【C语言进阶16——通讯录（基础版、动态内存版、文件管理版）】

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前言

本文将实现一个通讯录，对前面所学的指针、字符串库函数、结构体、动态内存、文件操作等内容进行巩固和复习，通讯录有三个版本的实现方式：

• 基本版
• 动态内存版
• 文件操作版

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1、通讯录是什么？

百度百科：

通讯录主要包括以下6个主要功能：

1. 添加联系人
2. 删除联系人
3. 搜索联系人
4. 修改联系人
5. 排序联系人
6. 打印联系人

2、程序框架—基本版

程序整体的框架可以搬用之前学习【C语言基础6——数组（2）三子棋】、【C语言基础7——数组（3）扫雷】用的框架，这种框架也可以当作一种通用的形式，加以运用。

2.1 主函数

int main()//显得简洁
{
	test();
	return 0;
}

2.2 函数test

void test()
{
	int input = 0;
	//创建通讯录
	contact con;
	//初始化通讯录
	InitContact(&con);//传结构体地址
	do
	{
		menu();
		printf("请选择操作: ==> ");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case add://1、添加联系人
			addPer(&con);
			break;
		case del://2、删除联系人
			delPer(&con);
			break;
		case search://3、搜索联系人
			searPer(&con);
			break;
		case modify://4、修改联系人
			modiPer(&con);
			break;
		case sort://5、排序联系人
			sortPer(&con);
			break;
		case print://6、打印联系人
			prinPer(&con);
			break;
		case exit:
			break;
		default:
			break;
		}
	} while (input);//选零就退出循环了
}

2.3 函数menu

void menu()
{
	printf("\n");
	printf("******************************\n");
	printf("****1.addPer	2.delPer******\n");
	printf("****3.searPer	4.modiPer*****\n");
	printf("****5.sortPer	6.prinPer*****\n");
	printf("****0.exit	******************\n");	
	printf("******************************\n");
	printf("\n");
}

2.4 初始化通讯录—InitContact

//初始化通讯录
void InitContact(contact* pc)
{
	assert(pc);
	pc->sz = 0;//信息个数初始化为0
	//通过字符串库函数，初始化结构体数组data，
	//pc->data是数组首元素地址，后面是整个结构体数组大小，整个都初始化为0
	memset(pc->data, 0, sizeof(pc->data));//字符串库函数
}

2.5 添加个人信息—addPer

//1、添加个人信息
void addPer(contact* pc)
{
	assert(pc);
	if (pc->sz==MAX)
	{
		printf("通讯录已经满了，无法添加新的联系人！\n");
		return;
	}
	//个数没满的话，开始录入个人信息
	printf("请输入名字 ==> ");
	scanf("%s", pc->data[pc->sz].name);//结构体其他的数组名都是地址
	printf("请输入性别 ==> ");
	scanf("%s", pc->data[pc->sz].sex);
	printf("请输入年龄 ==> ");
	scanf("%d", &(pc->data[pc->sz].age));//年龄不是地址，这里必须取地址
	printf("请输入号码 ==> ");
	scanf("%s", pc->data[pc->sz].phone);
	printf("请输入住址 ==> ");
	scanf("%s", pc->data[pc->sz].addr);

