普通文件名转换为DOS 8.3格式的算法（适用于Arduino SD卡开发）

8.3格式要求文件名由两部分组成：最长8个字符的主文件名、最长3个字符的扩展名，两部分用.分隔，不支持小写字符及大部分特殊符号，具体转换规则如下：

基础转换步骤 #

• 统一字符大小写：将原文件名所有小写字符转为大写，8.3格式默认不保留大小写信息
• 过滤非法字符：删除所有不在0-9、A-Z、!#$%&'()-@^_{}~`范围内的字符
• 拆分文件名结构：以原文件名最后一个.为分隔符，分隔为主文件名、扩展名两部分，若文件名没有.则扩展名留空
• 截断扩展名：仅保留扩展名的前3个字符，超出部分直接丢弃
• 处理主文件名：
  • 若主文件名长度≤8，且当前目录下无重复的短文件名，直接使用原主文件名
  • 若主文件名长度>8，取主文件名的前6个字符，后缀拼接~1，总长度控制在8位以内

重名冲突处理规则 #

如果同目录下已经存在生成的短文件名，将~后的数字按顺序递增，例如第二个重名文件后缀改为~2、第三个改为~3，以此类推即可。

Arduino平台精简实现示例 #

// 输入长文件名，输出符合8.3规范的短文件名
void convertTo8dot3(const char* longName, char* shortName) {
  uint8_t namePos = 0, extPos = 0;
  bool isExtPart = false;

  // 清空输出缓冲区，8+1+3+1结束符最大13字节
  memset(shortName, 0, 13);

  for (uint16_t i = 0; longName[i] != '\0'; i++) {
    char c = toupper(longName[i]);
    // 遇到点切换到扩展名处理
    if (c == '.') {
      isExtPart = true;
      continue;
    }
    // 过滤非法字符
    if (!isalnum(c) && c != '!' && c != '#' && c != '$' && c != '%' && c != '&' 
        && c != '\'' && c != '(' && c != ')' && c != '-' && c != '@' 
        && c != '^' && c != '_' && c != '`' && c != '{' && c != '}' && c != '~') {
      continue;
    }
    // 处理主文件名，仅存前6位，留2位空间放~N
    if (!isExtPart && namePos < 6) {
      shortName[namePos++] = c;
    }
    // 处理扩展名，仅存前3位
    else if (isExtPart && extPos < 3) {
      shortName[9 + extPos++] = c;
    }
  }

  // 拼接默认~1后缀，存在重名时可修改为递增序号
  shortName[namePos++] = '~';
  shortName[namePos++] = '1';

  // 填充主名和扩展名的分隔符
  shortName[8] = '.';

  // 裁剪掉尾部的空字符和多余分隔符
  for (int i = 11; i >= 0; i--) {
    if (shortName[i] == '\0' || shortName[i] == '.') {
      shortName[i] = '\0';
    } else {
      break;
    }
  }
}

注意：如果需要处理同目录重名场景，需要额外遍历SD卡当前目录的已有文件列表，匹配到重复短文件名时递增~后的序号即可。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Felix.leg