如何让我的程序监视 C++ 中的文件修改？

Posted 2023-02-15

【中文标题】如何让我的程序监视 C++ 中的文件修改？

【英文标题】：How do I make my program watch for file modification in C++?

【发布时间】：2010-10-30 04:29:42

【问题描述】：

有很多程序，例如 Visual Studio，可以检测外部程序何时修改文件，然后在用户需要时重新加载文件。有没有一种相对简单的方法可以在 C++ 中做这种事情（不一定必须独立于平台）？

【参考方案1】：

根据平台的不同，有几种方法可以做到这一点。我会从以下选项中进行选择：

跨平台

奇趣科技的 Qt 有一个名为 QFileSystemWatcher 的对象，它允许您监视文件和目录。我确信还有其他跨平台框架也可以为您提供这种功能，但根据我的经验，这个框架运行得相当好。

Windows (Win32)

有一个名为FindFirstChangeNotification 的 Win32 api 可以完成这项工作。有一篇不错的文章，其中一个名为 How to get a notification if change occurs in a specified directory 的 api 小包装类将帮助您入门。

Windows（.NET 框架）

如果您可以在 .NET Framework 中使用 C++/CLI，那么 System.IO.FileSystemWatcher 是您的首选课程。微软有一篇很好的文章 how to monitor file system changes 使用这个类。

操作系统

FSEvents API 是 OS X 10.5 的新 API，功能非常全面。

Linux

使用 inotify，正如 Alex 在他的回答中提到的那样。

【讨论】：

注意：inotify 是特定于 Linux 的，如果您想要一些 UNIX 可移植功能，您可能正在寻找类似 libfam 的东西

我认为您将 C++ 与 C++/CLI 混淆了。相似的名字，不同的语言。除此之外，这是一个彻底而有用的答案。

FileSystemWatcher 在 Windows 8 connect.microsoft.com/VisualStudio/feedback/details/772182/… 中存在问题（无法修复）

QFileSystemWatcher 对它可以观看的文件数量有限制。doc.qt.io/qt-4.8/qfilesystemwatcher.html

FSEvents 文档说“文件系统事件 API 也不是为找出特定文件何时更改而设计的。为此，kqueues 机制更合适。”

【参考方案2】：

如果您不需要独立于平台，那么在 Linux 上可能比“轮询”（定期检查）更少的机器负载的方法是 inotify，请参阅 http://en.wikipedia.org/wiki/Inotify 以及其中的许多链接例如。对于 Windows，请参阅http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa365261(VS.85).aspx。

【讨论】：

好答案！这确实是一个操作系统级别的任务，很难跨平台。

【参考方案3】：

SimpleFileWatcher 可能是您正在寻找的。但当然，它是一种外部依赖——也许这不是你的选择。

【讨论】：

超级简单轻量级的解决方案。谢谢。

@MartinGerhardy Github 链接已损坏

很棒的图书馆！如果您将文件直接包含到您的项目中，它不再是依赖项，而只是帮助文件......这就是我所做的，它很震撼！

注意：这个库有一个错误。如果您删除包含文件的子文件夹，当您删除该文件夹时，将不会触发已删除的文件 evetn（在 Windows 中）。也许为每个子文件夹添加一个监听器（您可以从文件添加事件中检测到一个新文件夹）可以解决它。

我最近将我的 io 处理切换到 libuv - 它还实现了文件/目录观察器支持并且是跨平台的。

【参考方案4】：

当然，就像 VC++ 一样。当您打开文件时，您会获得上次修改时间，并在打开文件时定期检查它。如果 last_mod_time > saved_mod_time，它发生了。

【讨论】：

轮询是一种非常低效的方法。正如 Alex 所说，Windows 确实有可用的通知（当然我不知道 VS 是否使用它们）。

@Matthew “轮询是一种非常低效的方法。”废话。每 5 分钟调用一次 stat(2) 会产生 epsilon 影响。当您使用“低效”一词时，量化它的时间或成本，并将其与您花在寻找“高效”解决方案上的时间进行比较。如果在这种情况下，差异在 1e6 的数量级上，那么您可能进行了不正当的优化。

用于检查单个文件（如原始问题所述），轮询足够快。如果您想对无限深度目录的任何更改采取行动，它很快就会失控。

每个 /file/ 进行一次统计检查。如果您想监视目录树中的数百个文件（对于从事复杂项目的开发人员来说完全不合理）怎么办？至于寻找解决方案的时间，我花了大约 10 秒才找到“目录更改通知”/FindFirstChangeNotification API。所以我不认为这是不成熟或不正当的。我也不认为在说明显而易见的情况时我需要给出确切的成本。

