使用 std::filesystem::path 处理 std::string/std::wstring 的跨平台方法

Question

我有一段在 Linux 上引发异常的 C++ 代码示例：

namespace fs = std::filesystem;
const fs::path pathDir(L"/var/media");
const fs::path pathMedia = pathDir / L"COMPACTO - Diogo Poças.mxf" // <-- Exception thrown here

抛出的异常是：filesystem error: Cannot convert character sequence: Invalid in or incomplete multibyte or wide character

我推测该问题与ç 字符的使用有关。

1. 为什么这个宽字符串 (wchar_t) 是“无效或不完整的多字节或宽字符”？
2. 展望未来，我如何使相关代码跨平台运行在 Windows 和/或 Linux 上。
   • 是否有我需要使用的辅助函数？
   • 我需要从程序员的 PoV 中强制执行哪些规则？
   • 我在这里看到了response，上面写着“不要在 Linux 上使用宽字符串”，我是否对 Windows 使用相同的规则？

Linux 环境（别忘了我想跨平台运行）：

• Ubuntu 18.04.3
• GCC 9.2.1
• C++17

Answer 1

看起来像a GCC bug。

根据std::filesystem::path::path，您应该能够使用宽字符串调用 std::filesystem::path 构造函数，并且独立于底层平台（这就是 std::filesystem 的全部意义）。

Clang 显示正确的行为。

Answer 2

不幸的是，std::filesystem 在编写时并未考虑到操作系统兼容性，至少不像宣传的那样。

对于基于 Unix 的系统，我们需要 UTF8（u8"string"，或者只是 "string"，具体取决于编译器）

对于 Windows，我们需要 UTF16 (L"string")

在 C++17 中，您可以使用 filesystem::u8path（由于某种原因在 C++20 中已弃用）。在 Windows 中，这会将 UTF8 转换为 UTF16。现在您可以将 UTF16 传递给 API。

#ifdef _WINDOWS_PLATFORM
    //windows I/O setup
    _setmode(_fileno(stdin), _O_WTEXT);
    _setmode(_fileno(stdout), _O_WTEXT);
#endif

fs::path path = fs::u8path(u8"ελληνικά.txt");

#ifdef _WINDOWS_PLATFORM
    std::wcout << "UTF16: " << path << std::endl;
#else
    std::cout <<  "UTF8:  " << path << std::endl;
#endif

或使用您自己的宏为 Windows (L"string") 设置 UTF16，为基于 Unix 的系统设置 UTF8（u8"string" 或只是 "string"）。确保为 Windows 定义了 UNICODE。

#ifdef _WINDOWS_PLATFORM
#define _TEXT(quote) L##quote
#define _tcout std::wcout
#else
#define _TEXT(quote) u8##quote
#define _tcout std::cout
#endif

fs::path path(_TEXT("ελληνικά.txt"));
_tcout << path << std::endl;

另请参阅
https://en.cppreference.com/w/cpp/filesystem/path/native

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注意，Visual Studio 有一个特殊的 std::fstream 构造函数，它允许使用 UTF16 文件名，并且它兼容 UTF8 读/写。例如，以下代码将在 Visual Studio 中工作：

fs::path utf16 = fs::u8path(u8"UTF8 filename ελληνικά.txt");
std::ofstream fout(utf16);
fout << u8"UTF8 content ελληνικά";

我不确定在 Windows 上运行的最新 gcc 版本是否支持。