什么是文件系统

文件系统是一种用于管理计算机存储设备上文件和目录的机制。文件系统为文件和目录分配磁盘空间，管理文件和目录的存储和检索，以及提供对它们的访问和共享，以下是常见的两种文件系统：

	NTFS	FAT32
磁盘分区容量	2T	32G
单个文件容量	4G以上	最大4G
EFS加密	支持	不支持
磁盘配额	支持	不支持

什么是卷

卷是操作系统对磁盘分区的逻辑抽象，可以看作是磁盘分区的容器。在一个物理磁盘中可以分为多个卷，每个卷可以分配不同的文件系统，从而实现对数据的管理和存储

每个卷都有一个唯一的卷标识符，可以通过这个标识符来访问和管理它的数据

卷相关API

GetLogicalDrives

GetLogicalDrivers函数用于获取当前系统中存在卷的数量，其返回值为一个32位无符号整数，每个比特位表示一个卷的状态。若比特位为1，则代表对应的卷存在，其语法格式如下：

DWORD GetLogicalDrives(void);

以下是常见的返回值以及对应的含义：

• 返回值为0x01(二进制为0001)：表示只有A盘存在
• 返回值为0x02(二进制为0010)：表示只有B盘存在；
• 返回值为0x03(二进制为0011)：表示A盘和B盘都存在；
• 返回值为0x04(二进制为0100)：表示只有C盘存在；
• 返回值为0x0C(二进制为1100)：表示只有C盘和D盘存在
• 返回值为0X0F(二进制为1111)：表示ABCD盘都存在

GetLogicalDriveStrings

GetLogicalDriveStrings函数用于获取系统上所有逻辑驱动器的名称和根目录，换句话说就是获取卷的标识符，函数调用成功后，函数返回值为返回的字符数组中的字符数，若函数失败，则返回值为0

其语法格式如下：

DWORD GetLogicalDriveStrings(
  DWORD  nBufferLength,  //存储驱动器名称的缓冲区的大小
  LPTSTR lpBuffer //指向缓冲区的指针
);

GetDriveType

GetDriveType函数用于获取指定驱动器的类型

UINT GetDriveType(
  LPCWSTR lpRootPathName  //要获取其驱动器类型的根目录路径
);

其返回值是一个整数，代表驱动器的类型，取值如下：

• DRIVE_UNKNOWN（0）：未知类型的驱动器。

• DRIVE_NO_ROOT_DIR（1）：驱动器不存在或根路径无效。

• DRIVE_REMOVABLE（2）：可移动磁盘。

• DRIVE_FIXED（3）：固定磁盘。

• DRIVE_REMOTE（4）：网络驱动器。

• DRIVE_CDROM（5）：光盘驱动器。

• DRIVE_RAMDISK（6）：RAM磁盘。

GetVolumeInformation

GetVolumeInformation函数用于获取卷的相关信息(如卷名称、文件系统、卷序列号等)。如果函数执行成功，则返回值为TRUE；如果执行失败，则返回值为FALSE

其语法格式如下：

BOOL GetVolumeInformation(
  LPCWSTR lpRootPathName,  // IN 指定驱动器的根路径
  LPWSTR  lpVolumeNameBuffer,  // OUT 接收卷名称的缓冲区
  DWORD   nVolumeNameSize,  // IN 缓冲区大小（以字符数为单位）
  LPDWORD lpVolumeSerialNumber,  // OUT 接收卷序列号的指针
  LPDWORD lpMaximumComponentLength,  // OUT 接收最大文件名称长度的指针
  LPDWORD lpFileSystemFlags,  // OUT 接收文件系统标识的指针
  LPWSTR  lpFileSystemNameBuffer,  // OUT 接收文件系统名称的缓冲区
  DWORD   nFileSystemNameSize  // IN文件系统名称缓冲区大小
);

使用实例

include <windows.h>
include <bitset>

int main()
{	
	//获取卷的数量
	DWORD dwLogicalDrivers = GetLogicalDrives();

	//将十进制转换成二进制并输出
	std::bitset<8> bits(dwLogicalDrivers);
	std::cout <<"卷的状态是:"<< bits.to_string()<<std::endl;
	
	// 遍历所有卷的标识符
	TCHAR szBuffer[100];
	GetLogicalDriveStrings(20, szBuffer);
	std::cout << "卷的标识符有:";
	for (TCHAR* drive = szBuffer; *drive != '\0'; drive += lstrlen(drive) + 1) {
        std::cout << drive << ",";
    }
	std::cout<<std::endl;

	
	//获取卷的类型
	UINT DriveType = GetDriveType("D:\\");
	printf("卷的类型是:%u\n", DriveType);
	

	//获取卷的信息
	TCHAR VolumeName[200] = { 0 };
	DWORD VolumeSerial = 0;
	DWORD MaxLength = 0;
	DWORD FileSystemIDC = 0;
	TCHAR FileSystemName[200] = { 0 };
	GetVolumeInformation(
		"E:\\",  
		VolumeName,  
		200,
		&VolumeSerial,
		&MaxLength,
		&FileSystemIDC,
		FileSystemName,
		200
	);
	printf("卷名=%s\n序列号=%d\n文件系统标识=%d\n文件系统名称=%s", VolumeName, VolumeSerial,FileSystemIDC,FileSystemName);
		
