使用相对路径获取规范的文件路径

上一节中，我们对路径进行了标准化输出。使用了filesystem::path类，并且了解了如何获取路径，并进行检查，以及其他一些原理性的东西。也能帮助我们将字符串组成路径，从而对路径进行再次解析。

path已经将操作系统的一些细节为我们进行了封装，不过我们还是需要了解一些细节。

本节我们也将了解到，如何将绝对路径和相对路径进行合并和分解。

How to do it...

本节中，我们将围绕着相对路径和绝对路径进行，从而了解path类的有时，以及其对应的辅助函数。

1. 包含必要的头文件，并声明所使用的命名空间：

   #include <iostream>
   #include <filesystem>
   
   using namespace std;
   using namespace filesystem;

2. 然后，我们实例化一个path对象。不过这次，路径中的文件是否存在就没有那么重要了。这里有些函数，在文件不存在的时候会抛出异常。

   int main()
   {
       path p {"testdir/foobar.txt"};

3. 现在我们来了解一下不同的文件系统库函数。current_path将返回我们执行程序的路径，也就是工作目录。absolute能接受一个相对地址，就像我们定义的p一样。system_complete在Linux，MacOS和类UNIX操作系统上与absolute的功能相同。在Windows下我们将获取一个带有盘符(比如c:)的绝对地址。canonical与absolute的功能相同，不过其删除了所有的.和..。我们可以使用如下的方式使用这些函数：

       cout << "current_path : " << current_path()
            << "\nabsolute_path : " << absolute(p)
            << "\nsystem_complete : " << system_complete(p)
            << "\ncanonical(p) : " << canonical(p)
            << '\n';

4. path另一个优势在于，其对/操作符进行了重载。通过这种方式我们可以连接文件夹和文件。让我们组合一个，然后进行打印：

       cout << path{"testdir"} / "foobar.txt" << '\n';

5. 我们将canonical与合并的路径一起使用。通过给定canonical一个相对地址，比如"foobar.txt"，和一个合并的绝对地址current_path() / "testdir"，其将会返回给我们一个绝对地址。在另一个调用中，我们给定我么的路径为p(假设为"testdir/foobar.txt")，并且通过current_path()获取当前位置的绝对路径，我们这里就使用"testdir"好了。其结果与current_path()相同，因为间接获得了绝对地址。在这两次调用中，canonical将会返回给我们相同的绝对地址：

   cout << "canonical testdir : "
        << canonical("foobar.txt",
                    current_path() / "testdir")
        << "\ncanonical testdir 2 : "
        << canonical(p, current_path() / "testdir/..")
        << '\n';

6. 我们也可以对两个非标准化的路径进行比较。equivalence能接受两个路径，并在内部将两个路径进行标准化，如果这两个路径相同，就会返回true，否则会返回false。这个例子中，相应的路径必须存在，否则就会抛出一个异常：

       cout << "equivalence: "
            << equivalent("testdir/foobar.txt",
                          "testdir/../testdir/foobar.txt")
            << '\n';
   }

7. 编译并运行代码，将会得到如下的输出。current_path()会返回我笔记本上的HOME目录，因为我在这个路径下执行的程序。相对路径p会通过 absolute_path，system_complete和canonical预先进行准备。我们能看到absolute_path和system_complete的结果都一样，因为我使用的是Mac系统。在使用Windows操作系统的机器上，system_complete将会前置一个C:，或者是工作路径的磁盘盘符：

   $ ./canonical_filepath
   current_path: "/Users/tfc"
   absolute_path : "/Users/tfc/testdir/foobar.txt"
   system_complete : "/Users/tfc/testdir/foobar.txt"
   canonical(p): "/Users/tfc/testdir/foobar.txt"
   "testdir/foobar.txt"
   canonical testdir : "/Users/tfc/testdir/foobar.txt"
   canonical testdir 2 : "/Users/tfc/testdir/foobar.txt"
   equivalence: 1

8. 这个简单的程序中，就不对异常进行处理了。当从testdir文件夹中将foobar.txt文件删除时，程序将因为抛出异常的原因而终止。canonical函数需要路径真实存在。还有一个weakly_canonical，但其不符合我们的要求。

   $ ./canonial_filepath
   current_path: "/Users/tfc"
   absolute_path : "/Users/tfc/testdir/foobar.txt"
   system_complete : "/Users/tfc/testdir/foobar.txt"
   terminate called after throwing an instance of
   'std::filesystem::v1::__cxx11::filesystem_error'
   what():filesystem error: cannot canonicalize:
   No such file or directory [testdir/foobar.txt] [/Users/tfc]

How it works...

本节的目的就是如何快速的组成新的路径。其主要还有通过path类重载的/操作符来完成。另外，文件系统函数的相对路径和绝对路径是一致的，并且路径中包含.和..。

很多函数会返回一个转换或未转换的path实例。我们不会将所有函数都列在这里，如果想要了解它们，去看下C++手册是个不错的选择。

path类中有很多的成员函数，很值得一看。让我们来了解一下，对于一个路径来说，成员函数返回的是哪一部分。下面的图就为我们描述了在Windows和UNIX/Linux下，对应函数所返回的路径：

这样我们就能很容易的了解到，path的那个函数返回的是绝对地址。相对地址中，root_path，root_name 和 root_directory部分都空的。relative_path将会返回一个相对地址。