支持不存在文件的std::filesystem::equivalent替代方案

C++标准库没有提供支持不存在路径的等价判断现成函数。标准库的std::filesystem::equivalent明确要求两个路径对应的文件系统实体必须存在，否则直接返回错误，无法覆盖你提到的路径中包含未创建目录、前置段为符号链接的场景，这类判断需要自行实现逐层解析逻辑。

判断逻辑核心是「已存在路径段按实际文件系统状态解析、不存在路径段做规范化字符串比对」，步骤如下：

• 拆分两个输入路径为根组件+后续路径段列表，首先校验根组件一致性：类Unix系统下根统一为/，Windows下需校验盘符、UNC路径根是否匹配，根不一致直接判定路径不等价。
• 从根组件开始逐段拼接临时路径，每拼接一段就检查临时路径是否存在：
  • 若临时路径存在，调用std::filesystem::canonical将其解析为不含符号链接、不含./..特殊段的绝对规范路径，记录为已解析的规范前缀，继续拼接下一段。
  • 若临时路径不存在，停止已存在段的解析，对两个路径剩下的未解析段做纯字符串规范化：剔除所有.段，将..段与前序普通段做抵消，得到剩余的相对路径段列表。
• 最终判定规则：两个路径的已解析规范前缀完全相同，且规范化后的剩余路径段完全一致，则判定两个路径指向同一存储位置，否则不等价。

以你给出的场景举例：两个路径分别为./dir1/subdir/file和dir2/subdir/../subdir/file，其中dir2是指向dir1的符号链接，subdir目录尚未创建：

解析流程：

1. 两个路径的根均为当前程序工作目录，根组件一致。
2. 逐段拼接时，第一个路径拼到./dir1时实体存在，解析得到规范前缀为<工作目录绝对路径>/dir1；第二个路径拼到dir2时实体存在，因是符号链接，解析得到的规范前缀同为<工作目录绝对路径>/dir1。
3. 继续拼接下一段subdir，此时两个临时路径均不存在，进入剩余段处理：
   • 第一个路径剩余段为subdir/file，规范化后无变化
   • 第二个路径剩余段为subdir/../subdir/file，抵消..段后得到subdir/file
4. 规范前缀一致、剩余段一致，判定两个路径等价，符合预期。

• 不要直接用std::filesystem::weakly_canonical做判断：该函数虽然不要求路径全存在，但不会对不存在段的..做跨符号链接的正确解析，上述例子中它会把dir2当作普通目录，最终得到两个不同的路径字符串，返回错误的判断结果。
• 这类预判断存在固有的竞态风险：判断完成到实际创建文件的时间窗口内，如果路径上的目录被替换为符号链接、或者被挂载其他文件系统，预判断结果会失效。预校验不能替代创建文件时的兜底逻辑，建议创建文件时搭配O_EXCL之类的排他创建标志，避免覆盖冲突。
• 跨平台适配时需要额外处理系统差异：Windows下路径默认大小写不敏感，还要兼容目录联接、重解析点等特殊对象，和类Unix系统的符号链接解析逻辑存在区别。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Piotr Siupa