精通C语言：打造高效便捷的通讯录管理系统

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所属专栏：C语言项目
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引言

在我们大致学习完C语言之后，我们就可以利用目前所学的知识去做一些有意思的项目，而今天贝蒂就带大家完成一个通讯录的简易实现，

本章你可能需要的知识：

  1. 动态内存的使用：动态内存管理
  2. 文件的创建与使用：文件操作

1. 通讯录要求

  1. 通讯录包括每个人的姓名，性别，年龄，电话与地址。
  2. 玩家可以自由选择通讯录的进出。
  3. 玩家可以自由增删查改通讯录中的数据。

2. 多文件管理

为了方便代码的管理和保证通讯录实现逻辑的清晰性，我们将采用多文件管理的模式。

  1. 创建头文件contact.c，包含所有头文件(其他源文件只需引用它即可)，以及所有通讯录功能的展现。

  2. 创建源文件contact.c，负责通讯录所有功能的具体代码实现。

  3. 创建源文件text.c，负责展现通讯录实现的总体逻辑。

3. 通讯录的准备

3.1 预处理信息

为了方便我们后续更换通讯的信息，我们可以利用宏来定义通讯录的具体信息的大小。

#define MAX 100//最大人数
#define MAX_NAME 20//名字最大长度
#define MAX_SEX 5//性别最大长度
#define MAX_TELE 12//电话最大长度
#define MAX_ADDR 30//地址最大长度

3.2 结构体定义

每个人的通讯录都要包含姓名，性别，年龄，电话与地址等信息，这时就需要我们创建一个结构体来方便管理。

typedef struct PeoInfo
{
	char name[MAX_NAME];//名字
	int age;//年龄
	char sex[MAX_SEX];//性别
	char tele[MAX_TELE];//电话
	char addr[MAX_ADDR];//地址
}PeoInfo;

而我们需要用这个结构体创建一个大小为100的数组，并且我们还需要知道当前通讯录的大小才能进行增删查改的操作，这两者息息相关，为了简化代码和增加代码的可读性，我们可以将这两者重新定义一个结构体。

typedef struct contact
{
	PeoInfo data[MAX];//一百个人的数据
	int sz;//通讯录的大小
}contact;

4. 简易菜单

void menu()
{
    printf("***********************************\n");
    printf("**    1.add          2.delete    **\n");
    printf("**    3.search       4.modify    **\n");
    printf("**    5.display      6.sort      **\n");
    printf("**             0.exit            **\n");
    printf("***********************************\n");
}

画面展示：

5. 通讯录具体功能

5.1 初始化

我们首先对通讯录进行初始化。

void InitContact(contact* pc)//初始化
{
	assert(pc);
	pc->sz = 0;
	memset(pc->data, 0, sizeof(pc->data));
}

5.2 展示联系人

当用户选择5时自动展示通讯录中的用户，并且展示用户过程中需要进行对齐，便于用户观看。

void DisplayContact(contact* pc)//打印信息
{
	assert(pc);
	printf("%-15s\t%-5s\t%-5s\t%-12s\t%-30s\n", "姓名", "年纪",
		"性别", "电话", "地址");//默认右对齐，修改为左对齐
	//中间也要留下足够的空间
	for (int i = 0; i < pc->sz; i++)
	{
		printf("%-15s\t%-5d\t%-5s\t%-12s\t%-30s\n", pc->data[i].name,
			pc->data[i].age,
			pc->data[i].sex,
			pc->data[i].tele,
			pc->data[i].addr);
	}
}

5.3 添加联系人

用户选择1可以自由添加联系人，如果通讯录已满，则提醒用户通讯录已满，请先清理通讯录。

(1) 检查通讯录是否已满

如果通讯录满了返回0，未满则返回1。

int CheckContact(contact*pc)//检查大小
{
	assert(pc);
	if (pc->sz == 100)
	{
		return 0;
	}
	return 1;
}
(2) 添加

