C/C++遍历目录下的所有文件(Windows篇,超详细)

注:

1. 本文讨论的是怎么用Windows API遍历目录下的所有文件。除Windows API,还有一种Windows/Linux通用的方式,使用<io.h>。

2. 本文部分翻译自MSDN,翻译可能不准确。

WIN32_FIND_DATA结构

遍历目录下的文件需要用到WIN32_FIND_DATA结构。实际上有两种结构:WIN32_FIND_DATAA和WIN32_FIND_DATAW。A和W分别代表ASCII和宽字符(Unicode)。定义UNICODE宏时,WIN32_FIND_DATA指WIN32_FIND_DATAW;否则指WIN32_FIND_DATAA。

下面是两个结构的定义(minwinbase.h,VS2015):

typedef struct _WIN32_FIND_DATAA {
DWORD dwFileAttributes;
FILETIME ftCreationTime;
FILETIME ftLastAccessTime;
FILETIME ftLastWriteTime;
DWORD nFileSizeHigh;
DWORD nFileSizeLow;
DWORD dwReserved0;
DWORD dwReserved1;
_Field_z_ CHAR cFileName[ MAX_PATH ];
_Field_z_ CHAR cAlternateFileName[ ];
#ifdef _MAC
DWORD dwFileType;
DWORD dwCreatorType;
WORD wFinderFlags;
#endif
} WIN32_FIND_DATAA; typedef struct _WIN32_FIND_DATAW {
DWORD dwFileAttributes;
FILETIME ftCreationTime;
FILETIME ftLastAccessTime;
FILETIME ftLastWriteTime;
DWORD nFileSizeHigh;
DWORD nFileSizeLow;
DWORD dwReserved0;
DWORD dwReserved1;
_Field_z_ WCHAR cFileName[ MAX_PATH ];
_Field_z_ WCHAR cAlternateFileName[ ];
#ifdef _MAC
DWORD dwFileType;
DWORD dwCreatorType;
WORD wFinderFlags;
#endif
} WIN32_FIND_DATAW;

关于_MAC宏的部分可以忽略, 这是有历史原因的——曾今Microsoft是Mac的最大开发者,为了方便Windows上的应用移植到Mac上,就使用_MAC宏,如果是Mac操作系统_MAC就是有定义的。(根据Stack Overflow)因为这里说的是Windows,就先把这个放一边。

下面是每个结构成员的含义:

dwFileAttributes

一个文件(或路径)的文件属性。

文件属性常量:

FILE_ATTRIBUTE_ARCHIVE(0x20):文件或目录是档案文件或目录。应用程序使用这种属性标记文件,表示备份或移除。

FILE_ATTRIBUTE_COMPRESSED(0x800):文件或目录是压缩的。对于一个文件,其中的所有数据都是压缩的。对于一个目录,对于新创建的文件和子目录默认压缩。

FILE_ATTRIBUTE_DEVICE(0x40):这个值保留给系统使用。

FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY(0x10):表示这是一个目录。

FILE_ATTRIBUTE_ENCRYPTED(0x10):文件或目录是加密的。对于一个文件,所有的数据流都被加密了。对于一个目录,对于新创建的文件和子目录默认加密。

FILE_ATTRIBUTE_HIDDEN(0x2):文件或目录是隐藏的。遍历文件夹时一般不包括它们。

FILE_ATTRIBUTE_INTEGRITY_STREAM(0x8000):路径或用户数据流被设置为integrity(只有ReFS volume支持)。遍历文件夹时一般不包括它们。Integrity设置在文件重命名之后依然保留。如果一个文件被复制,目标文件将会是integrity,不管源文件或目标路径是否是integrity。

FILE_ATTRIBUTE_NORMAL(0x80):文件没有任何其它属性。只能单独使用。

FILE_ATTRIBUTE_NOT_CONTEXT_INDEXED(0x2000):文件或目录不会被context indexing service标索引。

FILE_ATTRIBUTE_READONLY(0x1):文件为只读。程序可以读取该文件,但不能写入或删除。此属性不适用于目录。

……(太多了,有时间再全部列举)

顺带提一下位标记(bit flags)。

如你所见,所有的文件属性常量写成二进制都只有一位是1,剩下的都是0。对于dwFileAttributes,将其写成二进制的形式,它的一些位的值是有含义的——例如个位表示是否是只读的(FILE_ATTRIBUTE_READONLY是1),16位表示是否是目录(FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY是0x10,即16),32位表示是否是档案文件/目录(FILE_ATTRIBUTE_ARCHIVE是0x20,即32)……

那么怎么指定多个属性呢?因为每种属性写成二进制都只有一位是1,剩下的都是0,所以可以使用按位or运算符(|)指定多个属性,例如FILE_ATTRIBUTE_HIDDEN | FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY | FILE_ATTRIBUTE_DEVICE,这样每种属性对应的位都为1,其余的为0。

