操作系统实训_基于多级目录的文件管理系统

1、实训报告：github实训报告

2、代码：

//基于多级文件目录的文件管理系统
#include<bits/stdc++.h>
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <ctime>
#include <cstdio>
#define endl '\n'
using namespace std;

const int N = 1e4 + 10;
const int M = 110;
struct file{
    string name;
    vector<string> vet; //当前文件中存储的内容
    string where;//用来记录当前文件的位置
    int year,month,day,hour,minute,seconds;
    int _size;
}b[N];
struct directory{
    string name;
    vector< pair<string,int> > hold;//记录当前文件存储的文件,pair表示当前的存储是文件还是目录
    map<string,int> is_file; //当前目录下是否存在某个名字的文件
    map<string,int> is_directory; //当前目录下是否存在某个目录
    string where;//用来记录当前目录的位置
    string pre;//上一个文件，用来回到上一个目录
    int year,month,day,hour,minute,seconds;
    int _size;
}a[N];
vector< pair<string,int> > fid[N];//存储某个名字所有出现的位置，如果second = 0，表示已经被删除
map<string,int > file_directory;//找到某个文件或者目录存储的位置
int cnt;//表示每个名字对应的位置
int cnt1, cnt2;//表示存储的文件和目录的位置
int pos = 0;//表示当前所在目录的坐标
char place[N];//表示当前位置
//1表示目录，0表示文件

void manage();

//改变字符显示颜色
void COLOR_PRINT(const char* s, int color){
    HANDLE handle = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
    SetConsoleTextAttribute(handle, FOREGROUND_INTENSITY | color);
    printf(s);
    SetConsoleTextAttribute(handle, FOREGROUND_INTENSITY | 7);
}


void get_systime(int tmp_stt, int tmp_cnt){ //tmp_cnt表示要进行操作的文件或目录的位置
    time_t rawtime;
    struct tm *ptminfo;
    time(&rawtime);
    ptminfo = localtime(&rawtime);
    if(tmp_stt == 1){ //为1表示要对目录时间信息进行更新
        a[tmp_cnt].year = ptminfo->tm_year + 1900;
        a[tmp_cnt].month = ptminfo->tm_mon + 1;
        a[tmp_cnt].day = ptminfo->tm_mday;
        a[tmp_cnt].hour = ptminfo->tm_hour;
        a[tmp_cnt].minute = ptminfo->tm_min;
        a[tmp_cnt].seconds = ptminfo->tm_sec;
    }
    else{ //为0表示要对文件时间信息进行更新
        b[tmp_cnt].year = ptminfo->tm_year + 1900;
        b[tmp_cnt].month = ptminfo->tm_mon + 1;
        b[tmp_cnt].day = ptminfo->tm_mday;
        b[tmp_cnt].hour = ptminfo->tm_hour;
        b[tmp_cnt].minute = ptminfo->tm_min;
        b[tmp_cnt].seconds = ptminfo->tm_sec;
    }
}

//该函数用来获取目录和文件的大小
int get_size(int id, int tmp_cnt){//tmp_cnt为目录或文件所在存储位置
    int sum = 0;
    if(id == 1){ //获取目录的大小
        sum = a[tmp_cnt].is_file.size() + a[tmp_cnt].is_directory.size();
    }
    else{ //获取文件的大小
        for(int i = 0; i < b[tmp_cnt].vet.size(); i++){
            sum += b[tmp_cnt].vet[i].size();
        }
    }
    return sum;
}

//实现目录打开功能
void open(string poss){ //poss表示要打开的目录的名字
    if(poss == ".."){ //linux命令行，cd ..表示返回上一级目录
        if(pos >= 1) pos --;
        else{
            cout <<"wrong: wrong return!" << endl;
        }
    }
    else{//判断当前目录中是否含有要打开的目录文件
        if(a[pos].is_directory.find(poss) == a[pos].is_directory.end()){
            cout <<"-bash: cd: " << poss <<" : Not a directory" << endl;
        }
        else{
            pos = a[pos].is_directory[poss];
        }
    }
    manage();
}