当通讯录未满时，用户可以输入数据添加新用户。

void AddContact(contact* pc)//增加联系人
{
	assert(pc);
	int ret = CheckContact(pc);//检查是否满了
	if (ret == 0)
	{
		printf("通讯录已满，请先清理通讯录！！\n");
		return;
	}
	printf("请输入联系人的姓名：> ");
	scanf("%s", pc->data[pc->sz].name);
	printf("请输入联系人的年龄：> ");
	scanf("%d", &(pc->data[pc->sz].age));
	printf("请输入联系人的性别：> ");
	scanf("%s", pc->data[pc->sz].sex);
	printf("请输入联系人的电话：> ");
	scanf("%s", pc->data[pc->sz].tele);
	printf("请输入联系人的地址：> ");
	scanf("%s", pc->data[pc->sz].addr);
	printf("用户添加成功！\n");
	pc->sz++;
}

5.4 删除联系人

用户可以选择2清理通讯录，删除指定联系人。

(1) 寻找下标

在删除指定练习人时我们需通过其姓名寻找该联系人的下标。找到返回其下标，否则返回-1、

int FindName(contact* pc, char name[])
{
	assert(pc&&name);
	for (int pos = 0; pos < pc->sz; pos++)
	{
		if (strcmp(pc->data[pos].name, name) == 0)
		{
			return pos;
		}
	}
	return -1;
}
(2) 删除

通过寻找到的下标，我们可以利用后面的数据依次覆盖来达到删除的目的。

注意：我们不能覆盖最后一个数据否则就会发生数组越界，这时我们只需减去通讯录此时的大小就好了。

void DeleteContact(contact* pc)//删除联系人
{
	assert(pc);
         assert(pc->sz >= 0);
	char name[MAX_NAME];
	printf("请输入需要删除人的姓名:> ");
	scanf("%s", name);
	int pos = FindName(pc, name);
	if (pos == -1)
	{
		printf("通讯录中并没有这个人!!\n");
		return;
	}
	for (int i = pos; i < pc->sz - 1; i++)
	{
		pc->data[i] = pc->data[i + 1];//覆盖
	}
    	printf("删除成功\n")；
	pc->sz--;
}

删除前：

删除后 :

5.5 查找联系人

通过选择3查找指定联系人，没有找到则提醒用户没有该用户，查找到就打印其信息。

void SearchContact(contact* pc)//查找联系人
{
	assert(pc);
	char name[MAX_NAME];
	printf("请输入需要查找人的姓名:> ");
	scanf("%s", name);
	int pos = FindName(pc, name);
	if (pos == -1)
	{
		printf("通讯录中并没有这个人!!\n");
		return;
	}
	printf("%-15s\t%-5s\t%-5s\t%-12s\t%-30s\n", "姓名", "年纪",
		"性别", "电话", "地址");
	printf("%-15s\t%-5d\t%-5s\t%-12s\t%-30s", pc->data[pos].name,
		pc->data[pos].age,
		pc->data[pos].sex,
		pc->data[pos].tele,
		pc->data[pos].addr);
}

5.6 修改联系人

我们可以通过选择4修改指定联系人的信息。

void ModifyContact(contact* pc)//修改联系人
{
	assert(pc);
	char name[MAX_NAME];
	printf("请输入需要修改人的姓名:> ");
	scanf("%s", name);
	int pos = FindName(pc, name);
	if (pos == -1)
	{
		printf("通讯录中并没有这个人!!\n");
		return;
	}
	printf("请输入联系人的姓名：> ");
	scanf("%s", pc->data[pos].name);
	printf("请输入联系人的年龄：> ");
	scanf("%d", &(pc->data[pos].age));
	printf("请输入联系人的性别：> ");
	scanf("%s", pc->data[pos].sex);
	printf("请输入联系人的电话：> ");
	scanf("%s", pc->data[pos].tele);
	printf("请输入联系人的地址：> ");
	scanf("%s", pc->data[pos].addr);
	printf("修改成功\n");
}

