C/C++：有没有办法以原子方式创建非零长度文件？答案

【问题标题】：C/C++: is there a way to create a nonzero-length file atomically?C/C++：有没有办法以原子方式创建非零长度文件？
【发布时间】：2020-01-09 14:23:58
【问题描述】：

我有一个线程监视目录中的文件添加（如果存在则使用inotify，否则轮询），并在监视目录中创建的新文件时通知侦听器。侦听器具有基于创建文件大小的条件逻辑，它使用int stat(const char *pathname, struct stat *statbuf) 确定。

在一个单独的线程中，我使用 std::ofstream 创建了一个非零长度文件；文件创建的简化示例是：

std::ofstream ofs( "/path/to/file", std::ofstream::out );
ofs << "abc";
ofs.close()

运行时行为是调用stat() 的侦听器有时将文件视为0 长度。

这是完全合理的，因为文件创建和内容添加是单独的操作。

问题：有没有办法使用C 函数或C++03 的stl 原子地创建非零长度文件？

注意：出于这个问题的目的，我对同步原语（如互斥锁或信号量）不感兴趣，以在文件打开、添加内容、关闭文件的整个过程中同步两个线程。

【问题讨论】：

为什么不直接将现有文件复制到目录中？
您可以在 不同的 目录中创建文件。关闭文件后，您可以将文件移动（重命名）到正确的目录。那么inotify 会检测到文件吗？
@NathanOliver - 我想知道：非零文件的副本是否可以作为非零文件的“原子”外观，或者副本本身是否经历（1 ) 0 长度文件创建，(2) 内容添加，(3) 文件关闭。
据我了解，唯一不平凡的 POSIX 操作至少在某种程度上是原子的，至少在某种程度上是可移植的，它是不跨越文件系统/设备边界的rename。但是我的 POSIX-fu 很弱。
我建议当您在单独的线程（例如 test.txt）中创建新文件时，将其命名为 text.txt.part 之类的名称，然后在您的第一个线程中让它忽略扩展名为 .part 的文件.然后，当您准备好时，将文件重命名为正确的名称。从长远来看，这实际上可能对您有所帮助，因为其他进程通常使用 .part 来表示文件不完整（例如，当您下载文件时，或者有人也在您上传文件时）。但是我不确定重命名它是否会注册为新文件。

标签： c++ c file filesystems

【解决方案1】：

有没有办法使用 C 函数或 C++03 的 stl 原子地创建非零长度文件？

最好的方法是在同一文件系统的其他位置创建文件，然后将std::rename 文件放入目标文件中。

该标准并没有真正给出明确的保证，除了后置代码（文件以新名称或旧名称存在）。与可观察的中间状态无关。在实践中，您受文件系统的支配。但是如果有一些标准的操作可以达到你想要的，那么就是这样。 POSIX 标准确实要求 rename 是原子的。

【讨论】：

请注意，如果您正在监视整个目录，则需要忽略初始名称（或名称系列）或在同一设备的其他位置创建它。我不认为 stl 重命名规范保证支持重命名为 move，尽管底层操作系统调用可能会并且它不做任何检查，所以目录监视器上的过滤器是最强大的解决方案..

【解决方案2】：

基础 C 语言没有这样的概念，我认为 C++ 也没有。如果您在谈论这些类型的事情，那么您一定是在假设 POSIX 或其他一些操作系统级别的行为规范。

在POSIX下，进行这种操作的方法是创建一个临时名称的文件，然后在你写完之后rename它。如果它们都在同一设备上，您可以在不同的目录中执行此操作；如果它们在不同的设备上，是否可行是实现定义的。最便携的方法是在同一目录中执行此操作，这意味着您的inotify（Linux-specific，BTW）侦听器应忽略与其正在查找的命名模式不匹配的文件，或者忽略您选择的特定临时命名空间中的文件你的约定。

【讨论】：