文件管理系统C++

1、目录一. 课程设计目的及要求二. 相关知识三. 题目分析四. 概要设计五. 代码及流程20六. 运行结果七.设计心得错误！未定义书签。八.参考文献23.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方法。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内容和执行过程有比较深入的了解。编写一程序，模拟一个简单的文件管理系统。树型结构，目录下可以是目录，也可以是 文件。cd 目录名 dir 目录名 md 目录名 rd 目录名 edit 文件名 del 文件名 exit在此文件管理系统，可实现的操作有：格式 格式 格式 格式改变目录：

2、格式 显示目录：格式创建目录：删除目录：新建文件：退出文件系统：删除文件：相关知识1. 文件结构体struct FileNodechar filenameFILENAME_LEN;/ 文件名 /目录名int isdir;/目录文件识别标志int i_nlink;/文件的链接数int adr;/文件的地址struct FileNode *p are nt, *child;/指向父亲的指针和指向左孩子的指针struct FileNode *sibli ng_prev, *sibli ng_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

3、结构，初始化文件树如下:nuEr1 1Ar1 1 1/ I1etcXux«rbinA 1 *1 I -1 12 1fti1 1*1 1 4=1 1图2-1初始目录树2. 所使用函数及其功能int Mai n(); / 主函数void Init();/初始化文件树int ParseComma nd();/接受输入的命令并把其分解成操作名和路径文件名void ExecuteCommand();/执行命令，分别执行 cd，edit，md，del，rd, dir，exit 命令 in t cdComd(); /改变目录功能处理int editComd();/处理edit命令，即创建文件，只要

4、创建表示文件的节点即可，内容及大 小不考虑int mdComd(); / 创建目录int delComd();/处理del命令，即删除指定文件，不存在是给出错误信息int dirComd();/处理dir命令，显示目录in t rdComd(); / 删除目录int Fin dFile name(char P ara2);/查找文件名struct FileNode* CreateFileNode(char filename,int isdir,int i_nlink);/ 创建结点int GetI npu t(char* buffer,u nsig ned int buffer_le n);/

5、 获取输入3. 所使用的变量struct FileNode *cp, *tp, *root;/ *cp, *tp, *root 是根目录节点char pathINPUT_LEN-COMMAND_LEN;/ 记录当前走过的路径char P ara1COMMAND_LEN, Para2IN PUT_LEN-COMMAND_LEN;/para1数组存储输入的命令, para2数组存储输入的文件名char file nameFILENAME_LEN,t mp;un sig ned int i,j;题目分析1.文件系统采用二叉树型存储结构，结点结构如下:struct FileNodechar filen

6、ameFILENAME_LEN;/ 文件名 / 目录名int isdir;/int i_nli nk;/int adr;/目录、文件的识别标志（0为文件，1为目录） 文件的链接数文件的地址指向父亲的指针和指向左孩子的指针*sibli ng_next;/指向前一个兄弟的指针和指向struct FileNode *p are nt, *child;/struct FileNode *sibling_prev,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

7、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）创建目录：在指定路径或当前路径下创建指定目录。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。创建文件：创建指定名字的文件，只要创建表示文件的节点即可，内容及大小不考虑。 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：exit4、总体流程：初始化文件目录；输出提示符，等待接受命令，分析键入的命令；对合法的命令，执行相应的处理程序，否则输出错误信息，继续等待新命令，直到键入 EXIT退出为止。四.概要设计1 .在内存中开辟一个虚拟磁盘空间作为文件存储器，在其上实

8、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链接分配。为了实现创建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建和删除文件。3.数据结构与树结构。数据结构是计算机存储、组织数据的方式。数据结构是指相 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结构，直观地看，它是数据元素（在树中称为结点）按分支 关系组织起来的结构，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

9、"孩子"，同一结点的"孩子" 之间互称"兄弟"。4 .文件目录结构采用多级目录结构。为了简单起见，可以使用文件结构体，结构体内容包括：文件名，文件目录识别标示，文件链接数，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行分解。以识别那部分是哪部分是命令，哪部分是路 径和文件名。6.最后要有执行函数。来执行输入的创建文件命令。五.代码及流程图5-1主函数流程图2)edit()创建文件函数流程图图5-3删除函数流程图4) ParseCommand(分解命令函数流程图5）改变目录函数rdComdOr曲* ，丙s鏡* &

