这对我来说在Python中已经足够好了:

def fix_filename(name, max_length=255):
    """
    Replace invalid characters on Linux/Windows/MacOS with underscores.
    List from https://stackoverflow.com/a/31976060/819417
    Trailing spaces & periods are ignored on Windows.
    >>> fix_filename("  COM1  ")
    '_ COM1 _'
    >>> fix_filename("COM10")
    'COM10'
    >>> fix_filename("COM1,")
    'COM1,'
    >>> fix_filename("COM1.txt")
    '_.txt'
    >>> all('_' == fix_filename(chr(i)) for i in list(range(32)))
    True
    """
    return re.sub(r'[/\\:|<>"?*\0-\x1f]|^(AUX|COM[1-9]|CON|LPT[1-9]|NUL|PRN)(?![^.])|^\s|[\s.]$', "_", name[:max_length], flags=re.IGNORECASE)

还可以查看这个过时的列表，以获得FAT32中的=等其他遗留内容。

在Windows 10(2019)中，输入以下字符时会出现错误，导致输入失败:

文件名不能包含以下字符: \ /: * ?< > |

好吧，如果只是为了研究目的，那么你最好的选择是看看维基百科上关于文件名的条目。

如果您想编写一个可移植的函数来验证用户输入并基于此创建文件名，简单的回答是不要。看一看像Perl的File::Spec这样的可移植模块，了解一下完成这样一个“简单”任务所需的所有跳转。

在Unix shell中，您几乎可以用单引号引用每个字符。除了单引号本身之外，您不能表示控制字符，因为\没有展开。从带引号的字符串中访问单引号本身是可能的，因为您可以用单引号和双引号连接字符串，如'I' ' ' ' 'm'，它可以用于访问名为"I'm"的文件(这里也可以使用双引号)。

因此应该避免所有控制字符，因为它们很难在shell中输入。其余部分仍然很有趣，特别是以破折号开头的文件，因为大多数命令将这些文件视为选项，除非您在前面有两个破折号，或者您使用./指定它们，这也隐藏了开头的-。

如果你想要更好，不要使用shell和典型命令使用的任何字符作为语法元素，有时依赖于位置，例如，你仍然可以使用-，但不能作为第一个字符;与.相同，只有当你想要使用它(“隐藏文件”)时，你才能将它作为第一个字符。如果您是恶意的，您的文件名是VT100转义序列;-)，因此ls会使输出乱码。

在Linux和其他与unix相关的系统下，传统上只有两个字符不能出现在文件或目录的名称中，那就是NUL '\0'和斜杠'/'。当然，斜杠可以出现在路径名中，分隔目录组件。

有传言说，史蒂文·伯恩(因“贝壳”而出名)有一个包含254个文件的目录，一个文件对应一个可以出现在文件名中的每个字母(字符代码)(不包括/，'\0';名字。当然是当前的目录)。它被用来测试伯恩外壳，并经常对备份程序等不小心的程序造成严重破坏。

其他人已经介绍了Windows文件名的规则，并提供了微软和维基百科的相关链接。

注意MacOS X有一个不区分大小写的文件系统。目前的版本似乎允许在文件名中使用冒号，尽管在历史上并不一定总是这样:

$ echo a:b > a:b
$ ls -l a:b
-rw-r--r--  1 jonathanleffler  staff  4 Nov 12 07:38 a:b
$

但是，至少在macOS Big Sur 11.7中，文件系统不允许文件名不是有效的UTF-8字符串。这意味着文件名不能由UTF-8中始终无效的字节组成(0xC0, 0xC1, 0xF5-0xFF)，并且不能使用延续字节0x80..0xBF作为文件名中的唯一字节。给出的错误是92非法字节序列。

POSIX定义了一个可移植文件名字符集，包括:

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 . _ -

坚持使用完全由这些字符组成的名称可以避免大部分问题，不过Windows仍然增加了一些复杂性。

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1

It was Kernighan & Pike in ['The Practice of Programming'](http://www.cs.princeton.edu/~bwk/tpop.webpage/) who said as much in Chapter 6, Testing, §6.5 Stress Tests:

When Steve Bourne was writing his Unix shell (which came to be known as the Bourne shell), he made a directory of 254 files with one-character names, one for each byte value except '\0' and slash, the two characters that cannot appear in Unix file names. He used that directory for all manner of tests of pattern-matching and tokenization. (The test directory was of course created by a program.) For years afterwards, that directory was the bane of file-tree-walking programs; it tested them to destruction.

注意，该目录必须包含条目。和. .，所以它可以说是253个文件(和2个目录)，或者255个名称条目，而不是254个文件。这并不影响轶事的有效性，也不影响它所描述的仔细测试。

TPOP之前在 http://plan9.bell-labs.com/cm/cs/tpop和 http://cm.bell-labs.com/cm/cs/tpop但现在(2021-11-12)都坏了。 参见维基百科上的TPOP。

虽然唯一非法的Unix字符可能是/和NULL，但应该考虑到命令行解释。

例如，虽然在Unix中将文件命名为1>&2或2>&1是合法的，但在命令行中使用这样的文件名可能会被误解。

类似地，也可以将文件命名为$PATH，但当试图从命令行访问它时，shell将把$PATH转换为其变量值。