如何不通过临时std::string转换获取std::filesystem::path相对路径？

需要从给定基准路径而非根路径获取目标路径的相对路径，即通过std::filesystem::path对象计算两个路径的差异。例如：

std::filesystem::path path = "/var/log", file = "/var/log/folder1/folder2/log.log";

原本期望有operator-运算符实现该功能，示例如下：

std::filesystem::path rel = file - path; // 预期结果为"folder1/folder2/log.log"

目前已通过std::mismatch实现需求，但用到了临时std::string转换，代码如下：

#include <filesystem>
#include <iostream>
#include <algorithm>

int main() {
    std::filesystem::path path, file;
    path = "/var/log";
    file = "/var/log/folder1/folder2/log.log";

    // 临时string转换
    std::string path_str = path.string(), file_str = file.string();

    std::filesystem::path str = std::string(std::mismatch(file_str.begin(), file_str.end(), path_str.begin()).first, file_str.end());

    std::cout << "Relative path is " << str.relative_path() << std::endl;

    return 0;
}

该代码输出：Relative path is "folder1/folder2/log.log"

问题：能否不通过临时std::string转换实现相同功能？

当然可以，这里提供两种更优雅的实现方式：

方法一：使用标准库原生函数std::filesystem::relative #

C++17的std::filesystem已经内置了计算相对路径的函数std::filesystem::relative，无需手动处理字符串或路径元素，直接满足需求：

#include <filesystem>
#include <iostream>

int main() {
    std::filesystem::path base = "/var/log";
    std::filesystem::path target = "/var/log/folder1/folder2/log.log";

    std::filesystem::path rel = std::filesystem::relative(target, base);
    std::cout << "Relative path is " << rel << std::endl;
}

运行后输出folder1/folder2/log.log，完全符合预期，且是标准库实现，兼容性和可靠性更有保障。

方法二：手动遍历路径元素（无字符串转换） #

若不想依赖relative函数，可直接遍历std::filesystem::path的元素迭代器，跳过基准路径的匹配元素后拼接剩余部分：

#include <filesystem>
#include <iostream>

int main() {
    std::filesystem::path base = "/var/log";
    std::filesystem::path target = "/var/log/folder1/folder2/log.log";

    std::filesystem::path rel_path;
    auto base_it = base.begin();
    auto target_it = target.begin();

    // 跳过完全匹配的路径元素
    while (base_it != base.end() && target_it != target.end() && *base_it == *target_it) {
        ++base_it;
        ++target_it;
    }

    // 拼接剩余的目标路径元素
    for (; target_it != target.end(); ++target_it) {
        rel_path /= *target_it;
    }

    std::cout << "Relative path is " << rel_path << std::endl;
}

这种方式直接操作path的原生元素，全程无需转换为std::string，逻辑清晰且结果正确。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者StormByte