10、#171;鼻±叭IB if计桑特亨藝，:J At *«0由重丘柑a 图5-5改变目录函数流程图源代码:#in clude <stdio.h>#i nclude <iostream>#in clude <stri ng.h>#in clude <ct yp e.h>#in clude <stdlib.h>#defi ne FILENAME_LEN 21#defi ne INPU T_LEN 81#define COMMAND LEN 11 using n ames pace std;void Init();/初始化文

11、件树int P arseComma nd();/接受输入的命令并把其分解成操作名和路径文件名void ExecuteCommand();/ 执行命令int cdComd();/ 处理 cd 命令int editComd();/ 处理 edit 命令int delComdO;/ 处理 del 命令int dirComd();/ 处理 dir 命令int mdComd();/ 处理 md 命令int rdComdO;/ 处理 rd 命令int FindPath(char *ph);/寻找参数 ph所指向的路径int FindFilename(char Para2);/从参数Para2中找到要建立或

12、删除的文件、目录名，并把指针只想其 父亲结点struct FileNode* CreateFileNode(char file name,i nt isdir,i nt i_n li nk);/创建结点int GetI np ut(char* buffer,u nsig ned int buffer_le n);/ 获取输入int CheckCommand();/ 命令检查int GetDir(i nt begi n, char *p ath,char *curDir);/ 获取路径struct FileNode *cp, *t p, *root;char pathIN PU T_LEN-CO

13、MMAND_LEN;/记录当前走过的路径char P ara1COMMAND_LEN, Para2IN PU T_LEN-COMMAND_LEN;char curpathI NPU T_LEN-COMMAND_LEN,tm pp athI NPU T_LEN-COMMAND_LEN;char file nameFILENAME_LEN,t mp;un sig ned int i,j;/i nt i,j;struct FileNode / 结点结构char filenameFILENAME_LEN;/文件名 /目录名int isdir;/目录文件识别标志int i_nlink;/文件的链接数st

14、ruct FileNode *parent, *child;/指向父亲的指针和指向左孩子的指针struct FileNode *sibli ng_p rev, *sibli ng_n ext;/ 指向前一个兄弟的指针和指向后一个兄弟的指针 ;/创建结点struct FileNode* CreateFileNode(char file name,i nt isdir,i nt i_n li nk)struct FileNode* node=(struct FileNode*)malloc(sizeof(struct FileNode);/ 申请结点空间/相应内容赋初值strc py(no de-

15、>file name,file name);no de->isdir=isdir;no de->i_ nii nk=i_ nii nk;no de->paren t=NULL;n ode->child=NULL;no de->sibli ng_p rev=NULL;no de->sibli ng_n ext=NULL;retur n no de;/初始化文件树void Ini t() struct FileNode *bi nN ode,*usrNode, *un ixNode,*etcNode,*libNode,*userNode, *bi nN o

16、de2,*liuNode,*su nN ode,*ftiNode;strcpy(path,"/"); /根目录写入当前路径/创建文件树的结点bi nN ode=CreateFileNode("bi n",1,0); usrNode=CreateFileNode("usr",1,0);un ixNode=CreateFileNode("u ni x",0,0); etcNode=CreateFileNode("etc",1,0); libNode=CreateFileNode("lib&

17、quot;,1,0); userNode=CreateFileNode("user",1,0);bi nN ode2=CreateFileNode("bi n",1,0); liuNode=CreateFileNode("liu",1,0);su nN ode=CreateFileNode("su n",1,0); ftiNode=CreateFileNode("fti",1,0);cp=tp=root=CreateFileNode("/",1,0);/结点相应内容赋值roo

18、t- >paren t=NULL; root->child=b inN ode;root->sibli ng_p rev=root->sibli ng_n ext=NULL;binN ode->paren t=root;binN ode->child=NULL;binN ode->sibli ng_p rev=NULL; bi nN ode->sibli ng_n ext=usrNode;usrNode->paren t=NULL; usrNode->child=libNode; usrNode->sibli ng_p rev=

19、b inN ode; usrNode->sibli ng_n ext=uni xNode;uni xNode->paren t=NULL;un ixNode->child=NULL;un ixNode->sibli ng_p rev=usrNode; uni xNode->sibli ng_n ext=etcNode;etcNode-> paren t=NULL; etcNode->child=NULL; etcNode->sibli ng_p rev= uni xNode; etcNode->sibli ng_next=NULL;libN

20、ode->paren t=usrNode; libNode->child=liuNode; libNode->sibli ng_prev=NULL; libNode->sibli ng_n ext=userNode;userNode->paren t=NULL; userNode->child=NULL; userNode->sibli ng_p rev=libNode; userNode->sibli ng_n ext=b inN ode2;binN ode2-> pare nt=NULL;binN ode2->child=NULL

