【云备份】服务端工具类实现

1.文件实用工具类设计

不管是客户端还是服务端，文件的传输备份都涉及到文件的读写，包括数据管理信息的持久化也是如此，因此首先设 计封装文件操作类，这个类封装完毕之后，则在任意模块中对文件进行操作时都将变的简单化。

文件系统库 - cppreference.com

文件实用工具类FileUtil主要包含以下成员：

namespace cloud {//注意：我们下面这些接口的名称可能会与系统的那些接口的名字重复，所以最好创建名称空间来避免名称污染class FileUtil{public:FileUtil(const std::string& filename) :_filename(filename);//主要针对普通文件的接口int64_t FileSize(); // 获取文件大小,这里使用64位的有符号的int，防止文件过大导致文件大小显示异常time_t LastModtime(); // 获取文件最后一次修改时间time_t LastAccTime(); // 获取文件最后一次访问时间std::string FileName(); // 获取文件路径中的纯文件名称 a/b/c/test.cc --> test.ccbool SetContent(const std::string& body); // 向文件写入数据bool GetContent(std::string* body); // 获取文件内容bool GetPosLen(std::string* body, size_t pos, size_t len); // 获取文件指定区间的数据bool Compress(const std::string& packname); // 压缩文件bool UnCompress(const std::string& filename); // 解压缩文件//主要针对目录文件的接口bool Exists(); // 判断文件是否存在bool Remove(); // 删除文件bool CreateDirectory(); // 创建文件目录bool ScanDirectory(std::vector<std::string>* array); // 浏览指定目录下的所有文件，保存了该目录下所有的文件名称private:std::string _filename; // 文件名--包含路径};
};
  • _filename：文件名称（包含路径），例如 a/b/c/test.cc；
  • FileUtil：构造函数；
  • FileSize：获取文件大小；
  • LastModtime：获取文件最后一次修改时间；
  • LastAccTime：获取文件最后一次访问时间，这个是为了我们后面的热点文件管理，如果一个文件很久都没有被访问过，我们就要对它进行压缩处理
  • FileName：获取文件路径中的纯文件名称，比如说我们传入了路径名 a/b/c/test.cc ，使用Filename只获取最后的文件名test.cc；
  • GetPosLen：获取文件指定区间的数据；这个主要是为了我们后面的断点续传功能。
  • GetContent：获取文件内容；这里函数参数使用指针的原因是它是一个输入输出型参数，文件的内容都会被传入到这个指针指向的那块地方。当然你使用引用也是可以的。
  • SetContent：向文件写入数据；这里函数参数使用引用的原因是它是一个输入型参数，使用引用能提高效率
  • Compress：压缩文件；
  • UnCompress：解压缩文件；
  • Exists：判断文件是否存在；
  • Remove：删除文件；
  • CreateDirectory：创建文件目录；
  • GetDirectory：浏览指定目录下的所有文件；我们说Linux下一切皆是文件，目录也是。

我们这里不单单对普通文件进行处理，我们对目录文件也设计了接口。

首先我们打开我们的云服务器看看

这些都是我们之前实验下来的那些文件啊，我们现在把不必要的文件进行删除

我们创建一个util.hpp，把我们上面的东西给搞进去。

2.文件实用工具类实现

2.1.获取文件属性操作的实现

  • FileSize()函数的实现
int64_t FileSize(); // 获取文件大小,这里使用64位的有符号的int，防止文件过大导致文件大小显示异常

这个需要我们了解一下不太常用的接口函数——stat

man 2 STAT

 

stat函数用于获取与指定路径名相关联的文件或目录的属性，并将这些属性填充到一个struct stat结构体中。以下是stat函数的函数原型： 

int stat(const char *pathname, struct stat *statbuf);
  • pathname是要获取属性的文件或目录的路径名；
  • statbuf是一个指向struct stat结构体的指针，用于存储获取到的属性信息；

stat函数返回一个整数值，如果操作成功，返回0；

如果出现错误，返回-1，并设置errno全局变量以指示错误的类型。

  •  struct stat类型

我们来看看能获取到什么文件信息！

在C语言中，struct stat是一个用于表示文件或文件系统对象属性的结构体类型。

这个结构体通常用于与文件和目录相关的操作，例如获取文件的大小、访问权限、最后修改时间等信息。

struct stat类型的定义通常由操作系统提供，因此其具体字段可能会因操作系统而异。

以下是一个典型的struct stat结构体的字段，尽管具体字段可能会因操作系统而异：

struct stat {dev_t     st_dev;         // 文件所在设备的IDino_t     st_ino;         // 文件的inode号mode_t    st_mode;        // 文件的访问权限和类型nlink_t   st_nlink;       // 文件的硬链接数量uid_t     st_uid;         // 文件的所有者的用户IDgid_t     st_gid;         // 文件的所有者的组IDoff_t     st_size;        // 文件的大小（以字节为单位）time_t    st_atime;       // 文件的最后访问时间time_t    st_mtime;       // 文件的最后修改时间time_t    st_ctime;       // 文件的最后状态改变时间blksize_t st_blksize;     // 文件系统I/O操作的最佳块大小blkcnt_t  st_blocks;      // 文件占用的块数
};

