C 跨平台 renameat2() rename-if-not-exists 功能

Question

是否有一种非特定于平台的方法来执行原子操作“如果 File2 不存在，则将 File1 重命名为 File2，否则给出错误”？我知道我可以检查 File2 是否存在，如果不存在则重命名该文件，但是当其他进程在检查和 rename() 之间创建 File2 时，这会引入潜在的竞争条件。

在 Linux 下，有一个 renameat2() 函数，它通过设置 RENAME_NOREPLACE 标志来完成此操作。不幸的是，联机帮助页上写着

renameat2() is Linux-specific.

我什至不知道是否所有 libc 实现都支持此调用，还是仅 glibc。

对于我的用例，在同一目录内重命名就足够了，我不需要支持移动到完全不同的路径。

这可能与https://stackoverflow.com/a/230581/5562035相关和 Atomically swap contents of two files on Linux

Answer 1

Is there a non-platform-specific way of doing an atomic "rename File1 to File2 if File2 does not exist, otherwise give an error"?

C标准库仅提供rename()用于更改文件名，标准对该函数是这样说的:“如果在调用 rename 函数之前存在由 new 指向的字符串命名的文件，该行为是实现定义的。”因此，如果“非平台特定”被解释为“由 C 标准指定”，那么不，不存在这样的机制。

但是，如果我们扩展“非特定于平台”的范围以允许 POSIX 指定的设施，那么您可以依赖 link() ，其中

shall atomically create a new link for the existing file and the link count of the file shall be incremented by one. [and] shall fail if [... the second argument] resolves to an existing directory entry or refers to a symbolic link.

因此，您可以首先创建到该文件的新(硬)链接，如果指定的路径名​​指定现有文件或符号链接(symbolic link)，则失败，然后在成功后删除原始链接。

您可能感兴趣的最著名的非 POSIX 平台是 Windows。我不确定是否有任何方法可以在 Windows 上完成您所要求的操作，但如果有，您可以考虑编写一个包装函数，该函数使用条件编译来选择 POSIX 或 Windows 实现。