C++ 判断文件是否存在

在读取配置文件或处理用户数据之前，我们通常需要先确认磁盘上的目标文件到底存不存在，避免直接打开不存在的路径导致读取失败。

在 <filesystem> 标准库中，fs::path 只负责在内存里保存路径名称。如果想要去磁盘上检查某个路径是否存在、区分它是普通文件还是文件夹，我们可以调用 fs::exists()、fs::is_regular_file() 和 fs::is_directory() 等函数。

使用 exists() 判断路径是否存在

在 C++ 中，fs::exists() 函数的作用非常直观，就是去磁盘上检查指定路径当前是否存在。就像我们在纸上写了一个房间地址，并不代表那间房子真实存在，只有调用 fs::exists() 才会真正去文件系统里查一查，如下图所示。

语法：

fs::exists(path)

说明：

这里的 fs 是命名空间 std::filesystem 的常用别名。fs::exists() 接收一个 fs::path 对象或路径字符串作为参数，并返回一个 bool 值：如果该路径在磁盘上存在，返回 true；如果不存在，则返回 false。

示例 1：判断路径是否存在

#include <filesystem>
#include <fstream>
#include <iostream>

namespace fs = std::filesystem;

int main() {
    // 先创建一个测试文件 lvye.txt
    std::ofstream outFile("lvye.txt");
    outFile << "lvyenet\n";
    outFile.close();

    fs::path p1 = "lvye.txt";
    fs::path p2 = "missing.txt";

    bool e1 = fs::exists(p1);
    bool e2 = fs::exists(p2);

    std::cout << std::boolalpha;    // 让 bool 值显示为 true 或 false
    std::cout << "lvye.txt 是否存在：" << e1 << '\n';
    std::cout << "missing.txt 是否存在：" << e2 << '\n';
    return 0;
}

运行结果如下。

lvye.txt 是否存在：true
missing.txt 是否存在：false

分析：

在这个例子中，我们先创建了测试文件 "lvye.txt"，所以调用 fs::exists(p1) 检查时返回 true。而当前目录下并没有 "missing.txt"，因此 fs::exists(p2) 返回 false。

另外，代码中的 std::boolalpha 是输出格式控制符，作用是让后面的 bool 值直接打印为 true 或 false，而不是默认的数字 1 或 0。

判断文件类型与获取大小

需要特别注意的是，fs::exists() 返回 true 只能说明 “这个路径上有东西存在”，但它不会区分普通文件与文件夹。比如磁盘上刚好有一个名叫 config 的文件夹，fs::exists("config") 也会返回 true，这时直接拿文件流当文本去读就会失败。

因此在实际开发中，我们经常使用 fs::is_regular_file() 判断目标是不是普通文件，使用 fs::is_directory() 判断是不是目录，确认是普通文件后再调用 fs::file_size() 查看字节数。这几个常用函数的对比如下表所示。

语法：

fs::is_regular_file(path)
fs::is_directory(path)
fs::file_size(path)

说明：

其中，regular 是英文 “常规、普通” 的意思，用来区分文件夹或系统设备等特殊条目。当我们调用 fs::is_regular_file(path) 或 fs::is_directory(path) 时，如果路径本身不存在，它们会直接返回 false 而不会报错。

也就是说，如果我们只需要确认 “它是不是已存在的普通文件”，直接调用 fs::is_regular_file(path) 一句代码就够了，不需要在前面多写一次 fs::exists(path)。

至于 fs::file_size(path) 返回的 std::uintmax_t，是 <cstdint> 头文件中定义的无符号大整数类型，专门用来表示大文件的字节大小。日常打印或比较大小时，大家直接把它当成普通的非负整数使用即可。

示例 2：判断类型与查看大小

#include <cstdint>         // 提供 std::uintmax_t
#include <filesystem>
#include <fstream>
#include <iostream>

namespace fs = std::filesystem;

int main() {
    // 写入 7 个字母，占 7 个字节
    std::ofstream outFile("lvye.txt");
    outFile << "lvyenet";
    outFile.close();

    fs::path file = "lvye.txt";
    fs::path dir = ".";    // "." 表示当前工作目录

    bool isFile = fs::is_regular_file(file);
    bool isDir = fs::is_directory(file);
    std::uintmax_t size = fs::file_size(file);
    bool cwdIsDir = fs::is_directory(dir);

    std::cout << std::boolalpha;
    std::cout << "lvye.txt 是普通文件：" << isFile << '\n';
    std::cout << "lvye.txt 是目录：" << isDir << '\n';
    std::cout << "lvye.txt 的大小：" << size << " 字节\n";
    std::cout << "当前路径 . 是目录：" << cwdIsDir << '\n';
    return 0;
}

运行结果如下。

lvye.txt 是普通文件：true
lvye.txt 是目录：false
lvye.txt 的大小：7 字节
当前路径 . 是目录：true

分析：

由于 lvye.txt 是普通文本文件，isFile 的结果为 true，isDir 的结果为 false。我们在文件里写入了 "lvyenet" 共 7 个英文字母，每个英文字母占 1 个字节，所以 fs::file_size(file) 返回的文件大小为 7。

同时，代码中的 "." 代表当前工作目录。它本身是一个文件夹，因此 fs::is_directory(dir) 返回 true。

使用 error_code 免异常检查

在前面的例子中，我们调用 fs::exists(path) 时只传入了一个路径参数，大多数情况下这样写都没问题。但如果遇到没有访问权限的系统目录或磁盘故障，单参数版本就会直接抛出异常，需要配合 try...catch 来捕获。

如果我们不希望程序抛出异常，并且想把 “路径单纯不存在” 和 “查询过程本身出错” 这两种情况区分开，可以在调用函数时额外传入第 2 个参数 std::error_code。

语法：

std::error_code ec;
fs::exists(path, ec)

说明：

在使用 std::error_code 之前，我们需要先通过 #include <system_error> 引入头文件。ec 是专门用来接收错误信息的错误码对象，判断规则如下：

• 查询过程出错：程序不会抛出异常，而是把非 0 的错误编号记录到 ec 中。此时 if (ec) 条件为 true，我们可以调用 ec.message() 查看具体的错误描述。
• 查询过程正常：错误码保持为 0（即无错误），此时 if (ec) 条件为 false，接着我们再根据函数返回值是 true 还是 false 判断路径是否存在。

示例 3：结合 error_code 检查路径

#include <filesystem>
#include <iostream>
#include <system_error>

namespace fs = std::filesystem;

int main() {
    fs::path path = "no_such_entry.txt";
    std::error_code ec;

    bool exists = fs::exists(path, ec);
    if (ec) {
        std::cout << "查询出错：" << ec.message() << '\n';
        return 1;
    }

    if (exists) {
        std::cout << "路径存在\n";
    } else {
        std::cout << "路径不存在，且查询过程未出错\n";
    }

    return 0;
}

运行结果如下。

路径不存在，且查询过程未出错

分析：

在这个例子中，虽然当前目录下并没有 "no_such_entry.txt"，但操作系统顺利执行完了这次查找，中途没有遇到权限拦截或磁盘故障。因此 ec 保持无错误状态，if (ec) 判断为 false，同时返回值 exists 为 false。

这一点小伙伴们要分清楚：“文件不存在” 本身是一个正常的查询结果，并不属于系统故障。除了 fs::exists()，前面介绍的 fs::is_regular_file()、fs::is_directory() 和 fs::file_size() 也都支持在末尾传入 ec 参数。