对此的一种可能的变体是仅在应用程序获得焦点时进行轮询。在文件仅由用户修改的情况下，这可以正常工作。我不确定同时进行大量变更注册的成本是多少......并且分析它实际上是不可能的，因为这些成本是连续的。不过，我怀疑它的成本很高。即便如此，民意调查也不是很糟糕。

【参考方案5】：

WinCE 的工作示例

void FileInfoHelper::WatchFileChanges( TCHAR *ptcFileBaseDir, TCHAR *ptcFileName )
static int iCount = 0;
DWORD dwWaitStatus; 
HANDLE dwChangeHandles; 

if( ! ptcFileBaseDir || ! ptcFileName ) return;

wstring wszFileNameToWatch = ptcFileName;

dwChangeHandles = FindFirstChangeNotification(
    ptcFileBaseDir,
    FALSE,
    FILE_NOTIFY_CHANGE_FILE_NAME |
    FILE_NOTIFY_CHANGE_DIR_NAME |
    FILE_NOTIFY_CHANGE_ATTRIBUTES |
    FILE_NOTIFY_CHANGE_SIZE |
    FILE_NOTIFY_CHANGE_LAST_WRITE |
    FILE_NOTIFY_CHANGE_LAST_ACCESS |
    FILE_NOTIFY_CHANGE_CREATION |
    FILE_NOTIFY_CHANGE_SECURITY |
    FILE_NOTIFY_CHANGE_CEGETINFO
    );

if (dwChangeHandles == INVALID_HANDLE_VALUE) 

    printf("\n ERROR: FindFirstChangeNotification function failed [%d].\n", GetLastError());
    return;


while (TRUE) 
 
    // Wait for notification.
    printf("\n\n[%d] Waiting for notification...\n", iCount);
    iCount++;

    dwWaitStatus = WaitForSingleObject(dwChangeHandles, INFINITE); 
    switch (dwWaitStatus) 
     
        case WAIT_OBJECT_0: 

            printf( "Change detected\n" );

            DWORD iBytesReturned, iBytesAvaible;
            if( CeGetFileNotificationInfo( dwChangeHandles, 0, NULL, 0, &iBytesReturned, &iBytesAvaible) != 0 ) 
            
                std::vector< BYTE > vecBuffer( iBytesAvaible );

                if( CeGetFileNotificationInfo( dwChangeHandles, 0, &vecBuffer.front(), vecBuffer.size(), &iBytesReturned, &iBytesAvaible) != 0 ) 
                    BYTE* p_bCurrent = &vecBuffer.front();
                    PFILE_NOTIFY_INFORMATION info = NULL;

                    do 
                        info = reinterpret_cast<PFILE_NOTIFY_INFORMATION>( p_bCurrent );
                        p_bCurrent += info->NextEntryOffset;

                        if( wszFileNameToWatch.compare( info->FileName ) == 0 )
                        
                            wcout << "\n\t[" << info->FileName << "]: 0x" << ::hex << info->Action;

                            switch(info->Action) 
                                case FILE_ACTION_ADDED:
                                    break;
                                case FILE_ACTION_MODIFIED:
                                    break;
                                case FILE_ACTION_REMOVED:
                                    break;
                                case FILE_ACTION_RENAMED_NEW_NAME:
                                    break;
                                case FILE_ACTION_RENAMED_OLD_NAME:
                                    break;
                            
                        
                    while (info->NextEntryOffset != 0);
                
            

            if ( FindNextChangeNotification( dwChangeHandles ) == FALSE )
            
                printf("\n ERROR: FindNextChangeNotification function failed [%d].\n", GetLastError());
                return;
            

            break; 

        case WAIT_TIMEOUT:
            printf("\nNo changes in the timeout period.\n");
            break;

        default: 
            printf("\n ERROR: Unhandled dwWaitStatus [%d].\n", GetLastError());
            return;
            break;
    


FindCloseChangeNotification( dwChangeHandles );

【参考方案6】：

为 libuv 添加一个答案（尽管它是用 C 编写的），它通过系统特定的 API 支持 Windows 和 Linux：

Linux 上的 inotify，Darwin 上的 FSEvents，BSD 上的 kqueue， Windows 上的 ReadDirectoryChangesW，Solaris 上的事件端口，不受支持 在 Cygwin 上

您可以查看文档here，注意文档说通知相关的API不是很一致。

【讨论】：

libuv 可以监视同一个文件系统中的文件移动吗？

文件移动似乎不是一个正常的文件系统事件，文档没有显示任何关于move事件的信息。