即使在使用 skip_permission_denied 时，std::filesystem 递归迭代器也会抛出 permission_denied

编程问答 2022-05-22

问题描述

我正在编写一个 linux 命令行程序，它将返回目录的大小。该程序按预期工作，除非专门处理根目录。我知道根目录中的许多文件没有大小，因为它们是用于表示系统信息（如 /proc/）或 /dev/null/ 之类的特殊文件，所以我在 for 循环中使用 std::filesystem::directory_options::skip_permission_denied跳过权限问题，我使用了多个 try/catch 块来捕获异常。

然而，即使这样，仍然会抛出权限被拒绝的异常。看下面的代码：

byte_size_and_num_files find_recursive(const std::filesystem::path& path)
{
    byte_size_and_num_files bsnf;
    std::filesystem::path pa;
    try
    {
      for(const auto& p: std::filesystem::recursive_directory_iterator(path,std::filesystem::directory_options::skip_permission_denied))
      {
          pa = p.path();
          if (std::filesystem::exists(p) && !std::filesystem::is_directory(p))
          {
            try
            {
              if(std::filesystem::is_regular_file(pa))
              {
                bsnf.size += std::filesystem::file_size(p);
                bsnf.files++;
              }
              else
                std::cout << "SKIPPED: size is not determinable: " << pa << "\n";
            }
            catch(std::filesystem::filesystem_error& e)
            {
              std::cout << "SKIPPED: size is not determinable: " << pa << "\n";
            }
            catch(std::bad_alloc)
            {
              std::cout << "Allocation error. Exiting..." << "\n";
              byte_size_and_num_files err;
              return err;
            }
          }
        }
    }
    catch(std::filesystem::filesystem_error& e)
    {
      std::cout << "Unable to access file or path " << pa <<": " << e.what() << "\n";
    }
    catch(std::bad_alloc)
    {
      std::cout << "Allocation error. Exiting..." << "\n";
      byte_size_and_num_files err;
      return err;
    }
    return bsnf;
}

输出：

...
SKIPPED: size is not determinable: "/lib/systemd/system/motd.service"
SKIPPED: size is not determinable: "/lib/systemd/system/mountall-bootclean.service"
SKIPPED: size is not determinable: "/lib/systemd/system/mountall.service"
SKIPPED: size is not determinable: "/lib/systemd/system/mountdevsubfs.service"
SKIPPED: size is not determinable: "/lib/systemd/system/mountkernfs.service"
SKIPPED: size is not determinable: "/lib/systemd/system/mountnfs-bootclean.service"
SKIPPED: size is not determinable: "/lib/systemd/system/mountnfs.service"
SKIPPED: size is not determinable: "/lib/systemd/system/rc.service"
SKIPPED: size is not determinable: "/lib/systemd/system/rcS.service"
SKIPPED: size is not determinable: "/lib/systemd/system/reboot.service"
SKIPPED: size is not determinable: "/lib/systemd/system/rmnologin.service"
SKIPPED: size is not determinable: "/lib/systemd/system/sendsigs.service"
SKIPPED: size is not determinable: "/lib/systemd/system/single.service"
SKIPPED: size is not determinable: "/lib/systemd/system/stop-bootlogd-single.service"
SKIPPED: size is not determinable: "/lib/systemd/system/stop-bootlogd.service"
SKIPPED: size is not determinable: "/lib/systemd/system/umountfs.service"
SKIPPED: size is not determinable: "/lib/systemd/system/umountnfs.service"
SKIPPED: size is not determinable: "/lib/systemd/system/umountroot.service"
SKIPPED: size is not determinable: "/lib/systemd/system/x11-common.service"
SKIPPED: size is not determinable: "/lib/systemd/system/lvm2.service"
Unable to access file or path "/proc/1/task/1/cwd": filesystem error: status: Permission denied [/proc/1/task/1/cwd]
/ is 262172.00 gigabytes with 143839 files.

什么给？它的明确许可被拒绝应该总是被跳过，但它仍然被抛出。同样明显的是，无法确定大小的文件也会被跳过，但似乎发现并使用了一些不正确的文件大小（262172.00 GB 肯定不正确）。这仅在通过根目录时发生，不会发生在任何其他目录（如 home）中。

这可能是实现错误吗？

编辑： 一些调试揭示了一些重要信息。 看起来好像 /dev/pts/ 特别会破坏文件大小。 我不明白为什么不跳过此目录中的文件，因为 它们不是常规文件，因此应跳过它们。我想 std::filesystem 错误地将它们识别为常规文件。

此外， std::filesystem::directory_options::skip_permission_denied 确实适用于除 /proc/1/task/1/cwd 之外的每个文件。我不确定为什么没有跳过这个文件。

编辑 2 我已经找到了破坏 std::filesystem 的罪魁祸首目录。 三个，

/dev/
/proc/ 
/var/cache/

/dev/ 无论出于何种原因都会弄乱文件大小，我猜 std::filesystem 会考虑这些常规文件，因此当您尝试获取文件大小时，您会得到一个垃圾数。 /dev/ 的某些部分即使使用跳过权限也会抛出权限异常。

由于与 /dev/ 相同的原因，

/proc/ 也会弄乱文件大小

/var/cache/ 似乎不会弄乱文件大小，但即使在使用跳过权限时也会抛出权限异常。

我认为这些是实现错误，因为这些目录中的文件不是常规文件，但 std::filesystem 会这样对待它们。

解决方法

docs on cppreference 表示 skip_permission_denied 是“跳过会导致权限被拒绝错误的目录。”。它没有提及文件，只提及目录。该选项意味着如果您无法读取“/proc/sys/xyz”，则跳过此目录并且不会引发异常。在您的情况下，这是受尊重的，您不会从 filesystem_error 获得 recursive_directory_iterator 异常。但这与此迭代器返回的任何文件无关。

但是在 std::filesystem::exists(p) 和 std::filesystem::is_directory(p) 中抛出异常。它由两个函数内部调用的 std::filesystem::status 抛出。 en.cppreference 表示在 status 中“符号链接被跟踪到它们的目标”。如果您不是 /proc/1/task/1/cwd，这对于 root 是不可能的。

ls -alg /proc/1/task/1/cwd 显示文件模式 lrwxrwxrwx 但权限被拒绝消息。

$ ls -alg /proc/1/task/1/cwd
ls: Lesen der symbolischen Verknüpfung '/proc/1/task/1/cwd' nicht möglich: Keine Berechtigung
lrwxrwxrwx 1 根 0 Mär 11 08:53 /proc/1/task/1/cwd

我相信 recursive_directory_iterator 只是查看文件模式，但 cwd 似乎很特殊，并且应用了额外的访问规则。因此，您的解决方案可能是捕获 std::filesystem::exists 或 std::filesystem::is_directory 抛出的异常，忽略它们并继续。

c++c++17std-filesystem