是此 API 與?cp?命令相比的另一個(gè)差別。
• void rename(const path& frompath, const path& topath)：此函數(shù)是用于重命名文件的 API。可以通過在?topath?參數(shù)中指定完整路徑名來同時(shí)重命名和更改文件的位置，如清單 8?中所示。

  清單 8. Boost 中的重命名功能

  #include <stdio.h> #include “boost/filesystem.hpp” int main(){boost::filesystem::path path("/home/user1/abc"); boost::filesystem::rename(path, "/tmp/def"); return 0;}// abc is renamed def and moved to /tmp folder
• bool remove(const path& p)：此例程將嘗試刪除路徑?p?所引用的文件或目錄。對(duì)于目錄的情況，如果目錄的內(nèi)容不為空，則此例程將引發(fā)異常。警告：此例程并不考慮所刪除的內(nèi)容，即使其他程序在訪問同一文件也如此！
• unsigned long remove_all(const path& p)：此 API 嘗試刪除路徑?p?所引用的文件或目錄。與?remove?不同，此函數(shù)并不會(huì)特殊考慮不為空的目錄。此函數(shù)是 UNIX?rm –rf?命令的 Boost 對(duì)等項(xiàng)。

實(shí)用工具

Boost Filesystem Library 包含以下實(shí)用工具：

• bool exists(const path&)：此函數(shù)檢查文件的擴(kuò)展名。文件可以為任何類型：常規(guī)文件、目錄、符號(hào)鏈接等等。
• bool is_directory(const path&)：此函數(shù)檢查路徑是否與目錄對(duì)應(yīng)。
• bool is_regular(const path&)：此函數(shù)檢查普通文件（即此文件不是目錄、符號(hào)鏈接、套接字或設(shè)備文件）。
• bool is_other(const path&)：通常，此函數(shù)檢查設(shè)備文件（如 /dev/tty0）或套接字文件。
• bool is_empty(const path&)：如果路徑與文件夾對(duì)應(yīng)，此函數(shù)將檢查文件夾是否為空，并據(jù)此返回“True”或“False”。如果路徑與文件對(duì)應(yīng)，此函數(shù)將檢查文件的大小是否等于 0。對(duì)于文件的硬鏈接或符號(hào)鏈接的情況，此 API 將檢查原始文件是否為空。
• bool equivalent(const path1& p1, const path2& p2)：此 API 非常實(shí)用，可用于比較相對(duì)路徑和絕對(duì)路徑名。請(qǐng)看清單 9：

  清單 9. 測(cè)試兩個(gè)路徑是否等效

  #include <stdio.h> #include “boost/filesystem.hpp” int main(){boost::filesystem::path path1("/usr/local/include"); // random pathnameboost::filesystem::path path2("/tmp/../usr/local/include");bool result = boost::filesystem::is_equivalent(path1, path2); printf(“Paths are equivalent : %d\n”, result);return 0;}// result: 1
• path system_complete(const path&)：此函數(shù)是與?bool equivalent(const path1& p1, const path2& p2)?同一系列的另一個(gè) API。在給定當(dāng)前工作目錄中任意文件路徑的情況下，此 API 將返回該文件的絕對(duì)路徑。例如，如果用戶位于目錄 /home/user1 并查詢文件 ../user2/file2，此函數(shù)將返回?/home/user2/file2，即文件 file2 的完整路徑名。

雜項(xiàng)函數(shù)

Boost Filesystem Library 包括以下雜項(xiàng)函數(shù)：

• std::string extension(const path&)：此函數(shù)以前面帶句點(diǎn) (.) 的形式返回給定文件名的擴(kuò)展名。例如，對(duì)于文件名為?test.cpp?的文件，extension?將返回?.cpp。對(duì)于文件沒有擴(kuò)展名的情況，此函數(shù)將返回空字符串。對(duì)于隱藏文件（即 UNIX 系統(tǒng)中文件名以?.?開始的文件），此函數(shù)將相應(yīng)地計(jì)算擴(kuò)展名類型或返回空字符串（因此，對(duì)于?.test.profile，此例程將返回?.profile）。
• std::string basename(const path&)：這是與?extension?互補(bǔ)的例程。它將返回文件名中?.?之前的字符串。請(qǐng)注意，即使提供了絕對(duì)文件名，此 API 仍然僅會(huì)返回屬于文件名的直接部分，如清單 10?中所示。

  清單 10. 使用 boost::basename

  #include <stdio.h> #include <cstring> #include “boost/filesystem.hpp” use namespace std; int main(){boost::filesystem::path path1("/tmp/dir1/test1.c "); boost::filesystem::path path2("/tmp/dir1/.test1.profile");string result1 = boost::filesystem::basename (path1); string result2 = boost::filesystem::basename (path2);printf(“Basename 1: %s Basename2 : %s\n”, result1.c_str(), result2.c_str());return 0;}// result: Basename1: test1 Basename2: .test1
• std::string change_extension(const path& oldpath, const std::string new_extension)：此 API 將返回反映更改后的名稱的新字符串。請(qǐng)注意，與?oldpath?對(duì)應(yīng)的文件保持不變。這只是一個(gè)常規(guī)函數(shù)。另請(qǐng)注意，您必須顯式地在擴(kuò)展名中指定點(diǎn)。例如，change_extension("test.c", "so")?會(huì)得到?testso，而不是?test.so。

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結(jié)束語

本文提供了 Boost Filesystem Library 的簡單概述。不應(yīng)將本文視為 Boost 中的整個(gè)文件系統(tǒng)接口的綜合文檔。并未討論此 API 集的內(nèi)部情況，也沒有討論這些 API 在非 UNIX 或 Windows 平臺(tái)（如 VMS）中的細(xì)節(jié)。有關(guān)文件系統(tǒng)的更多信息，請(qǐng)參見參考資料。

from;?http://www.ibm.com/developerworks/cn/aix/library/au-boostfs/

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的了解 Boost Filesystem Library文件系统的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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