文件管理系统C++.docx
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文件管理系统C++
一．课程设计目的及要求
深入了解文件管理系统，初步掌握文件管理系统的实现法。
用高级语言编写和调试一个简单的文件系统，模拟文件管理的工作过程。
从而对各种文件操作命令的实质容和执行过程有比拟深入的了解。
编写一程序，模拟一个简单的文件管理系统。
树型构造，目录下可以是目录，也可以是文件。
在此文件管理系统，可实现的操作有：
改变目录：
格式：
cd<目录名>
显示目录：
格式：
dir<目录名>
创立目录：
格式：
md<目录名>
删除目录：
格式：
rd<目录名>
新建文件：
格式：
edit<文件名>
删除文件：
格式：
del<文件名>
退出文件系统：
exit
二．相关知识
1.文件构造体
structFileNode
{
charfilename[FILENAME_LEN];//文件名/目录名
intisdir;//目录文件识别标志
inti_nlink;//文件的数
intadr;//文件的地址
structFileNode*parent,*child;//指向父亲的指针和指向左孩子的指针
structFileNode*sibling_prev,*sibling_next;//指向前一个兄弟的指针和指向
//后一个兄弟的指针.
};
整个文件系统采用二叉树型存储构造，初始化文件树如下：
图2-1初始目录树
2.所使用函数及其功能
intMain（）;//主函数
voidInit（）;//初始化文件树
intParsemand（）;//承受输入的命令并把其分解成操作名和路径文件名
voidExecutemand（）;//执行命令，分别执行cd，edit，md，del，rd,dir，exit命令
intcdd（）;//改变目录功能处理
inteditd（）;//处理edit命令，即创立文件，只要创立表示文件的节点即可，容及大小不考虑
intmdd（）;//创立目录
intdeld（）;//处理del命令，即删除指定文件，不存在是给出错误信息
intdird（）;//处理dir命令，显示目录
intrdd（）;//删除目录
intFindFilename（charPara2[]）;//查找文件名
structFileNode*CreateFileNode（charfilename[],intisdir,inti_nlink）;//创立结点
intGetInput（char*buffer,unsignedintbuffer_len）;//获取输入
3．所使用的变量
structFileNode*cp,*tp,*root;//*cp,*tp,*root是根目录节点
charpath[INPUT_LEN-MAND_LEN];//记录当前走过的路径
charPara1[MAND_LEN],Para2[INPUT_LEN-MAND_LEN];//para1数组存储输入的命令，para2数组存储输入的文件名
charfilename[FILENAME_LEN],tmp;
unsignedinti,j;
三题目分析
1．文件系统采用二叉树型存储构造，结点构造如下：
structFileNode
{
charfilename[FILENAME_LEN];//文件名/目录名
intisdir;//目录、文件的识别标志〔0为文件，1为目录〕
inti_nlink;//文件的数
//intadr;//文件的地址
structFileNode*parent,*child;//指向父亲的指针和指向左孩子的指针
structFileNode*sibling_prev,*sibling_next;//指向前一个兄弟的指针和指向后一个兄弟的指针.