}	

执行结果如下：

目录相关API

CreateDirectory

CreateDirectory函数用于创建一个新目录，其语法格式如下：

BOOL CreateDirectory(
  LPCTSTR lpPathName,  //要创建的目录的名称和路径，可以是绝对路径或相对路径
  LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes  //指定了新目录的安全性和访问控制
);

RemoveDirectory

RemoveDirectory函数用于删除指定目录及其所有内容

BOOL RemoveDirectory(
  LPCTSTR lpPathName  //要删除的目录路径
);

MoveFile

MoveFile函数用于将一个文件或目录移动到新的位置，其语法格式如下：

BOOL MoveFile(
  LPCWSTR lpExistingFileName,  //要移动的文件或目录的名称
  LPCWSTR lpNewFileName  //移动后的新位置的路径和名称
);

GetCurrentDirectory

GetCurrentDirectory函数用于获取当前进程的工作目录。其函数原型为

DWORD GetCurrentDirectory(
  DWORD  nBufferLength,  // 缓冲区大小，单位为字节
  LPTSTR lpBuffer        // 存储路径的缓冲区
);

SetCurrentDirectory

SetCurrentDirectory函数用于设置当前进程的工作目录，其语法格式如下：

BOOL SetCurrentDirectory(
  LPCWSTR lpPathName //新的进程工作目录
);

文件相关API

CreateFile

CreateFile函数是一个用于创建或打开文件, 它可以用于创建、读取、写入、修改文件, 函数返回一个文件的句柄, 若执行失败则返回无效句柄值，其语法格式如下：

HANDLE CreateFile(
  LPCTSTR lpFileName,  //创建的文件名
  DWORD dwDesiredAccess,  //文件访问模式
  DWORD dwShareMode,  //共享模式
  LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes,  //安全描述符
  DWORD dwCreationDisposition,  //文件的创建方式
  DWORD dwFlagsAndAttributes,  //文件的属性和标志
  HANDLE hTemplateFile  //指定要用作新文件的属性模板的句柄
);

dwDesiredAccess参数用于指定文件的访问方式, 如下是常见的dwDesiredAccess值：

• GENERIC_READ：读取文件
• GENERIC_WRITE：写入文件
• GENERIC_EXECUTE：执行文件
• GENERIC_ALL：允许读、写和删除文件

若要指定多个访问方式，可使用OR连接起来，如GENERIC_READ | GENERIC_WRITE

dwShareMode参数指定了其他进程是否可以访问已经打开的文件或设备，如下是常见的值:

• FILE_SHARE_READ：允许其他进程读取文件或设备。
• FILE_SHARE_WRITE：允许其他进程写入文件或设备。
• FILE_SHARE_DELETE：允许其他进程删除文件或设备。

默认情况下，dwShareMode的值为0，即文件或设备不能被共享访问

dwCreationDisposition 参数用于指定创建或打开文件的方式，以下是可取的值：

• CREATE_NEW：如果文件不存在，则创建文件；否则，打开失败。
• CREATE_ALWAYS：如果文件不存在，则创建文件。若文件存在，则覆盖该文件
• OPEN_EXISTING：打开现有文件。如果文件不存在，则打开失败，并返回错误 ERROR_FILE_NOT_FOUND。
• OPEN_ALWAYS：如果文件存在，则打开文件；否则，创建文件。
• TRUNCATE_EXISTING：打开现有文件，并将其长度截断为零。如果文件不存在，则打开失败，并返回错误 ERROR_FILE_NOT_FOUND。

dwFlagsAndAttributes参数是一个标志位，它用于指定创建或打开文件时的一些特殊选项，以下是常见的值

• FILE_ATTRIBUTE_ARCHIVE：文件存档属性。如果应用程序修改了存档文件，则操作系统会自动清除此属性。
• FILE_ATTRIBUTE_HIDDEN：隐藏文件或目录。
• FILE_ATTRIBUTE_NORMAL：标准文件属性。此属性没有任何其他属性设置。
• FILE_ATTRIBUTE_READONLY：只读文件或目录。如果应用程序尝试修改只读文件，则会导致失败。
• FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY：指示文件是目录。

GetFileSize

GetFileSize函数用于获取文件的大小，其语法格式如下：

DWORD WINAPI GetFileSize(
  HANDLE  hFile,  //文件句柄
  LPDWORD lpFileSizeHigh  //接收文件大小的指针变量
);		

GetFileAttributeEx

GetFileAttributeEx函数用于获取指定文件或目录的属性信息，其语法格式如下：

BOOL GetFileAttributesEx(
  LPCWSTR            lpFileName,  //要获取属性的文件或目录名
  GET_FILEEX_INFO_LEVELS fInfoLevelId,  //指定文件信息的级别，一般设为GetFileExInfoStandard
  LPVOID             lpFileInformation  //接收文件属性信息的缓冲区指针
);