 我们也可以在上面的界面往下滑！看看我的系统的真实情况是啥

现在我们就应该知道怎么设计这个FileSize函数了吧！因为我们这有sz_size函数

int64_t FileSize() // 获取文件大小,这里使用64位的有符号的int，防止文件过大导致文件大小显示异常
{struct stat st;int re = stat(_filename.c_str(), &st);if (re < 0)//stat函数获取文件属性失败了{std::cout << "Get FileSize Failed!!" <<std::endl;return -1;}return st.st_size;
}
  • LastModtime()和LastAcctime()的实现

其实这个和上面的FileSize()是差不多的，只不过……算了先开下面这个

struct timespec 是 C 语言中用于表示高精度时间的结构体，尤其在 Linux/Unix 系统中广泛使用。它设计用来存储时间的秒（tv_sec）和纳秒（tv_nsec）分量，提供比传统的 time_t（仅秒级）更高的时间精度。

#include <time.h>  // 需要包含的头文件struct timespec {time_t   tv_sec;   // 秒（自 1970-01-01 00:00:00 UTC 的秒数）long     tv_nsec;  // 纳秒（0 到 999,999,999）
};

来看看怎么使用 

测试函数——获取当前时间（纳秒级）

#include <stdio.h>
#include <time.h>int main() {struct timespec ts;// 获取系统实时时钟（CLOCK_REALTIME）if (clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts) == -1) {perror("clock_gettime");return 1;}printf("Current time: %lld seconds, %ld nanoseconds\n",(long long)ts.tv_sec, ts.tv_nsec);return 0;
}

 

现在我们就应该知道怎么使用了

 time_t LastModtime() // 获取文件最后一次修改时间{struct stat st;int re = stat(_filename.c_str(), &st);if (re < 0)//stat函数获取文件属性失败了{std::cout << "Get LastModtime Failed!!" <<std::endl;return -1;}return st.st_mtim.tv_sec;}time_t LastAcctime() // 获取文件最后一次访问时间{struct stat st;int re = stat(_filename.c_str(), &st);if (re < 0)//stat函数获取文件属性失败了{std::cout << "Get LastAccTime Failed!!" <<std::endl;return -1;}return st.st_atim.tv_sec;}
  • Filename()的实现

我们知道我们的路径名都是用/来进行分割的，比如./a/b.txt，那么我们只需要获取最后一个/后面到最末尾的东西即可

 std::string FileName() // 获取文件路径中的纯文件名称 a/b/c/test.cc --> test.cc{size_t pos = _filename.find_last_of("/");//寻找最后一个/if (pos == std::string::npos)//没找到，说明没有/{return _filename;}return _filename.substr(pos + 1);//从pos+1位置截取到末尾}
  • 小测试

我们目前写的代码就是现在这样子

util.hpp

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<string>
#include<vector>
#include <time.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>namespace cloud {//注意：我们下面这些接口的名称可能会与系统的那些接口的名字重复，所以最好创建名称空间来避免名称污染class FileUtil{public:FileUtil(const std::string& filename):_filename(filename){}//主要针对普通文件的接口int64_t FileSize() // 获取文件大小,这里使用64位的有符号的int，防止文件过大导致文件大小显示异常{struct stat st;int re=stat(_filename.c_str(),&st);if(re<0)//stat函数获取文件属性失败了{std::cout<<"Get FileSize Failed!!"<<std::endl;return -1;}return st.st_size;}time_t LastModtime() // 获取文件最后一次修改时间{struct stat st;int re = stat(_filename.c_str(), &st);if (re < 0)//stat函数获取文件属性失败了{std::cout << "Get LastModtime Failed!!" << std::endl;return -1;}return st.st_mtim.tv_sec;}time_t LastAcctime() // 获取文件最后一次访问时间{struct stat st;int re = stat(_filename.c_str(), &st);if (re < 0)//stat函数获取文件属性失败了{std::cout << "Get LastAcctime Failed!!" << std::endl;return -1;}return st.st_atim.tv_sec;}std::string FileName() // 获取文件路径中的纯文件名称 a/b/c/test.cc --> test.cc{size_t pos=_filename.find_last_of("/");//寻找最后一个/if(pos==std::string::npos)//没找到，说明没有/{return _filename;}return _filename.substr(pos+1);//从pos截取到末尾}private:std::string _filename; // 文件名--包含路径};
};