};
2．目录名和文件名支持全路径名和相对路径名，路径名各分量间用“/〞隔开
3．功能具体描述：
改变目录：
改变当前工作目录，目录不存在时给出出错信息
显示目录：
显示指定目录下或当前目录下所有文件和一级目录〔选做：
带/s参数的dir命令，显示所有子目录〕
创立目录：
在指定路径或当前路径下创立指定目录。
重名时给出错信息。
删除目录：
删除指定目录下所有文件和子目录。
要删目录不空时，要给出提示是否要删除。
创立文件：
创立指定名字的文件，只要创立表示文件的节点即可，容及大小不考虑。
删除文件：
删除指定文件，不存在时给出出错信息。
退出文件系统：
exit
4、总体流程：
初始化文件目录；
输出提示符，等待承受命令，分析键入的命令；
对合法的命令，执行相应的处理程序，否那么输出错误信息，继续等待新命令，直到键入EXIT退出为止。
四．概要设计
1．在存中开辟一个虚拟磁盘空间作为文件存储器，在其上实现一个简单的单用户文件系统。
2．文件存储空间的分配采用显式分配。
为了实现创立和删除文件必须要有一棵初始的文件树存在，以便在文件树的根节点下实现创立和删除文件。
3.数据构造与树构造。
数据构造是计算机存储、组织数据的式。
数据构造是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。
树是一种重要的非线性数据构造，直观地看，它是数据元素〔在树中称为结点〕按分支关系组织起来的构造，很象自然界中的树那样。
树中每个分叉点称为结点，起始结点称为树根，任意两个结点间的连接关系称为树枝，结点下面不再有分枝称为树叶。
结点的前趋结点称为该结点的"双亲"，结点的后趋结点称为该结点的"孩子"，同一结点的"孩子"之间互称"兄弟"。
4．文件目录构造采用多级目录构造。
为了简单起见，可以使用文件构造体，构造体容包括：
文件名，文件目录识别标示，文件数，以及他的左孩子右孩子左兄弟右兄弟指
5.要有分解函数对输入的命令进展分解。
以识别那局部是哪局部是命令，哪局部是路径和文件名。
6.最后要有执行函数。
来执行输入的创立文件命令。
五．代码及流程
图5-1主函数流程图
2〕edit（）创立文件函数流程图
图5-2创立文件函数流程图
图5-3删除函数流程图
4〕Parsemand（）分解命令函数流程图
图5-4分解命令函数流程图
5〕改变目录函数rdd（）
图5-5改变目录函数流程图
源代码：
#include
#include
#include
#include
#include
#defineFILENAME_LEN21
#defineINPUT_LEN81
#defineMAND_LEN11
usingnamespacestd;
voidInit（）;//初始化文件树
intParsemand（）;//承受输入的命令并把其分解成操作名和路径文件名
voidExecutemand（）;//执行命令
intcdd（）;//处理cd命令
inteditd（）;//处理edit命令
intdeld（）;//处理del命令
intdird（）;//处理dir命令
intmdd（）;//处理md命令
intrdd（）;//处理rd命令
intFindPath（char*ph）;//寻找参数ph所指向的路径
intFindFilename（charPara2[]）;//从参数Para2中找到要建立或删除的文件、目录名，并把指针只想其父亲结点
structFileNode*CreateFileNode（charfilename[],intisdir,inti_nlink）;//创立结点
intGetInput（char*buffer,unsignedintbuffer_len）;//获取输入
intCheckmand（）;//命令检查
intGetDir（intbegin,char*path,char*curDir）;//获取路径
structFileNode*cp,*tp,*root;
charpath[INPUT_LEN-MAND_LEN];//记录当前走过的路径
charPara1[MAND_LEN],Para2[INPUT_LEN-MAND_LEN];
charcurpath[INPUT_LEN-MAND_LEN],tmppath[INPUT_LEN-MAND_LEN];
charfilename[FILENAME_LEN],tmp;
unsignedinti,j;//inti,j;
structFileNode//结点构造
{
charfilename[FILENAME_LEN];//文件名/目录名
intisdir;//目录文件识别标志
inti_nlink;//文件的数
structFileNode*parent,*child;//指向父亲的指针和指向左孩子的指针
structFileNode*sibling_prev,*sibling_next;//指向前一个兄弟的指针和指向后一个兄弟的指针.
