用C++编写一程序，模拟一个简单的文件管理系统。树型结构，目录下可以是目录，也可以是文件。 在此文件管理系统，可实现的操作有： 改变目录（可返回上一级目录）：格式：cd <目录名> 显示目录：格式：dir[<目录名>] 创建目录：格式：md <目录名> 删除目录：格式：rd<目录名> 新建文件：格式：edit<文件名> 删除文件：格式：del<文件名> 退出文件系统：exit 并且说明每一行代码的含义

以下是用C++编写的简单文件管理系统，其中每一行代码的含义已经用注释的形式进行了说明：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <map>

using namespace std;

// 定义文件/目录节点
class FileNode {
public:
    string name; // 文件名/目录名
    bool isDir; // 是否为目录
    map<string, FileNode*> children; // 子节点列表

    FileNode(string n, bool d) : name(n), isDir(d) {}
    ~FileNode() {
        for (auto it = children.begin(); it != children.end(); ++it) {
            delete it->second;
        }
    }
};

// 文件系统类
class FileSystem {
private:
    FileNode* root; // 根节点
    FileNode* current; // 当前节点
    vector<FileNode*> history; // 历史节点，用于返回上级目录

    // 根据路径查找节点
    FileNode* findNode(string path) {
        if (path[0] == '/') { // 如果是绝对路径
            path = path.substr(1); // 去掉开头的 '/'
            current = root; // 从根节点开始查找
        } else { // 如果是相对路径
            current = (history.empty() ? root : history.back()); // 从当前节点或历史节点开始查找
        }

        // 将路径按 '/' 分割成各个部分
        vector<string> parts;
        size_t start = 0, end;
        while ((end = path.find('/', start)) != string::npos) {
            parts.push_back(path.substr(start, end - start));
            start = end + 1;
        }
        parts.push_back(path.substr(start));

        // 依次查找每个部分对应的子节点
        for (string part : parts) {
            auto it = current->children.find(part);
            if (it == current->children.end() || !it->second->isDir) { // 如果找不到或者不是目录节点
                return nullptr; // 返回 nullptr
            }
            current = it->second; // 更新当前节点
        }

        return current;
    }

public:
    FileSystem() {
        root = new FileNode("/", true); // 根节点为目录
        current = root; // 初始化当前节点为根节点
    }

    ~FileSystem() {
        delete root;
    }

    // 改变目录
    void cd(string path) {
        FileNode* node = findNode(path);
        if (node == nullptr) {
            cout << "Directory not found." << endl;
        } else {
            history.push_back(current); // 将当前节点添加到历史节点列表中
            current = node; // 更新当前节点
        }
    }

    // 显示目录
    void dir(string path = "") {
        if (!path.empty()) { // 如果指定了目录名，则先查找目录
            FileNode* node = findNode(path);
            if (node == nullptr) {
                cout << "Directory not found." << endl;
                return;
            }
            current = node; // 更新当前节点
        }

        // 显示当前目录下的所有文件和目录
        cout << "Directory of " << current->name << ":" << endl;
        for (auto it = current->children.begin(); it != current->children.end(); ++it) {
            cout << (it->second->isDir ? "<DIR>" : "     ") << "  " << it->second->name << endl;
        }
    }

    // 创建目录
    void mkdir(string name) {
        if (current->children.find(name) != current->children.end()) { // 如果已经存在同名节点
            cout << "Directory already exists." << endl;
        } else {
            FileNode* node = new FileNode(name, true); // 新建一个目录节点
            current->children[name] = node; // 将节点添加到当前节点的子节点列表中
        }
    }

    // 删除目录
    void rmdir(string name) {
        auto it = current->children.find(name);
        if (it == current->children.end() || !it->second->isDir) { // 如果找不到或者不是目录节点
            cout << "Directory not found." << endl;
        } else {
            delete it->second; // 递归删除目录及其所有子节点
            current->children.erase(it); // 从当前节点的子节点列表中删除节点
        }
    }

    // 新建文件
    void edit(string name) {
        if (current->children.find(name) != current->children.end()) { // 如果已经存在同名节点
            cout << "File already exists." << endl;
        } else {
            FileNode* node = new FileNode(name, false); // 新建一个文件节点
            current->children[name] = node; // 将节点添加到当前节点的子节点列表中
        }
    }

    // 删除文件
    void del(string name) {
        auto it = current->children.find(name);
        if (it == current->children.end() || it->second->isDir) { // 如果找不到或者是目录节点
            cout << "File not found." << endl;
        } else {
            delete it->second; // 删除文件节点
            current->children.erase(it); // 从当前节点的子节点列表中删除节点
        }
    }

    // 退出文件系统
    void exit() {
        // 递归删除历史节点及其所有子节点
        for (FileNode* node : history) {
            delete node;
        }
        history.clear(); // 清空历史节点列表
        // 递归删除根节点及其所有子节点
        delete root;
        root = nullptr;
        current = nullptr;
    }
};

int main() {
    FileSystem fs;

    string line;
    while (true) {
        cout << fs.current->name << "> ";
        getline(cin, line);

        if (line.substr(0, 2) == "cd") { // 改变目录
            string path = line.substr(3);
            fs.cd(path);
        } else if (line.substr(0, 3) == "dir") { // 显示目录
            string path = "";
            if (line.size() > 3) { // 如果指定了目录名
                path = line.substr(4);
            }
            fs.dir(path);
        } else if (line.substr(0, 2) == "md") { // 创建目录
            string name = line.substr(3);
            fs.mkdir(name);
        } else if (line.substr(0, 2) == "rd") { // 删除目录
            string name = line.substr(3);
            fs.rmdir(name);
        } else if (line.substr(0, 4) == "edit") { // 新建文件
            string name = line.substr(5);
            fs.edit(name);
        } else if (line.substr(0, 3) == "del") { // 删除文件
            string name = line.substr(4);
            fs.del(name);
        } else if (line == "exit") { // 退出文件系统
            fs.exit();
            break;
        } else {
            cout << "Invalid command." << endl;
        }
    }

    return 0;
}