 代码写到这里我们，我们必须进行测试我们的代码对不对，要不然写到后面我们一直报错就不好了

cloud.cc

#include"util.hpp"
void FileUtilTest(const std::string &filename)
{cloud::FileUtil fu(filename);std::cout<<fu.FileSize()<<std::endl;std::cout<<fu.LastModtime()<<std::endl;std::cout<<fu.LastAcctime()<<std::endl;std::cout<<fu.FileName()<<std::endl;}
int main(int argc,char*argv[])
{       FileUtilTest(argv[1]);
}

makefile

cloud:cloud.cc util.hppg++ $^ -o $@
.PHONY:clean
clean:rm -f cloud

 我们编译运行一下

这个就很好了！！ 

我们去看看

我们只是在main函数里面添加了一句retrun 0，就发现它们都修改了 

我们再看Filename（）的测试，也是很不错！！

这就说明我们完成的代码就很好了

接下来我要讲一下git，如果只想看项目的可以往下一节去了

首先我们先创建本地仓库

 然后配置本地仓库

接着提交，发现git add *报错了 

 我们有两种解决方法，但是我只选择下面这种

直接包含子目录代码（不保留 Git 历史）

如果这些目录不需要独立维护（例如你只是复制了代码，不需要跟踪它们的更新），可以删除它们的 .git 文件夹，再添加到父仓库。

删除子目录中的 .git 文件夹：

rm -rf bundle/.git cpp-httplib/.git

重新添加所有文件，提交更改

接下来要把它推送到远程仓库里面去，首先我们要先创建一个远程仓库

 

有了本地仓库和远程仓库后，可以将二者关联起来，以便推送和拉取代码：

  • 在本地仓库中，执行以下命令来添加远程仓库的地址：

git remote add origin <远程Git仓库地址>

其中，<远程Git仓库地址>是你的远程Git仓库的网址。

对于如何获取远程Git仓库地址，我们举例说明：

比如，你的远程Git仓库地址为：

https://github.com/your/your.git

那么你在本地使用“git remote add origin”指令的语法就应该是：

git remote add origin https://github.com/your/your.git

执行这条指令之后，你的本地项目就与远程Git仓库建立了连接，你就可以开始对你的代码进行版本追踪和协作开发了。

 

  • 检查关联是否成功，执行以下命令：

git remote -v
  • 推送到远程仓库

关联完成后，可以将本地仓库中的代码推送到远程仓库中：

git push -f origin master

注意：-f是强制的意思 

这样就将本地仓库中的代码推送到了远程仓库的 master 分支上。如果是第一次推送，可能需要输入用户名和密码进行身份认证。

 

 这很好了

git remote add origin的一些常用操作
1. 更改默认的远程仓库
在项目中可能存在多个远程仓库，如果你想更改默认仓库，可以使用如下指令：

git remote set-url origin <新的远程Git仓库地址>

2. 查看当前的远程仓库
如果你想查看当前项目的远程仓库，可以使用如下指令：

git remote -v

3. 删除远程仓库
如果你需要删除已经添加的远程仓库，可以使用如下指令：

git remote rm origin

执行这条指令之后，Git就会将已经添加的名为“origin”的仓库删除。

2.2.文件的读写操作的实现

GetPosLen()函数

bool GetPosLen(std::string* body, size_t pos, size_t len)
{std::ifstream ifs;ifs.open(_filename, std::ios::binary);//打开文件，以二进制方式来读取数据if (ifs.is_open() == false)//打开失败{std::cout << "GetPosLen: open file failed!" << std::endl;return false;}size_t fsize = this->FileSize();//获取文件大小if (pos + len > fsize)//超过文件大小了{std::cout << "GetPosLen: get file len error" << std::endl;return false;}ifs.seekg(pos, std::ios::beg); // 将文件指针定位到pos处body->resize(len);//把存储读取的数据的载体的大小修改到够大的ifs.read(&(*body)[0], len);//读取数据,注意这里body是指针，需要先解引用if (ifs.good() == false)//上次读取出错了{std::cout << "GetPosLen: get file content failed" << std::endl;ifs.close();return false;}ifs.close();return true;
}

GetContent()

bool GetContent(std::string* body)
{size_t fsize = FileSize();return GetPosLen(body, 0, fsize);
}

 SetContent()

bool SetContent(const std::string& body)//写入数据
{std::ofstream ofs;//也就是输出ofs.open(_filename, std::ios::binary);//以二进制模式打开if (ofs.is_open() == false)//打开失败{std::cout << "SetContent: write open file failed" << std::endl;return false;}ofs.write(&body[0], body.size());if (ofs.good() == false)//上次写入文件数据出错了{std::cout << "SetContent: write open file failed" << std::endl;ofs.close();return false;}ofs.close();return true;
}

接下来我们来测试一下

cloud.cc

#include"util.hpp"
void FileUtilTest(const std::string &filename)
{cloud::FileUtil fu(filename);std::string body;fu.GetContent(&body);cloud::FileUtil nfu("./hello.txt");nfu.SetContent(body);}
int main(int argc,char*argv[])
{FileUtilTest(argv[1]);return 0;

我们进去看看

 