//该函数用来实现新建目录功能
void mkdir(string poss){ //poss表示所要新建的目录的名字
    if(a[pos].is_directory.find(poss) != a[pos].is_directory.end()){
        cout <<"warning: duplicate directories!"<< endl;
    }
    else{
        cnt1 ++;
        string tmp_pos = a[pos].where;
        tmp_pos += "/";
        tmp_pos += a[pos].name;
        if(file_directory.find(poss) == file_directory.end()){
            cnt ++;
            file_directory[poss] = cnt;
            fid[cnt].push_back({tmp_pos,1});
        }
        else{
            int x = file_directory[poss];
            fid[cnt].push_back({tmp_pos,1});
        }
        a[cnt1].name = poss;
        a[cnt1].where = tmp_pos;
        get_systime(1,cnt1); //获取新建目录时的系统时间
        a[pos].hold.push_back({poss,1});
        a[pos].is_directory[poss] = cnt1;
        a[cnt1].pre = a[pos].name;
    }
    manage();
}
//该函数用来实现新建文件功能
void touch(string name, int stt){ //name表示所要新建的文件名
    string tmp_pos = a[pos].where;
    tmp_pos += "/";
    tmp_pos += a[pos].name;
    if(file_directory.find(name) == file_directory.end()){//查找和判断
        cnt ++;
        file_directory[name] = cnt;
        fid[cnt].push_back({tmp_pos,1});
    }
    else{
        int x = file_directory[name];
        fid[x].push_back({tmp_pos,1});
    }
    if(a[pos].is_file.find(name) != a[pos].is_file.end()){
        cout <<"warning: duplicate files!" << endl;
        manage();
    }
    cnt2 ++;//更新相应数据结构
    b[cnt2].where =tmp_pos;
    b[cnt2].name = name;
    get_systime(0,cnt2); //获取新建文件时的系统时间
    a[pos].hold.push_back({name,0});
    a[pos].is_file[name] = cnt2;
    if(stt == 1)
        manage();
    else return;
}

void echo(string st){//st表示想要写到文件中的信息
    string s;
    s.clear();
    string postion;
    postion.clear();
    int i = 0;
    for(i = 1; i < st.size(); i++){
        if(st[i] == '"'){
            break;
        }
        s += st[i];
    }
    for(i = i + 2; i < st.size(); i++){
        postion += st[i];
    }
    if(a[pos].is_file.find(postion) == a[pos].is_file.end()){
            //查找所想要写入的文件是否存在，不存在进行创建文件和写入
        if(a[pos].is_directory.find(postion) == a[pos].is_directory.end()){
            touch(postion, 0);
            b[cnt2].vet.push_back(s);
            cout << b[cnt2]._size << endl;
        }
        else{
            cout <<"wrong: Illegal naming!" << endl;
        }
    }
    else{ //存在的话，直接查询文件位置，然后进行信息写入即可
        int x = a[pos].is_file[postion];
        b[x].vet.push_back(s);
    }
    manage();
}
//该函数实现正向读取文件内容
void cat(string poss){ //poss表示
    if(a[pos].is_file.find(poss) == a[pos].is_file.end()){ //如果找不到文件就报错
        cout <<"cat " << poss <<": No such file or directory" << endl;
    }
    else{//找到文件直接正向读取文件信息即可
        int x = a[pos].is_file[poss];
        for(int i = 0; i < b[x].vet.size(); i++){
            cout << b[x].vet[i] << endl;
        }
    }
    manage();
}
//该函数实现反向读取文件内容
void tac(string poss){
    if(a[pos].is_file.find(poss) == a[pos].is_file.end()){
        cout <<"cat " << poss <<": No such file or directory" << endl;
    }
    else{
        int x = a[pos].is_file[poss];
        for(int i = b[x].vet.size() - 1; i >= 0; i--){
            cout << b[x].vet[i] << endl;
        }
    }
    manage();
}