修改前：

修改后：

5.7 排序联系人

我们可以选择6对通讯录进行排序，可以按照姓名，年纪，性别，电话，地址排序。

int cmp1(const void* p1, const void* p2)
{
	return strcmp(((PeoInfo*)p1)->name, ((PeoInfo*)p2)->name);
}
int cmp2(const void* p1, const void* p2)
{
	return ((PeoInfo*)p1)->age- ((PeoInfo*)p2)->age;
}
int cmp3(const void* p1, const void* p2)
{
	return strcmp(((PeoInfo*)p1)->sex, ((PeoInfo*)p2)->sex);
}
int cmp4(const void* p1, const void* p2)
{
	return strcmp(((PeoInfo*)p1)->tele, ((PeoInfo*)p2)->tele);
}
int cmp5(const void* p1, const void* p2)
{
	return strcmp(((PeoInfo*)p1)->addr, ((PeoInfo*)p2)->addr);
}
void SortByName(contact* pc)
{
	qsort(pc, pc->sz, sizeof(PeoInfo), cmp1);
}
void SortByAge(contact* pc)
{
	qsort(pc, pc->sz, sizeof(PeoInfo), cmp2);
}
void SortBySex(contact* pc)
{
	qsort(pc, pc->sz, sizeof(PeoInfo), cmp3);
}
void SortByTele(contact* pc)
{
	qsort(pc, pc->sz, sizeof(PeoInfo), cmp4);
}
void SortByAddr(contact* pc)
{
	qsort(pc, pc->sz, sizeof(PeoInfo), cmp4);
}
void SortContact(contact* pc)//排序联系人
{
	assert(pc);
	printf("请选择如何排序：> ");
	char input[20];
	scanf("%s", input);
	if (strcmp(input, "姓名")==0)
	{
		SortByName(pc);//按姓名排序
	}
	else if (strcmp(input, "年龄") == 0)
	{
		SortByAge(pc);//按年龄排序
	}
	else if (strcmp(input, "性别") == 0)
	{
		SortBySex(pc);//按性别排序
	}
	else if (strcmp(input, "电话") == 0)
	{
		SortByTele(pc);//按电话排序
	}
	else if (strcmp(input, "地址") == 0)
	{
		SortByAddr(pc);//按地址排序
	}
	else
	{
		printf("输入非法，请重新输入\n");
	}
}

6. 改进通讯录

6.1 动态内存开辟

上述通讯录有一个致命的缺点——通讯录大小固定，为了解决这个问题我可以使用我们前面学过的动态内存开辟。

(1) 新增变量

为了方便我们知道此时的容量大小，我们将在结构体中加入新的变量。

typedef struct contact
{
	PeoInfo *data;//动态开辟的数据
	int sz;//通讯录的大小
	int capacity;//通讯录的容量
}contact;
(2) 初始化
void InitContact(contact* pc)//初始化
{
	assert(pc);
	pc->sz = 0;
	pc->data = (PeoInfo*)calloc(2, sizeof(PeoInfo));
	if (pc->data == NULL)
	{
		perror("InitContact:");
		return;
	}
	pc->capacity = 2;
	/*memset(pc->data, 0, sizeof(pc->data));*/
}
(3) 增容

当通讯录用户数量满时增加内存空间。

void CheckCapacity(contact* pc)//增容
{
	if (pc->sz == pc->capacity)
	{
		PeoInfo* tmp = (PeoInfo*)realloc(pc->data, (pc->capacity + 2) * sizeof(PeoInfo));
		if (tmp != NULL)
		{
			pc->data = tmp;
		}
		else
		{
			perror("CheckCapacity:");
			return;
		}
		pc->capacity += 2;
		printf("增容成功\n");
	}
}

6.2 文件保存

我们发现每当我们关闭程序时我们写入的数据会被清空，我们要想保存上次写入的数据就应该使用文件操作。

(1) 加载数据

每次初始化时就要将上次文件的数据导入进来。

void LoadContact(contact* pc)//加载上次数据
{
	PeoInfo tmp = { 0 };
	FILE* pf = fopen("contact.txt", "rb");
	if (pf == NULL)
	{
		return;
	}
	//读取文件，存放到通讯录
	while (fread(&tmp, sizeof(PeoInfo), 1, pf))
	//返回值为0就是遇见文件末尾
	{
		CheckCapacity(pc);
		pc->data[pc->sz] = tmp;
		pc->sz++;
	}