简直一模一样。但是看着一样是不一定一样的，我们需要借助工具来看看是不是一样的

很显然是一样的了。

同样的，在这里，我们还是需要使用git来进行备份一下

 

2.3.文件压缩和解压缩操作

接下来来实现Compress函数和Uncompress函数。这是非常简单的。

bool Compress(const std::string& packname)
{// 1.获取源文件数据std::string body;if (this->GetContent(&body) == false)//源文件数据都存储在body里面{//获取源文件数据失败std::cout << "compress get file content failed" << std::endl;return false;}// 2.对数据进行压缩std::string packed = bundle::pack(bundle::LZIP, body);// 3.将压缩的数据存储到压缩包文件中FileUtil fu(packname);if (fu.SetContent(packed) == false){//压缩数据写入压缩包文件失败std::cout << "compress write packed data failed!" << std::endl;return false;}return true;
}

接下来看解压缩的操作

bool UnCompress(const std::string& filename)
{// 1.将当前压缩包数据读取出来std::string body;if (this->GetContent(&body) == false){std::cout << "Uncompress get file content failed!" << std::endl;return false;}// 2.对压缩的数据进行解压缩std::string unpacked = bundle::unpack(body);// 3.将解压缩的数据写入到新文件中FileUtil fu(filename);if (fu.SetContent(unpacked) == false){std::cout << "Uncompress write packed data failed!" << std::endl;return false;}return true;
}

由于我们bundle库是第三方库，所以不要忘记了添加头文件

除此之外还是不够的，我们还需要将bundle.h和bundle.cpp拷贝到当前目录下来

好，现在我们来测试一下

makefile

cloud:cloud.cc util.hpp bundle.cppg++ $^ -o $@ -lpthread
.PHONY:clean
clean:rm -f cloud

 cloud.cc

#include"util.hpp"
void FileUtilTest(const std::string &filename)
{cloud::FileUtil fu(filename);fu.Compress(filename+".lz");cloud::FileUtil pfu(filename+".lz");pfu.UnCompress("hello.txt");}
int main(int argc,char*argv[])
{FileUtilTest(argv[1]);return 0;
}

我们编译运行一下

这些警告不管。

 

 2.4.目录文件操作实现

我们先来认识一个接口——scandir，c语言里面浏览一个目录的内容

看到三级指针就蒙蔽了！所以这个接口用起来是不太好用的，这个时候就需要借助C++17所支持的filesystem了。

std::experimental::filesystem 库是 C++ 标准库的一部分，最早出现在 C++17 中，并被视为实验性的文件系统库。它提供了一组类和函数，用于处理文件系统操作，如文件和目录的创建、访问、遍历、复制、删除等。这个库的目的是使文件系统操作更加便捷，同时具有跨平台性，因此你可以在不同操作系统上执行相同的文件操作，而不需要考虑底层细节。

以下是一些 std::experimental::filesystem 库的主要特性和功能：

  1. std::experimental::filesystem::path 类：用于表示文件路径。它可以自动处理不同操作系统的路径分隔符，使得代码更具可移植性。
  2. 文件和目录操作：这个库提供了许多函数来执行常见的文件和目录操作，包括文件创建、复制、移动、删除，以及目录的创建、删除、遍历等。
  3. 文件属性查询：你可以使用这个库来查询文件和目录的属性，如文件大小、修改时间等。
  4. 异常处理：std::experimental::filesystem 库定义了一些异常类，以处理与文件系统操作相关的错误，如文件不存在或无法访问等问题。
  5. 迭代器：你可以使用迭代器来遍历目录中的文件和子目录，这是一个非常方便的功能，用于递归遍历文件系统。

需要注意的是，尽管 std::experimental::filesystem 在 C++17 中引入，但它是一个实验性的特性，并且不一定在所有编译器和平台上都得到完全支持。因此，一些编译器可能需要特定的编译选项或配置才能使用这个库。

从 C++17 开始，文件系统库已正式成为 C++ 标准的一部分，并迁移到 std::filesystem 命名空间中，而不再是实验性的特性。因此，在新的 C++标准中，建议使用 std::filesystem 库来执行文件系统操作。

大家想要了解具体内容请去：文件系统库 - cppreference.com

  • ScanDirectory()函数的实现 

我们点开这个 

 

