如何在 C++/Linux 中创建目录树？

Question

我想要一种在 C++/Linux 中创建多个目录的简单方法。

比如我想在目录下保存一个文件 lola.file：

/tmp/a/b/c

但如果目录不存在，我希望它们自动创建。一个工作示例将是完美的。

Answer 1

如果您还没有 C++17 并且正在寻找与平台无关的解决方案，请使用 ghc::filesystem。仅标头代码与 C++17 兼容（实际上是一个向后移植），并且以后易于迁移。

Answer 2

对于 C++17 或更高版本，标准头 <filesystem> 带有 功能 std::filesystem::create_directories 应该在现代 C++ 程序中使用。 C++ 标准函数没有特定于 POSIX 的显式 不过，权限（模式）参数。

但是，这里有一个可以用 C++ 编译器编译的 C 函数。

/*
@(#)File:           mkpath.c
@(#)Purpose:        Create all directories in path
@(#)Author:         J Leffler
@(#)Copyright:      (C) JLSS 1990-2020
@(#)Derivation:     mkpath.c 1.16 2020/06/19 15:08:10
*/

/*TABSTOP=4*/

#include "posixver.h"
#include "mkpath.h"
#include "emalloc.h"

#include <errno.h>
#include <string.h>
/* "sysstat.h" == <sys/stat.h> with fixup for (old) Windows - inc mode_t */
#include "sysstat.h"

typedef struct stat Stat;

static int do_mkdir(const char *path, mode_t mode)
{
    Stat            st;
    int             status = 0;

    if (stat(path, &st) != 0)
    {
        /* Directory does not exist. EEXIST for race condition */
        if (mkdir(path, mode) != 0 && errno != EEXIST)
            status = -1;
    }
    else if (!S_ISDIR(st.st_mode))
    {
        errno = ENOTDIR;
        status = -1;
    }

    return(status);
}

/**
** mkpath - ensure all directories in path exist
** Algorithm takes the pessimistic view and works top-down to ensure
** each directory in path exists, rather than optimistically creating
** the last element and working backwards.
*/
int mkpath(const char *path, mode_t mode)
{
    char           *pp;
    char           *sp;
    int             status;
    char           *copypath = STRDUP(path);

    status = 0;
    pp = copypath;
    while (status == 0 && (sp = strchr(pp, '/')) != 0)
    {
        if (sp != pp)
        {
            /* Neither root nor double slash in path */
            *sp = '\0';
            status = do_mkdir(copypath, mode);
            *sp = '/';
        }
        pp = sp + 1;
    }
    if (status == 0)
        status = do_mkdir(path, mode);
    FREE(copypath);
    return (status);
}

#ifdef TEST

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

/*
** Stress test with parallel running of mkpath() function.
** Before the EEXIST test, code would fail.
** With the EEXIST test, code does not fail.
**
** Test shell script
** PREFIX=mkpath.$$
** NAME=./$PREFIX/sa/32/ad/13/23/13/12/13/sd/ds/ww/qq/ss/dd/zz/xx/dd/rr/ff/ff/ss/ss/ss/ss/ss/ss/ss/ss
** : ${MKPATH:=mkpath}
** ./$MKPATH $NAME &
** [...repeat a dozen times or so...]
** ./$MKPATH $NAME &
** wait
** rm -fr ./$PREFIX/
*/

int main(int argc, char **argv)
{
    int             i;

    for (i = 1; i < argc; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 20; j++)
        {
            if (fork() == 0)
            {
                int rc = mkpath(argv[i], 0777);
                if (rc != 0)
                    fprintf(stderr, "%d: failed to create (%d: %s): %s\n",
                            (int)getpid(), errno, strerror(errno), argv[i]);
                exit(rc == 0 ? EXIT_SUCCESS : EXIT_FAILURE);
            }
        }
        int status;
        int fail = 0;
        while (wait(&status) != -1)
        {
            if (WEXITSTATUS(status) != 0)
                fail = 1;
        }
        if (fail == 0)
            printf("created: %s\n", argv[i]);
    }
    return(0);
}

