基于C语言打造高效通讯录的示例代码

杜冷丁 · 发布于 2023-5-12 13:55:03

本篇博客会讲解如何使用C语言实现一个通讯录。实现通讯录的过程中，会大量用到C语言的知识点，包括但不限于：函数、自定义类型、指针、动态内存管理、文件操作，这些知识点在我的其他博客中都有讲解过，欢送大家阅读，这里就不停止系统的复习了。
先来梳理下需求：
1.通讯录可以存储的联络人的信息有：姓名、年龄、性别、电话、住址。
2.这个通讯录不能是“静态的”，而应该是“动态的”，也就是说，需要用到动态内存管理的知识。这是因为，静态的通讯录的容量是固定的，空间太大可能浪费，太小了又不够存。
3.由于当程序开端运行后，通讯录的数据是存储在内存中的，一旦程序运行完毕，执行完main函数的return 0;后，空间就被操作系统回收了，相当于数据就丢了。为了可以实现“永久保管”的效果，我们要在程序退出前，把数据保管到文件中，这又涉及到文件操作的相关知识点。
4.类似顺序表这种数据构造的根本操作，通讯录要能做到：增删查改+排序+打印，即增加联络人、删除联络人、查找联络人、修改联络人、排序联络人、打印联络人等等。
下面我们开端吧！

准备工作

以下是菜单里的一些选项，声明成枚举类型是比较适宜的。
// 菜单里的不同选项
enum Option
{
EXIT, // 退出
ADD, // 增加联络人
DEL, // 删除联络人
SEARCH, // 查找联络人
MODIFY, // 修改联络人
SHOW, // 显示联络人
SORT // 排序
};由于联络人的姓名、性别、电话和住址都是字符串，要存储在字符数组中，最好先声明它们的容量。
// 各信息的存储容量
#define MAX_NAME 20 // 名字
#define MAX_SEX 5 // 性别
#define MAX_TELE 12 // 电话
#define MAX_ADDR 30 // 住址我们后面在停止动态内存管理时，需要晓得初始的容量和每次扩容的容量，也声明一下：
// 动态内存默认存储的数据
#define DEFAULT_SZ 3
// 若不够存，每次扩容的数量
#define INC_SZ 2再声明一个构造体，表示一个人的信息，包括姓名、年龄、性别、电话、住址。
// 表示一个人的信息
typedef struct PeoInfo
{
char name[MAX_NAME]; // 姓名
int age;          // 年龄
char sex[MAX_SEX]; // 性别
char tele[MAX_TELE]; // 电话
char addr[MAX_ADDR]; // 住址
}PeoInfo;类似数据构造中的“顺序表”的构造，定义一个构造体，用于存储通讯录中的信息，包括一个动态开拓的数组，数组中有效数据的个数，以及数组当前动态开拓的容量。
// 通讯录
typedef struct Contact
{
PeoInfo* data; // data指向了寄存数据的空间
int sz;       // 记录通讯录中的有效信息个数
int capacity;  // 通讯录当前的容量
}Contact;下面我们开端实现程序的主体逻辑。先从主函数写起，把主要的功能都封装成函数：
// 打印菜单
void menu()
{
printf("************************************\n");
printf("***** 1. add    2. del    ***\n");
printf("***** 3. search  4. modify ***\n");
printf("***** 5. show 6. sort    ***\n");
printf("***** 0. exit                ***\n");
printf("************************************\n");
}
int main()
{
int input = 0; // 存储用户输入的数据
Contact con; // 通讯录
// 初始化通讯录
// 加载文件的信息到通讯录中
InitContact(&con);
do
{
menu(); // 菜单
printf("请选择:>");
scanf("%d", &input);
switch (input)
{
case ADD: // 添加联络人
AddContact(&con);
break;
case DEL: // 删除联络人
DelContact(&con);
break;
case SEARCH: // 查找指定联络人
SearchContact(&con);
break;
case MODIFY: // 修改指定联络人的信息
ModifyContact(&con);
break;
case SHOW: // 展示联络人信息
ShowContact(&con);
break;
case SORT: // 排序
SortContact(&con);
break;
case EXIT: // 退出通讯录
// 保管通讯录到文件中
SaveContact(&con);
// 销毁通讯录
DestroyConact(&con);
printf("退出通讯录\n");
break;
default:
printf("选择错误\n");
break;
}
} while (input);
return 0;
}
初始化通讯录