我们看看例子

可能大家看不太懂，我加注释给你们看看 

// 使用实验性文件系统库（C++17 前需用 experimental 命名空间，C++17 后改为 std::filesystem）
#include <experimental/filesystem>
#include <fstream>  // 文件流操作（如创建文件）
#include <iostream> // 输入输出流// 为实验性文件系统库定义别名 fs，简化代码
namespace fs = std::experimental::filesystem;int main() {// 1. 创建嵌套目录 "sandbox/a/b"// create_directories 会递归创建所有不存在的父目录fs::create_directories("sandbox/a/b");// 2. 在 sandbox 目录下创建两个空文件// 使用 std::ofstream 的构造函数直接创建文件（文件内容为空）std::ofstream{"sandbox/file1.txt"}; // 创建 file1.txtstd::ofstream{"sandbox/file2.txt"}; // 创建 file2.txt// 3. 遍历 sandbox 目录下的所有条目并打印路径// directory_iterator 用于遍历目录内容// entry 是目录条目，包含文件/子目录的信息std::cout << "目录内容:\n";for (const fs::directory_entry& entry : fs::directory_iterator{"sandbox"}) {// 直接输出 entry 会显示其完整路径（需支持 operator<< 重载）std::cout << "  " << entry << '\n'; }// 4. 递归删除整个 sandbox 目录及其内容// remove_all 会删除目录、子目录和所有文件fs::remove_all("sandbox");return 0;
}

 这样子就很简单易懂了。

我们完全可以将其复制下来，就能知道怎么使用这个代码了。

bool ScanDirectory(std::vector<std::string> *array){for(auto& p : fs::directory_iterator(_filename)) // 迭代器遍历指定目录下的文件{if(fs::is_directory(p) == true) continue;// relative_path 带有路径的文件名array->push_back(fs::path(p).relative_path().string());}return true;}

注意：迭代器返回的p不是string，不能直接将p添加进array里面，我们需要使用path将其转换成string

 

我们进去看看怎么使用

我们发现它打印的都是带有\的文件名，这就是我们要找的。

此外注意relative_path函数返回的是一个path对象

而我们是要string的，所以我们还是需要借助path的接口string()，这个自己去官网看

  • Exists()的实现

我们去刚刚那个网站，就很容易看到下面这个 

点进去看就明白了

也就是下面这个

bool exists(const path& p);

检查给定的路径（path）是否对应一个实际存在的文件或目录。 

返回值：

  • 若路径 p 对应的文件或目录存在，返回 true；否则返回 false。

现在我们很容易就写出下面这个 

namespace fs = std::experimental::filesystem;
bool Exists()
{return fs::exists(_filename);
}
  •   Remove()的实现

点进去看看 

 我们借助DeepSeek帮我们解析这个函数的用法

  • remove：删除单个文件或空目录（类似 POSIX 的 remove）。

    • 符号链接处理：删除符号链接本身，而非其指向的目标。

    • 限制：若路径是目录，必须为空才能删除，否则失败。

bool remove(const path& p);

  • p – 要删除的文件或空目录的路径。

  • 返回值：

    • 成功删除或文件不存在时返回 true。

    • 若路径存在但删除失败（如目录非空或权限不足），返回 false。

bool Remove()
{if(Exists() == false){return true;}remove(_filename.c_str());return true;
}
  •  CreateDirectory()的实现

还是熟悉的配方，我不过多说，大家不懂的可以去这里看：Filesystem library - cppreference.com

bool CreateDirectory()
{if (Exists()) return true;//如果存在，则直接返回true即可return fs::create_directories(_filename);//不存在的话，创建一个文件
}

