11.9 實現磁盤相關操作

11.9.1 遍歷磁盤容量

如下代碼實現了在Windows系統中獲取所有磁盤驅動器的信息。具體包括兩個函數，一個用於獲取驅動器類型，另一個用於獲取驅動器空間信息。主函數則調用這兩個函數來遍歷所有邏輯驅動器並輸出相應的信息。在輸出驅動器空間信息時，會輸出該驅動器的總大小、已用空間以及可用空間。

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>

void GetDrivesType(const char* lpRootPathName)
{
  UINT uDriverType = GetDriveType(lpRootPathName);
  switch (uDriverType)
  {
    case DRIVE_UNKNOWN:puts("未知磁盤"); break;
    case DRIVE_NO_ROOT_DIR: puts("路徑無效"); break;
    case DRIVE_REMOVABLE: puts("可移動磁盤"); break;
    case DRIVE_FIXED: puts("固定磁盤"); break;
    case DRIVE_REMOTE: puts("網絡磁盤"); break;
    case DRIVE_CDROM: puts("光驅"); break;
    case DRIVE_RAMDISK: puts("內存映射盤"); break;
    default: break;
  }
}

void GetDrivesFreeSpace(const char* lpRootPathName)
{
  unsigned long long available, total, free;
  if (GetDiskFreeSpaceEx(lpRootPathName, (ULARGE_INTEGER*)&available, 
    (ULARGE_INTEGER*)&total, (ULARGE_INTEGER*)&free))
  {
    printf("磁盤: %s | 總計: %lld MB 已用: %lld MB 剩餘: %lld MB \n",
      lpRootPathName, total >> 20, available >> 20, free >> 20);
  }
}

int main(int argc,char *argv[])
{
  DWORD dwSize = MAX_PATH;
    char szLogicalDrives[MAX_PATH] = {0};

    // 獲取邏輯驅動器號字符串
  DWORD dwResult = GetLogicalDriveStringsA(dwSize, szLogicalDrives);
  
  if (dwResult > 0 && dwResult <= MAX_PATH)
  {
      // 從緩衝區起始地址開始
    char* szSingleDrive = szLogicalDrives;
    while (*szSingleDrive) {
      //printf("Drive: %s\n", szSingleDrive);      // 輸出單個驅動器的驅動器號
      // GetDrivesType(szSingleDrive);
      GetDrivesFreeSpace(szSingleDrive);
      // 獲取下一個驅動器地址
      szSingleDrive += strlen(szSingleDrive) + 1;
    }
  }

  system("pause");
  return 0;
}

11.9.2 遍歷盤符並存儲

循環遍歷盤符分區,並將所有盤符結構存儲到std::vector<MyDriver>定義的容器中.

#include <windows.h>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

// 將字節轉換爲GB單位顯示的宏定義
#define ToGB(x) (x.HighPart << 2) + (x.LowPart >> 20) / 1024.0

// 定義基礎結構
typedef struct
{
    double available_space;
    double free_space;
    double total_space;
}DriverInfo;

// 定義完整結構
typedef struct
{
    char driver_name[128];
    char driver_type[128];
    double available_space;
    double free_space;
    double total_space;
}MyDriver;

using namespace std;

// 獲取驅動器數量
int GutDrivesCount()
{
    DWORD drivers;
    int count = 0;

    //獲取驅動器數
    drivers = GetLogicalDrives();
    while (drivers != 0)
    {
        if (drivers & 1 != 0)
        {
            count++;
        }
        drivers >>= 1;
    }
    return count;
}

// 獲取驅動器類型
std::string GetDrivesType(const char* lpRootPathName)
{
    UINT uDriverType = GetDriveType(lpRootPathName);
    switch (uDriverType)
    {
    case DRIVE_UNKNOWN:
        return "未知類型"; break;
    case DRIVE_NO_ROOT_DIR:
        return "路徑無效"; break;
    case DRIVE_REMOVABLE:
        return "可移動磁盤"; break;
    case DRIVE_FIXED:
        return "固定磁盤"; break;

    case DRIVE_REMOTE:
        return "網絡磁盤"; break;
    case DRIVE_CDROM:
        return "光驅設備"; break;
    case DRIVE_RAMDISK:
        return "內存映射盤"; break;
    default:
        break;
    }
    return "錯誤參數";
}