先定义一个函数InitContact，它的作用是初始化通讯录。函数的参数是一个指向Contact构造体的指针。函数的详细实现如下：

void InitContact(Contact* pc)
{
// 检查指针有效性
assert(pc);
// 先开拓默认的容量
pc->data = (PeoInfo*)malloc(DEFAULT_SZ * sizeof(PeoInfo));
// 检查开拓空间是否胜利
if (pc->data == NULL)
{
// 开拓空间失败
printf("通讯录初始化失败:%s\n", strerror(errno));
return;
}
// 开拓空间胜利
pc->sz = 0;
pc->capacity = DEFAULT_SZ;
//加载文件的信息到通讯录
LoadContact(pc);
}
从文件中加载信息

再定义一个函数LoadContact，用于从文件中读取联络人信息并存储到内存中。函数的参数是一个指向Contact构造体的指针，表示要将读取到的联络人信息存储到哪个数据构造中。函数的详细实现如下：

void LoadContact(Contact* pc)
{
// 检查指针有效性
assert(pc);
// 翻开文件
FILE* pf = fopen("contact.dat", "rb");
// 检查翻开文件是否胜利
if (pf == NULL)
{
// 翻开文件失败，可能是第一次运行通讯录，并没有数据文件
//perror("LoadContact::fopen");
return;
}
// 读文件
PeoInfo tmp = { 0 }; // 存储读取到的数据
// 每次读一个数据
while (fread(&tmp, sizeof(PeoInfo), 1, pf))
{
// 检查容量，不够的话要扩容
CheckCapacity(pc);
// 存储从文件读取到的数据
pc->data[pc->sz] = tmp;
pc->sz++;
}
// 关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
}
检查容量

再定义一个函数CheckCapacity，用于检查并扩容动态数组。函数的参数是一个指向Contact构造体的指针。函数的详细实现如下：

// 扩容失败，返回0
// 扩容胜利，不需要扩容，返回1
static int CheckCapacity(Contact* pc)
{
// 检查指针有效性
assert(pc);
// 检查是否需要扩容
if (pc->sz == pc->capacity)
{
// 需要扩容
PeoInfo* ptr = (PeoInfo*)realloc(pc->data, (pc->capacity + INC_SZ) * sizeof(PeoInfo));
// 检查是否扩容胜利
if (ptr == NULL)
{
// 扩容失败
printf("CheckCapacity:%s\n", strerror(errno));
return 0;
}
else
{
// 扩容胜利
// 更新数组的起始位置
pc->data = ptr;
// 更新容量
pc->capacity += INC_SZ;
printf("增容胜利，当前容量：%d\n", pc->capacity);
}
}
return 1;
}
销毁通讯录

再定义一个函数DestroyContact，用来销毁通讯录。函数的参数是一个指向Contact构造体的指针。函数的详细实现如下：

void DestroyConact(Contact* pc)
{
// 检查指针有效性
assert(pc);
// 释放内存空间
free(pc->data);
pc->data = NULL;
pc->capacity = 0;
pc->sz = 0;
printf("释放内存.....\n");
}
添加联络人

接着定义一个函数AddContact，参数仍然是一个指向Contact构造体的指针，实现向通讯录中添加联络人的功能。详细实现如下：

void AddContact(Contact* pc)
{
// 检查指针有效性
assert(pc);
// 扩容，同时检查是否胜利
if (0 == CheckCapacity(pc))
{
// 扩容失败
printf("空间不够，扩容失败\n");
return;
}
else
{
// 输入联络人信息
printf("请输入名字:>");
scanf("%s", pc->data[pc->sz].name);
printf("请输入年龄:>");
scanf("%d", &(pc->data[pc->sz].age));
printf("请输入性别:>");
scanf("%s", pc->data[pc->sz].sex);
printf("请输入电话:>");
scanf("%s", pc->data[pc->sz].tele);
printf("请输入地址:>");
scanf("%s", pc->data[pc->sz].addr);
// 更新有效数据个数
pc->sz++;
printf("添加胜利\n");
}
}
打印数据

接下来定义一个函数 ShowContact，用于打印联络人信息。函数接受一个指向Contact构造体的指针pc。详细实现如下：

void ShowContact(const Contact* pc)
{
// 检查指针有效性
assert(pc);
// 打印效果
// 姓名年龄性别电话地址
// zhangsan 20 男 123456 北京
//
// 打印标题
printf("%-10s %-4s %-5s %-12s %-30s\n", "姓名", "年龄", "性别", "电话", "地址");
// 打印数据
for (int i = 0; i < pc->sz; ++i)
{
printf("%-10s %-4d %-5s %-12s %-30s\n",
pc->data.name, pc->data.age, pc->data.sex, pc->data.tele, pc->data.addr);
}
}
删除联络人

