C/C++ 中的简单虚拟文件系统答案

【问题标题】：Simple Virtual Filesystem in C/C++C/C++ 中的简单虚拟文件系统
【发布时间】：2010-11-24 14:19:24
【问题描述】：

我想实现一个非常简单的虚拟文件系统（VFS），它支持一些基本的文件系统操作，比如 fwrite， fopen、fput 等。VFS 是一些具体操作系统之上的抽象层，例如Windows、Linux 等。现在假设， fopen 界面看起来是这样的

FILE VFS_File_Open( const unsigned char* strFile, int flags );

现在我想知道如何在这个接口的实际实现中区分哪个我正在与之交谈的文件系统。 C 中是否有一些东西可以告诉我应用程序在哪个操作系统上运行，以便我可以这样做：

FILE VFS_File_Open( const unsigned char strFile, int flags )
{
int OS = getOSID();

if (0S == 1)
  //implement here the system calls required to open a file on a WIN OS
else if (OS == 2)
  //implement here the system calls required to open a file on a Linux OS
etc  
}

编辑：

现在我想知道是否有人知道我在哪里可以找到用于 Windows 文件操作的系统调用？在 Linux 上很容易找到它们，但我很难为 Windows 找到类似的东西，例如我会对打开文件、写入文件等的系统调用感兴趣。

另一方面：C stdio.h 提供了许多标准 IO 操作，例如

FILE * fopen (const char *filename, const char *opentype)

换句话说，我不必在我的 VFS 中重新实现 fopen 例程，因为 Gnu C 库会关心它正在处理的操作系统，对吗？我只需要实现 stdio 库不支持的功能，例如创建不同文件系统的目录？

谢谢

【问题讨论】：

您的问题不清楚是否需要为许多不同的文件系统（EXT2、FAT）进行虚拟文件系统切换，或者是否要在操作系统之间切换。

标签： c++ filesystems

【解决方案1】：

也许最简单/最干净的实现是创建两个独立的库，一个用于 Windows，一个用于 linux，而不会在代码中使用级联的 if 和 switch 语句。这些库将实现相同的功能，定义在一个公共头文件中。

另外，请记住，检查 OS == something 中的代码将在所有系统上编译和链接，例如在linux上编译的库应该可以解析windows系统调用...

我认为分离事物（不同的操作系统、不同的 cpp 文件）是最简单的解决方案。

编辑：

如果您使用 C++，为什么不只依赖 streams？标准库已经提供了您尝试实现的功能，并且适用于所有平台。
否则，这里是Windows File Management Functions 的链接。

第二次编辑：

如果你想要一个跨平台的文件系统库，支持目录创建，你可以查看boost filesystem library。

【讨论】：

我喜欢通用头文件和用于不同操作系统的不同库的想法。本质上，我只需要按照 Nick D. 的建议去做，并根据操作系统包含相应的库。
或者更确切地说，当您构建 Windows 解决方案时，您链接 Windows 库等等。您在两种情况下都包含公共标头：编译将相同，在链接阶段将考虑特定于平台的内容。

【解决方案2】：

我不认为你可以按照你想要的方式为不同的操作系统编译一个模块。

// Make the distinction at compile time,

FILE VFS_File_Open( const unsigned char strFile, int flags )
{
#ifdef _WINDOWS
    //implement here the system calls required to open a file on a WIN OS
#endif
#ifdef _LINUX
    //implement here the system calls required to open a file on a Linux OS
#endif
    etc
}

【讨论】：

当然，如果你想把所有东西都保存在一个文件中，那么必须在编译时进行区分（+1）。我仍然认为分离的东西更好。
非常感谢。这也是我想到的一种方法！所以与 orsogufo 答案的组合应该给我一个好的开始！
是的，我同意。实际上，这是设计跨平台项目的常见模式。

【解决方案3】：

你可以试试PhysicsFS库。

【讨论】：

OP 是在询问如何实现虚拟文件系统，而不是询问有关库的建议。

【解决方案4】：

实际上是这样实现的，所以从这里的经验来看：

首先要做的是使用类。没有 fopen() 等价物。如果有标志，它们将是一个枚举。现在的文件名是 wchar_t。

要做的第二件事是将文件类中依赖于操作系统的部分分解出来。它们应该在不同的方法中。您将这些移动到单独的文件中。对于您拥有的每个操作系统，都会有一个不同的文件实现相同的方法。当您链接您的应用时，您就知道目标架构并且可以选择正确的版本。

【讨论】：

【解决方案5】：

标准 C 没有这样的功能。请注意，“具体操作系统”的概念也有点模糊：Windows XP 和 Windows Vista 是同一个“具体操作系统”，还是不同的？ CentOS 和 Ubuntu 是同一个操作系统，还是不同的操作系统？

显然，您只是在寻找 API 差异，因此在大多数情况下，您可能可以忽略版本差异和分布差异（尽管 Windows 和 Linux 都会不时增加新的系统调用）。在这种情况下，最好对条件编译进行预处理——因为进行特定于 Linux 的调用的代码甚至无法在 Windows 上编译。

传统上，系统编译器预定义了各种宏。这里有一些这样的宏，在各自的系统上：_WIN32，__linux，__linux__，__AIX__，__hpux，...如果你需要识别一个特定的系统，你应该再问一次。

【讨论】：

【解决方案6】：

如果您正在寻找一种方法来从您正在使用的文件系统的属性（路径分隔符等）中抽象出自己，并且如果您对纯 C++ 解决方案感到满意，请查看 @987654321 @。

路径可以以可移植的通用路径格式（基本上是 POSIX 格式）指定并自动转换为原生格式：

path my_path( "some_dir/file.txt" );

可以使用/ 运算符将元素连接到路径上，然后可以直接使用结果打开文件：

ifstream file1( my_path / "foo/bar" );

此外，此功能是技术报告 2 的一部分，这意味着它可能会进入标准库。

【讨论】：