1、实验概述

实现多用户文件系统，每次用户可保存多个文件，一次运行用户可打开5个文件。
实现文件的相关操作，包括创建、删除、打开、关闭以及读写功能。
采用二级目录，设置主目录MFD、用户文件目录UFD。
设置文件权限保护码：1-可执行，2-只读，3-只写。
实现用户登录、退出、退出系统等操作。
为简化程序，不对用户信息进行保存，即每次运行，文件系统都相当于初始化一次。

2、结构体设计

（1）用户users

typedef struct users

{

char name[8]; //用户名

char pwd[10]; //密码

}users;

（2）主文件目录MFD

struct MFD{ // 主文件目录

string u_name; // 用户名

int addr; // 指向子目录指针

}mfd[10];

（3）用户文件目录UFD

struct UFD{ // 用户文件目录

File file[1000];

string u_name; // 用户名

int id; // 文件的总数

int cnt; // 用户文件存在的个数

int open_cnt; // 用户打开文件个数，最大为k

void init() ; //初始化数据项

void create() ; //创建用户文件

void del(int pos); //删除用户文件

void open(int pos); //打开文件

void close(int pos); //关闭文件

void read(int pos); //读文件

void write(int pos); //写文件

int Find(string name);//根据文件名查找文件

}ufd[10];

（4）文件File

struct File{

string name; // 文件名

bool exist; // 0表示文件已经删除，1表示文件存在

bool state; // 0表示文件处于关闭状态，1表示打开状态

int protect; // 1表示只执行，2表示只读，3表示只写，4表示可读可写

string content; // 文件内容

void create(); //创建

void del(); //删除

bool open(); //打开

bool close(); //关闭

void read(); //读

void write(); //写

};

3、文件系统的流程图

4、代码实现

（1）User.h

头文件里新加用户信息，用于登录，这种实现方法简单，用户信息固定。

当然，也可以尝试建立一个文件存储用户信息，登陆时将输入的账号密码与文件已有数据比较，只是考虑到这次实验的重点在于体验多用户系统，故而一切从简。

typedef struct users
{char    name[8];char    pwd[10];
}users;
users usrarray[8] =
{
"usr1","usr1",
"usr2","usr2",
"usr3","usr3",
"usr4","usr4",
"usr5","usr5",
"usr6","usr6",
"usr7","usr7",
"usr8","usr8",
};

（2）UFD.h等只是上述的结构体，无追加内容

（3）File.h

struct File{string name; // 文件名bool exist; // 0表示文件已经删除，1表示文件存在bool state; // 0表示文件处于关闭状态，1表示打开状态int protect; // 1表示只执行，2表示只读，3表示只写，4表示可读可写string content; // 文件内容void create();void del();bool open();bool close();void read();void write();
};
void File::create(){cout << "请输入文件名与文件权限(1只执行 2只读 3可写): "; cin >> name >> protect;cout << "请输入文件内容: "; cin >> content;exist = 1;state = 0;
}
void File::del(){exist = 0;
}
bool File::open(){if(protect == 1) { cout << "打开失败，该文件为只执行文件！" << endl; return 0;}else if(state == 1) { cout << "该文件已处于打开状态" << endl; return 0;}else { state = 1; cout << "打开成功" << endl; return 1;}
}
bool File::close(){if(state == 0) { cout << "该文件已处于关闭状态" << endl; return 0;}else { state = 0; cout << "关闭成功" << endl; return 1;}
}
void File::read(){if(protect == 1) { cout << "读文件失败，该文件为只执行文件！" << endl; }else { cout << content << endl;}
}
void File::write(){if(protect==1 || protect==2) { cout << "写文件失败，该文件不可写" << endl;}else {string cont; cout << "请输入写入内容: "; cin >> cont;content=cont; cout << "写入成功！" << endl;}
}

