C++如何跨平台操作文件和目录_C++17标准库std::filesystem的使用教程

从C++17开始，标准库引入了 std::filesystem 模块，极大简化了文件和目录的跨平台操作。在此之前，开发者通常依赖操作系统原生API（如Windows的Win32 API或Linux的POSIX接口）或第三方库（如Boost.Filesystem），代码可移植性差。而 std::filesystem 提供了一套统一、简洁、类型安全的接口，支持Windows、Linux、macOS等主流平台。

启用 std::filesystem

要使用 std::filesystem，需满足以下条件：

• 编译器支持 C++17 或更高版本
• 包含头文件：#include <filesystem>
• 使用命名空间：using namespace std::filesystem;（可选）

在GCC、Clang和MSVC中，通常只需添加编译选项 -std=c++17 即可启用。

常用路径操作：path 类

std::filesystem::path 是所有文件系统操作的核心类，用于表示路径，支持跨平台路径分隔符自动处理（Windows用反斜杠，Unix系用正斜杠/）。

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示例：

path p = "/home/user/documents"; // Linux
path p2 = "C:\Users\John\Desktop"; // Windows
path p3 = "folder/file.txt";

cout << p3.filename() << endl;     // 输出: file.txt
cout << p3.stem() << endl;         // 输出: file
cout << p3.extension() << endl;    // 输出: .txt

path combined = p / "report.pdf";  // 路径拼接，自动适配分隔符

文件与目录状态判断

通过 status 和 is_* 系列函数可判断路径类型和属性：

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• is_regular_file(p)：是否为普通文件
• is_directory(p)：是否为目录
• is_symlink(p)：是否为符号链接
• exists(p)：路径是否存在
• file_size(p)：获取文件大小（字节）

示例：

path p = "test.txt";
if (exists(p)) {
    if (is_regular_file(p))
        cout << "文件大小: " << file_size(p) << " 字节" << endl;
    else if (is_directory(p))
        cout << "这是一个目录" << endl;
} else {
    cout << "路径不存在" << endl;
}

创建、删除与遍历目录

std::filesystem 提供了简洁的目录管理接口：

• create_directory(p)：创建单个目录
• create_directories(p)：递归创建多级目录
• remove(p)：删除文件或空目录
• remove_all(p)：递归删除目录及其内容

遍历目录使用 directory_iterator 或 recursive_directory_iterator：

// 遍历当前目录
for (const auto& entry : directory_iterator(".")) {
    cout << entry.path() << endl;
}

// 递归遍历子目录
for (const auto& entry : recursive_directory_iterator("data")) {
    if (entry.is_regular_file() && entry.path().extension() == ".txt")
        cout << "找到文本文件: " << entry.path() << endl;
}

文件重命名与复制

移动、重命名和复制文件也变得非常简单：

• rename(old, new)：重命名或移动文件/目录
• copy(source, target)：复制文件
• copy_options::overwrite_existing：允许覆盖

示例：

// 复制并允许覆盖
copy("a.txt", "backup/a.txt", copy_options::overwrite_existing);

// 重命名文件
rename("old_name.txt", "new_name.txt");

// 移动目录
rename("temp/", "archive/temp/");

基本上就这些。std::filesystem 让C++具备了现代语言应有的文件系统操作能力，无需再写平台相关的代码。只要编译环境支持C++17，就可以放心使用这套接口进行跨平台开发。注意在实际项目中捕获可能抛出的 filesystem_error 异常，以增强健壮性。不复杂但容易忽略。