c/c++编写程序实现：多线程复制一个目录或文件夹

实验：

今天来做一个小实验：用c/c++编写程序实现使用多线程复制一个目录或文件夹，包括下面的子目录，子文件夹、子文件，有点递归处理的味道。

目标：

1、编写c/c++程序

2、实现多线程复制一个目录及其子目录

3、安装 GCC 软件集

4、测试目录：

将 linux-5.15.11.tar.xz 解压到 linux-5.15.11 目录

并将 linux-5.15.11 目录 复制 到 linux-5.15.11bak 目录

5、验证目录副本是否正确

6、比较两种不同解决方案的优缺点：多进程和多线程

准备：

首先要先去安装 GCC 软件工具集合

ubuntu@ubuntu-VirtualBox:~$ sudo apt-get install build-essential

1、创建 pthread_copy.cpp

ubuntu@ubuntu-VirtualBox:~$ sudo vim pthread_copy.cpp

2、pthread_copy.cpp 代码内容如下：

#include <iostream>
#include <dirent.h>
#include <string>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/stat.h>
#include <vector>
#include <cstring>
#include <fcntl.h>
#include <pthread.h>
using namespace std;

vector<string> files; 
vector<string> links; 
char* src; 
char* dst; 
int fileNum, linkNum; 
int fileSeg, linkSeg; 
int threadNum;

typedef struct {
 int threadId;
} threadParm_t;

void addFile(char* filePath) {
 string tempPath = filePath;
 files.push_back(tempPath);
}

void addLink(char* linkPath) {
        string tempPath = linkPath;
        links.push_back(tempPath);
}

void getFullPath(char fullPath[], const char* filePath, char* pre) { 
 strcpy(fullPath, pre); 
 strcat(fullPath, "/"); 
 strcat(fullPath, filePath); 
}

void traverseDir(char* srcFile) {
 char tempSrc[256]; 
 char fullSrc[256]; 
 char fullDst[256]; 
 getFullPath(fullSrc, srcFile, src); 
 getFullPath(fullDst, srcFile, dst); 
 DIR* dir; 
 struct dirent* ptr;
 mkdir(fullDst, 0777); 
 dir = opendir(fullSrc); 
 while((ptr = readdir(dir)) != NULL) { 
  if (strcmp(ptr -> d_name, ".") == 0 || strcmp(ptr -> d_name, "..") == 0) 
   continue; 
  strcpy(tempSrc, srcFile); 
  strcat(tempSrc, "/"); 
  strcat(tempSrc, ptr -> d_name); 
  if (ptr -> d_type == DT_DIR) { 
   traverseDir(tempSrc); 
  } 
  else if (ptr -> d_type == DT_LNK) { 
   addLink(tempSrc); 
  } 
  else { 
   addFile(tempSrc); 
  }
        }
 closedir(dir); 
}

void copyLink(const char* filePath) { 
 char fullSrc[256]; 
 char fullDst[256]; 
 getFullPath(fullSrc, filePath, src); 
 getFullPath(fullDst, filePath, dst); 
 char command[512];
 strcpy(command, "cp -p -d -r "); 
 strcat(command, fullSrc); 
 strcat(command, " "); 
 strcat(command, fullDst); 
 system(command); 
}

void copyFile(const char* filePath) { 
 char fullSrc[256]; 
 char fullDst[256]; 
 getFullPath(fullSrc, filePath, src); 
 getFullPath(fullDst, filePath, dst); 
 int infd; 
 int outfd; 
 int BUF_SIZE = 40960; 
 char buffer[BUF_SIZE]; 
 if ((infd = open(fullSrc, O_RDONLY)) < 0) { 
  printf("源文件打开失败\n"); 
  exit(2); 
 }
 if ((outfd = open(fullDst, O_WRONLY|O_CREAT, S_IRUSR|S_IWUSR)) < 0) { 
  printf("打开目标文件失败\n"); 
  exit(3); 
 }
 while(1) { 
  int i = read(infd, buffer, BUF_SIZE); 
  if (i <= 0) break; 
  write(outfd, buffer, i); 
 }
 close(outfd); 
 close(infd); 
}

void* threadCopy(void* parm) { 
 threadParm_t *p = (threadParm_t*) parm; 
 int id = p -> threadId; 
 int fileTaskBegin = id * fileSeg; 
 int fileTaskEnd = (id + 1) * fileSeg; 
 int linkTaskBegin = id * linkSeg;
 int linkTaskEnd = (id + 1) * linkSeg; 
 if (id == threadNum - 1) { 
  fileTaskEnd = fileNum; 
  linkTaskEnd = linkNum; 
 }
 for (int j = fileTaskBegin; j < fileTaskEnd; j++) { 
  copyFile(files[j].c_str()); 
 }
 for (int j = linkTaskBegin; j < linkTaskEnd; j++) { 
  copyLink(links[j].c_str()); 
 }
 pthread_exit(NULL); 
}

int main(int argc, char* argv[]) { 
 pid_t pid; 
 DIR* dir; 
 struct dirent* ptr; 
 threadNum = 4; 
 pthread_t thread[threadNum]; 
 threadParm_t threadParm[threadNum]; 
 if (argc < 3) { 
  printf("参数错误！"); 
  exit(-1); 
 } 
 else {
  src = argv[1]; 
  dst = argv[2]; 
  if (argc == 4) { 
   threadNum = (int)*argv[3] - 48; 
  } 
 }
 if(NULL == opendir(dst)) { 
  mkdir(dst, 0777); 
 }
 printf("threadnum:%d\n", threadNum); 
 dir = opendir(src); 
 while((ptr = readdir(dir)) != NULL) { 
  if (strcmp(ptr -> d_name, ".") == 0 || strcmp(ptr -> d_name, "..") == 0) { 
   continue; 
  }
  if (ptr -> d_type == DT_DIR) { 
   traverseDir(ptr -> d_name); 
  }
         else if (ptr -> d_type == DT_LNK) { 
   addLink(ptr -> d_name); 
  } 
  else { 
   addFile(ptr -> d_name); 
  } 
 }
 closedir(dir); 
 fileNum = files.size(); 
 fileSeg = fileNum / threadNum; 
 linkNum = links.size(); 
 linkSeg = linkNum / threadNum; 
 for (int i = 0; i < threadNum; i++) { 
  threadParm[i].threadId = i; 
  pthread_create(&thread[i], nullptr, threadCopy, (void*)&threadParm[i]); 
 }
 for (int i = 0; i < threadNum; i++) 
  pthread_join(thread[i], nullptr); 
 exit(0); 

}

3、编译

ubuntu@ubuntu-VirtualBox:~$ g++ -o pthread_copy pthread_copy.cpp -pthread

4、解压

ubuntu@ubuntu-VirtualBox:~$ sudo tar xvJf linux-5.15.11.tar.xz

5、运行

ubuntu@ubuntu-VirtualBox:~$ ./pthread_copy linux-5.15.11 linux-5.15.11bak2
threadnum:4

6、比较两目录是否相同？

ubuntu@ubuntu-VirtualBox:~$ diff -q linux-5.15.11 linux-5.15.11bak2

关于“多进程和多线程”的优缺点，这里我就先不阐述了。

大家完全可以自行去网上查相关资料，有很多，讲得也非常的全面。我这只讲实际操作，理论的东西完全可以自查、自学。

总结：

期间我在“g++编译”过程中，还遇到了“fatal error: iostream: 没有那个文件或目录”的问题。如果你也有遇到，可以去看一下。