模拟文件管理系统

一．设计说明设计实现一个简单的模拟文件管理系统，包括目录文件、普通文件、i结点和存储区，具体要求如下：（1）程序初始化时应构造如图1－1所示的目录结构。

图1－1 初始目录树（2）在此模拟文件管理系统中可以实现的操作有：改变目录：cd＜目录名＞，工作目录转移到指定的目录下。

目录不存在时，给出错误信息。

创建文件：edit＜文件名＞，创建一个指定名字的新文件，即在目录中增加一项，不考虑文件的内容。

对于重名文件给出错误信息。

删除文件：del＜文件名＞，当没在用户使用指定文件时，将其删除。

文件不存在时给出错误信息。

显示目录：dir＜目录名＞，显示指定目录下的全部文件和第一级子目录，如果没有指定目录名，则显示当前目录下的相应内容。

创建目录：md＜目录名＞，在指定路径下创建指定的目录，如没有指定路径，则在当前目录下创建指定的目录。

对于重名目录给出错误信息。

删除目录：rd＜目录名＞，删除指定目录及其下的全部文件和子目录。

如果指定目录为空，可直接删除，否则给出用户提示是否删除。

其他说明：＜目录名＞和＜文件名＞都支持全路径名和相对路径名。

文件名由目录结构中各级文件名分量排列构成，各分量间用“/”隔开。

输入exit命令可退出此模拟文件管理系统。

二．工作原理2.1 编译工具本程序使用的函数均为标准C库函数，可以由任何支持标准C的编译器编译运行。

已经通过测试的编译环境如下：Windows平台：Visual C++ 6.0使用方法：用VC6打开fileSys.c文件，执行Build,根据对话框提示创建工程文件。

Build完成即可用Execute运行程序。

Linux平台: Gcc 2.96使用方法：到fileSys.c所在路径下，执行命令gcc-o fileSys fileSys.c生成可执行文件fileSys，执行./fileSys运行程序。

2.2 相关说明支持相对路径和绝对路径：相对路径如“cd user/file1↙”，“dir↙”绝对路径如“cd /user/file1”（root指根目录）、“cd /user/file1↙”、“cd/↙”（表示对根目录操作）如果命令或路径出错会有详尽的提示。

在新建文件或目录中，若文件名或目录名同名的文件或目录下已存在，则创建失败并给以提示。

CD命令中，如果遇到路径错误，将报错，并保持在当前路径下等待下一次命令。

如果有命令格式或者文件目录格式有错，系统将报错，并提示用户，允许重试。

不允许对文件操作的命令与对目录操作的命令混用，否则报错。

本系统采用了动态分布存储空间的链表结构，所以对文件数目没有明确限制，只受系统资源制约。

Exit为退出系统命令，该命令不能接目录名。

在6个命令中，只有dir可接空路径名，表示对当前目录的操作，其他的将会对命令格式的错误情况报错。

三．详细设计3.1程序框架及函数调用关系函数之间的关系如图3－1所示，每个函数的说明如下：Main(): 主函数CdComd(): 改变目录功能处理EditComd(): 创建文件功能处理DelComd(): 删除文件功能处理RdComd(): 删除目录功能处理Dircomd(): 显示目录功能处理Mdcomd(): 创建目录功能处理Init(): 初始化文件树ParseCommand(): 接受输入的命令并将其分解成操作名和路径文件名ExecuteCommand(): 执行命令，根据参数Paral，调用相应的功能处理模块；若输入命令有误，则报错图3－1 调用关系图FindPath(): 查找参数ph所指向的路径FindFileName(): 从参数para2中找到要建立或删除的子目录，文件名，并调用查找路径子函数把指针指向其父亲结点CreateFileNode(): 创建结点GetInput(): 缓冲区安全输入子函数，如果输入超过缓冲区长度，则截取前[缓冲区长度-1]位，最后一位补“/0”CheckCommand(): 命令检查GetDir(): 获取当前目录名Trim(): 对命令进行格式处理，即去掉空格等3.2数据结构及相应算法整个文件系统采用二叉树型存储结构，如图3-2所示图3－2 初始目录树每一个结点的结构如下：Struct FileNode{Char filename[FILENAME_LEN]; //文件名/目录名int isdir; //目录文件识别标志int i_nlind; //文件的链接数int adr; //文件的地址Struct FileNode *parent,*child; //指向父亲的指针和指向左孩子的指针Struct FileNode *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};3.3程序流程图本程序中共包含一个主函数和16个子函数，这里仅对其中的9个函数用流程图来进行详细说明。