接下来实现通讯录的删除联络人功能。详细实现如下：
FindByName函数：根据指定名字，在通讯录中查找联络人信息。函数参数为指向Contact构造体的指针和要查找的名字。函数返回值为查找到的联络人在通讯录中的下标，假设没找到则返回-1。
DelContact函数：删除通讯录中指定联络人。函数参数为指向Contact构造体的指针。函数实现如下：

检查指针有效性，假设为空则直接返回。检查通讯录中是否还有数据，假设没有则输出提示信息并返回。获取用户输入的要删除的联络人名字。调用FindByName函数查找要删除的联络人在通讯录中的下标。假设没找到，则输出提示信息并返回。假设找到了，则使用memmove函数将该联络人后面的所有联络人向前挪动一个位置，覆盖掉要删除的联络人。更新通讯录中的有效数据个数。输出删除胜利的提示信息。

// 根据指定名字，查找联络人信息
static int FindByName(const Contact* pc, char name[])
{
// 检查指针有效性
assert(pc);
assert(name);
// 遍历数组
for (int i = 0; i < pc->sz; ++i)
{
// 检查名字是否匹配
if (0 == strcmp(pc->data.name, name))
{
// 找到了
return i;
}
}
// 没找到
return -1;
}
void DelContact(Contact* pc)
{
// 检查指针有效性
assert(pc);
// 检查是否还有数据
if (pc->sz == 0)
{
// 通讯录已空
printf("通讯录为空，无法删除\n");
return;
}
char name[MAX_NAME] = { 0 }; // 存储用户输入的数据
// 用户输入信息
printf("输入要删除人的名字:>");
scanf("%s", name);
// 找到要删除的人的下标
int pos = FindByName(pc, name);
// 检查是否找到
if (pos == -1)
{
// 没找到
printf("要删除的人不存在\n");
return;
}
// 删除pos位置上的数据
// 挪动pos后面的数据，覆盖pos
memmove(pc->data + pos, pc->data + pos + 1, sizeof(PeoInfo) * (pc->sz - pos - 1));
// 更新有效数据个数
pc->sz--;
printf("删除胜利\n");
}
查找联络人

接着实如今通讯录中根据姓名查找联络人的功能。详细实现如下：

函数名为SearchContact，接受一个指向Contact构造体的指针pc作为参数。第一行代码使用assert宏检查指针pc是否有效，假设pc为 NULL，则程序会解体并输出错误信息。定义一个char类型的数组name，长度为MAX_NAME，用于存储用户输入的要查找的人的名字。使用printf函数输出提示信息，让用户输入要查找的人的名字。使用scanf函数读取用户输入的名字，存储到name数组中。调用FindByName函数，在通讯录中查找名字为name的联络人，返回值为该联络人在通讯录中的位置，假设没找到则返回-1。判断FindByName函数的返回值，假设为-1，则说明没有找到要查找的联络人，使用printf函数输出提示信息，并直接返回。假设FindByName函数的返回值不为-1，则说明找到了要查找的联络人，使用printf函数输出通讯录的标题行，包括姓名、年龄、性别、电话、地址等信息。使用printf函数输出找到的联络人的详细信息，包括姓名、年龄、性别、电话、地址等信息，这些信息都存储在Contact构造体中的data数组中，通过pc指针访问。pos变量表示要查找的联络人在data数组中的位置。注意，这里使用了%-10s、%-4d等格式控制符，表示输出字符串时左对齐，并且占用固定的宽度，方便对齐。

void SearchContact(const Contact* pc)
{
// 检查指针有效性
assert(pc);
char name[MAX_NAME] = { 0 }; // 存储用户输入的信息
// 用户输入数据
printf("请输入要查找人的名字:>");
scanf("%s", name);
// 查找
int pos = FindByName(pc, name);
// 检查是否找到
if (pos == -1)
{
// 没找到
printf("要查找的人不存在\n");
return;
}
// 打印标题行
printf("%-10s %-4s %-5s %-12s %-30s\n", "姓名", "年龄", "性别", "电话", "地址");
// 打印数据
printf("%-10s %-4d %-5s %-12s %-30s\n",
pc->data[pos].name,
pc->data[pos].age,
pc->data[pos].sex,
pc->data[pos].tele,
pc->data[pos].addr);
}
修改联络人