注意要包含头文件#include <experimental/filesystem>

接下来来测试一下

Util.hpp

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<string>
#include<vector>
#include <time.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include"bundle.h"
#include <experimental/filesystem>namespace cloud {//注意：我们下面这些接口的名称可能会与系统的那些接口的名字重复，所以最好创建名称空间来避免名称污染namespace fs = std::experimental::filesystem;class FileUtil{public:FileUtil(const std::string& filename):_filename(filename){}//主要针对普通文件的接口int64_t FileSize() // 获取文件大小,这里使用64位的有符号的int，防止文件过大导致文件大小显示异常{struct stat st;int re=stat(_filename.c_str(),&st);if(re<0)//stat函数获取文件属性失败了{std::cout<<"Get FileSize Failed!!"<<std::endl;return -1;}return st.st_size;}time_t LastModtime() // 获取文件最后一次修改时间{struct stat st;int re = stat(_filename.c_str(), &st);if (re < 0)//stat函数获取文件属性失败了{std::cout << "Get LastModtime Failed!!" << std::endl;return -1;}return st.st_mtim.tv_sec;}time_t LastAcctime() // 获取文件最后一次访问时间{struct stat st;int re = stat(_filename.c_str(), &st);if (re < 0)//stat函数获取文件属性失败了{std::cout << "Get LastAcctime Failed!!" << std::endl;return -1;}return st.st_atim.tv_sec;}std::string FileName() // 获取文件路径中的纯文件名称 a/b/c/test.cc --> test.cc{size_t pos=_filename.find_last_of("/");//寻找最后一个/if(pos==std::string::npos)//没找到，说明没有/{return _filename;}return _filename.substr(pos+1);//从pos截取到末尾}bool GetPosLen(std::string* body, size_t pos, size_t len){std::ifstream ifs;ifs.open(_filename, std::ios::binary);//打开文件，以二进制方式来读取数据if (ifs.is_open() == false)//打开失败{std::cout << "GetPosLen: open file failed!" << std::endl;return false;}size_t fsize = this->FileSize();//获取文件大小if (pos + len > fsize)//超过文件大小了{std::cout << "GetPosLen: get file len error" << std::endl;return false;}ifs.seekg(pos, std::ios::beg); // 将文件指针定位到pos处body->resize(len);//把存储读取的数据的载体的大小修改到够大的ifs.read(&(*body)[0], len);//读取数据if (ifs.good() == false)//上次读取出错了{std::cout << "GetPosLen: get file content failed" << std::endl;ifs.close();return false;}ifs.close();return true;}bool GetContent(std::string* body){size_t fsize = FileSize();return GetPosLen(body, 0, fsize);}bool SetContent(const std::string& body)//写入数据{std::ofstream ofs;//也就是输出ofs.open(_filename, std::ios::binary);//以二进制模式打开if (ofs.is_open() == false)//打开失败{std::cout << "SetContent: write open file failed" << std::endl;return false;}ofs.write(&body[0], body.size());if (ofs.good() == false)//上次写入文件数据出错了{std::cout << "SetContent: write open file failed" << std::endl;ofs.close();return false;}ofs.close();return true;}bool Compress(const std::string& packname){// 1.获取源文件数据std::string body;if (this->GetContent(&body) == false)//源文件数据都存储在body里面{//获取源文件数据失败std::cout << "compress get file content failed" << std::endl;return false;}// 2.对数据进行压缩std::string packed = bundle::pack(bundle::LZIP, body);// 3.将压缩的数据存储到压缩包文件中FileUtil fu(packname);if (fu.SetContent(packed) == false){//压缩数据写入压缩包文件失败std::cout << "compress write packed data failed!" << std::endl;return false;}return true;}bool UnCompress(const std::string& filename){// 1.将当前压缩包数据读取出来std::string body;if (this->GetContent(&body) == false){std::cout << "Uncompress get file content failed!" << std::endl;return false;}// 2.对压缩的数据进行解压缩std::string unpacked = bundle::unpack(body);// 3.将解压缩的数据写入到新文件中FileUtil fu(filename);if (fu.SetContent(unpacked) == false){std::cout << "Uncompress write packed data failed!" << std::endl;return false;}return true;}bool Exists(){return fs::exists(_filename);}bool Remove(){if (Exists() == false){return true;}remove(_filename.c_str());return true;}bool CreateDirectory(){if (Exists()) return true;return fs::create_directories(_filename);}bool ScanDirectory(std::vector<std::string>* array){for (auto& p : fs::directory_iterator(_filename)) // 迭代器遍历指定目录下的文件,从那个网站上面复制下来的{if (fs::is_directory(p) == true)//如果是目录，就不添加进当前目录的文件里continue;// relative_path 带有路径的文件名array->push_back(fs::path(p).relative_path().string());//添加文件//注意迭代器返回的p不是string，不能直接将p添加进array里面，我们需要使用path将其}return true;}private:std::string _filename; // 文件名--包含路径};
};

cloud.cc 

#include"util.hpp"
void FileUtilTest(const std::string &filename)
{cloud::FileUtil fu(filename);fu.CreateDirectory();std::vector<std::string>arry;fu.ScanDirectory(&arry);for(auto&a:arry){std::cout<<a<<std::endl;}
}
int main(int argc,char*argv[])
{FileUtilTest(argv[1]);return 0;
}

 注意我们这个是使用了c++17里面的文件系统，这是需要我们额外链接的！

makefile

cloud:cloud.cc util.hpp bundle.cppg++ $^ -o $@ -lpthread -lstdc++fs
.PHONY:clean
clean:rm -f cloud

编译运行

发现它创建了一个目录

 

这个文件管理写的很好了吧！！

还是老样子！git push一下

 

 3.JSON实用工具类实现

Jsoncpp已经为我们你提供了序列化与反序列化接口，但是为了使得实用更加便捷，我们可以自己再封装一个JsonUtil的类。

JsonUtil类中包含以下成员

class JsonUtil
{
public://这里使用static，是为了方便我们直接调用即可static bool Serialize(const Json::Value &root, std::string *str); // 序列化操作static bool Unserialize(const std::string &str, Json::Value *root); // 反序列化操作
};