21、;binN ode2->sibli ng_p rev=userNode;binN ode2->sibli ng_n ext=NULL;liuNode->paren t=libNode; liuNode->child=NULL; liuNode->sibli ng_prev=NULL; liuNode->sibli ng_n ext=s unN ode;sunN ode->paren t=NULL;sunN ode->child=NULL;sunN ode->sibli ng_p rev=liuNode;sunN ode->sibli

22、ng_n ext=ftiNode;ftiNode-> pare nt=NULL; ftiNode->child=NULL; ftiNode->sibli ng_p rev=s unN ode; ftiNode->sibli ng_n ext=NULL;获取文件或目录名，并把指针指向其父亲结点int Fin dFile name(char P ara2)i=strle n(P ara2)-1;j=0;while (P ara2i!=7'&& i>=0)file namej=P ara2i;i-; j+;file namej='0

23、9;/获得逆序的文件或目录名，存入 file name中 if(i<0) Para2i+1='0'else Para2i='0'j-;/filename逆转，获得正确的文件或目录名for(i=0;i<strle n( file name)/2;i+,j-) tmp=file namei;file namei=file namej;file namej=t mp;if(strle n(P ara2)>0) 查找路径int sig n=Fi ndP ath (P ara2);if(sig n=0)return 0; return 1;/缓冲区安全输

24、入子函数buffer_le n-1长度的输入,/如果输入超过buffer_len，则截取前 /buffer_len处字符用70'代替 int GetI npu t(char* buffer,u nsig ned int buffer_le n) un sig ned int coun t=0;while(co un t<buffer_le n) if(buffercou nt=getchar()=10) buffercou nt='0'retur n count;coun t+; while(getchar()!=10);bufferbuffer_le n-1=&

25、#39;0' return -1;II改变目录函数int cdComd() if(!CheckCommand() / 命令检查return 0;if(strcmp(Para2,".")=0) 对 cd.命令的处理int i;while(c p->sibli ng_prev) cp=cp->sibli ng_p rev;if(cp->parent) cp=cp->parent; /找到父亲结点 else return 0; /对当前路径进行相应处理i=strle n(p ath);while( pathi!=7'&&i

26、>0) i-;if(i!=0) pathi='0'elsep athi+1='0'else FindP ath( Para2);/ 查找路径 return 1;/创建目录函数int mdComd() struct FileNode * temp ,*t p;tem p=CreateFileNode("",1,0);int sig n;if(strle n(P ara2)=0) / 参数不能为空printf("n命令格式有错误.n");return 0;if(strle n(P ara2)>20) 长度检查pri

27、ntf("n目录名过长rr); return 0;/格式检查if (!(isal pha( Para20)| Para20='_'| Para20='0'| Para20=7')printf(”目录名格式有错！n”);/*目录首字母可以为字母'或数字或'/'*/ return 0;sig n=Fin dFile name (P ara2);/获取目录名if(sig n=0)return 0;if(c p->isdir!=1) /如当前指针指向的是文件，则报错prin tf("you cannot edit

28、 a directory in un der a file!n"); return 0;tp=CreateFileNode(file name,1,0);/创建目录结点，并插入到指定目录下if(c p->child=NULL)tp->paren t=c p;tp->child=NULL;cp->child=t p;tp->sibli ng_p rev=NULL;tp->sibli ng_n ext=NULL;else temp=cp;/用temp找到新结点插入处temp=te mp->child;while(te mp->sibli n

29、g_n ext ) /find the last sib ing nodetemp=temp->sibli ng_n ext;if(strcm p(temp->file name,file name)=0&&temp->isdir=1) printf("此目录名已存在n");/重名报错 return 0;/找到了最后一个结点temp->sibli ng_n ext=t p;tp-> paren t=NULL;tp->child=NULL;tp->sibli ng_p rev=te mp;tp->sibli ng

30、_n ext=NULL;return 1;删除目录函数int rdComd() int sig n;struct FileNode *te mp;char cmd2;if(!CheckCommand() / 命令检查return 0;sign=FindFilename(Para2); / 获取目录名if(sig n=0) return 0;if(cp->child) /用temp指向要删除的结点temp=cp->child;while(te mp->sibli ng_n ext && (strc mp (te mp->file name,file nam

31、e)!=0 | temp->isdir!=1) temp=temp->sibli ng_n ext;if(strc mp (te mp->file name,file name)!=0) printf("不存在该目录!n");return 0;else printf(”不存在该目录!n"); return 0;if(temp->isdir!=1) prin tf("ERROR!return 0;if(tem p->child)/要删除的不能是文件 该命令只能删除目录，不可删除文件!n");/如仍有用户使用该目录，则