};
//创立结点
structFileNode*CreateFileNode（charfilename[],intisdir,inti_nlink）{
structFileNode*node=（structFileNode*）malloc（sizeof（structFileNode））;//申请结点空间
//相应容赋初值
strcpy（node->filename,filename）;
node->isdir=isdir;
node->i_nlink=i_nlink;
node->parent=NULL;
node->child=NULL;
node->sibling_prev=NULL;
node->sibling_next=NULL;
returnnode;
}
//初始化文件树
voidInit（）{
structFileNode*binNode,*usrNode,
*unixNode,*etode,*libNode,*userNode,
*binNode2,*liuNode,*sunNode,*ftiNode;
strcpy（path,"/"）;//根目录写入当前路径
//创立文件树的结点
binNode=CreateFileNode（"bin",1,0）;
usrNode=CreateFileNode（"usr",1,0）;
unixNode=CreateFileNode（"unix",0,0）;
etode=CreateFileNode（"etc",1,0）;
libNode=CreateFileNode（"lib",1,0）;
userNode=CreateFileNode（"user",1,0）;
binNode2=CreateFileNode（"bin",1,0）;
liuNode=CreateFileNode（"liu",1,0）;
sunNode=CreateFileNode（"sun",1,0）;
ftiNode=CreateFileNode（"fti",1,0）;
cp=tp=root=CreateFileNode（"/",1,0）;
//结点相应容赋值
root->parent=NULL;
root->child=binNode;
root->sibling_prev=root->sibling_next=NULL;
binNode->parent=root;
binNode->child=NULL;
binNode->sibling_prev=NULL;
binNode->sibling_next=usrNode;
usrNode->parent=NULL;
usrNode->child=libNode;
usrNode->sibling_prev=binNode;
usrNode->sibling_next=unixNode;
unixNode->parent=NULL;
unixNode->child=NULL;
unixNode->sibling_prev=usrNode;
unixNode->sibling_next=etode;
etode->parent=NULL;
etode->child=NULL;
etode->sibling_prev=unixNode;
etode->sibling_next=NULL;
libNode->parent=usrNode;
libNode->child=liuNode;
libNode->sibling_prev=NULL;
libNode->sibling_next=userNode;
userNode->parent=NULL;
userNode->child=NULL;
userNode->sibling_prev=libNode;
userNode->sibling_next=binNode2;
binNode2->parent=NULL;
binNode2->child=NULL;
binNode2->sibling_prev=userNode;
binNode2->sibling_next=NULL;
liuNode->parent=libNode;
liuNode->child=NULL;
liuNode->sibling_prev=NULL;
liuNode->sibling_next=sunNode;
sunNode->parent=NULL;
sunNode->child=NULL;
sunNode->sibling_prev=liuNode;
sunNode->sibling_next=ftiNode;
ftiNode->parent=NULL;
ftiNode->child=NULL;
ftiNode->sibling_prev=sunNode;
ftiNode->sibling_next=NULL;
}
//获取文件或目录名，并把指针指向其父亲结点
intFindFilename（charPara2[]）{
i=strlen（Para2）-1;
j=0;
while（Para2[i]!
='/'&&i>=0）{
filename[j]=Para2[i];
i--;j++;
}
filename[j]='\0';//获得逆序的文件或目录名，存入filename中
if（i<0）Para2[i+1]='\0';
elsePara2[i]='\0';
j--;
for（i=0;itmp=filename[i];
filename[i]=filename[j];
filename[j]=tmp;
}
if（strlen（Para2）>0）{//查找路径
intsign=FindPath（Para2）;
if（sign==0）
return0;
}
return1;
}
//缓冲区平安输入子函数
//如果输入超过buffer_len，那么截取前buffer_len-1长度的输入，
//buffer_len处字符用'/0'代替
intGetInput（char*buffer,unsignedintbuffer_len）{
unsignedintcount=0;
while（countif（（buffer[count]=getchar（））==10）{
buffer[count]='\0';
returncount;
}
count++;
}
while（getchar（）!
=10）;
buffer[buffer_len-1]='\0';
return-1;
}
//改变目录函数
intcdd（）{
if（!
Checkmand（））//命令检查
return0;
if（strcmp（Para2,".."）==0）{//对cd..命令的处理
inti;
while（cp->sibling_prev）
cp=cp->sibling_prev;
if（cp->parent）
{cp=cp->parent;}//找到父亲结点
else
{return0;}
//对当前路径进展相应处理
i=strlen（path）;
while（path[i]!
