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①设计一个n个用户的文件系统,每次用户可保存m个文件,用户在一次运行中只能打开一个文件,对文件必须设置保护措施,且至少有create、delete、open、close、read、write等命令。 ②程序采用二级文件目录,即设置主目mfd(包括用户名和指向文件目录的指针)和用户文件目录ufd(即文件目录,包括文件名,保护码,文件长度等)。另外,为打开文件设置了运行文件目录(afd,文件执行读命令或写命令之前,把相关文件目录信息调入afd)。在执行读写命令时,需改读写指针。 ③文件保护简单使用了三位保护码:分别代表读、写、执行的权限。对应位为1,对应位为0,则表示不允许读写、执行。 ④程序中使用的主要设计结构如下:主文件目录和用户文件目录(mfd、ufd)、打开文件目录(afd)(即运行文件目录) 使用c++编程

为了实现上述需求,我们可以设计一个简单的文件系统。以下是C++代码实现: ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <string> #include <unordered_map> // 文件保护码 enum Protection { READ = 1 << 2, // 0100 WRITE = 1 << 1, // 0010 EXECUTE = 1 << 0 // 0001 }; // 文件结构体 struct File { std::string name; int protectionCode; int length; int readPointer; int writePointer; File(std::string name, int protectionCode, int length) : name(name), protectionCode(protectionCode), length(length), readPointer(0), writePointer(0) {} }; // 用户文件目录 (UFD) struct UserFileDirectory { std::string username; std::vector<File> files; UserFileDirectory(std::string username) : username(username) {} }; // 主文件目录 (MFD) class MasterFileDirectory { private: std::unordered_map<std::string, UserFileDirectory*> mfd; public: void createUser(const std::string& username) { if (mfd.find(username) == mfd.end()) { mfd[username] = new UserFileDirectory(username); } else { std::cout << "User already exists." << std::endl; } } UserFileDirectory* getUser(const std::string& username) { if (mfd.find(username) != mfd.end()) { return mfd[username]; } else { std::cout << "User not found." << std::endl; return nullptr; } } void createFile(const std::string& username, const std::string& filename, int protectionCode, int length) { UserFileDirectory* ufd = getUser(username); if (ufd) { ufd->files.push_back(File(filename, protectionCode, length)); } } void deleteFile(const std::string& username, const std::string& filename) { UserFileDirectory* ufd = getUser(username); if (ufd) { for (auto it = ufd->files.begin(); it != ufd->files.end(); ++it) { if (it->name == filename) { ufd->files.erase(it); return; } } std::cout << "File not found." << std::endl; } } ~MasterFileDirectory() { for (auto& pair : mfd) { delete pair.second; } } }; // 打开文件目录 (AFD) class ActiveFileDirectory { private: File* currentFile; public: ActiveFileDirectory() : currentFile(nullptr) {} bool openFile(UserFileDirectory* ufd, const std::string& filename) { if (currentFile) { std::cout << "A file is already open. Close it first." << std::endl; return false; } for (auto& file : ufd->files) { if (file.name == filename) { currentFile = &file; return true; } } std::cout << "File not found." << std::endl; return false; } void closeFile() { currentFile = nullptr; } bool hasPermission(int permission) { if (currentFile) { return (currentFile->protectionCode & permission) == permission; } return false; } void readFile(int bytes) { if (!hasPermission(READ)) { std::cout << "Read permission denied." << std::endl; return; } if (currentFile->readPointer + bytes > currentFile->length) { bytes = currentFile->length - currentFile->readPointer; } std::cout << "Reading " << bytes << " bytes from " << currentFile->name << std::endl; currentFile->readPointer += bytes; } void writeFile(int bytes) { if (!hasPermission(WRITE)) { std::cout << "Write permission denied." << std::endl; return; } if (currentFile->writePointer + bytes > currentFile->length) { bytes = currentFile->length - currentFile->writePointer; } std::cout << "Writing " << bytes << " bytes to " << currentFile->name << std::endl; currentFile->writePointer += bytes; } }; int main() { MasterFileDirectory mfd; ActiveFileDirectory afd; mfd.createUser("user1"); mfd.createFile("user1", "file1", READ | WRITE, 100); mfd.createFile("user1", "file2", READ, 200); UserFileDirectory* ufd = mfd.getUser("user1"); if (afd.openFile(ufd, "file1")) { afd.readFile(50); afd.writeFile(30); afd.closeFile(); } if (afd.openFile(ufd, "file2")) { afd.readFile(50); afd.writeFile(30); // This should be denied afd.closeFile(); } mfd.deleteFile("user1", "file1"); return 0; } ``` 代码说明 1. 文件保护码:使用枚举 `Protection` 定义了读、写、执行的权限。 2. 文件结构体:定义了文件的基本属性,包括名称、保护码、长度以及读写指针。 3. 用户文件目录 (UFD):存储了用户的文件列表。 4. 主文件目录 (MFD):管理所有用户的文件目录,提供了创建用户、创建文件、删除文件等操作。 5. 打开文件目录 (AFD):管理当前打开的文件,提供了打开、关闭、读取、写入等操作,并检查权限。 功能说明 - 创建用户:通过 `createUser` 方法创建新用户。 - 创建文件:通过 `createFile` 方法为指定用户创建文件。 - 删除文件:通过 `deleteFile` 方法删除指定用户的文件。 - 打开文件:通过 `openFile` 方法打开文件,检查是否已经有文件打开。 - 关闭文件:通过 `closeFile` 方法关闭当前打开的文件。 - 读取文件:通过 `readFile` 方法读取文件内容,检查读权限。 - 写入文件:通过 `writeFile` 方法写入文件内容,检查写权限。 运行示例 1. 创建用户 `user1`。 2. 为 `user1` 创建两个文件 `file1` 和 `file2`,其中 `file1` 有读写权限,`file2` 只有读权限。 3. 打开 `file1`,读取 50 字节,写入 30 字节,然后关闭。 4. 打开 `file2`,读取 50 字节,尝试写入 30 字节(应被拒绝),然后关闭。 5. 删除 `file1`。 通过这个示例,你可以看到文件系统的创建、文件的创建与删除、文件的打开与关闭、文件的读写操作以及权限检查的完整流程。 [2024-10-28 14:42:23 | AI写代码神器 | 1602点数解答]

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