为什么需要Filesystem库？

在传统C++开发中，文件操作需要依赖平台特定API或第三方库。Windows的CreateFile/FindFirstFile，Linux的open/readdir等API差异显著，导致代码难以维护。C++17引入的std::filesystem（源自Boost.Filesystem）终结了这一局面，提供了类型安全的现代化接口。

快速上手基础操作

包含头文件并声明命名空间：cpp

include

namespace fs = std::filesystem;

1. 路径处理

路径是文件系统的核心抽象：cpp
fs::path p1 = "C:/Users/Test/data.json"; // 正斜杠自动转换
fs::path p2 = R"(D:\Project\config.ini)"; // 原始字符串避免转义

// 路径拼接（自动处理分隔符）
auto configpath = p2.parentpath() / "cache" / "temp.dat";

跨平台技巧：
- 使用/作为分隔符（自动转换为平台格式）
- path::preferred_separator获取当前平台分隔符

2. 文件状态检查

cpp
if (fs::exists("data.bin")) {
auto fsize = fs::filesize("data.bin"); auto modtime = fs::lastwritetime("data.bin");

if (fs::is_regular_file("data.bin")) {
    std::cout << "常规文件, 大小: " << fsize << "字节\n";
}

}

3. 目录操作

递归遍历目录的现代写法：
cpp for (const auto& entry : fs::recursive_directory_iterator("src")) { if (entry.is_regular_file()) { std::cout << "发现文件: " << entry.path().filename() << '\n'; } }

创建嵌套目录一步到位：
cpp fs::create_directories("project/log/2023"); // 自动创建中间目录

高级应用场景

1. 跨平台符号链接处理

cpp
// 创建符号链接（Unix为软链接，Windows为快捷方式）
fs::create_symlink("original.txt", "link.txt");

// 获取实际路径（解析所有链接）
auto real_path = fs::canonical("link.txt");

2. 文件权限管理

cpp // 设置文件为只读 fs::permissions("config.cfg", fs::perms::owner_read | fs::perms::group_read, fs::perm_options::replace);

3. 错误处理最佳实践

cpp try { fs::copy_file("source.dat", "dest.dat", fs::copy_options::overwrite_existing); } catch (const fs::filesystem_error& e) { std::cerr << "文件操作失败: " << e.what() << '\n'; std::cerr << "路径1: " << e.path1() << "\n路径2: " << e.path2() << '\n'; }

性能优化技巧

1. 路径重用：避免重复构造fs::path对象
2. 目录迭代缓存：对于大规模目录遍历，使用directory_options::skip_permission_denied
3. 批量操作：优先使用fs::copy而非手动循环处理

与旧代码的互操作

与传统C风格API交互：cpp
// 从文件描述符创建path
int fd = open("data.txt", ORDONLY); fs::path p = fs::path("/proc/self/fd") / std::tostring(fd);

// 转换为原生字符串
std::string win_path = p.string(); // 本地编码
std::wstring wpath = p.wstring(); // Windows宽字符

结语

C++17 Filesystem为开发者提供了前所未有的跨平台文件操作能力。通过类型安全的接口和异常处理机制，大幅提升了代码的可靠性和可维护性。虽然部分老旧编译器（如GCC 7以下）可能需要链接-lstdc++fs，但在现代C++开发中，这已成为文件系统操作的事实标准。

建议进一步探索：
- 结合<chrono>处理文件时间戳
- 与std::ifstream/std::ofstream的协同使用
- 使用fs::space()获取磁盘空间信息