再下来实现一个函数，函数的参数仍然是一个指向通讯录构造体类型Contact的指针，用于修改通讯录中的联络人信息。详细实现如下：

使用assert宏函数检查指针有效性，假设指针为空，则程序会终止。定义一个char类型数组name，用于存储用户输入的联络人名字。使用printf函数提示用户输入要修改的联络人名字，并使用scanf函数读取用户输入的名字。调用FindByName函数查找通讯录中是否存在该联络人，假设不存在则输出提示信息并返回。假设存在该联络人，则使用scanf函数分别读取用户输入的联络人信息，包括名字、年龄、性别、电话和地址，并将这些信息存储到通讯录构造体中对应的位置。最后使用printf函数输出修改胜利的提示信息。

void ModifyContact(Contact* pc)
{
// 检查指针有效性
assert(pc);
char name[MAX_NAME] = { 0 }; // 存储用户输入的信息
// 用户输入数据
printf("请输入要修改人的名字:>");
scanf("%s", name);
// 查找
int pos = FindByName(pc, name);
// 检查是否找到
if (pos == -1)
{
// 没找到
printf("要修改的人不存在\n");
return;
}
// 修改
// 用户输入信息
printf("请输入名字:>");
scanf("%s", pc->data[pos].name);
printf("请输入年龄:>");
scanf("%d", &(pc->data[pos].age));
printf("请输入性别:>");
scanf("%s", pc->data[pos].sex);
printf("请输入电话:>");
scanf("%s", pc->data[pos].tele);
printf("请输入地址:>");
scanf("%s", pc->data[pos].addr);
printf("修改胜利\n");
}
排序通讯录

接下来实现排序功能。详细实现如下：

定义一个比较函数CmpByName，用于依照名字来排序联络人信息。该函数的参数为两个指向联络人信息构造体的指针p1和p2，返回值为两个名字字符串的比较结果。在CmpByName函数中，首先使用assert宏检查指针p1和p2的有效性，确保程序不会因为无效指针而解体。然后使用strcmp函数比较两个联络人信息构造体中的名字字符串大小，返回比较结果。定义一个排序函数SortContact，用于对联络人信息停止排序。该函数的参数为一个指向联络人管理系统构造体的指针pc。在SortContact函数中，首先使用assert宏检查指针pc的有效性，确保程序不会因为无效指针而解体。然后调用qsort函数对联络人信息停止排序，其中pc->data表示联络人信息数组的首地址，pc->sz表示联络人信息数组的大小，sizeof(PeoInfo)表示每个联络人信息构造体的大小，CmpByName表示排序函数。最后输出排序胜利的提示信息。

// 依照名字来排序
int CmpByName(const void* p1, const void* p2)
{
// 检查指针有效性
assert(p1 && p2);
// 比较名字字符串大小
return strcmp(((PeoInfo*)p1)->name, ((PeoInfo*)p2)->name);
}
void SortContact(Contact* pc)
{
// 检查指针有效性
assert(pc);
// 根据名字来排序
qsort(pc->data, pc->sz, sizeof(PeoInfo), CmpByName);
printf("排序胜利\n");
}
保管通讯录

最后实现将联络人信息保管到文件中的功能。详细实现如下：

函数定义：函数名为SaveContact，参数为一个指向Contact构造体的指针pc。检查指针有效性：使用assert宏函数检查指针pc是否为NULL，假设是NULL则程序会直接终止。翻开文件：使用fopen函数翻开名为"contact.dat"的文件，以二进制写入形式（“wb”）翻开。返回值为一个指向FILE构造体的指针pf。检查是否翻开胜利：使用if语句判断指针pf是否为NULL，假设是NULL则说明翻开文件失败，使用perror函数输出错误信息并返回。写数据：使用for循环遍历pc指向的Contact构造体中的所有联络人信息，使用fwrite函数将每个联络人信息写入文件中。其中，第一个参数为指向联络人信息的指针，第二个参数为每个联络人信息的大小，第三个参数为写入的数量，第四个参数为指向文件的指针pf。关闭文件：使用fclose函数关闭文件，释放文件指针pf所占用的资源。将pf赋值为NULL，防止呈现野指针。输出保管胜利信息：使用printf函数输出保管胜利的信息。

void SaveContact(Contact* pc)
{
// 检查指针有效性
assert(pc);
// 翻开文件
FILE* pf = fopen("contact.dat", "wb");
// 检查是否翻开胜利
if (pf == NULL)
{
// 翻开文件失败
perror("SaveContact::fopen");
return;
}
// 写数据，一次写一个
for (int i = 0; i < pc->sz; ++i)
{
fwrite(pc->data + i, sizeof(struct PeoInfo), 1, pf);
}
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
printf("保管胜利...\n");
}
总结

动态内存管理一定要熟练掌握，包括使用malloc开拓空间，使用realloc扩容，使用free函数释放空间等。常见的文件操作函数得会用，包括fopen,fclose以及文件的顺序读写和随机读写操作等。顺序表的增删查改、排序打印等常规操作一定要掌握，通讯录的实质就是顺序表。

以上就是基于C语言打造高效通讯录的示例代码的详细内容，更多关于C语言通讯录的资料请关注网站其它相关文章！