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现代c++获取linux系统磁盘大小

news 2025/9/17 18:11:43

现代c++获取linux系统磁盘大小

前言
一、命令获取系统磁盘大小
二、使用c++获取系统磁盘大小
三、总结

前言

本文介绍一种使用c++获取linux系统磁盘大小的方法

一、命令获取系统磁盘大小

在linux系统中可以使用lsblk命令显示当前系统磁盘大小，如下图所示

lsblk

在这里插入图片描述

二、使用c++获取系统磁盘大小

在使用c++获取磁盘大小之前我们先了解一下linux下的/sys/block目录，有兴趣的可以去详细了解下，我这里就不卖关子了，首先呢/sys/block目录存放的是所有的块设备文件，也就是系统磁盘分区。如下图所示
上图中的每一个子目录如loop0、mmcblk1、zram0等都是系统上的磁盘分区文件，也就是说每一个子目录都是一个磁盘分区设备，可以理解为当前系统有子目录这么多的块设备，如果说我们把所有块设备的大小加起来不就是我们磁盘大小了吗，没错，我们就是要这样干。
首先，每个块设备都是一个目录，这个目录下存放的有该块设备的一些信息，如下图所示
我们重点关注的是这个size文件，这个文件中存放的是这个块设备所占有的磁盘扇区数(注意不是字节数，是扇区数量)如下图所示
接下来我们要知道一个扇区多少个字节呢，这个是存放在每个块设备目录下的queue/hw_sector_size里的
接下来我们要知道这些块设备哪些是虚拟的块设备，哪些是实际的块设备，有一个典型的区分方法，就是如果是虚拟的块设备，它的子目录下通常没有device目录，而实际设备是有device目录的
接下来我们整理一下思路
1. 收集/sys/block下的所有子目录名称(块设备)
2. 根据块设备目录下是否有device目录来判断它是否是虚拟设备，排除所有的虚拟设备，得到实际块设备
3. 读取实际块设备目录下的size文件获取该块设备占用的扇区数。
4. 读取实际块设备目录下的queue/hw_sector_size获取一个扇区占用多少字节。
5. 得到一个(实际块设备占用的字节数) = (该块设备占用扇区数) * (该块设备扇区占用字节数)。
6. 遍历所有的实际块设备得到他们占用的字节数，再相加，就是系统磁盘大小。
先写一些辅助方法，如判断文件或者文件夹是否存在的方法，如果文件中只有一个数字，获取该数字的方法

#include <string>
#include <filesystem> // 需要c++17支持
#include <fstream>
bool directIsExists(const std::string &path) {return std::filesystem::exists(path);
}std::size_t getFileNumber(const std::string &path) {std::size_t number = 0;std::ifstream ifs(path);if (!ifs.is_open()) {return number;}ifs >> number;return number;
}

如果不支持c++17，可以使用下面方法平替

#include <string>
#include <unistd.h>
#include <fstream>
bool directIsExists(const std::string &path) {return access(path.c_str(), F_OK) == 0;
}std::size_t getFileNumber(const std::string &path) {std::size_t number = 0;std::ifstream ifs(path);if (!ifs.is_open()) {return number;}ifs >> number;return number;
}

收集/sys/block目录下的所有实际块设备

#include <string>
#include <iostream>
#include <filesystem>
#include <vector>
std::vector<std::string> getBlockDevices(void) {std::vector<std::string> subdirs;try {for (const auto &entry : std::filesystem::directory_iterator("/sys/block")) {if (std::filesystem::is_directory(entry.status())) {if (directIsExists("/sys/block/" + entry.path().filename().string() + "/device")) {subdirs.push_back(entry.path().filename().string());}}}}catch (const std::filesystem::filesystem_error &e) {std::cerr << "Error accessing : " << e.what() << std::endl;}return subdirs;
}

如果不支持c++17，可以使用下面方法平替

#include <vector>
#include <string>
#include <iostream>
#include <dirent.h>
std::vector<std::string> getBlockDevices() {std::vector<std::string> subdirs;DIR *dir = opendir("/sys/block");if (dir == nullptr) {perror("opendir");return subdirs;}struct dirent *entry;while ((entry = readdir(dir)) != nullptr) {if (std::string(entry->d_name) != "." && std::string(entry->d_name) != "..") {if (directIsExists("/sys/block/" + std::string(entry->d_name) + "/device")) {subdirs.push_back(entry->d_name);}}}closedir(dir);return subdirs;
}

获取指定块设备的扇区数

std::size_t getSectorNumber(const std::string &path) {return getFileNumber(path);
}

获取指定块设备的扇区的大小

std::size_t getSectorSize(const std::string &path) {return getFileNumber(path);
}

获取总大小

std::size_t getDiskSize(void) {std::size_t number = 0;for (const auto &it : getBlockDevices()) {std::cout << it << std::endl;std::cout << getSectorNumber("/sys/block/" + it + "/size") << std::endl;std::cout << getSectorSize("/sys/block/" + it + "/queue/hw_sector_size") << std::endl;number += getSectorNumber("/sys/block/" + it + "/size") * getSectorSize("/sys/block/" + it + "/queue/hw_sector_size");}return number;
}

完整代码如下

#include <filesystem>
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <string>
#include <unistd.h>
#include <vector>
bool directIsExists(const std::string &path) {return std::filesystem::exists(path);
}std::vector<std::string> getBlockDevices(void) {std::vector<std::string> subdirs;try {for (const auto &entry : std::filesystem::directory_iterator("/sys/block")) {if (std::filesystem::is_directory(entry.status())) {if (directIsExists("/sys/block/" + entry.path().filename().string() + "/device")) {subdirs.push_back(entry.path().filename().string());}}}}catch (const std::filesystem::filesystem_error &e) {std::cerr << "Error accessing : " << e.what() << std::endl;}return subdirs;
}// #include <dirent.h>// bool directIsExists(const std::string &path) {
//     return access(path.c_str(), F_OK) == 0;
// }
// std::vector<std::string> getBlockDevices() {
//     std::vector<std::string> subdirs;//     DIR *dir = opendir("/sys/block");
//     if (dir == nullptr) {
//         perror("opendir");
//         return subdirs;
//     }//     struct dirent *entry;
//     while ((entry = readdir(dir)) != nullptr) {
//         if (std::string(entry->d_name) != "." && std::string(entry->d_name) != "..") {
//             if (directIsExists("/sys/block/" + std::string(entry->d_name) + "/device")) {
//                 subdirs.push_back(entry->d_name);
//             }
//         }
//     }//     closedir(dir);
//     return subdirs;
// }std::size_t getFileNumber(const std::string &path) {std::size_t number = 0;std::ifstream ifs(path);if (!ifs.is_open()) {return number;}ifs >> number;return number;
}std::size_t getSectorNumber(const std::string &path) {return getFileNumber(path);
}std::size_t getSectorSize(const std::string &path) {return getFileNumber(path);
}std::size_t getDiskSize(void) {std::size_t number = 0;for (const auto &it : getBlockDevices()) {number += getSectorNumber("/sys/block/" + it + "/size") * getSectorSize("/sys/block/" + it + "/queue/hw_sector_size");}return number;
}int main(int argc, char **argv) {auto num = getDiskSize();std::cout << "bytes --> " << num << std::endl;std::cout << num / 1024.0 << "kb" << std::endl;std::cout << num / 1024.0 / 1024.0 << "Mb" << std::endl;std::cout << num / 1024.0 / 1024.0 / 1024.0 << "Gb" << std::endl;return 0;
}