// 獲取盤符容量
DriverInfo GetDrivesFreeSpace(const char* lpRootPathName)
{
    // ULARGE_INTEGER 64位無符號整型值
    ULARGE_INTEGER available, total, free;
    DriverInfo ref;

    // 獲取分區數據並返回DriversInfo結構體
    if (GetDiskFreeSpaceEx(lpRootPathName, (ULARGE_INTEGER*)&available, (ULARGE_INTEGER*)&total, (ULARGE_INTEGER*)&free))
    {
        ref.total_space = ToGB(total);
        ref.free_space = ToGB(available);
        ref.available_space = ref.total_space - ref.free_space;
    }
    return ref;
}

std::vector<MyDriver> GetDriveForVector()
{
    DWORD count = GutDrivesCount();
    std::cout << "驅動器個數: " << count << std::endl;

    DWORD dwSize = MAX_PATH;
    char szLogicalDrives[MAX_PATH] = { 0 };

    // 獲取邏輯驅動器號字符串
    DWORD dwResult = GetLogicalDriveStrings(dwSize, szLogicalDrives);

    // 處理獲取到的結果
    if (dwResult > 0 && dwResult <= MAX_PATH)
    {
        // 定義兩個結構, MyDriver 臨時存儲單個結構,ref存儲所有磁盤的容器
        MyDriver my_driver_ptr;
        std::vector<MyDriver> ref;

        // 從緩衝區起始地址開始
        char* szSingleDrive = szLogicalDrives;

        while (*szSingleDrive)
        {
            // 邏輯驅動器類型
            std::string type = GetDrivesType(szSingleDrive);

            // 獲取磁盤空間信息並存入 DriverInfo 結構
            DriverInfo ptr;
            ptr = GetDrivesFreeSpace(szSingleDrive);

            // 填充結構數據
            strcpy(my_driver_ptr.driver_name, szSingleDrive);
            strcpy(my_driver_ptr.driver_type, type.c_str());
            my_driver_ptr.total_space = ptr.total_space;
            my_driver_ptr.free_space = ptr.free_space;
            my_driver_ptr.available_space = ptr.available_space;

            // 加入到容器中
            ref.push_back(my_driver_ptr);
            /*
            std::cout
                << "盤符: " << szSingleDrive
                << " 類型: " << type
                << " 總容量: " << ptr.total_space
                << " 可用空間: " << ptr.free_space
                << " 已使用: " << ptr.available_space
                << std::endl;
            */
            // 獲取下一個驅動器號起始地址
            szSingleDrive += strlen(szSingleDrive) + 1;
        }
        return ref;
    }
}

int main(int argc,char *argv[])
{
    std::vector<MyDriver> ptr = GetDriveForVector();

    // 循環輸出vector容器
    for (int x = 0; x < ptr.size(); x++)
    {
        std::cout
            << "盤符: " << ptr[x].driver_name
            << " 類型: " << ptr[x].driver_type
            << " 總容量: " << ptr[x].total_space
            << " 可用空間: " << ptr[x].free_space
            << " 已使用: " << ptr[x].available_space
            << std::endl;
    }

    std::system("pause");
    return 0;
}

11.9.3 實現磁盤格式化

如下代碼定義了一個函數FormatDisk，用於格式化由指定爲字符串的驅動器號標識的磁盤。該函數使用Shell2.dll模塊中的SHFormatDrive()這個未導出函數實現對特定磁盤的格式化。

