参见Win32中的ReplaceFile()（https://www.microsoft.com/en-us/research/wp-content/uploads/2006/04/tr-2006-45.pdf）

Win32不保证原子文件Meta数据操作。我会提供一个引用，但没有-事实上，没有书面或文件的保证意味着同样多。
你必须编写你自己的例程来支持它。这很不幸，但是你不能指望win32提供这种级别的服务-它根本不是为它设计的。

在Windows Vista和Windows Server 2008中添加了一个原子移动函数- MoveFileTransacted（）
不幸的是，这对旧版本的Windows没有帮助。
Interesting article here on MSDN的数据。

从Windows 10 1607开始，NTFS支持原子取代重命名操作。为此，调用NtSetInformationFile(..., FileRenameInformationEx, ...)并指定FILE_RENAME_POSIX_SEMANTICS标志。
或者在Win32中调用SetFileInformationByHandle(..., FileRenameInfoEx, ...)并指定FILE_RENAME_FLAG_POSIX_SEMANTICS标志。

你仍然可以在Windows上调用rename（），尽管我想如果不知道你正在使用的文件系统，你就不能保证你想要的--例如，如果你使用FAT，就不能保证。
但是，您可以使用MoveFileEx并使用MOVEFILE_REPLACE_EXISTING和MOVEFILE_WRITE_THROUGH选项。后者在MSDN中有这样的描述：
设置此值可确保在函数返回之前，作为复制和删除操作执行的移动将刷新到磁盘。刷新发生在复制操作结束时。
我知道这不一定与重命名操作相同，但我认为这可能是您将获得的最佳保证-如果它对文件移动这样做，它应该用于更简单的重命名。

MSDN文档避免明确说明哪些API是原子函数，哪些不是，但Niall道格拉斯在他的Cppcon 2015 talk中指出，唯一的原子函数是
SetFileInformationByHandle的
FILE_RENAME_INFO.ReplaceIfExists设置为true。它从Windows Vista / 2008 Server开始可用。
Niall是一个非常复杂的LLFIO library的作者，并且是文件系统竞争条件方面的Maven，所以我相信如果你正在编写一个原子性至关重要的算法，最好是安全的，即使ReplaceFile的描述中没有任何内容表明它不是原子的，也要使用建议的函数。

有很多答案，但不是我所期待的...我有这样的理解（也许是错误的），MoveFile * 可以是 * 原子的，只要正确的星星对齐，使用标志，并且源文件系统与目标文件系统相同。否则，操作将返回到[Copy->Delete]文件。
考虑到这一点;我也理解MoveFile -当它是原子的时-只是设置文件信息，这也可以在这里完成：setfileinfobyhandle的数据。
有人做了一个名为“Racing the Filesystem”的演讲，对这个问题进行了更深入的讨论。（大约2/3的人在谈论原子重命名）

有std::rename，从C++17std::filesystem::rename开始。未指定如果目标存在std::rename会发生什么：
如果new_filename存在，则行为是实现定义的。
但是，需要POSIX rename来原子地替换现有文件：
对于常规文件，此rename（）函数等效于ISO C标准定义的文件。在此包含它扩展了该定义，以包括对目录的操作，并指定当新参数命名已存在的文件时的行为。该规范要求函数的动作是原子的。
幸运的是，std::filesystem::rename要求它的行为就像POSIX一样：
将old_p标识的文件系统对象移动或重命名为new_p，就像通过POSIX重命名一样
然而，当我尝试调试时，VS2019（截至2020年3月）实现的std::filesystem::rename似乎只是调用MoveFileEx，在某些情况下它不是原子的。因此，当它实现中的所有bug都被修复后，我们可能会看到可移植的atomic std::filesystem::rename。