	fclose(pf);
	pf = NULL;
}
(2) 保存数据

当程序正常结束时保存数据。

void SaveContact(contact* pc)//保存数据
{
	FILE* pfWrite = fopen("contact.txt", "wb");
	if (pfWrite == NULL)
	{
		perror("fopen:");
		return;
	}
	//写通讯录中数据到文件中
	int i = 0;
	for (i = 0; i < pc->sz; i++)
	{
		fwrite(&(pc->data[i]), sizeof(PeoInfo), 1, pfWrite);
	}
	fclose(pfWrite);
	pfWrite = NULL;
	printf("保存成功\n");

}

7. 通讯录逻辑的搭建

  1. 用户通过数字选择功能。
  2. 每次选择完之后返回菜单。
  3. 选择退出之后保存数据，程序结束。
enum Option
	//利用枚举增加代码的可读性
{
	EXIT,//0
	ADD,
	DEL,
	SEARCH,
	MODIFY,
	DISPLAY,
	SORT
};
void test()
{
	int input = 0;
	contact con;
	InitContact(&con);
	do
	{
		menu();
		printf("请输入你的选择:>");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case ADD:
			AddContact(&con);
			break;
		case DEL:
			DeleteContact(&con);
			break;
		case SEARCH:
			SearchContact(&con);
			break;
		case MODIFY:
			ModifyContact(&con);
			break;
		case DISPLAY:
			DisplayContact(&con);
			break;
		case SORT:
			SortContact(&con);
			break;
		case EXIT:
			SaveContact(&con);//退出保存数据
		    DestroyContact(&con);
			break;
		default:
			printf("非法输入，请重新输入\n");
			break;
		}
	} while (input);
}
int main()
{
	test();
	return 0;
}

8. 完整代码

8.1 contact.h

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#define MAX_NAME 20//名字最大长度
#define MAX_SEX 5//性别最大长度
#define MAX_TELE 12//电话最大长度
#define MAX_ADDR 30//地址最大长度
typedef struct PeoInfo
{
	char name[MAX_NAME];//名字
	int age;//年龄
	char sex[MAX_SEX];//性别
	char tele[MAX_TELE];//电话
	char addr[MAX_ADDR];//地址
}PeoInfo;
typedef struct contact
{
	PeoInfo *data;//动态开辟的数据
	int sz;//通讯录的大小
	int capacity;//通讯录的容量
}contact;
void InitContact(contact* pc);//初始化
void DisplayContact(contact* pc);//打印信息
void AddContact(contact* pc);//增加联系人
void DeleteContact(contact* pc);//删除联系人
void SearchContact(contact* pc);//查找联系人
void ModifyContact(contact* pc);//修改联系人
void SortContact(contact* pc);//排序联系人
void SaveContact(contact* pc);//保存数据
void DestroyContact(contact* pc);//销毁内存

8.2 contact.c

#include"contact.h"
void CheckCapacity(contact* pc)//增容
{
	if (pc->sz == pc->capacity)
	{
		PeoInfo* tmp = (PeoInfo*)realloc(pc->data, (pc->capacity + 2) * sizeof(PeoInfo));
		if (tmp != NULL)
		{
			pc->data = tmp;
		}
		else
		{
			perror("CheckCapacity:");
			return;
		}
		pc->capacity += 2;
		printf("增容成功\n");
	}
}
void LoadContact(contact* pc)//加载上次数据
{
	PeoInfo tmp = { 0 };
	FILE* pf = fopen("contact.txt", "rb");
	if (pf == NULL)
	{
		return;
	}
	//读取文件，存放到通讯录
	while (fread(&tmp, sizeof(PeoInfo), 1, pf))
	//返回值为0就是遇见文件末尾
	{
		CheckCapacity(pc);
		pc->data[pc->sz] = tmp;
		pc->sz++;
	}

