用C语言写出如下要求的代码：采用多用户多级目录结构，每个目录项包含文件名、物理地址、长度等信息，还可以通过目录项实现对文件的读写保护。目录组织也可以不使用索引结点的方式。附带菜单栏，提供以下文件操作： 文件的创建： create 删除文件： delete 文件的打开： open 文件的关闭： close 文件的读： read 文件的写： write 显示文件目录：dir 退出： logout

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<time.h>

#define MAX_USER 10 // 最大用户数
#define MAX_FILE 20 // 每个用户最大文件数
#define MAX_NAME_LEN 20 // 文件名最大长度
#define MAX_DIR_LEN 10 // 目录最大深度
#define MAX_PATH_LEN 100 // 文件路径最大长度
#define MAX_CONTENT_LEN 100 // 文件内容最大长度

typedef struct {
    char username[MAX_NAME_LEN]; // 用户名
    char password[MAX_NAME_LEN]; // 密码
    int file_count; // 文件数目
    char filenames[MAX_FILE][MAX_NAME_LEN]; // 文件名列表
    char paths[MAX_FILE][MAX_PATH_LEN]; // 文件路径列表
} user_t;

typedef struct {
    char filename[MAX_NAME_LEN]; // 文件名
    char path[MAX_PATH_LEN]; // 文件路径
    int address; // 物理地址
    int length; // 长度
    int read_protect; // 读保护
    int write_protect; // 写保护
} file_t;

typedef struct {
    char dirname[MAX_NAME_LEN]; // 目录名
    int file_count; // 文件数目
    file_t files[MAX_FILE]; // 文件列表
} dir_t;

user_t user_list[MAX_USER]; // 用户列表
int user_count = 0; // 用户数目

dir_t root_dir; // 根目录
dir_t* cur_dir; // 当前目录
int dir_depth = 0; // 当前目录深度

// 初始化系统
void init_system() {
    // 初始化用户列表
    user_count = 0;
    memset(user_list, 0, sizeof(user_list));
    // 初始化根目录
    strcpy(root_dir.dirname, "/");
    root_dir.file_count = 0;
    memset(root_dir.files, 0, sizeof(root_dir.files));
    // 初始化当前目录
    cur_dir = &root_dir;
    dir_depth = 0;
}

// 显示菜单
void show_menu() {
    printf("\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. 读取文件\n");
    printf("6. 写入文件\n");
    printf("7. 显示文件目录\n");
    printf("8. 退出\n");
    printf("\n");
}

// 查找用户
int find_user(char* username) {
    int i;
    for (i = 0; i < user_count; i++) {
        if (strcmp(user_list[i].username, username) == 0) {
            return i;
        }
    }
    return -1;
}

// 创建用户
void create_user() {
    if (user_count >= MAX_USER) {
        printf("用户数目已达到最大值，无法创建新用户！\n");
        return;
    }
    char username[MAX_NAME_LEN];
    char password[MAX_NAME_LEN];
    printf("请输入用户名：");
    scanf("%s", username);
    if (find_user(username) >= 0) {
        printf("用户名已存在！\n");
        return;
    }
    printf("请输入密码：");
    scanf("%s", password);
    user_t* new_user = &user_list[user_count];
    strcpy(new_user->username, username);
    strcpy(new_user->password, password);
    new_user->file_count = 0;
    memset(new_user->filenames, 0, sizeof(new_user->filenames));
    memset(new_user->paths, 0, sizeof(new_user->paths));
    user_count++;
    printf("用户创建成功！\n");
}

// 删除用户
void delete_user() {
    if (user_count == 0) {
        printf("当前没有用户！\n");
        return;
    }
    char username[MAX_NAME_LEN];
    printf("请输入要删除的用户名：");
    scanf("%s", username);
    int user_idx = find_user(username);
    if (user_idx < 0) {
        printf("用户名不存在！\n");
        return;
    }
    if (user_idx < user_count - 1) {
        // 如果不是最后一个用户，将最后一个用户覆盖当前用户
        user_list[user_idx] = user_list[user_count - 1];
    }
    user_count--;
    printf("用户删除成功！\n");
}

// 登录
user_t* login() {
    char username[MAX_NAME_LEN];
    char password[MAX_NAME_LEN];
    printf("请输入用户名：");
    scanf("%s", username);
    int user_idx = find_user(username);
    if (user_idx < 0) {
        printf("用户名不存在！\n");
        return NULL;
    }
    printf("请输入密码：");
    scanf("%s", password);
    if (strcmp(user_list[user_idx].password, password) != 0) {
        printf("密码错误！\n");
        return NULL;
    }
    return &user_list[user_idx];
}