由于前面的章节已经介绍过Json的使用，接下来我们直接看函数的实现。

class JsonUtil {
public:/*** @brief 将 Json::Value 对象序列化为字符串* @param root 输入的 JSON 数据结构（待序列化）* @param str 输出的序列化后的字符串* @return true 序列化成功，false 序列化失败*/static bool Serialize(const Json::Value &root, std::string *str) {// 1. 创建 JSON 流写入器构建器（可配置格式化选项，如缩进）Json::StreamWriterBuilder swb;// 2. 通过构建器生成 StreamWriter 对象（unique_ptr 自动管理内存）std::unique_ptr<Json::StreamWriter> sw(swb.newStreamWriter());std::stringstream ss;  // 用于存储序列化结果// 3. 将 JSON 数据写入流// 返回值 0 表示成功，非 0 表示失败（JsonCpp 的约定）if (sw->write(root, &ss) != 0) {std::cout << "JSON 序列化失败！" << std::endl;return false;}// 4. 将 stringstream 内容转为字符串*str = ss.str();return true;}/*** @brief 将字符串反序列化为 Json::Value 对象* @param str 输入的 JSON 格式字符串* @param root 输出的解析后的 JSON 数据结构* @return true 解析成功，false 解析失败*/static bool Unserialize(const std::string &str, Json::Value *root) {// 1. 创建 JSON 字符读取器构建器Json::CharReaderBuilder crb;// 2. 通过构建器生成 CharReader 对象（unique_ptr 自动管理内存）std::unique_ptr<Json::CharReader> cr(crb.newCharReader());std::string err;  // 存储解析错误信息// 3. 解析字符串// 参数说明：// - str.c_str()：字符串起始地址// - str.c_str() + str.size()：字符串结束地址// - root：输出解析后的 JSON 对象// - &err：错误信息输出bool ret = cr->parse(str.c_str(), str.c_str() + str.size(), root, &err);if (!ret) {std::cout << "JSON 解析错误: " << err << std::endl;return false;}return true;}
};

接下来来测试一下

makefile 

cloud:cloud.cc util.hpp bundle.cppg++ $^ -o $@ -lpthread -lstdc++fs -ljsoncpp
.PHONY:clean
clean:rm -f cloud

cloud.cc 

 

#include"util.hpp"
void JsonUtilTest()
{// 定义并初始化一个常量字符指针，指向字符串"小明"// 定义一个整型变量并初始化为18，表示年龄int age  = 18;// 定义一个浮点型数组，存储三门课程的成绩float score[] = {77.5, 88, 93.6};// 定义一个Json::Value对象，作为JSON数据的根节点Json::Value root;// 向root中添加一个键值对，键为"name"，值为name所指向的字符串root["name"] ="xiaoming";// 向root中添加一个键值对，键为"age"，值为整型变量ageroot["age"] = age;// 向root中添加一个键为"成绩"的数组，并依次添加score数组中的元素// 使用append函数向数组中插入数据root["chengji"].append(score[0]);root["chengji"].append(score[1]);root["chengji"].append(score[2]);std::string json_str;cloud::JsonUtil::Serialize(root,&json_str);std::cout<<json_str<<std::endl;Json::Value val;cloud::JsonUtil::Unserialize(json_str,&val);std::cout<<val["name"].asString()<<std::endl;std::cout<<val["age"].asInt()<<std::endl;for(int i=0;i<val["chengji"].size();i++){std::cout<<val["chengji"][i].asFloat()<<std::endl;}
}
int main(int argc,char*argv[])
{JsonUtilTest();return 0;
}

我们编译运行一下

 

很完美

好了，我们git push一下即可

 

 

