如何在 Unix 中交换文件名？

Question

有什么方法可以在不使用临时变量的情况下快速完成此操作？有内置函数吗？

编辑：谢谢你们的回答。看起来我需要澄清我的问题，但在大多数情况下，你们假设是正确的：有两个文件，并且文件名是相反的。

• 文件 A 的名称为 B-name.file
• 文件 B 的名称为 A-name.file

我希望文件 A 的名称为 A-name.file，文件 B 的名称为 B-name.file。

我同意，这种情况并不经常发生，但它只是发生在我身上，我想要快速解决。

Answer 1

这可以用小助手来完成，只需放入 .bashrc、.zshrc 或您的配置即可。

function swap() { mv "$1" "$1._tmp" && mv "$2" "$1" && mv "$1._tmp" "$2"; }

并将其用作常规函数：

$ cat a b
Alfa
Beta

$ swap a b && cat a b
Beta
Alfa

Answer 2

Darwin/Mac OS X 具有 exchangedata() 系统调用：

exchangedata() 函数以原子方式交换 path1 和 path2 引用的文件内容。也就是说，所有并发进程要么看到交换前状态，要么看到交换后状态；他们永远看不到处于不一致状态的文件。

然而它实际上只适用于少数专门支持它的文件系统（例如Apple的HFS和HFS+），并且我在其他系统上没有看到任何类似的系统调用。执行此操作的可移植方法是使用第三个临时文件名，并且该操作不是原子的。

Answer 3

好吧，愚蠢的问题，但为什么你不能简单地做一些类似的事情（在 shell 脚本中）：

mv $fileA $fileA.$
mv $fileB $fileA
mv $fileA.$ $fileB

是的，当然它使用临时文件，但它比其他答案更简洁。

Answer 4

在 shell 脚本级别 - 没有标准命令，并且重命名至少涉及临时文件名（小心不同文件系统上的文件！）。

在 C 代码级别，没有一个可在所有计算机上交换文件名的标准函数 - 因素之一是处理不同文件系统上的文件的问题。

在单个文件系统上：

file1=one-file-name
file2=tother-file
file3=tmp.$

trap "" 1 2 3 13 15
ln $file1 $file3
rm $file1
ln $file2 $file1
rm $file2
ln $file3 $file2
rm $file3
trap 1 2 3 13 15

这并不是完全万无一失的 - 但如果 $file1 和 $file2 位于同一文件系统上（并且我假设 $file3 是同一文件上的名称），那么这是一个半不错的近似值系统）。修复它以处理所有的问题......并非易事。 （例如，考虑 $file1 == $file2。）

该代码几乎模拟了 C 程序必须进行的系统调用 - ln 映射到 link() 和 rm 映射到 unlink()。较新的（例如只有二十年历史的）函数 rename() 可能可以起到良好的效果 - 只要您了解它不会做什么。使用mv命令而不是link和remove意味着文件将在需要时在文件系统之间移动；这可能会有所帮助 - 或者可能意味着您的磁盘空间在您不希望的情况下被填满。从中途错误中恢复也并非完全微不足道。

Answer 5

也许可以这样做：

file_B = fopen(path_b, 'r');
rename(path_a, path_b);

file_B_renamed = fopen(path_a, 'w');
/* Copy contents of file_B into file_B_renamed */
fclose(file_B_renamed);
fclose(file_B);

可能有一种方法（我正在搜索 POSIX 规范来查看，但我不会打赌）从 inode 编号创建硬链接；最终会做类似的事情

file_B = fopen(path_b, 'r');
rename(path_a, path_b);
make_hardlink(file_B, path_a);

Answer 6

“交换文件名”是什么意思？您是在谈论文件系统，还是只是程序中的变量？

如果您的程序是 C++，并且字符串中有两个文件名，并且想要交换它们，请使用 std::swap。这只会更改程序中的变量：

std::string filenameA("somefilename");
std::string filenameB("othername");

std::swap(filenameA, filenameB);
std::cout << filenameA << std::endl; // prints "othername"

如果磁盘上有两个文件，并且您希望名称彼此交换内容，那么不，如果您想保留硬链接，则无法轻松实现这一点。如果您只想执行“安全保存”，那么 unix rename() 系统调用将在原子操作中用源文件破坏目标文件（与底层文件系统支持的原子操作一样）。因此，您可以像这样安全保存：

std::string savename(filename);
savename += ".tmp";
... write data to savename ...
if (::rename(savename.c_str(), filename.c_str()) < 0) {
  throw std::exception("oops!");
}

如果您确实需要交换磁盘上的文件（例如，保留备份副本），则输入硬链接。注意：并非所有文件系统（特别是某些 SMB 文件共享）都支持硬链接，因此您需要根据需要实施一些备份。您将需要一个临时文件名称，但不需要任何临时数据存储。虽然您可以使用 link() 和 unlink() 手动实现它（请记住：文件在 UNIX 中可以有多个硬链接），但使用 rename() 会更容易。不过，你不能完全原子地进行交换。

假设 oldfile 是“filname.dat”，newfile 是“filename.dat.bak”，您将得到以下结果：

::link(oldfile, tempfile);
::rename(newfile, oldfile);
::rename(tempfile, newfile);

如果链接后崩溃，您将在 newfile 中获得新数据，在 oldfile 和 tempfile 中获得旧数据。
如果您在第一次重命名后崩溃，您将在 oldfile 中拥有新数据，在 tempfile 中拥有旧数据（但不是 newfile！）