32、不能删除Y/N!n");printf("n该目录不为空，您确定要删除吗？GetI np ut(cmd,2);if(strc mp (cmd," rr)=O|strc mp (cmd,"N")=O) return 0;删除工作if(te mp-> pare nt=NULL) /不是第一个孩子temp->sibli ng_p rev->sibli ng_n ext=te mp->sibli ng_n ext;if(temp->sibling_next)/处理是最后一个兄弟的情况 temp->sibli ng_n

33、ext->sibli ng_p rev=te mp->sibli ng_prev; temp->sibli ng_p rev=te mp->sibli ng_n ext=NULL;/ifelse /第一个孩子if(temp->sibling_next)/处理是最后一个兄弟的情况 temp->sibli ng_n ext- >paren t=te mp->parent; temp->paren t->child=te mp->sibli ng_n ext;free(te mp); return 1;显示目录子函数int dirCo

34、md() if(strlen(Para2)>0) int sign=FindPath(Para2); / 查找路径if(sig n=0) return 0; elseprin tf("n%s>", p ath);if(cp !=root)prin tf("<DIR>if(cp->child=NULL) / 指定目录为空 return 0;tp=cp;tp=tp->child;/指定目录不为空，显示其所有子目录及文件名while(t P)%sn",".");if(t p->isdir) prin

35、tf(”elseprintf(”<DIR><FILE>%sn ”,t p->file name);%sn ”,t p->file name);tp=tp->sibli ng_n ext; return 0;创建文件函数int editComdO struct FileNode * tem p=CreateFileNode("",0,0);int sig n;struct FileNode *tp;if(strle n(P ara2)=0) / 路径不能为空printf("n命令格式有错误.n");return 0

36、;if(strle n(P ara2)>20) 长度检查printf("n文件名过长rr);return 0;/格式检查if (!(isal pha( Para20)| Para20='_'| Para20='0'| Para20=7')printf(”文件名格式有错！n”);/*文件首字母可以为字母'或数字或'_'或7'或回车'*/ return 0;sign=FindFilename(Para2);/ 获取文件名if(sig n=0)return 0;if(cp->isdir!=1) 如当

37、前指针指向的是文件，则报错prin tf("you cannot edit a file in un der a file!n"); return 0;/创建文件结点，并插入到指定目录下tp=CreateFileNode("",1,0);strc py(tp->file name,file name);tp->isdir=0;tp->i_n li nk=0;if(c p->child=NULL) tp->paren t=c p;tp->child=NULL;cp->child=t p;tp->sibli n

38、g_p rev=NULL;tp->sibli ng_n ext=NULL;else temp=cp;temp=temp->child;/用temp找到新结点插入处while(te mp->sibli ng_n ext ) /find the last sib ing nodetemp=temp->sibli ng_n ext;if(strcm p(te mp->file name,file name)=0&&temp->isdir=O) printf(”此文件名已存在，请重新输入n"); /重名报错 return 0;/找到了最后一

39、个结点temp->sibli ng_n ext=t p;tp-> paren t=NULL;tp->child=NULL;tp->sibli ng_p rev=te mp;tp->sibli ng_n ext=NULL;return 1;删除文件子函数int delComd() int sig n;struct FileNode *te mp;if(strle n(P ara2)=0) / 参数不能为空printf("n命令格式有错误.n");return 0;sig n=Fi ndFile name( Para2);获取文件名if(sig n

40、=0) return 0;if(cp->child) /用temp指向要删除的结点temp=cp->child;while(te mp->sibli ng_n ext&&(strcm p(temp->file name,file name)!=0|te mp->isdir!=0) temp=temp->sibli ng_n ext;if(strc mp (te mp->file name,file name)!=0) printf("不存在该文件!n");return 0;else printf（”不存在该文件!n&

41、quot;）;return 0;if（te mp->isdir!=0） 要删除的不能是目录printf（"ERROR!该命令只能删除文件，不可删除目录!n"）;return 0;if(tem p->i_nli nk!=0) /如仍有用户使用该文件，则不能删除printf(”还有用户共享了该文件，不能删除!n");return 0;删除工作if(te mp-> pare nt=NULL) /不是第一个孩子temp->sibli ng_p rev->sibli ng_n ext=te mp->sibli ng_n ext; if(t

