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在C++的标准库中，std::fstream是个挺好用的文件读写流，操作文件很方便，因为是C++标准库，所以没有其它的环境依赖。在使用fstream过程中，有个打开中文路径文件会失败的问题，自己的代码中一直没处理好，这几天终于有点闲心，把这里改透。涉及很多知识点，也是个遗留已久的问题，特此做个记录。
在最后用了个一劳永逸的解决此问题方法：将fstream、FILE再包装下。
1.中文路径
使用fstream调试程序过程中，发现打开含中文路径的文件时，会打开失败。查了一些资料，说在VS2008、vs2005中，fstream的open函数中，会判断当前的全局编码环境，导致含中文的路径打开失败，也提到了很多修改方法，如让修改全局的Locale改为宽字符、使用宽字符集wstring。
我当时的修改方法是调用重载的open(wstring)，即将string的路径，转为wstring，然后fstream就可以打开有中文路径文件了，缺点是在string转wstring时需要调用windows的函数，产生了一个外部依赖，且多了几行代码。
编译器
我所使用的开发环境是vs2008，有些文章说只在vs2005、vs2008的环境中才有这个问题，好在我的开发环境中有vs2015，所以在vs2015中也测试下。很容易执行这个测试，vs2015中执行新建win32控制台程序，在main函数中添加测试代码，定义fstream打开文件，重点是文件路径要有中文。
测试代码如下：
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#include <fstream> int main() { std::fstream st; st.open(“D:/temp/fstream测试/测试1.log”, std::fstream::app); //含中文的 printf(“%s\r\n”, (st.is_open() ? “sucess” : “failed”)); system(“pause”); return 0; } |
测试执行比对后，确认在vs2008中不能打开中文路径文件，而在2015中可以打开中文路径文件，显然这个问题和编译器是有关系的。我想linux环境中会怎么样，还需要测试下Gcc的现象、版本支持情况。在C++标准库中，不约定std::fstream的字符集支持与否的，这个问题肯定和编译器有关。
测试项目的属性界面中，字符集都是默认设置的“使用Unicode字符集”，对比也是有效的。
统一字符集
程序运行的操作系统环境有字符集、程序源码文件有字符集、程序运行后处理字符也有字符集，改字符集是个繁琐的事情，源码文件、软件环境、都需要改。
避免字符集的问题，最简单就是统一字符集，各个涉及字符集的地方都统一，我们写的程序就适应环境的字符集，此时问题就出现了，对于跨平台的开发，linux和windows差别太大了，会引入很多问题。
2.修正方法
为了在vs2008中使用std::fstream，可供使用的方法也有很多，最后总结罗列下面几种改进方法。
改全局的Locale
改全局的Locale，在调用open前调用setLocale修改为多字符集，open之后再改回来。产品是个多线程的程序，在基础库中修改全局的环境，可能会导致访问异常、崩溃，这不是个好方法。
然而这个只需要一行代码即可，修改最简单。复杂软件系统中不要随意改全局编码，不要这么用。
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setlocale(LC_ALL,”Chinese-simplified”); std::fstream stream; stream.open(“d:/数据/a.log”); |
使用wstring
在fstream的接口方法中，重载有多个open函数，包括传入string、wstring等，实际测试确认调用重载传入wstring的open函数时，可以打开中文路径。
定义一个string转wstring的函数，使用fstream的open函数时，先调用转换为wstring，然后调用open函数。这样引入了一个多字符转宽字符的函数，多几行调用，整体的稳定、可靠是没问题的。
关于string转wstring，不要用C标准库的mbstowcs，该方法不支持中文，调用mbstowcs转换的中文会编程乱码。
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#include <Windows.h> //将string转换成wstring inline wstring string2wstring(string str) { wstring result; //获取缓冲区大小，并申请空间，缓冲区大小按字符计算 int len = MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, str.c_str(), str.size(), NULL, 0); TCHAR* buffer = new TCHAR[len + 1]; //多字节编码转换成宽字节编码 MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, str.c_str(), str.size(), buffer, len); buffer[len] = ‘\0’; //添加字符串结尾 //删除缓冲区并返回值 result.append(buffer); delete[] buffer; return result; } |