	pc->sz++;//每当录入一个人的信息时，人数就增加1
	printf("个人信息添加成功!\n");	
}

2.6 删除指定联系人—delPer

//在通讯录中查找联系人，找到返回下标
int findPer(const contact* pc, char name[])
{
	assert(pc);
	//遍历整个data数组，查找名字
	for (int i = 0; i < pc->sz; i++)
	{//字符串库函数，字符串比较，相同，则函数返回0
		if (0==strcmp(pc->data[i].name,name))
		{//找到信息人的名字时，返回下标
			return i;
		}
	}
	return -1;//遍历都找不到，就返回-1
}
//2、删除指定联系人
void delPer(contact* pc)
{
	assert(pc);
	//检查信息个数
	if (pc->sz == 0)
	{
		printf("通讯录已经空了，无法删除联系人！\n");
		return;
	}
	//如果还有，则删除指定联系人
	//1、指定联系人
	char name[NAME_MAX] = {0};//名字的字符串
	printf("请输入需要删除的联系人的姓名 ==> ");
	scanf("%s", name);
	//2、开始查找这个联系人
	int res = findPer(pc, name);//传首字符的地址
	if (res==-1)
	{
		printf("要删除的联系人不存在！\n");
		return;//直接返回，后面的语句不需要执行了
	}
	//3、找到后删除
	for (int j = res; j < pc->sz-1; j++)
	{//删除就是后面的信息往前移动，覆盖前面一个信息的内容
		pc->data[j] = pc->data[j + 1];
	}
	pc->sz--;//总的信息个数减少1个
	printf("指定联系人删除成功！\n");
}

2.7 查找联系人—searPer

//3、查找个人信息
void searPer(contact* pc)
{
	assert(pc);
	//1、指定联系人
	char name[NAME_MAX] = { 0 };
	printf("请输入需要查找的联系人的姓名 ==> ");
	scanf("%s", name);
	//2、开始查找这个联系人
	int res = findPer(pc, name);//找到这个人的信息，就返回下标
	if (res == -1)//没找到就，打印出来
	{
		printf("要删除的联系人不存在！\n");
		return;//直接返回，后面的语句不需要执行了
	}
	printf("%-20s %-5s %-5s %-12s %-30s\n", "姓名", "性别", "年龄", "号码", "住址");
	printf("%-20s %-5s %-5d %-12s %-30s\n",
		pc->data[res].name, pc->data[res].sex, pc->data[res].age,
		pc->data[res].phone, pc->data[res].addr);

}

2.8 修改联系人信息—modiPer

//4、修改联系人信息
void modiPer(contact* pc)
{
	assert(pc);
	//1、指定联系人
	char name[NAME_MAX] = { 0 };
	printf("请输入需要查找的联系人的姓名 ==> ");
	scanf("%s", name);
	//2、开始查找这个联系人
	int res = findPer(pc, name);//找到这个人的信息，就返回下标
	if (res == -1)//没找到就，打印出来
	{
		printf("要删除的联系人不存在！\n");
		return;//直接返回，后面的语句不需要执行了
	}
	printf("已经查找到联系人的姓名，请重新输入个人信息 ==> \n");
	
	//查找到后，开始修改，重新录入个人信息
	printf("请输入名字 ==> ");
	scanf("%s", pc->data[res].name);//结构体其他的数组名都是地址
	printf("请输入性别 ==> ");
	scanf("%s", pc->data[res].sex);
	printf("请输入年龄 ==> ");
	scanf("%d", &(pc->data[res].age));//年龄不是地址，这里必须取地址
	printf("请输入号码 ==> ");
	scanf("%s", pc->data[res].phone);
	printf("请输入住址 ==> ");
	scanf("%s", pc->data[res].addr);
	printf("联系人个人信息修改成功！\n");
}

2.9 排序联系人信息—sortPer

//对结构体数组里的结构体成员的姓名进行排序
int cmp_data_name(const void* p1, const void* p2)
{
	return strcmp(((struct perInfo*)p1)->name, ((struct perInfo*)p2)->name);
}

//5、对联系人个人信息排序
void sortPer(contact* pc)
{
	assert(pc);
	//检查信息个数 ，首先判断通讯录联系人有几人
	if (pc->sz == 0)
	{
		printf("通讯录是空的，无法排序！\n");
		return;
	}
	if (pc->sz == 1)//直接将信息打印出来
	{
		printf("%-20s %-5s %-5d %-12s %-30s\n",
			pc->data[0].name, pc->data[0].sex, pc->data[0].age,
			pc->data[0].phone, pc->data[0].addr);
		return;
	}
	//信息的个数是2个及以上，开始排序
	//按姓名进行升序排序
	//结构体数组的地址  联系人信息的个数  每一个人信息的大小 函数地址
	qsort(pc->data, pc->sz, sizeof(pc->data[0]), cmp_data_name);

