Создаём застёжку для нашей файловой системы

Теперь, когда у нас есть файловая система, всё, что нам нужно, – это застёжка, чтобы мы могли застёгивать файловую систему и брать её крупным планом, а также добавлять, изменять и удалять файлы и каталоги. Как и в случае с использованием бинарных деревьев и списков, наши «хлебные крошки» будут содержать информацию обо всём, что мы решили не посещать. Отдельная «хлебная крошка» должна хранить всё, кроме поддерева, на котором мы фокусируемся в данный момент. Она также должна указывать, где находится отверстие, чтобы при перемещении обратно вверх мы смогли вставить в отверстие наш предыдущий фокус.

В этом случае «хлебная крошка» должна быть похожа на каталог – только выбранный нами в данный момент каталог должен в нём отсутствовать. Вы спросите: «А почему не на файл?» Ну, потому что, когда мы фокусируемся на файле, мы не можем углубляться в файловую систему, а значит, не имеет смысла оставлять «хлебную крошку», которая говорит, что мы пришли из файла. Файл – это что-то вроде пустого дерева.

Если мы фокусируемся на каталоге "root", а затем на файле "dijon_poupon.doc", как должна выглядеть «хлебная крошка», которую мы оставляем? Она должна содержать имя своего родительского каталога вместе с элементами, идущими перед файлом, на котором мы фокусируемся, и следом за ним. Поэтому всё, что нам требуется, – значение Name и два списка элементов. Храня два отдельных списка для элементов, идущих перед элементом, на котором мы фокусируемся, и для элементов, идущих за ним, мы будем точно знать, где мы его поместили, при перемещении обратно вверх. Таким образом, нам известно местоположение отверстия.

Вот наш тип «хлебной крошки» для файловой системы:

data FSCrumb = FSCrumb Name [FSItem] [FSItem]

deriving (Show)

А вот синоним типа для нашей застёжки:

type FSZipper = (FSItem, [FSCrumb])

Идти обратно вверх по иерархии очень просто. Мы берём самую последнюю «хлебную крошку» и собираем новый фокус из текущего фокуса и «хлебной крошки» следующим образом:

fsUp :: FSZipper –> FSZipper

fsUp (item, FSCrumb name ls rs:bs) = (Folder name (ls ++ [item] ++ rs), bs)

Поскольку нашей «хлебной крошке» были известны имя родительского каталога, а также элементы, которые шли перед находящимся в фокусе элементом каталога (то есть ls), и элементы, которые шли за ним (то есть rs), перемещаться вверх было легко.

Как насчёт продвижения вглубь файловой системы? Если мы находимся в "root" и хотим сфокусироваться на файле "dijon_poupon. doc", оставляемая нами «хлебная крошка» будет включать имя "root" вместе с элементами, предшествующими файлу "dijon_poupon.doc", и элементами, идущими за ним. Вот функция, которая, получив имя, фокусируется на файле или каталоге, расположенном в текущем каталоге, куда в текущий момент наведён фокус:

import Data.List (break)

fsTo :: Name –> FSZipper –> FSZipper

fsTo name (Folder folderName items, bs) =

   let (ls, item:rs) = break (nameIs name) items

   in (item, FSCrumb folderName ls rs:bs)

nameIs :: Name –> FSItem –> Bool

nameIs name (Folder folderName _) = name == folderName

nameIs name (File fileName _) = name == fileName

Функция fsTo принимает значения Name и FSZipper и возвращает новое значение FSZipper, которое фокусируется на файле с заданным именем. Этот файл должен присутствовать в текущем каталоге, находящемся в фокусе. Данная функция не производит поиск везде – она просто смотрит в текущем каталоге.

Сначала мы используем функцию break, чтобы разбить список элементов в каталоге на те, что предшествуют искомому нами файлу, и те, что идут за ним. Функция break принимает предикат и список и возвращает пару списков. Первый список в паре содержит элементы, для которых предикат возвращает значение False. Затем, когда предикат возвращает значение True для элемента, функция помещает этот элемент и остальную часть списка во второй элемент пары. Мы создали вспомогательную функцию nameIs, которая принимает имя и элемент файловой системы и, если имена совпадают, возвращает значение True.

Теперь ls – список, содержащий элементы, предшествующие искомому нами элементу; item является этим самым элементом, а rs – это список элементов, идущих за ним в его каталоге. И вот сейчас, когда они у нас есть, мы просто представляем элемент, полученный нами из функции break, как фокус и строим «хлебную крошку», которая содержит все необходимые ей данные.

Обратите внимание, что если имя, которое мы ищем, не присутствует в каталоге, образец item:rs попытается произвести сопоставление с пустым списком, и мы получим ошибку. А если наш текущий фокус – файл, а не каталог, мы тоже получим ошибку, и программа завершится аварийно.

Итак, мы можем двигаться вверх и вниз по нашей файловой системе. Давайте начнём движение с корня и перейдём к файлу "skull_man(scary).bmp":

ghci> let newFocus = (myDisk, []) -: fsTo "pics" -: fsTo "skull_man(scary).bmp"

Значение newFocus теперь – застёжка, сфокусированная на файле skull_man(scary).bmp. Давайте получим первый компонент застёжки (сам фокус) и посмотрим, так ли это на самом деле.

ghci> fst newFocus

File "skull_man(scary).bmp" "Ой!"

Переместимся выше и сфокусируемся на соседнем с ним файле "watermelon_smash.gif":

ghci> let newFocus2 = newFocus –: fsUp –: fsTo "watermelon_smash.gif"

ghci> fst newFocus2

File "watermelon_smash.gif" "шмяк!!"