#endif /* TEST */

宏 STRDUP() 和 FREE() 是 strdup() 和 free()，在 emalloc.h 中声明（并在 emalloc.c 和 estrdup.c)。 "sysstat.h" 标头处理 <sys/stat.h> 的损坏版本 并且可以在现代 Unix 系统上被 <sys/stat.h> 替换（但有 早在 1990 年就有很多问题）。 "mkpath.h" 声明 mkpath()。

v1.12（答案的原始版本）和v1.13之间的变化 （答案的修改版本）是对EEXIST 的测试 do_mkdir()。 有人指出这是必要的 Switch — 谢谢 你，开关。 测试代码已升级并在MacBook上重现问题 Pro（2.3GHz Intel Core i7，运行 Mac OS X 10.7.4），并建议 该问题已在修订版中修复（但测试只能显示 错误的存在，从来没有他们的缺席）。 显示的代码现在是 v1.16；有化妆品或行政 自 v1.13 以来所做的更改（例如使用 mkpath.h 而不是 jlss.h 和 仅在测试代码中无条件地包含<unistd.h>）。 有理由认为 "sysstat.h" 应该替换为 <sys/stat.h> 除非你有一个异常顽固的系统。

（特此允许您出于任何目的使用此代码并注明出处。）

此代码可在我的SOQ 中找到 （堆栈溢出问题）GitHub 上的存储库作为文件mkpath.c 和 mkpath.h（等）在 src/so-0067-5039 子目录。

Answer 3

这是使用dirname() 自下而上遍历目录树的C/C++ 递归函数。一旦找到现有的祖先，它就会停止。

#include <libgen.h>
#include <string.h>

int create_dir_tree_recursive(const char *path, const mode_t mode)
{
    if (strcmp(path, "/") == 0) // No need of checking if we are at root.
        return 0;

    // Check whether this dir exists or not.
    struct stat st;
    if (stat(path, &st) != 0 || !S_ISDIR(st.st_mode))
    {
        // Check and create parent dir tree first.
        char *path2 = strdup(path);
        char *parent_dir_path = dirname(path2);
        if (create_dir_tree_recursive(parent_dir_path, mode) == -1)
            return -1;

        // Create this dir.
        if (mkdir(path, mode) == -1)
            return -1;
    }

    return 0;
}

Answer 4

这里已经描述了很多方法，但其中大多数都需要将路径硬编码到代码中。 这个问题有一个简单的解决方案，使用 QDir 和 QFileInfo 这两个 Qt 框架类。由于您已经在 Linux 环境中，所以应该很容易使用 Qt。

QString qStringFileName("path/to/the/file/that/dont/exist.txt");
QDir dir = QFileInfo(qStringFileName).dir();
if(!dir.exists()) {
        dir.mkpath(dir.path());
}

确保您对该路径具有写入权限。

Answer 5

这类似于前面的，但通过字符串向前而不是向后递归。将 errno 保留为上次失败的正确值。如果有一个前导斜线，则通过循环会有额外的时间，这可以通过循环外的一个 find_first_of() 或通过检测前导 / 并将 pre 设置为 1 来避免。无论我们是由 a 设置的，效率都是相同的第一个循环或预循环调用，使用预循环调用时复杂度会（略）高。

#include <iostream>
#include <string>
#include <sys/stat.h>

int
mkpath(std::string s,mode_t mode)
{
    size_t pos=0;
    std::string dir;
    int mdret;

    if(s[s.size()-1]!='/'){
        // force trailing / so we can handle everything in loop
        s+='/';
    }

    while((pos=s.find_first_of('/',pos))!=std::string::npos){
        dir=s.substr(0,pos++);
        if(dir.size()==0) continue; // if leading / first time is 0 length
        if((mdret=mkdir(dir.c_str(),mode)) && errno!=EEXIST){
            return mdret;
        }
    }
    return mdret;
}

int main()
{
    int mkdirretval;
    mkdirretval=mkpath("./foo/bar",0755);
    std::cout << mkdirretval << '\n';

}

Answer 6

需要注意的是，从 C++17 开始，文件系统接口是标准库的一部分。这意味着可以有以下创建目录：

#include <filesystem>

std::filesystem::create_directories("/a/b/c/d")

更多信息在这里：https://en.cppreference.com/w/cpp/filesystem/create_directory

此外，使用 gcc，需要将“-std=c++17”设置为 CFLAGS。和“-lstdc++fs”到 LDLIBS。未来可能不需要后者。

Answer 7

system("mkdir -p /tmp/a/b/c")