	fclose(pf);
	pf = NULL;
}

void InitContact(contact* pc)//初始化
{
	assert(pc);
	pc->sz = 0;
	pc->data = (PeoInfo*)calloc(2, sizeof(PeoInfo));
	if (pc->data == NULL)
	{
		perror("InitContact:");
		return;
	}
	pc->capacity = 2;
	LoadContact(pc);
	/*memset(pc->data, 0, sizeof(pc->data));*/
}
void DisplayContact(contact* pc)//打印信息
{
	assert(pc);
	printf("%-15s\t%-5s\t%-5s\t%-12s\t%-30s\n", "姓名", "年纪",
		"性别", "电话", "地址");//默认右对齐，修改为左对齐
	//中间也要留下足够的空间
	for (int i = 0; i < pc->sz; i++)
	{
		printf("%-15s\t%-5d\t%-5s\t%-12s\t%-30s\n", pc->data[i].name,
			pc->data[i].age,
			pc->data[i].sex,
			pc->data[i].tele,
			pc->data[i].addr);
	}
}

void AddContact(contact* pc)//增加联系人
{
	assert(pc);
	CheckCapacity(pc);//检查是否满了
	printf("请输入联系人的姓名：> ");
	scanf("%s", pc->data[pc->sz].name);
	printf("请输入联系人的年龄：> ");
	scanf("%d", &(pc->data[pc->sz].age));
	printf("请输入联系人的性别：> ");
	scanf("%s", pc->data[pc->sz].sex);
	printf("请输入联系人的电话：> ");
	scanf("%s", pc->data[pc->sz].tele);
	printf("请输入联系人的地址：> ");
	scanf("%s", pc->data[pc->sz].addr);
	printf("用户添加成功！\n");
	pc->sz++;
}
int FindName(contact* pc, char name[])
{
	assert(pc&&name);
	for (int pos = 0; pos < pc->sz; pos++)
	{
		if (strcmp(pc->data[pos].name, name) == 0)
		{
			return pos;
		}
	}
	return -1;
}
void DeleteContact(contact* pc)//删除联系人
{
	assert(pc);
	assert(pc->sz >= 0);
	char name[MAX_NAME];
	printf("请输入需要删除人的姓名:> ");
	scanf("%s", name);
	int pos = FindName(pc, name);
	if (pos == -1)
	{
		printf("通讯录中并没有这个人!!\n");
		return;
	}
	for (int i = pos; i < pc->sz - 1; i++)
	{
		pc->data[i] = pc->data[i + 1];//覆盖
	}
	printf("删除成功\n");
	pc->sz--;
}
void SearchContact(contact* pc)//查找联系人
{
	assert(pc);
	char name[MAX_NAME];
	printf("请输入需要查找人的姓名:> ");
	scanf("%s", name);
	int pos = FindName(pc, name);
	if (pos == -1)
	{
		printf("通讯录中并没有这个人!!\n");
		return;
	}
	printf("%-15s\t%-5s\t%-5s\t%-12s\t%-30s\n", "姓名", "年纪",
		"性别", "电话", "地址");
	printf("%-15s\t%-5d\t%-5s\t%-12s\t%-30s", pc->data[pos].name,
		pc->data[pos].age,
		pc->data[pos].sex,
		pc->data[pos].tele,
		pc->data[pos].addr);
}
void ModifyContact(contact* pc)//修改联系人
{
	assert(pc);
	char name[MAX_NAME];
	printf("请输入需要修改人的姓名:> ");
	scanf("%s", name);
	int pos = FindName(pc, name);
	if (pos == -1)
	{
		printf("通讯录中并没有这个人!!\n");
		return;
	}
	printf("请输入联系人的姓名：> ");
	scanf("%s", pc->data[pos].name);
	printf("请输入联系人的年龄：> ");
	scanf("%d", &(pc->data[pos].age));
	printf("请输入联系人的性别：> ");
	scanf("%s", pc->data[pos].sex);
	printf("请输入联系人的电话：> ");
	scanf("%s", pc->data[pos].tele);
	printf("请输入联系人的地址：> ");
	scanf("%s", pc->data[pos].addr);
	printf("修改成功\n");
}
int cmp1(const void* p1, const void* p2)
{
	return strcmp(((PeoInfo*)p1)->name, ((PeoInfo*)p2)->name);
}
int cmp2(const void* p1, const void* p2)
{
	return ((PeoInfo*)p1)->age- ((PeoInfo*)p2)->age;