FormatDisk函數採用std:：string參數strDisk，該參數指定要格式化的磁盤的驅動器號。該函數首先使用LoadLibraryA加載Shell32.dll庫，然後使用GetProcAddress檢索SHFormatDrive函數的地址。使用控制檯應用程序的窗口句柄、要格式化的磁盤的驅動器ID（根據驅動器號計算）以及指定格式選項的標誌來調用SHFormatDrive函數。

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

#pragma comment(lib, "Shell32.lib")

// 格式化磁盤
void FormatDisk(std::string strDisk)
{
  HINSTANCE hInstance = ::LoadLibraryA("Shell32.dll");
  if (NULL == hInstance)
  {
    return;
  }
  typedef DWORD(*PSHFORMATDRIVE)(HWND, UINT, UINT, UINT);
  PSHFORMATDRIVE SHFormatDrive = (PSHFORMATDRIVE)::GetProcAddress(hInstance, "SHFormatDrive");
  if (NULL == SHFormatDrive)
  {
    return;
  }
  UINT uiID = strDisk[0] - 'A';

  // 獲取控制檯程序窗口句柄
  HWND hWnd = ::GetConsoleWindow();

  SHFormatDrive((HWND)hWnd, uiID, 0xFFFF, 0x0001);
  ::FreeLibrary(hInstance);
}

int main(int argc, char* argv[])
{
  // 傳入磁盤
  FormatDisk("D");

  return 0;
}

11.9.4 移除指定磁盤

如下代碼演示瞭如何通過 Windows API 移除指定的磁盤驅動器，包括移除盤符和卸載卷加載點。代碼首先定義了一個 DeleteVolume 函數，接收一個指向字符串的指針，表示要刪除的磁盤驅動器的盤符。然後，函數將盤符轉換爲設備名稱，使用 DefineDosDeviceA 函數將其從系統中移除。接着，函數使用 DeleteVolumeMountPointA 函數刪除卷加載點。最後，main 函數調用 DeleteVolume 函數四次，移除了 C:、D:、E:、F: 四個磁盤驅動器。

#include <iostream>
#include <Windows.h>

// 移除指定盤符
BOOL DeleteVolume(char* lpszDriver)
{
  // 將盤符和Dos設備路徑移除
  char szDeviceName[MAX_PATH] = { 0 };
  strcpy(szDeviceName, lpszDriver);
  szDeviceName[2] = '\0';
  if (!DefineDosDeviceA(DDD_REMOVE_DEFINITION, szDeviceName, NULL))
  {
    return FALSE;
  }

  // 卸載卷加載點
  if (!DeleteVolumeMountPointA(lpszDriver))
  {
    return FALSE;
  }
  return TRUE;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
  DeleteVolume((char*)"C:");
  DeleteVolume((char *)"D:");
  DeleteVolume((char*)"E:");
  DeleteVolume((char*)"F:");

    return 0;
}

11.9.5 輸出磁盤分區表

如下代碼，用於讀取和分析Windows系統上第一個物理硬盤的主引導記錄MBR。代碼中定義了幾個數據結構來表示MBR及其組件，包括引導記錄、磁盤分區表和磁盤簽名，ShowMbr使用ReadFile函數從硬盤讀取MBR數據，然後以十六進制格式逐字節打印MBR數據。AnalysMbr函數提取並分析MBR數據，打印出引導記錄、磁盤簽名和分區表信息。

主函數中使用CreateFileA打開第一個物理硬盤，使用ShowMbr函數讀取MBR數據，使用AnalystMbr函數分析MBR數據，然後使用CloseHandle函數關閉文件句柄，此段代碼讀者在編譯時需採用64位模式編譯。

#include <iostream>
#include <Windows.h>

// 定義數據結構體
#define BOOTRECORDSIZE 440
typedef struct _BOOTRECORD
{
  unsigned char BootRecore[BOOTRECORDSIZE];
}BOOTRECORD, * PBOOTRECORD;

#define DPTSIZE 64
typedef struct _DPT
{
  unsigned char Dpt[DPTSIZE];
}DPT, * PDPT;