（1） Main()主函数（见图3－3）图3－3 主程序流程图（2）FindFileName()子函数：获取文件或目录名，并调用查找路径子函数把指针指向其父亲结点（见图3－4）图3－4 FindFileName（）（3）ParseCommand()分解命令子函数（见图3－5）图3－5 ParseCommand()（4）FindPath():查找路径子函数，ph是路径名参数（见图3－6）图3－6 FindPath()（5）CdComd():cd改变目录功能处理子函数（见图3－7）图3－7 CdComd()（6）EditComd():edit创建文件功能处理子函数（见图3－8）图3－8 EditComd()（7）DelComd():del删除文件功能处理子函数（见图3－9）图3－9 DelComd()（8）RdComd():rd删除目录功能处理子函数（见图3－10）图3－10 RdComd()（9）DirComd():dir显示目录功能处理子函数（见图3－11）图3－11 DirComd()3.4程序源代码#include <stdio.h>#include <iostream.h>#include <string.h>#include <ctype.h>#include <stdlib.h>#define FILENAME_LEN 21#define INPUT_LEN 81#define COMMAND_LEN 11//结点结构struct FileNode{char filename[FILENAME_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 *parent, *child;//指向父亲的指针和指向左孩子的指针struct FileNode *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.};void Init();//初始化文件树int ParseCommand();//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 delComd();//处理del命令int rdComd();//处理rd命令int dirComd();//处理dir命令int mdComd();//处理md命令int FindPath(char *ph);//寻找参数ph所指向的路径//从参数Para2中找到要建立或删除的文件、目录名，并把指针指向其父亲结点int FindFilename(char Para2[]);struct FileNode* CreateFileNode(char filename[],int isdir,int i_nlink);//创建结点int GetInput(char* buffer,unsigned int buffer_len);//获取输入int CheckCommand();//命令检查int GetDir(int begin,char* path,char* curDir);//获取路径void Trim(char* str);struct FileNode *cp, *tp, *root,*upper;char path[INPUT_LEN-COMMAND_LEN];//记录当前走过的路径char curpath[INPUT_LEN-COMMAND_LEN],Para1[COMMAND_LEN],Para2[INPUT_LEN-COMMAND_LEN],tmppath[INPUT_LEN-COMMAND_LEN];char filename[FILENAME_LEN],dirname[FILENAME_LEN],tmp;unsigned int i,j;//主函数int main(){Init();//初始化文件树while(1){if(ParseCommand())//分解命令ExecuteCommand();//执行命令}}//执行命令子函数void ExecuteCommand(){int sign;//根据参数Para1调用相应的功能处理模块if(strcmp(Para1,"cd")==0)sign=cdComd(); //cd命令else if(strcmp(Para1,"edit")==0)sign=editComd(); //edit命令else if(strcmp(Para1,"del")==0)sign=delComd(); //del命令else if(strcmp(Para1,"dir")==0)sign=dirComd(); //dir命令else if(strcmp(Para1,"md")==0)sign=mdComd(); //md命令else if(strcmp(Para1,"rd")==0)sign=rdComd(); //rd命令else if(strcmp(Para1,"exit")==0)exit(0); //exit命令elseprintf("命令错误,请重试\n"); //命令输入不正确，报错}//创建结点struct FileNode* CreateFileNode(char filename[],int isdir,int i_nlink){//申请结点空间struct FileNode* node=(struct FileNode*)malloc(sizeof(struct FileNode));//相应内容赋初值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;return node;}//初始化文件树void Init(){struct FileNode *binNode,*usrNode,*unixNode,*etcNode,*libNode,*userNode,*binNode2,*liuNode,*sunNode,*ftiNode;strcpy(path,"/"); //根目录写入当前路径//创建文件树的结点binNode=CreateFileNode("bin",1,0);usrNode=CreateFileNode("usr",1,0);unixNode=CreateFileNode("unix",0,0);etcNode=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);//结点相应内容赋值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=etcNode;etcNode->parent=NULL;etcNode->child=NULL;etcNode->sibling_prev=unixNode;etcNode->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int FindFilename(char Para2[]){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';else Para2[i]='\0';j--;//filename逆转，获得正确的文件或目录名for(i=0;i<strlen(filename)/2;i++,j--){tmp=filename[i];filename[i]=filename[j];filename[j]=tmp;}//查找路径if(strlen(Para2)>0){int sign=FindPath(Para2);if(sign==0) return 0;}return 1;}//缓冲区安全输入子函数//如果输入超过buffer_len，则截取前buffer_len-1长度的输入，//buffer_len处字符用'/0'代替int GetInput(char* buffer,unsigned int buffer_len){unsigned int count=0;while(count<buffer_len){if((buffer[count]=getchar())==10){buffer[count]='\0';return count;}count++;}while(getchar()!=10);buffer[buffer_len-1]='\0';return -1;}//分解命令子函数int ParseCommand(){char Inputs[INPUT_LEN];int i=0,j=0,ch;unsigned int k=0;printf("%s>",path);//获取输入if(GetInput(Inputs,INPUT_LEN)==-1){printf("输入行太长。