}
int cmp3(const void* p1, const void* p2)
{
	return strcmp(((PeoInfo*)p1)->sex, ((PeoInfo*)p2)->sex);
}
int cmp4(const void* p1, const void* p2)
{
	return strcmp(((PeoInfo*)p1)->tele, ((PeoInfo*)p2)->tele);
}
int cmp5(const void* p1, const void* p2)
{
	return strcmp(((PeoInfo*)p1)->addr, ((PeoInfo*)p2)->addr);
}
void SortByName(contact* pc)
{
	qsort(pc, pc->sz, sizeof(PeoInfo), cmp1);
}
void SortByAge(contact* pc)
{
	qsort(pc, pc->sz, sizeof(PeoInfo), cmp2);
}
void SortBySex(contact* pc)
{
	qsort(pc, pc->sz, sizeof(PeoInfo), cmp3);
}
void SortByTele(contact* pc)
{
	qsort(pc, pc->sz, sizeof(PeoInfo), cmp4);
}
void SortByAddr(contact* pc)
{
	qsort(pc, pc->sz, sizeof(PeoInfo), cmp4);
}
void SortContact(contact* pc)//排序联系人
{
	assert(pc);
	printf("请选择如何排序：> ");
	char input[20] = { 0 };
	scanf("%s", input);
	if (strcmp(input, "姓名")==0)
	{
		SortByName(pc);//按姓名排序
	}
	else if (strcmp(input, "年龄") == 0)
	{
		SortByAge(pc);//按年龄排序
	}
	else if (strcmp(input, "性别") == 0)
	{
		SortBySex(pc);//按性别排序
	}
	else if (strcmp(input, "电话") == 0)
	{
		SortByTele(pc);//按电话排序
	}
	else if (strcmp(input, "地址") == 0)
	{
		SortByAddr(pc);//按地址排序
	}
	else
	{
		printf("输入非法，请重新输入\n");
	}
}
void DestroyContact(contact* pc)
{
	free(pc->data);
	pc->data= NULL;
	pc->capacity = 0;
	pc->sz = 0;
	printf("销毁成功\n");
}
void SaveContact(contact* pc)//保存数据
{
	FILE* pfWrite = fopen("contact.txt", "wb");
	if (pfWrite == NULL)
	{
		perror("fopen:");
		return;
	}
	//写通讯录中数据到文件中
	int i = 0;
	for (i = 0; i < pc->sz; i++)
	{
		fwrite(&(pc->data[i]), sizeof(PeoInfo), 1, pfWrite);
	}
	fclose(pfWrite);
	pfWrite = NULL;
	printf("保存成功\n");

}

8.3 text.c

#include"contact.h"

enum Option
	//利用枚举增加代码的可读性
{
	EXIT,//0
	ADD,
	DEL,
	SEARCH,
	MODIFY,
	DISPLAY,
	SORT
};

void menu()
{
    printf("***********************************\n");
    printf("**    1.add          2.delete    **\n");
    printf("**    3.search       4.modify    **\n");
    printf("**    5.display      6.sort      **\n");
    printf("**             0.exit            **\n");
    printf("***********************************\n");
}
void test()
{
	int input = 0;
	contact con;
	InitContact(&con);
	do
	{
		menu();
		printf("请输入你的选择:>");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case ADD:
			AddContact(&con);
			break;
		case DEL:
			DeleteContact(&con);
			break;
		case SEARCH:
			SearchContact(&con);
			break;
		case MODIFY:
			ModifyContact(&con);
			break;
		case DISPLAY:
			DisplayContact(&con);
			break;
		case SORT:
			SortContact(&con);
			break;
		case EXIT:
			SaveContact(&con);//退出保存数据
		    DestroyContact(&con);
			break;
		default:
			printf("非法输入，请重新输入\n");
			break;
		}
	} while (input);
}

int main()
{
	test();
	return 0;
}

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