至于判断是否具有某个属性,可以用按位and运算符(&)。例如对于属性attrib,判断是否是目录:attrib & FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY。如果不为0则是目录,为0则不是。

ftCreationTime

FILETIME结构。指定一个文件或目录的创建时间。如果文件系统不支持创建时间,此成员为0。

ftLastAccessTime

FILETIME结构。对于文件,指定文件最后被读取、写入,或(对于可执行文件)被运行的时间。对于目录,指定目录的创建时间。如果文件系统不支持最后一次写入时间,此成员为0。

ftLastWriteTime

FILETIME结构。对于文件,指定文件最后被写入、截短或重写的时间(例如调用WriteFile()或SetEndOfFile()时)。日期和时间在文件属性或描述符被改变时不会被更新。

nFileSizeHigh

DWORD。文件大小(以字节为单位)的高DWORD。除非文件大小大于MAXDWORD,否则值为0。文件大小等于(nFileSizeHigh * (MAXDWORD + 1)) + nFileSizeLow。

nFileSizeLow

DWORD。文件大小(以字节为单位)的低DWORD。

dwReserved0

DWORD。如果dwFileAttributes成员含有FILE_ATTRIBUTE_REPARSE_POINT属性,这个成员指定重新分析点标签(reparse point tag)。否则这个值是未定义的。

可能的值:

IO_REPARSE_TAG_CSV,IO_REPARSE_TAG_DEDUP,IO_REPARSE_TAG_DFS,IO_REPARSE_TAG_DFSR,IO_REPARSE_TAG_HSM,IO_REPARSE_TAG_HSM2,IO_REPARSE_TAG_MOUNT_POINT,IO_REPARSE_TAG_NFS,IO_REPARSE_TAG_SIS,IO_REPARSE_TAG_SIMLINK,IO_REPARSE_TAG_WIM。

dwReserved1

DWORD。保留给将来使用。

cFileName

CHAR/WCHAR数组,大小为MAX_PATH。文件名。

cAlternateFileName

CHAR/WCHAR数组,大小为14。文件的别名。名称的格式为8.3文件名格式。

FILETIME结构

可以看到WIN32_FIND_DATA的ftCreationTime、ftLastAccessTime、ftLastWriteTime类型是FILETIME结构。那么FILETIME结构是怎样的呢?下面是MSDN上的定义:

typedef struct _FILETIME {
DWORD dwLowDateTime;
DWORD dwHighDateTime;
} FILETIME;

dwLowDateTime

文件时间的低DWORD。

dwHighDateTime

文件时间的高DWORD。

FILETIME结构表示的时间(距离Epoch的秒数)为dwHighDateTime * (MAXDWORD + 1) + dwLowDateTime。

FindFirstFile()/FindNextFile()/FindClose()函数

要查找文件,需要使用FindFirstFile()、FindNextFile()和FindClose()函数。

FindFirstFile()函数

HANDLE WINAPI FindFirstFile(
_In_ LPCTSTR lpFileName,
_Out_ LPWIN32_FIND_DATA lpFindFileData
);

搜索第一个文件,创建并返回搜索句柄。

lpFileName

CHAR/WCHAR指针(取决于是否定义UNICODE)。路径或文件名。可以包含通配符,例如*或?。不能以\\字符结尾。如果以通配符、.字符或目录名结尾,用户必须有根目录和所有子目录的访问权限。(遍历目录中的所有文件时,应以*.*结尾。)

lpFindFileData

WIN32_FIND_DATA指针。用于接收找到的文件/目录的信息。

返回值

如果成功,函数将创建一个搜索句柄,可以使用该句柄调用FindNextFile()和FindClose()。如果失败,返回INVALID_HANDLE_VALUE。

FindNextFile()函数

BOOL WINAPI FindNextFile(
_In_ HANDLE hFindFile,
_Out_ LPWIN32_FIND_DATA lpFindFileData
);

搜索下一个文件。

hFindFile

HANDLE。搜索句柄。

lpFindFileData

WIN32_FIND_DATA指针。用于接收找到的文件/目录的信息。

返回值

如果成功,返回TRUE;如果失败(例如找不到更多的文件了或其它原因),返回FALSE。

FindClose()函数

BOOL WINAPI FindClose(
_Inout_ HANDLE hFindFile
);

释放搜索句柄。

hFindFile

HANDLE。搜索句柄。

返回值

如果成功,返回TRUE;如果失败,返回FALSE。

通配符(wildcards)

*和?字符被用作通配符。

指定全部具有某个扩展名的文件

格式为*.extext为扩展名)。例如指定所有.txt文件:"*.txt"。指定D:\Projects\目录下所有.txt文件:"D:\\Projects\\*.txt"。