4.util.hpp源代码

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<string>
#include<vector>
#include <time.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include"bundle.h"
#include <experimental/filesystem>
#include <jsoncpp/json/json.h>namespace cloud {//注意：我们下面这些接口的名称可能会与系统的那些接口的名字重复，所以最好创建名称空间来避免名称污染namespace fs = std::experimental::filesystem;class FileUtil{public:FileUtil(const std::string& filename):_filename(filename){}//主要针对普通文件的接口int64_t FileSize() // 获取文件大小,这里使用64位的有符号的int，防止文件过大导致文件大小显示异常{struct stat st;int re=stat(_filename.c_str(),&st);if(re<0)//stat函数获取文件属性失败了{std::cout<<"Get FileSize Failed!!"<<std::endl;return -1;}return st.st_size;}time_t LastModtime() // 获取文件最后一次修改时间{struct stat st;int re = stat(_filename.c_str(), &st);if (re < 0)//stat函数获取文件属性失败了{std::cout << "Get LastModtime Failed!!" << std::endl;return -1;}return st.st_mtim.tv_sec;}time_t LastAcctime() // 获取文件最后一次访问时间{struct stat st;int re = stat(_filename.c_str(), &st);if (re < 0)//stat函数获取文件属性失败了{std::cout << "Get LastAcctime Failed!!" << std::endl;return -1;}return st.st_atim.tv_sec;}std::string FileName() // 获取文件路径中的纯文件名称 a/b/c/test.cc --> test.cc{size_t pos=_filename.find_last_of("/");//寻找最后一个/if(pos==std::string::npos)//没找到，说明没有/{return _filename;}return _filename.substr(pos+1);//从pos截取到末尾}bool GetPosLen(std::string* body, size_t pos, size_t len){std::ifstream ifs;ifs.open(_filename, std::ios::binary);//打开文件，以二进制方式来读取数据if (ifs.is_open() == false)//打开失败{std::cout << "GetPosLen: open file failed!" << std::endl;return false;}size_t fsize = this->FileSize();//获取文件大小if (pos + len > fsize)//超过文件大小了{std::cout << "GetPosLen: get file len error" << std::endl;return false;}ifs.seekg(pos, std::ios::beg); // 将文件指针定位到pos处body->resize(len);//把存储读取的数据的载体的大小修改到够大的ifs.read(&(*body)[0], len);//读取数据if (ifs.good() == false)//上次读取出错了{std::cout << "GetPosLen: get file content failed" << std::endl;ifs.close();return false;}ifs.close();return true;}bool GetContent(std::string* body){size_t fsize = FileSize();return GetPosLen(body, 0, fsize);}bool SetContent(const std::string& body)//写入数据{std::ofstream ofs;//也就是输出ofs.open(_filename, std::ios::binary);//以二进制模式打开if (ofs.is_open() == false)//打开失败{std::cout << "SetContent: write open file failed" << std::endl;return false;}ofs.write(&body[0], body.size());if (ofs.good() == false)//上次写入文件数据出错了{std::cout << "SetContent: write open file failed" << std::endl;ofs.close();return false;}ofs.close();return true;}bool Compress(const std::string& packname){// 1.获取源文件数据std::string body;if (this->GetContent(&body) == false)//源文件数据都存储在body里面{//获取源文件数据失败std::cout << "compress get file content failed" << std::endl;return false;}// 2.对数据进行压缩std::string packed = bundle::pack(bundle::LZIP, body);// 3.将压缩的数据存储到压缩包文件中FileUtil fu(packname);if (fu.SetContent(packed) == false){//压缩数据写入压缩包文件失败std::cout << "compress write packed data failed!" << std::endl;return false;}return true;}bool UnCompress(const std::string& filename){// 1.将当前压缩包数据读取出来std::string body;if (this->GetContent(&body) == false){std::cout << "Uncompress get file content failed!" << std::endl;return false;}// 2.对压缩的数据进行解压缩std::string unpacked = bundle::unpack(body);// 3.将解压缩的数据写入到新文件中FileUtil fu(filename);if (fu.SetContent(unpacked) == false){std::cout << "Uncompress write packed data failed!" << std::endl;return false;}return true;}bool Exists(){return fs::exists(_filename);}bool Remove(){if (Exists() == false){return true;}remove(_filename.c_str());return true;}bool CreateDirectory(){if (Exists()) return true;return fs::create_directories(_filename);}bool ScanDirectory(std::vector<std::string>* array){for (auto& p : fs::directory_iterator(_filename)) // 迭代器遍历指定目录下的文件,从那个网站上面复制下来的{if (fs::is_directory(p) == true)//如果是目录，就不添加进当前目录的文件里continue;// relative_path 带有路径的文件名array->push_back(fs::path(p).relative_path().string());//添加文件//注意迭代器返回的p不是string，不能直接将p添加进array里面，我们需要使用path将其}return true;}private:std::string _filename; // 文件名--包含路径};class JsonUtil {public:/*** @brief 将 Json::Value 对象序列化为字符串* @param root 输入的 JSON 数据结构（待序列化）* @param str 输出的序列化后的字符串* @return true 序列化成功，false 序列化失败*/static bool Serialize(const Json::Value &root, std::string *str) {// 1. 创建 JSON 流写入器构建器（可配置格式化选项，如缩进）Json::StreamWriterBuilder swb;// 2. 通过构建器生成 StreamWriter 对象（unique_ptr 自动管理内存）std::unique_ptr<Json::StreamWriter> sw(swb.newStreamWriter());std::stringstream ss;  // 用于存储序列化结果// 3. 将 JSON 数据写入流// 返回值 0 表示成功，非 0 表示失败（JsonCpp 的约定）if (sw->write(root, &ss) != 0) {std::cout << "JSON 序列化失败！" << std::endl;return false;}// 4. 将 stringstream 内容转为字符串*str = ss.str();return true;}/*** @brief 将字符串反序列化为 Json::Value 对象* @param str 输入的 JSON 格式字符串* @param root 输出的解析后的 JSON 数据结构* @return true 解析成功，false 解析失败*/static bool Unserialize(const std::string &str, Json::Value *root) {// 1. 创建 JSON 字符读取器构建器Json::CharReaderBuilder crb;// 2. 通过构建器生成 CharReader 对象（unique_ptr 自动管理内存）std::unique_ptr<Json::CharReader> cr(crb.newCharReader());std::string err;  // 存储解析错误信息// 3. 解析字符串// 参数说明：// - str.c_str()：字符串起始地址// - str.c_str() + str.size()：字符串结束地址// - root：输出解析后的 JSON 对象// - &err：错误信息输出bool ret = cr->parse(str.c_str(), str.c_str() + str.size(), root, &err);if (!ret) {std::cout << "JSON 解析错误: " << err << std::endl;return false;}return true;}};
};

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