42、emp->sibling_next)/处理是最后一个兄弟的情况temp->sibli ng_n ext->sibli ng_p rev=te mp->sibli ng_prev; temp->sibli ng_p rev=te mp->sibli ng_n ext=NULL;else /第一个孩子if(temp->sibling_next)/处理是最后一个兄弟的情况 temp->sibli ng_n ext- >paren t=te mp->parent; temp->paren t->child=te mp->si

43、bli ng_n ext;free(te mp); return 1;获取当前目录名子函数int GetDir(i nt begi n, char *p ath,char *curDir) int i=0;int len=strle n(p ath);while(!( pathbegi n='')|( pathbegi n=7') &&beg i* le n) curDiri+=p athbeg in+;curDiri='0'retur n begi n+1;/查找路径函数int FindP ath(char *ph) struct Fi

44、leNode *tem p; /struct FileNode *tp ,*te mp; char old pathIN PU T_LEN-COMMAND_LEN;un sig ned int i=0; /int i=0int sig n=1;/ph是根目录if(strcm p(p h,"/")=0) cp=root; strc py( path,"/"); return 1;temp=cp;strcpy(oldpath,path);/保留原路径和指针if(p h0=7')/指针指向根目录的左孩子cp=root->child;i+; / 滤

45、过'/'strc py( path,"/");else if(cp!=NULL&&cp!=root)strcat (p ath,"/");if(cp&&cp->child) if(cp->isdir)cp=cp->child;/指针指向当前目录的左孩子else printf(” 路径错误!n");return 0;while(i<=strle n(p h)&&cp) /继续查找指定路径，如遇到文件则报错int j=0;if(p hi=7'&&

46、amp;cp->child) i+; / 略过'/'if(cp->isdir)cp=cp->child; /继续查找下级目录else printf(” 路径错误!n");return 0;strcat (p ath,"/");while( phi!=7'&&i <=strle n(p h) / curpath记录当前要找的路径名curp athj=p hi;i+; j+;curpathj='0'while(strc mp(cp->file name,cur path)!=0|(c

47、 p->isdir!=1) )&&cp->sibli ng_n ext!=NULL) cp=cp->sibli ng_n ext; if(strc mp(cp->file name,cur path)=0)if(cp->isdir=0) strc py(p ath,old path);cp=temp;printf(”是文件不是目录.n");return 0;strcat (p ath,c p->file name);if(strc mp(cp->file name,cur path)!=O|c p=NULL) strc py(

48、p ath,old path);cp=temp;printf("输入路径错误n");return 0;return 1;/命令检查函数int CheckComma nd() if(strle n(P ara2)=0) printf(”命令语法不正确.n"); return 0;return 1;分解命令子函数int P arseComma nd() char Inpu tsIN PU T_LEN;int i=0,j=0,ch;un sig ned int k=0;prin tf("%s>", path);if(Get Inp ut(l n

49、pu ts,IN PU T_LEN)=-1) 获取输入printf(”输入行太长.n");return 0;P ara10=Para20='0'获取参数Para1，即操作名while(I npu tsi!=' '&&lnp utsi!='0'&&i <COMMAND_LEN-1) P ara1i=I np utsi;i+;P ara1i='0'if(i=(COMMAND_LEN-1) return 1;/ 输入命令太长if(Inputsi!='0') II获取参数2，

50、即路径文件名while(I np utsi=' '&&i<INPU T_LEN-1) i+; j=0; while(I npu tsi!='0'&&i<INPU T_LEN-1) Para2j=I npu tsi;i+; j+;Para2j='0'for(k=0;k<strle n(P ara1);k+)将操作名全部转换成小写字母ch=tolower(i nt)P ara1k);Para1k=ch;return 1;/执行命令函数void ExecuteComma nd() int sig n;根

51、据参数Para1调用相应的功能处理模块if(strc mp(P ara1,"cd")=0)sign=cdComd(); /cd 命令else if(strcm p(P ara1,"edit")=0)sign=editComd();/edit 命令else if(strcm p(P ara1,"md")=0)sig n=mdComd(); /else if(strcm p(P ara1,"del")=0)sign=delComd();/del 命令else if(strcm p(P ara1,"rd&quo

52、t;)=0)sig n=rdComd();else if(strc mp(P ara1,"dir")=0)sign=dirComd();/dir 命令/exit命令else if(strcm p(P ara1,"exit")=0)exit(0);elseprintf(”命令错误，请重试n"); /命令输入不正确，报错int mai n() Init(); II初始化文件树whileif(P arseComma nd()分解命令ExecuteComma nd();/ 执行命令 return 0;六.运行结果1显示根目录下所有文件和目录I E:0Sa300205Debug1sjtX 文畔管瑾套