是我能想到的最短方式（就代码长度而言，不一定是执行时间）。

它不是跨平台的，但可以在 Linux 下运行。

Answer 8

如果目录不存在，则创建它：

boost::filesystem::create_directories(boost::filesystem::path(output_file).parent_path().string().c_str()); 

Answer 9

这是我的代码示例（适用于 Windows 和 Linux）：

#include <iostream>
#include <string>
#include <sys/stat.h> // stat
#include <errno.h>    // errno, ENOENT, EEXIST
#if defined(_WIN32)
#include <direct.h>   // _mkdir
#endif

bool isDirExist(const std::string& path)
{
#if defined(_WIN32)
    struct _stat info;
    if (_stat(path.c_str(), &info) != 0)
    {
        return false;
    }
    return (info.st_mode & _S_IFDIR) != 0;
#else 
    struct stat info;
    if (stat(path.c_str(), &info) != 0)
    {
        return false;
    }
    return (info.st_mode & S_IFDIR) != 0;
#endif
}

bool makePath(const std::string& path)
{
#if defined(_WIN32)
    int ret = _mkdir(path.c_str());
#else
    mode_t mode = 0755;
    int ret = mkdir(path.c_str(), mode);
#endif
    if (ret == 0)
        return true;

    switch (errno)
    {
    case ENOENT:
        // parent didn't exist, try to create it
        {
            int pos = path.find_last_of('/');
            if (pos == std::string::npos)
#if defined(_WIN32)
                pos = path.find_last_of('\\');
            if (pos == std::string::npos)
#endif
                return false;
            if (!makePath( path.substr(0, pos) ))
                return false;
        }
        // now, try to create again
#if defined(_WIN32)
        return 0 == _mkdir(path.c_str());
#else 
        return 0 == mkdir(path.c_str(), mode);
#endif

    case EEXIST:
        // done!
        return isDirExist(path);

    default:
        return false;
    }
}

int main(int argc, char* ARGV[])
{
    for (int i=1; i<argc; i++)
    {
        std::cout << "creating " << ARGV[i] << " ... " << (makePath(ARGV[i]) ? "OK" : "failed") << std::endl;
    }
    return 0;
}

用法：

$ makePath 1/2 folderA/folderB/folderC
creating 1/2 ... OK
creating folderA/folderB/folderC ... OK

Answer 10

所以我今天需要mkdirp()，发现此页面上的解决方案过于复杂。 因此我写了一个相当短的 sn-p，很容易被其他人复制 偶然发现这个线程，奇怪为什么我们需要这么多行代码。

mkdirp.h

#ifndef MKDIRP_H
#define MKDIRP_H

#include <sys/stat.h>

#define DEFAULT_MODE      S_IRWXU | S_IRGRP |  S_IXGRP | S_IROTH | S_IXOTH

/** Utility function to create directory tree */
bool mkdirp(const char* path, mode_t mode = DEFAULT_MODE);

#endif // MKDIRP_H

mkdirp.cpp

#include <errno.h>

bool mkdirp(const char* path, mode_t mode) {
  // const cast for hack
  char* p = const_cast<char*>(path);

  // Do mkdir for each slash until end of string or error
  while (*p != '\0') {
    // Skip first character
    p++;

    // Find first slash or end
    while(*p != '\0' && *p != '/') p++;

    // Remember value from p
    char v = *p;

    // Write end of string at p
    *p = '\0';

    // Create folder from path to '\0' inserted at p
    if(mkdir(path, mode) == -1 && errno != EEXIST) {
      *p = v;
      return false;
    }

    // Restore path to it's former glory
    *p = v;
  }

  return true;
}

如果您不喜欢 const 转换和临时修改字符串，只需在之后执行 strdup() 和 free()。

Answer 11

使用 Boost.Filesystem 轻松实现：create_directories

#include <boost/filesystem.hpp>
//...
boost::filesystem::create_directories("/tmp/a/b/c");

如果创建了新目录，则返回：true，否则返回false。

Answer 12

我知道这是一个老问题，但它在 google 搜索结果中显示很高，这里提供的答案不是真正的 C++ 或有点太复杂。

请注意，在我的示例中 createDirTree() 非常简单，因为无论如何所有繁重的工作（错误检查、路径验证）都需要由 createDir() 完成。如果目录已经存在或者整个事情都不起作用，createDir() 也应该返回 true。