// 创建文件
void create_file(user_t* user) {
    if (user->file_count >= MAX_FILE) {
        printf("文件数目已达到最大值，无法创建新文件！\n");
        return;
    }
    char filename[MAX_NAME_LEN];
    printf("请输入文件名：");
    scanf("%s", filename);
    int i;
    for (i = 0; i < user->file_count; i++) {
        if (strcmp(user->filenames[i], filename) == 0) {
            printf("文件名已存在！\n");
            return;
        }
    }
    file_t* new_file = &cur_dir->files[cur_dir->file_count];
    strcpy(new_file->filename, filename);
    sprintf(new_file->path, "%s/%s", cur_dir->dirname, filename);
    new_file->address = rand() % 10000;
    new_file->length = rand() % 1000;
    new_file->read_protect = 0;
    new_file->write_protect = 0;
    user->file_count++;
    strcpy(user->filenames[user->file_count - 1], filename);
    strcpy(user->paths[user->file_count - 1], new_file->path);
    cur_dir->file_count++;
    printf("文件创建成功！\n");
}

// 删除文件
void delete_file(user_t* user) {
    if (user->file_count == 0) {
        printf("当前用户没有文件！\n");
        return;
    }
    char filename[MAX_NAME_LEN];
    printf("请输入要删除的文件名：");
    scanf("%s", filename);
    int i;
    for (i = 0; i < user->file_count; i++) {
        if (strcmp(user->filenames[i], filename) == 0) {
            int j;
            for (j = 0; j < cur_dir->file_count; j++) {
                if (strcmp(cur_dir->files[j].filename, filename) == 0) {
                    if (j < cur_dir->file_count - 1) {
                        // 如果不是最后一个文件，将最后一个文件覆盖当前文件
                        cur_dir->files[j] = cur_dir->files[cur_dir->file_count - 1];
                    }
                    cur_dir->file_count--;
                    break;
                }
            }
            if (i < user->file_count - 1) {
                // 如果不是最后一个文件，将最后一个文件覆盖当前文件
                strcpy(user->filenames[i], user->filenames[user->file_count - 1]);
                strcpy(user->paths[i], user->paths[user->file_count - 1]);
            }
            user->file_count--;
            printf("文件删除成功！\n");
            return;
        }
    }
    printf("文件不存在！\n");
}

// 打开文件
file_t* open_file(user_t* user) {
    if (user->file_count == 0) {
        printf("当前用户没有文件！\n");
        return NULL;
    }
    char filename[MAX_NAME_LEN];
    printf("请输入要打开的文件名：");
    scanf("%s", filename);
    int i;
    for (i = 0; i < user->file_count; i++) {
        if (strcmp(user->filenames[i], filename) == 0) {
            int j;
            for (j = 0; j < cur_dir->file_count; j++) {
                if (strcmp(cur_dir->files[j].filename, filename) == 0) {
                    printf("文件打开成功！\n");
                    return &cur_dir->files[j];
                }
            }
            printf("文件不存在！\n");
            return NULL;
        }
    }
    printf("文件不存在！\n");
    return NULL;
}

// 关闭文件
void close_file(file_t* file) {
    if (file == NULL) {
        printf("没有打开的文件！\n");
        return;
    }
    printf("文件已关闭！\n");
}

// 读取文件
void read_file(file_t* file) {
    if (file == NULL) {
        printf("没有打开的文件！\n");
        return;
    }
    if (file->read_protect) {
        printf("文件已被设置为只读！\n");
        return;
    }
    char content[MAX_CONTENT_LEN];
    int len;
    printf("请输入要读取的内容：");
    scanf("%s", content);
    len = strlen(content);
    if (len > file->length) {
        printf("要写入的内容长度超过文件长度！\n");
        return;
    }
    printf("读取成功！\n");
}

// 写入文件
void write_file(file_t* file) {
    if (file == NULL) {
        printf("没有打开的文件！\n");
        return;
    }
    if (file->write_protect) {
        printf("文件已被设置为只写！\n");
        return;
    }
    char content[MAX_CONTENT_LEN];
    int len;
    printf("请输入要写入的内容：");
    scanf("%s", content);
    len = strlen(content);
    if (len > file->length) {
        printf("要写入的内容长度超过文件长度！\n");
        return;
    }
    printf("写入成功！\n");
}

// 显示文件目录
void show_dir() {
    printf("\n");
    printf("%s\n", cur_dir->dirname);
    int i;
    for (i = 0; i < cur_dir->file_count; i++) {
        printf("  %s\n", cur_dir->files[i].filename);
    }
    printf("\n");
}

// 退出
void logout() {
    printf("已退出登录！\n");
}

int main() {
    srand(time(NULL));
    init_system();
    while (1) {
        printf("请输入用户名：");
        char username[MAX_NAME_LEN];
        scanf("%s", username);
        user_t* user = login(username);
        if (user == NULL) {
            continue;
        }
        printf("欢迎使用文件系统，%s！\n", user->username);
        while (1) {
            show_menu();
            int choice;
            printf("请输入操作编号：");
            scanf("%d", &choice);
            switch (choice) {
                case 1:
                    create_file(user);
                    break;
                case 2:
                    delete_file(user);
                    break;
                case 3:
                    open_file(user);
                    break;
                case 4:
                    close_file(NULL);
                    break;
                case 5:
                    read_file(NULL);
                    break;
                case 6:
                    write_file(NULL);
                    break;
                case 7:
                    show_dir();
                    break;
                case 8:
                    logout();
                    break;
                default:
                    printf("无效的操作编号！\n");
                    break;
            }
            if (choice == 8) {
                break;
            }
        }
    }
    return 0;
}