	//打印出来排序后的结果
	printf("对姓名排序后的结果：\n");
	printf("%-20s %-5s %-5s %-12s %-30s\n", "姓名", "性别", "年龄", "号码", "住址");
	for (int i = 0; i < pc->sz; i++)
	{//%-20s 是左对齐
		printf("%-20s %-5s %-5d %-12s %-30s\n",
			pc->data[i].name, pc->data[i].sex, pc->data[i].age,
			pc->data[i].phone, pc->data[i].addr);
	}
}

2.10 打印联系人信息—prinPer

//6、打印个人信息
void prinPer(const contact* pc)
{
	assert(pc);
	printf("通讯录现有的所有联系人的信息 ==> \n");
	//在屏幕上打印一行提示信息： 姓名 性别 年龄 号码 住址
	printf("%-20s %-5s %-5s %-12s %-30s\n", "姓名", "性别", "年龄", "号码", "住址");
	for (int i = 0; i < pc->sz; i++)
	{//%-20s 是左对齐
		printf("%-20s %-5s %-5d %-12s %-30s\n",
			pc->data[i].name, pc->data[i].sex, pc->data[i].age,
			pc->data[i].phone, pc->data[i].addr);
	}
}

3、头文件 .h

#include
#include
#include

//类型的声明，宏定义、结构体，枚举
#define MAX 1000	//定义数组中元素的个数

//个人信息，所需的最大上限
#define NAME_MAX 20	//名字
#define SEX_MAX 5	//性别
#define PHONE_MAX 12	//手机号码
#define ADDR_MAX 30		//住址

enum option//操作选择
{
	exit,//默认值从0开始
	add,
	del,
	search,
	modify,
	sort,
	print
};

//结构体类型，每个人信息：姓名、性别、年龄、号码、住址
typedef struct perInfo
{
	char name[NAME_MAX];
	char sex[SEX_MAX];
	int age;
	char phone[PHONE_MAX];
	char addr[ADDR_MAX];
}perInfo;

//结构体类型，结构体数组都是人的信息、录入信息人的个数
typedef struct contact
{
	perInfo data[MAX];//结构体类型的数组，1000个人的信息，每个元素是一个结构体类型
	int sz;//记录此时通讯录的已有信息个数
}contact;

//函数的声明

//初始化通讯录
void InitContact(contact* pc);

//1、添加个人信息
void addPer(contact* pc);

//2、删除个人信息
void delPer(contact* pc);

//3、查找个人信息
void searPer(contact* pc);

//4、修改联系人信息
void modiPer(contact* pc);

//5、对联系人个人信息排序
void sortPer(contact* pc);

//6、打印个人信息
void prinPer(const contact* pc);

4、通讯录运行

运行结果见下图，基本实现了预期功能：

5、动态内存版本

在基本版的通讯录中，信息个数固定式1000的，这里有点问题：

• 有时存放的信息个数少，1000就有点浪费内存了
• 当存放的信息个数超过1000时，没法增加信息存储容量

在此基础上引入动态内存版本，让存储信息的容量随着真实存放的个数，实时改变。

5.1 添加个人信息—addPer 修改1

//动态内存添加
void checkCapacity(contact* pc)
{
	assert(pc);
	//当目前存放的信息个数 与 当前能够存放的最大容量相同时，进行扩容
	if (pc->sz == pc->capacity)
	{//每次增加2个 存放信息
		perInfo* tmp = (perInfo*)realloc(pc->data, (pc->capacity + 2) * sizeof(perInfo));
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("checkCapacity:realloc");
			return;
		}
		pc->data = tmp;
		pc->capacity += 2;
		printf("扩容成功\n");
	}
}
//释放动态内存
void freePer(contact* pc)
{
	free(pc->data);
	pc->data = NULL;
	pc->capacity = 0;
	pc->sz = 0;
	printf("销毁成功\n");
}
void addPer(contact* pc)
{
	assert(pc);
	//基本版
	/*if (pc->sz==MAX)
	{
		printf("通讯录已经满了，无法添加新的联系人！\n");
		return;
	}*/
	//动态增容
	checkCapacity(pc);