以下是此函数的使用实例：

include <windows.h>
include <iostream>

int main() {
    WIN32_FILE_ATTRIBUTE_DATA fileData;  // 创建WIN32_FILE_ATTRIBUTE_DATA结构体变量fileData
    if (GetFileAttributesEx(L"C:\\Windows", GetFileExInfoStandard, &fileData)) {  // 获取"C:\\Windows"目录的文件属性，并将属性信息保存在fileData中
        std::cout << "SizeHigh: " << fileData.nFileSizeHigh << std::endl;  // 输出文件大小的高32位
        std::cout << "SizeLow: " << fileData.nFileSizeLow << std::endl;  // 输出文件大小的低32位
        std::cout << "FileAttributes: " << fileData.dwFileAttributes << std::endl;  // 输出文件属性
        std::cout << "CreationTime: " << fileData.ftCreationTime.dwLowDateTime << std::endl;  // 输出创建时间的低32位
        std::cout << "LastAccessTime: " << fileData.ftLastAccessTime.dwLowDateTime << std::endl;  // 输出最后访问时间的低32位
        std::cout << "LastWriteTime: " << fileData.ftLastWriteTime.dwLowDateTime << std::endl;  // 输出最后修改时间的低32位
    }
    return 0;
}

SetFilePointer

SetFilePointer函数用于设置文件指针的位置, 如果函数执行成功，则返回文件指针的新位置, 它的语法如下：

DWORD SetFilePointer(
  HANDLE hFile,        // 文件句柄
  LONG lDistanceToMove, // 文件指针移动的距离，可以为正或负，负数表示向前移动，正数表示向后移动
  PLONG lpDistanceToMoveHigh, // 文件指针移动的高位,常置为NULL
  DWORD dwMoveMethod   // 文件指针的起始位置
);

dwMoveMethod参数表示文件指针的起始位置, 以下是常见值:

• FILE_BEGIN：文件开头。
• FILE_CURRENT：文件指针当前位置。
• FILE_END：文件结尾。

ReadFile

ReadFile函数用于从文件中读取数据, 果读取成功，则函数返回TRUE，否则返回FALSE

它的语法格式如下:

BOOL ReadFile(
  HANDLE       hFile,  //要读取的文件的句柄
  LPVOID       lpBuffer,  //指向缓冲区的指针，用于存储从文件中读取的数据
  DWORD        nNumberOfBytesToRead,  //要读取的字节数
  LPDWORD      lpNumberOfBytesRead,  //指向一个变量的指针，用于接收实际读取的字节数数
  LPOVERLAPPED lpOverlapped  //指向OVERLAPPED结构体的指针，用于支持异步I/O操作,可以传递NULL以进行同步操作
);

WriteFile

WriteFile函数用于将数据写入到文件，其语法格式如下：

BOOL WriteFile(
  HANDLE       hFile,  //文件句柄
  LPCVOID      lpBuffer,  //指向待写入数据的缓冲区指针
  DWORD        nNumberOfBytesToWrite,  //待写入数据的字节数
  LPDWORD      lpNumberOfBytesWritten,  //用于接收实际写入的字节数的指针
  LPOVERLAPPED lpOverlapped
);

CopyFile

CopyFile函数用于将一个文件复制到另一个位置，其语法格式如下：

BOOL CopyFile(
  LPCWSTR lpExistingFileName, // 源文件名
  LPCWSTR lpNewFileName,      // 目标文件名
  BOOL    bFailIfExists      // 目标文件存在时是否覆盖
);

DeleteFile

Delete函数用于删除指定路径下的文件，其语法格式如下：

BOOL DeleteFile(
  LPCWSTR lpFileName  //要删除的文件的路径
);	

FindFirstFile

FindFirstFile 函数用于查找指定目录中的第一个文件或子目录，并返回句柄以供以后的查找使用，通过该句柄可以遍历该目录下的所有符合条件的文件或目录，其语法格式如下所示：

HANDLE FindFirstFile(
    LPCTSTR lpFileName,         // 文件名或路径模板
    LPWIN32_FIND_DATA lpFindFileData   // 指向 WIN32_FIND_DATA结构的指针
);

FindNextFile

FindNextFile 函数是在使用 FindFirstFile 函数后，用于在指定的目录中继续查找符合条件的文件或目录的函数，其语法格式如下：

BOOL FindNextFile(
  HANDLE         hFindFile, // FindFirstFile函数返回的句柄
  LPWIN32_FIND_DATA lpFindFileData // WIN32_FIND_DATA 结构体指针,保存查找到的文件信息
);

以下代码用于遍历E盘目录下的所有txt文件

include <Windows.h>
include <iostream>
include <string>

int main()
{	
    std::string path = "E:\\*.txt";
    WIN32_FIND_DATAA FindFileData;
    HANDLE hFind = FindFirstFileA(path.c_str(), &FindFileData);

    if (hFind == INVALID_HANDLE_VALUE) {
        std::cerr << "Failed to find file." << std::endl;
        return 1;
    }

    do {
        std::cout << FindFileData.cFileName << std::endl;
    } while (FindNextFileA(hFind, &FindFileData));

    FindClose(hFind);  //释放文件句柄

    return 0;
}