字符集改为宽字符集
根源上还是字符集的问题，所有的string都改为wstring。我的软件中，一部分代码在windows vs2008开发、另一部分用的QtCreator开发、目前运行在windows，导致源码文件的默认编码是gb2312，软件运行的默认Locale也是多字符集。
由于有跨平台的考虑，要减少环境的依赖、尽量只调用标准库、少改动代码，所以所有的编码应统一utf8，工程量太大，不太现实，后续再改进。
升级编译器
最简单的方法是升级编译器，不要用vs2008。升级编译器，不是小事，看使用者的习惯，代码会不会有影响。升级编译器、编译环境，还是有些繁琐的。导致产品代码，要对编译器有要求，约定了最低编译器版本。
3.一劳永逸
几种方法中都有缺点，转wstring的方式引入了操作系统的依赖，在我的产品代码中想尽量少依赖，可以用升级编译器的方式，但有几个库是vs2008的，都升级有些繁琐。
想到个简单的、一劳永逸的方法，复用FILE指针、fopen函数可以支持中文路径、各种版本编译器中表现也一致。
将fstream再包装
在fstream的构造函数中，有输入FILE指针，在fstream构造函数传入FILE，所以可以先用fopen函数打开带中文路径的文件，然后构造fstream，之后就正常使用fstream即可。
基于再包装wrap的方法，建立WrapFstream类，封装这几个操作。
- 成员变量包括std::fstream、FILE，对外接口主要open函数，在open函数内部用fopen打开FILE指针，然后构造fstream对象，此时不会有中文路径的问题。
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bool open(const std::string & fileName, const char * mode){ close(); file = fopen(fileName.c_str(), mode); if (file != NULL) { st = new std::fstream(file); return st->is_open(); } return false; } |
- 在关闭函数close中，需要释放资源。
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void close(){ if (st != NULL){ if (st->is_open()) st->close(); delete st; st = NULL; } if (file != NULL) fclose(file); file = NULL; st = NULL; } |
- 然后是对外提供fstream接口方法，直接将fstream返回给调用者，调用者直接使用。
- 完整代码：
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/** * 将fstream再包装 * 单元测试在CoreTest/test_TSore.cpp */ class WrapFstream { std::fstream * st; FILE * file; public: MFileStream(){ file = NULL; st = NULL; } ~MFileStream(){ close(); } bool open(const char * fileName, const char * mode){ return this->open(string(fileName), mode); } bool open(const std::string & fileName, const char * mode){ ………………. } bool is_open(){ if (st != NULL) return st->is_open(); return false; } void close(){ ………. } std::fstream * stream(){ return st; } std::fstream & obj(){ return (*st); } }; |
总结
vs2008中fstream用string不能打开中文路径，要用wstring.
该问题设计多个知识点。文件编码等，有几个方式不能有效解决
1.该全局的编码setLocate(‘c’). 该方法不可，由于TStore是基础库，整个软件是多线程，所有这个setLocate可能导致多线程的访问异常、崩溃。
2.调用C库函数转换为宽字符串mbstowcs. 该方法不可，不能转换中文，VC的实现中只是在每个字节前插入一个x0。
3.调用系统函数windows的多字符串转宽字符MuilteToWideChar，这个是可行的. 这几年一直这么跑，是windows环境，跨平台需要改下。
4.有个文章说vc2005、vc2008有这个问题，而vc2005之前没有，作者跟着fstream的open函数代码，其中有判断全局环境编码的如果是’C’那么将string.c_str()直接转了(wchar*)，然后调用CreateFile，所有不能打开。
5.在vc2015确认无此问题。
6.现在用FILE的fopen先打开，然后传递给fstream，再封装下。
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