指定全部具有某个名称的文件/目录

格式为name.*(name为文件名)。例如指定所有名为readme(格式不限)的文件和目录:"readme.*"。指定D:\Projects\目录下的所有名为readme的文件:"D:\\Projects\\readme.*"。

指定具有一定长度的扩展名的文件

格式为name.???(name为文件名)。?的数量和扩展名长度一样。例如指定所有扩展名为4个字符,名为index的文件:"index.????"。

指定具有一定长度的文件名的文件

格式为???.extext为扩展名)。?的数量和文件名的长度一样。例如指定所有扩展名为.txt,名字含有7个字符的文件:"???????.txt"。

当然还有更复杂的,例如*.???、????.*、*.*、????.???,分别是“所有扩展名长度为3的文件”、“所有文件名长度为4的文件/目录”、“所有文件/目录”、“所有文件名长度为4且扩展名长度为3的文件”。

当前目录和上一级目录

调用FindFirstFile()时,使用"."表示当前目录,使用".."表示上一级目录。FindFirstFile()和FindNextFile()所返回的文件/目录名也可能是"."或"..",可以忽略。

最后的工作

我们还需要声明一个HANDLE才能开始搜索:

HANDLE hFind;

程序示例

废话了这么久,也是该上程序代码了。

1. 遍历某个目录下的所有文件

遍历某个目录下的所有文件,并输出文件名和文件大小。

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <windows.h> void listFiles(const char * dir); int main()
{
using namespace std;
char dir[];
cout << "Enter a directory (ends with \'\\\'): ";
cin.getline(dir, );
strcat(dir, "*.*"); // 需要在目录后面加上*.*表示所有文件/目录
listFiles(dir);
return ;
} void listFiles(const char * dir)
{
using namespace std;
HANDLE hFind;
WIN32_FIND_DATA findData;
LARGE_INTEGER size;
hFind = FindFirstFile(dir, &findData);
if (hFind == INVALID_HANDLE_VALUE)
{
cout << "Failed to find first file!\n";
return;
}
do
{
// 忽略"."和".."两个结果
if (strcmp(findData.cFileName, ".") == || strcmp(findData.cFileName, "..") == )
continue;
if (findData.dwFileAttributes & FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY) // 是否是目录
{
cout << findData.cFileName << "\t<dir>\n";
}
else
{
size.LowPart = findData.nFileSizeLow;
size.HighPart = findData.nFileSizeHigh;
cout << findData.cFileName << "\t" << size.QuadPart << " bytes\n";
}
} while (FindNextFile(hFind, &findData));
cout << "Done!\n";
}

以学校电脑为例,输入"C:\",输出如下:

$360Section <dir>
360SANDBOX <dir>
AUTOEXEC.BAT 0 bytes
boot.ini 210 bytes
bootfont.bin 322730 bytes
CONFIG.SYS 0 bytes
dell <dir>
Documents and Settings <dir>
Drivers <dir>
ExamClient <dir>
FPC <dir>
IO.SYS 0 bytes
Joinmax <dir>
ksd <dir>
MSDOS.SYS 0 bytes
MSOCache <dir>

...

(剩余输出省略)

2. 遍历某个目录里的所有文件

注意是“某个目录里”而不是“某个目录下”,两者是有区别的。“某个目录里”除了目录里的第一级的文件,还包括里面的子目录里的所有文件。

和上面的例子一样,使用listFiles()函数遍历一个目录里的所有文件。但不同的是,这里的listFiles()是递归调用的。

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <windows.h> void listFiles(const char * dir); int main()
{
using namespace std; char dir[];
cout << "Enter a directory (do not add \'\\\' in the end): ";
cin.getline(dir, ); listFiles(dir);
return ;
} void listFiles(const char * dir)
{
using namespace std; HANDLE hFind;
WIN32_FIND_DATA findData;
LARGE_INTEGER size;
char dirNew[]; // 向目录加通配符,用于搜索第一个文件
strcpy(dirNew, dir);
strcat(dirNew, "\\*.*"); hFind = FindFirstFile(dirNew, &findData);
do
{
// 是否是文件夹,并且名称不为"."或".."
if (findData.dwFileAttributes & FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY !=
&& strcmp(findData.cFileName, ".") !=
&& strcmp(findData.cFileName, "..") !=
)
{
// 将dirNew设置为搜索到的目录,并进行下一轮搜索
strcpy(dirNew, dir);
strcat(dirNew, "\\");
strcat(dirNew, findData.cFileName);
listFiles(dirNew);
}
else
{
size.LowPart = findData.nFileSizeLow;
size.HighPart = findData.nFileSizeHigh;
cout << findData.cFileName << "\t" << size.QuadPart << " bytes\n";
}
} while (FindNextFile(hFind, &findData)); FindClose(hFind);
}

呼,总算讲完了~如果有什么问题,请在评论中提出哦~

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