void show(string order){ //order表示展示命令
    int tmp_tot = 0;
    if(order == "all"){ //如果展示命令为all，则展示粗略包含信息
        for(int i = 0; i < a[pos].hold.size(); i++){
            string st = a[pos].hold[i].first;
            char tmp[M];
            memset(tmp, 0, sizeof tmp);
            for(int j = 0; j < st.size(); j++){
                tmp[j] = st[j];
            }
            if(a[pos].hold[i].second == 0){
                COLOR_PRINT(tmp,7);
                tmp_tot ++;
                cout <<" ";
            }
            else{
               COLOR_PRINT(tmp,1);
               tmp_tot ++;
               cout <<" ";
            }
        }
        if(tmp_tot == 0) cout <<"warning:is null";
        cout << endl;
    }
    else{ //如果为-l,则展示详细信息，包括建立时间，大小和名称
        for(int i = 0; i < a[pos].hold.size(); i++){
            string st = a[pos].hold[i].first;
            char tmp[M];
            memset(tmp, 0, sizeof tmp);
            for(int j = 0; j < st.size(); j++){
                tmp[j] = st[j];
            }
            int tmp_pos;
            if(a[pos].hold[i].second == 1){
                if(a[pos].is_directory.find(st) != a[pos].is_directory.end()) tmp_pos = a[pos].is_directory[st];
                else continue;
                if(tmp_tot == 0){ //输出目录的相关信息
                    printf("create time\t\tsize\tname\n");
                }
                printf("%02d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d\t",a[tmp_pos].year,a[tmp_pos].month, a[tmp_pos].day,
                a[tmp_pos].hour, a[tmp_pos].minute,a[tmp_pos].seconds);
                cout << get_size(1,tmp_pos)<<'\t';
                COLOR_PRINT(tmp,7);
                tmp_tot ++;
                cout << endl;
            }
            else{ //输出文件的相关信息
               if(a[pos].is_file.find(st) != a[pos].is_file.end()) tmp_pos = a[pos].is_file[st];
               else continue;
               if(tmp_tot == 0){
                    printf("create time\t\tsize\tname\n");
                }
               printf("%02d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d\t",b[tmp_pos].year,b[tmp_pos].month, b[tmp_pos].day,
                b[tmp_pos].hour, b[tmp_pos].minute,b[tmp_pos].seconds);
                cout <<  get_size(0,tmp_pos)<<'\t';
               COLOR_PRINT(tmp,1);
               tmp_tot ++;
                cout << endl;
            }
        }
        if(tmp_tot == 0) cout <<"warning:is null" << endl;
    }
    manage();
}

void find_where(string name){ //寻找名称为name的文件和目录
    int tmp_tot = 0;
    if(file_directory.find(name) == file_directory.end()){ //如果找不到，输出提示信息
        cout << "can't find!" << endl;
    }
    else{//找到了，遍历进行输出
        int x = file_directory[name];
        for(int i = 0; i < fid[x].size(); i++){
            if(fid[x][i].second == 1){
                cout << fid[x][i].first << endl;
                tmp_tot ++;
            }
        }
        //找不到，输出错误提示信息
        if(tmp_tot == 0) cout <<"can't find!" << endl;
    }
    manage();
}

void manage(){
    string order1,order2;
    COLOR_PRINT("/home/user@LAPTOP-MFH2B9V0:",2);
    string tmp_st = a[pos].where;
    tmp_st +="/";
    tmp_st += a[pos].name;
    memset(place, 0, sizeof place);
    for(int i = 0; i < tmp_st.size(); i++){
        place[i] = tmp_st[i];
    }
    COLOR_PRINT(place,1);
    cout << "$ ";
    cin >> order1 >> order2;
    if(order1 == "mkdir"){ //新建目录指令
        mkdir(order2);
    }
    else if(order1 == "touch"){//新建文件指令
        touch(order2, 1);
    }
    else if(order1 == "cd"){//打开目录/返回上一级目录
        open(order2);
    }
    else if(order1 == "echo"){//写入信息到文件中去
        echo(order2);
    }
    else if(order1 == "cat"){//正向读取文件
        cat(order2);
    }
    else if(order1 == "tac"){//反向读取文件
        tac(order2);
    }
    else if(order1 == "ls"){//展示目录中所含的文件、子目录信息
        show(order2);
    }
    else if(order1 == "find"){//按名查找
        find_where(order2);
    }
    else{
        cout <<"command '" << order1 <<"' not found" << endl; //指令不存在报错
    }
    manage();
}

signed main(){
    //一些初始化操作
    cout <<"Welcome to OS_work Page (Design Based on Linux)" << endl;
    cout <<endl;
    a[0].name = "user";
    file_directory["~/home"] = 0;
    a[0].where = "~/home";
    place[0] = '~';
    manage();
    return 0;
}