	//个数没满的话，开始录入个人信息
	printf("请输入名字 ==> ");
	scanf("%s", pc->data[pc->sz].name);//结构体其他的数组名都是地址
	printf("请输入性别 ==> ");
	scanf("%s", pc->data[pc->sz].sex);
	printf("请输入年龄 ==> ");
	scanf("%d", &(pc->data[pc->sz].age));//年龄不是地址，这里必须取地址
	printf("请输入号码 ==> ");
	scanf("%s", pc->data[pc->sz].phone);
	printf("请输入住址 ==> ");
	scanf("%s", pc->data[pc->sz].addr);

	pc->sz++;//每当录入一个人的信息时，人数就增加1
	printf("个人信息添加成功!\n");
}

5.2 初始化通讯录—InitContact 修改1

void InitContact(contact* pc)
{
	assert(pc);
	pc->sz = 0;//信息个数初始化为0
	//一开始，能存储的信息个数定为 3
	pc->capacity = INIT_SZ;
	pc->data = (perInfo*)malloc(pc->capacity * sizeof(perInfo));

	if (pc->data == NULL)
	{
		perror("InitContact:malloc");
		return;
	}
	//通过字符串库函数，初始化结构体数组data，
	//pc->data是数组首元素地址，后面是整个结构体数组大小，整个都初始化为0
	memset(pc->data, 0, sizeof(pc->data));//字符串库函数
}

6、文件操作版本

基础版、动态内存版在程序结束时，输入的个人信息也销毁了。因此使用文件操作将个人信息存储起来，当下一次调用程序时，再将文件加载进来。

6.1 保存联系人的信息——savePer

void savePer(contact* pc)
{	//打开文件
	FILE* pf = fopen("contact.dat", "wb");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("savePer:");
		return;
	}
	//写文件
	for (int i = 0; i < pc->sz; i++)
	{//输出， 从程序向文件 输出
		fwrite(pc->data + i, sizeof(perInfo), 1, pf);
	}
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
}

6.2 初始化通讯录—InitContact 修改2

//初始化通讯录
void InitContact(contact* pc)
{
	assert(pc);
	pc->sz = 0;//信息个数初始化为0
	//一开始，能存储的信息个数定为 3
	pc->capacity = INIT_SZ;
	pc->data = (perInfo*)malloc(pc->capacity * sizeof(perInfo));

	if (pc->data == NULL)
	{
		perror("InitContact:malloc");
		return;
	}
	//通过字符串库函数，初始化结构体数组data，
	//pc->data是数组首元素地址，后面是整个结构体数组大小，整个都初始化为0
	memset(pc->data, 0, sizeof(pc->data));//字符串库函数

	//加载信息到通讯录中
	loadPer(pc);
}

//将文件导入到 程序里
void loadPer(contact* pc)
{
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("contact.dat", "rb");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("loadPer:");
		return;
	}
	//读文件  从文件中读数据 到 程序中 
	perInfo tmp = { 0 };
	//输入  从文件 读到 程序
	while (fread(&tmp,sizeof(perInfo),1,pf))
	{
		checkCapacity(pc);//扩容
		pc->data[pc->sz] = tmp;//将信息一个个 读取 到程序中
		pc->sz++; //信息个数+1
	}
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
}

7、三种实现方式的完整代码

通讯录三种方式实现（基础版、动态内存版、文件管理版）的完整代码放在 gitee 中：

通讯录三种实现方式完整代码

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总结

通讯录三种版本的代码，使用了结构体传地址作为参数、指针、字符串库函数、结构体、动态内存、文件操作等已经学到的知识。整体框架和三子棋、扫雷是雷同的，在局部添加新的代码。随着学习的深入，学到新的知识将会更新代码。

下一篇开始学习程序编译相关的知识点。