='/'&&i>0）i--;
if（i!
=0）
path[i]='\0';
else
path[i+1]='\0';
}
else{
FindPath（Para2）;//查找路径
}
return1;
}
//创立目录函数
intmdd（）{
structFileNode*temp,*tp;
temp=CreateFileNode（"",1,0）;
intsign;
if（strlen（Para2）==0）{//参数不能为空
printf（"\n命令格式有错误.\n"）;
return0;
}
if（strlen（Para2）>20）{//长度检查
printf（"\n目录名过长\n"）;
return0;
}
//格式检查
if（!
（isalpha（Para2[0]）||Para2[0]=='_'||Para2[0]=='\0'||Para2[0]=='/'））{
printf（"目录名格式有错!
\n"）;/*目录首字母可以为'字母'或'数字'或'/'*/
return0;
}
sign=FindFilename（Para2）;//获取目录名
if（sign==0）
return0;
if（cp->isdir!
=1）{//如当前指针指向的是文件，那么报错
printf（"youcannoteditadirectoryinunderafile!
\n"）;
return0;
}
tp=CreateFileNode（filename,1,0）;//创立目录结点，并插入到指定目录下
if（cp->child==NULL）{
tp->parent=cp;
tp->child=NULL;
cp->child=tp;
tp->sibling_prev=NULL;
tp->sibling_next=NULL;
}
else{
temp=cp;//用temp找到新结点插入处
temp=temp->child;
while（temp->sibling_next）{//findthelastsibingnode
temp=temp->sibling_next;
if（strcmp（temp->filename,filename）==0&&temp->isdir==1）{
printf（"此目录名已存在\n"）;//重名报错
return0;
}
}//找到了最后一个结点
temp->sibling_next=tp;
tp->parent=NULL;
tp->child=NULL;
tp->sibling_prev=temp;
tp->sibling_next=NULL;
}
return1;
}
//删除目录函数
intrdd（）{
intsign;
structFileNode*temp;
charcmd[2];
if（!
Checkmand（））//命令检查
return0;
sign=FindFilename（Para2）;//获取目录名
if（sign==0）return0;
if（cp->child）{//用temp指向要删除的结点
temp=cp->child;
while（temp->sibling_next&&（strcmp（temp->filename,filename）!
=0||temp->isdir!
=1））
temp=temp->sibling_next;
if（strcmp（temp->filename,filename）!
=0）{
printf（"不存在该目录!
\n"）;
return0;
}
}
else{
printf（"不存在该目录!
\n"）;
return0;
}
if（temp->isdir!
=1）{//要删除的不能是文件
printf（"ERROR!
该命令只能删除目录,不可删除文件!
\n"）;
return0;
}
if（temp->child）{//如仍有用户使用该目录，那么不能删除
printf（"\n该目录不为空，您确定要删除吗？
Y/N!
\n"）;
GetInput（cmd,2）;
if（strcmp（cmd,"n"）==0||strcmp（cmd,"N"）==0）
return0;
}
//删除工作
if（temp->parent==NULL）{//不是第一个孩子
temp->sibling_prev->sibling_next=temp->sibling_next;
if（temp->sibling_next）//处理是最后一个兄弟的情况
temp->sibling_next->sibling_prev=temp->sibling_prev;
temp->sibling_prev=temp->sibling_next=NULL;
}//if
else{//第一个孩子
if（temp->sibling_next）//处理是最后一个兄弟的情况
temp->sibling_next->parent=temp->parent;
temp->parent->child=temp->sibling_next;
}
free（temp）;
return1;
}
//显示目录子函数
intdird（）{
if（strlen（Para2）>0）{
intsign=FindPath（Para2）;//查找路径
if（sign==0）{return0;}
else
{printf（"\n%s>",path）;}
}
if（cp!
=root）
printf（"
%s\n","
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