这是我在 C++ 中的做法：

#include <iostream>
#include <string>

bool createDir(const std::string dir)
{
    std::cout << "Make sure dir is a valid path, it does not exist and create it: "
              << dir << std::endl;
    return true;
}

bool createDirTree(const std::string full_path)
{
    size_t pos = 0;
    bool ret_val = true;

    while(ret_val == true && pos != std::string::npos)
    {
        pos = full_path.find('/', pos + 1);
        ret_val = createDir(full_path.substr(0, pos));
    }

    return ret_val;
}

int main()
{
    createDirTree("/tmp/a/b/c");
    return 0;
}

当然 createDir() 函数将是系统特定的，其他答案中已经有足够多的示例如何为 linux 编写它，所以我决定跳过它。

Answer 13

由于这篇文章在“创建目录树”方面在 Google 中的排名很高，我将发布一个适用于 Windows 的答案——这将使用为 UNICODE 或 MBCS 编译的 Win32 API 工作。这是从上面 Mark 的代码移植过来的。

由于我们使用的是 Windows，目录分隔符是反斜杠，而不是正斜杠。如果您希望使用正斜杠，请将 '\\' 更改为 '/'

它适用于：

c:\foo\bar\hello\world

和

c:\foo\bar\hellp\world\

（即：不需要斜杠，因此您不必检查它。）

在说“只需在 Windows 中使用 SHCreateDirectoryEx()”之前，请注意 SHCreateDirectoryEx() 已被弃用，并且可以随时从未来的 Windows 版本中删除。

bool CreateDirectoryTree(LPCTSTR szPathTree, LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes = NULL){
    bool bSuccess = false;
    const BOOL bCD = CreateDirectory(szPathTree, lpSecurityAttributes);
    DWORD dwLastError = 0;
    if(!bCD){
        dwLastError = GetLastError();
    }else{
        return true;
    }
    switch(dwLastError){
        case ERROR_ALREADY_EXISTS:
            bSuccess = true;
            break;
        case ERROR_PATH_NOT_FOUND:
            {
                TCHAR szPrev[MAX_PATH] = {0};
                LPCTSTR szLast = _tcsrchr(szPathTree,'\\');
                _tcsnccpy(szPrev,szPathTree,(int)(szLast-szPathTree));
                if(CreateDirectoryTree(szPrev,lpSecurityAttributes)){
                    bSuccess = CreateDirectory(szPathTree,lpSecurityAttributes)!=0;
                    if(!bSuccess){
                        bSuccess = (GetLastError()==ERROR_ALREADY_EXISTS);
                    }
                }else{
                    bSuccess = false;
                }
            }
            break;
        default:
            bSuccess = false;
            break;
    }

    return bSuccess;
}

Answer 14

bool mkpath( std::string path )
{
    bool bSuccess = false;
    int nRC = ::mkdir( path.c_str(), 0775 );
    if( nRC == -1 )
    {
        switch( errno )
        {
            case ENOENT:
                //parent didn't exist, try to create it
                if( mkpath( path.substr(0, path.find_last_of('/')) ) )
                    //Now, try to create again.
                    bSuccess = 0 == ::mkdir( path.c_str(), 0775 );
                else
                    bSuccess = false;
                break;
            case EEXIST:
                //Done!
                bSuccess = true;
                break;
            default:
                bSuccess = false;
                break;
        }
    }
    else
        bSuccess = true;
    return bSuccess;
}

Answer 15

mkdir -p /dir/to/the/file

touch /dir/to/the/file/thefile.ending

Answer 16

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>

int status;
...
status = mkdir("/tmp/a/b/c", S_IRWXU | S_IRWXG | S_IROTH | S_IXOTH);

来自here。您可能必须为 /tmp、/tmp/a、/tmp/a/b/ 和 /tmp/a/b/c 执行单独的 mkdir，因为 C api 中没有 -p 标志的等效项。在执行更高级别的操作时，请务必忽略 EEXISTS errno。

Answer 17

你说的是“C++”，但这里的每个人似乎都在想“Bash shell”。

查看gnu的源代码mkdir；然后你可以看到如何在 C++ 中实现 shell 命令。

Answer 18

其他人给了你正确的答案，但我想我会展示你可以做的另一件巧妙的事情：

mkdir -p /tmp/a/{b,c}/d

将创建以下路径：

/tmp/a/b/d
/tmp/a/c/d

大括号允许您在层次结构的同一级别上一次创建多个目录，而-p 选项表示“根据需要创建父目录”。