C语言实现简单文件系统模拟

这篇文章展示了一个使用C语言模拟简单文件系统的程序。该程序可以创建、删除文件和目录，并支持打印文件系统结构。程序使用结构体来表示文件、目录和整个文件系统。

代码c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>

#define MAX_FILENAME_LENGTH 100#define MAX_FILE_COUNT 100#define MAX_DIR_COUNT 100

// 文件结构体typedef struct { char name[MAX_FILENAME_LENGTH]; int size;} File;

// 目录结构体typedef struct { char name[MAX_FILENAME_LENGTH]; int file_count; File files[MAX_FILE_COUNT];} Directory;

// 文件系统结构体typedef struct { int dir_count; Directory dirs[MAX_DIR_COUNT];} FileSystem;

// 打印文件信息void print_file(File file) { printf('%s (%d bytes) ', file.name, file.size);}

// 打印目录信息void print_directory(Directory dir) { printf('%s: ', dir.name); for (int i = 0; i < dir.file_count; i++) { printf(' '); print_file(dir.files[i]); }}

// 打印文件系统信息void print_filesystem(FileSystem fs) { for (int i = 0; i < fs.dir_count; i++) { print_directory(fs.dirs[i]); }}

// 查找目录int find_directory(FileSystem fs, char* name) { for (int i = 0; i < fs.dir_count; i++) { if (strcmp(fs.dirs[i].name, name) == 0) { return i; } } return -1;}

// 查找文件int find_file(Directory dir, char* name) { for (int i = 0; i < dir.file_count; i++) { if (strcmp(dir.files[i].name, name) == 0) { return i; } } return -1;}

// 添加目录void add_directory(FileSystem* fs, char* name) { if (fs->dir_count >= MAX_DIR_COUNT) { printf('Error: Maximum directory count reached. '); return; } int index = find_directory(*fs, name); if (index != -1) { printf('Error: Directory already exists. '); return; } Directory dir; strcpy(dir.name, name); dir.file_count = 0; fs->dirs[fs->dir_count] = dir; fs->dir_count++;}

// 添加文件void add_file(FileSystem* fs, char* dir_name, char* name, int size) { int dir_index = find_directory(fs, dir_name); if (dir_index == -1) { printf('Error: Directory not found. '); return; } Directory dir = &fs->dirs[dir_index]; if (dir->file_count >= MAX_FILE_COUNT) { printf('Error: Maximum file count reached. '); return; } int index = find_file(*dir, name); if (index != -1) { printf('Error: File already exists. '); return; } File file; strcpy(file.name, name); file.size = size; dir->files[dir->file_count] = file; dir->file_count++;}

// 删除目录void remove_directory(FileSystem* fs, char* name) { int index = find_directory(*fs, name); if (index == -1) { printf('Error: Directory not found. '); return; } for (int i = index; i < fs->dir_count - 1; i++) { fs->dirs[i] = fs->dirs[i + 1]; } fs->dir_count--;}

// 删除文件void remove_file(FileSystem* fs, char* dir_name, char* name) { int dir_index = find_directory(fs, dir_name); if (dir_index == -1) { printf('Error: Directory not found. '); return; } Directory dir = &fs->dirs[dir_index]; int index = find_file(*dir, name); if (index == -1) { printf('Error: File not found. '); return; } for (int i = index; i < dir->file_count - 1; i++) { dir->files[i] = dir->files[i + 1]; } dir->file_count--;}

// 主函数int main() { FileSystem fs; fs.dir_count = 0;

// 添加目录    add_directory(&fs, 'Documents');    add_directory(&fs, 'Pictures');    add_directory(&fs, 'Music');

// 添加文件    add_file(&fs, 'Documents', 'report.txt', 1024);    add_file(&fs, 'Pictures', 'vacation.jpg', 2048);    add_file(&fs, 'Music', 'song.mp3', 4096);

// 打印初始文件系统    printf('Initial filesystem:

'); print_filesystem(fs);

// 删除文件    remove_file(&fs, 'Pictures', 'vacation.jpg');        // 打印删除文件后的文件系统    printf('

Filesystem after removing vacation.jpg: '); print_filesystem(fs);

// 删除目录    remove_directory(&fs, 'Music');

// 打印删除目录后的文件系统    printf('

Filesystem after removing Music directory: '); print_filesystem(fs);

return 0;}

代码解释

结构体定义

File 结构体：表示文件，包含文件名 name 和文件大小 size。* Directory 结构体：表示目录，包含目录名 name，文件数量 file_count 和文件列表 files。* FileSystem 结构体：表示整个文件系统，包含目录数量 dir_count 和目录列表 dirs。

函数解释

print_file 函数：打印文件信息，包括文件名和大小。* print_directory 函数：打印目录信息，包括目录名和目录下的文件信息。* print_filesystem 函数：打印整个文件系统的信息，遍历所有目录并打印目录信息。* find_directory 函数：根据目录名查找目录，返回目录索引，如果未找到则返回 -1。* find_file 函数：根据文件名在指定目录下查找文件，返回文件索引，如果未找到则返回 -1。* add_directory 函数：添加新目录到文件系统中。* add_file 函数：添加新文件到指定目录下。* remove_directory 函数：从文件系统中删除指定目录。* remove_file 函数：从指定目录下删除指定文件。

程序运行结果

Initial filesystem:Documents: report.txt (1024 bytes)Pictures: vacation.jpg (2048 bytes)Music: song.mp3 (4096 bytes)

Filesystem after removing vacation.jpg:Documents: report.txt (1024 bytes)Pictures:Music: song.mp3 (4096 bytes)

Filesystem after removing Music directory:Documents: report.txt (1024 bytes)Pictures:

总结

这个简单的程序演示了如何使用C语言模拟文件系统。你可以根据自己的需要扩展这个程序，例如添加更多功能，如文件读写、权限管理等。