#define DPTNUMBER 4
typedef struct _DP
{
  unsigned char BootSign;     // 引導標誌
  unsigned char StartHsc[3];
  unsigned char PatitionType;   // 分區類型
  unsigned char EndHsc[3];
  ULONG SectorsPreceding;     // 本分去之前使用的扇區數
  ULONG SectorsInPatition;    // 分區的總扇區數
}DP, * PDP;

typedef struct _MBR
{
  BOOTRECORD BootRecord;      // 引導程序
  unsigned char ulSigned[4];    // windows磁盤簽名
  unsigned char sReserve[2];    // 保留位
  DPT Dpt;            // 分區表
  unsigned char EndSign[2];   // 結束標誌
}MBR, * PMBR;

void ShowMbr(HANDLE hFile, PMBR pMbr)
{
  DWORD dwTemp = 0;
  ::ReadFile(hFile, (LPVOID)pMbr, sizeof(MBR), &dwTemp, NULL);
  for (int i = 0; i < 512; i++)
  {
    printf("%2x ", ((BYTE*)pMbr)[i]);
    if (0 == ((i + 1) % 16))
    {
      printf("\r\n");
    }
    else if (0 == ((i + 1) % 8))
    {
      printf("   ");
    }
  }
}

void AnalysMbr(MBR Mbr)
{
  printf("\r\n引導記錄:\r\n");

  for (int i = 0; i < BOOTRECORDSIZE; i++)
  {
    printf("%2x ", Mbr.BootRecord.BootRecore[i]);
    if (0 == ((i + 1) % 16))
    {
      printf("\r\n");
    }
    else if (0 == ((i + 1) % 8))
    {
      printf("   ");
    }
  }

  printf("\r\n磁盤簽名:\r\n");
  for (int i = 0; i < 4; i++)
  {
    printf("%02x ", Mbr.ulSigned[i]);
  }

  printf("\r\n解析分區表:\r\n");
  for (int i = 0; i < DPTSIZE; i++)
  {
    printf("%02x ", Mbr.Dpt.Dpt[i]);
    if (0 == ((i + 1) % 16))
    {
      printf("\r\n");
    }
    else if (0 == ((i + 1) % 8))
    {
      printf("   ");
    }
  }

  printf("\r\n");

  PDP pDp = (PDP) & (Mbr.Dpt.Dpt);
  for (int i = 0; i < DPTNUMBER; i++)
  {
    printf("引導標識:%02x ", pDp[i].BootSign);
    printf("分區類型:%02x ", pDp[i].PatitionType);
    printf("\r\n");
    printf("本分區之前扇區數:%d ", pDp[i].SectorsPreceding);
    printf("本分區的總扇區數:%d", pDp[i].SectorsInPatition);
    printf("\r\n");
    printf("該分區的大小:%f\r\n", (double)pDp[i].SectorsInPatition / 1024 / 1024 * 512 / 1024 / 1024);
    printf("\r\n");
  }

  printf("結束標誌:\r\n");
  for (int i = 0; i < 2; i++)
  {
    printf("%02x ", Mbr.EndSign[i]);
  }
  printf("\r\n");
}

int main(int argc, char* argv[])
{
  // 打開物理硬盤設備
  HANDLE hFile = ::CreateFileA("\\\\.\\PhysicalDrive0",
    GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE,
    NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_ARCHIVE,NULL);
  if (INVALID_HANDLE_VALUE == hFile)
  {
    return -1;
  }

  MBR Mbr = { 0 };
  ShowMbr(hFile, &Mbr);
  AnalysMbr(Mbr);
  CloseHandle(hFile);
  return 0;
}

11.9 實現磁盤相關操作

11.9.1 遍歷磁盤容量

11.9.2 遍歷盤符並存儲

11.9.3 實現磁盤格式化

11.9.4 移除指定磁盤

11.9.5 輸出磁盤分區表

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