（4）main.cpp

#include <iostream>
#include<stdlib.h>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <string>#include "File.h"
#include "User.h"using namespace std;struct MFD{ // 主文件目录string u_name; // 用户名int addr; // 指向子目录指针
}mfd[10];
int mfdcnt = 8; // 用户数
int k = 5; // 每个用户最多打开的文件数
struct UFD{ // 用户文件目录File file[1000];string u_name; // 用户名int id; // 文件的总数int cnt; // 用户文件存在的个数int open_cnt; // 用户打开文件个数，最大为kvoid init() { cnt=0; open_cnt=0; id=0;}void create() { file[id].create(); cnt++; id++;}void del(int pos) { file[pos].del(); cnt--;}void open(int pos) {if(open_cnt == k) cout<<"您已经打开了"<<k<<"个文件，不能再打开了" << endl;else {if(file[pos].open() == 1) open_cnt++;}}void close(int pos) { if(file[pos].close() == 1) open_cnt--; }void read(int pos) { file[pos].read(); }void write(int pos) { file[pos].write(); }int Find(string name) {int pos = -1;  // 需要操作文件的位置for(int i=0; i<id; i++)if(file[i].exist==1 && file[i].name==name) return pos=i;cout << "找不到该文件，请检查文件名\n";return pos;}
}ufd[10];void see(string u_name){int addr = -1;for(int i=0; i<mfdcnt; i++){if(mfd[i].u_name == u_name) addr = mfd[i].addr;}if(addr == -1) { cout << "没有该用户" << endl;}else{UFD user = ufd[addr];cout << "********************用户名" << u_name << "********************\n";cout << "文件个数: " << user.cnt << "\t文件打开数: " << user.open_cnt << endl;cout << "文件名\t文件状态\t文件权限\t文件内容\n";for(int i=0; i<user.id; i++){File f = user.file[i];if(f.exist == 0) continue;cout << f.name << "\t";if(f.state == 0) cout << "关闭\t\t";else cout << "打开\t\t";if(f.protect == 1) cout << "只执行\t\t";else if(f.protect == 2) cout << "只读\t\t";else if(f.protect == 3) cout << "可写\t\t";cout << f.content << endl;}}
}
void menu(){printf("************* 操作目录        *****************\n");printf("************* 0: 退出         *****************\n");printf("************* 1: 创建文件     *****************\n");printf("************* 2: 删除文件     *****************\n");printf("************* 3: 打开文件     *****************\n");printf("************* 4: 关闭文件    *****************\n");printf("************* 5: 读文件      *****************\n");printf("************* 6: 写文件      *****************\n");printf("************* 7: 查看UFD      *****************\n");printf("************* 8: 退出当前用户      *****************\n");
}
void operate(){string u_name;cout << "请输入登入用户名称: "; cin >> u_name;int u_id = -1;for(int i=0; i<mfdcnt; i++){if(mfd[i].u_name == u_name){while(1){cout<<"输入密码：";   string pwd; cin>>pwd;if(pwd == usrarray[i].pwd){cout<<"密码正确，登入成功！"<<endl;u_id = mfd[i].addr;break;}else{cout<<"密码错误。"<<endl;}}}}if(u_id == -1) { cout << "没有该用户" << endl; return ;}system("pause");while(1){system("cls");menu();int op; cin >> op;if(op == 0) break;if(op == 1) ufd[u_id].create();else if(op == 7) see(u_name);else if(op == 8){cout << "请输入登入用户名称: "; cin >> u_name;for(int i=0; i<mfdcnt; i++){if(mfd[i].u_name == u_name){while(1){cout<<"输入密码：";   string pwd; cin>>pwd;if(pwd == usrarray[i].pwd){cout<<"密码正确，登入成功！"<<endl;u_id = mfd[i].addr;break;}else{cout<<"密码错误。"<<endl;}}}}}else {string name;cout << "请输入操作文件名: "; cin >> name;int pos = ufd[u_id].Find(name);if(pos == -1) continue;if(op == 2) ufd[u_id].del(pos);else if(op == 3) ufd[u_id].open(pos);else if(op == 4) ufd[u_id].close(pos);else if(op == 5) ufd[u_id].read(pos);else if(op == 6) ufd[u_id].write(pos);}system("pause");}
}
void InitUser(){for(int i=0; i<mfdcnt; i++){mfd[i].u_name = usrarray[i].name;  mfd[i].addr = i;ufd[i].u_name = usrarray[i].name;}
}
int main(){cout << "当前用户数m: "; cout<< mfdcnt<<endl;cout << "用户最多可以打开的文件数: "; cout<<k<<endl;InitUser();while(1){operate();cout << "还要继续操作吗? (0 or 1): ";int op; cin >> op; if(op == 0) break;}
}

4、一些测试截图

（1）登录usr1

（2）在usr1用户目录下创建文件test1，权限为只读；test2，权限为可写

（3）查看usr1用户主目录下文件

（4）切换用户，重复创建文件，查看文件过程

5、总结

本篇博客内容只是对多用户文件系统的一个简单模拟。简易文件系统的功能基本都实现了。在文件系统中，可以进行用户切换、用户登录、在用户文件目录下进行文件的相关操作、显示用户的UFD等。

但是，其实本文件系统还是有提升空间，因为文件系统没有实现信息存储功能，运行结束后，不存储用户信息以及用户的文件信息，每次运行都相当于初始化一遍。

仅供参考，谢谢。

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