【C语言】静态通讯录 -- 详解

一、实现目标

1、功能

  • 保存 1000 个联系人的信息
  • 添加联系人
  • 删除联系人
  • 修改联系人
  • 查找联系人
  • 排序

2、个人信息（结构体）

  • 名字
  • 年龄
  • 性别
  • 电话
  • 地址

二、创建文件

  1. test.c（专门测试通讯录的功能）
  2. contact.c（接口的实现）
  3. contact.h（接口的声明）

三、初始页面的实现

1、实现主菜单页面

// test.c

（1）menu()
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");
}

效果图如下：

（2）main()
int main()
{int input = 0;// 创建通讯录struct Contact con; // con就是通讯录，里边包含：1000的元素的数和size// 初始化通讯录InitContact(&con);do{menu();printf("请选择：>");scanf("%d", &input);switch (input){case ADD:AddContact(&con);break;case DEL:DelContact(&con);break;case SEARCH:SearchContact(&con);break;case MODIFY:ModifyContact(&con);break;case SHOW:ShowContact(&con);break;case SORT:SortContact(&con);break;case EXIT:printf("退出通讯录！\n");break;default:printf("选择错误！\n");break;}} while (input);return 0;
}

2、在contact.h 中引用所需要的文件和必要的定义

首先我们要声明一个结构体，其中包含了我们想要保存的信息（可以自己设置）：

struct PeoInfo
{char name[MAX_NAME];int age;char sex[MAX_SEX];char tele[MAX_TELE];char addr[MAX_ADDR];
};

但是接下来我们可能会想到一个问题，如何表示该结构体中已经存入的有效数据有多少？所以我们还得定义一个变量 size，通过某些函数功能的实现（例如增加联系人），size 的值也必须要发生改变，我们可以通过传入 size 的地址来改变它自身。但是还有一个简单的办法：再声明一个结构体，并用该结构体创建一个 struct PeoInfo 的数组以及 size，这样就解决了这个问题且方便管理。

struct Contact
{struct PeoInfo data[MAX];// 可以存放1000个人的信息int size;// 记录通讯录中已经保存的信息个数
};

 整体逻辑：

// contact.h
#pragma once // 避免头文件被重复引用#include <stdio.h>
#include <string.h> // memset strcmp
#include <stdlib.h> //qsort// 宏定义
#define MAX 1000
#define MAX_NAME 20
#define MAX_SEX 5
#define MAX_TELE 12 // 电话号码11位，以%s打印输出，所以要留下足够的空间放结束标志'\0'
#define MAX_ADDR 30enum Option
{EXIT,//0ADD,//1DEL,//2SEARCH,//3MODIFY,//4SHOW,//5SORT//6
};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]; //地址
};//通讯录类型
struct Contact
{struct PeoInfo data[MAX];// 可以存放1000个人的信息int size;// 记录通讯录中已经保存的信息个数
};// 函数的声明
// 初始化通讯录的函数
void InitContact(struct Contact* ps);
// 添加联系人信息
void AddContact(struct Contact* ps);
// 展示通讯录中的信息（只是打印信息，不会去修改，加上const更加安全）
void ShowContact(const struct Contact* ps);
// 删除指定的联系人
void DelContact(struct Contact* ps);
// 通过姓名查找指定联系人所在下标
int FindByName(const struct Contact* ps, char name[]);
// 查找指定的人的信息（只是查找信息，不会去修改，加上const更加安全）
void SearchContact(const struct Contact* ps);
// 修改指定联系人
void ModifyContact(struct Contact* ps);
// 排序通讯录内容
void SortContact(struct Contact* ps);

注：给电话数组需要定义 12 个 char 大小，如果只定义了 11 个char大小，字符数组没有结束标志，会导致打印时出现问题 。

在整体逻辑的实现上，我们用了很多 #define 的标识符常量使修改一些数据变得更加容易。为了让代码的可读性更高，在 switch 语句中运用了枚举常量。为了减少时间以及空间上的开销，所有功能函数中传入的都是结构体的地址。 

三、在 contact.c 上实现各个接口函数

1、初始化通讯录

使用 memset 函数初始化存放联系人信息的结构体数组 data。

// 初始化通讯录
void InitContact(struct Contact* ps) // 结构体指针
{ps->size = 0; // 设置通讯录最初只有0个元素memset(ps->data, 0, sizeof(ps->data));
}

2、添加联系人信息

先判断通讯录人数是否已满，如果未满，则添加联系人信息。 

// 增加一个信息到通讯录
void AddContact(struct Contact* ps)
{// 判断通讯录人数是否已满if (ps->size == MAX){printf("通讯录已满，无法增加！\n");return;}// 添加一个联系人的信息// 录入信息printf("请输入名字：>");scanf("%s", ps->data[ps->size].name);printf("请输入年龄：>");scanf("%d", &(ps->data[ps->size].age)); // 年龄是一个整型变量 需要取地址printf("请输入性别：>");scanf("%s", ps->data[ps->size].sex);printf("请输入电话：>");scanf("%s", ps->data[ps->size].tele);printf("请输入地址：>");scanf("%s", ps->data[ps->size].addr);ps->size++;printf("添加成功！\n");
}

注意：由于 age 在这里是一个整型变量，所以要加上 &。

3、展示通讯录中所有联系人的信息

// 展示通讯录中的信息
void ShowContact(const struct Contact* ps)
{if (ps->size == 0) // 判断通讯录人数是否为0{printf("通讯录为空！\n");}else{int i = 0;// 打印标题printf("%-20s\t%-4s\t%-5s\t%-12s\t%-20s\n", "名字", "年龄", "性别", "电话", "地址");// 打印数据for (i = 0; i < ps->size; i++){printf("%-20s\t%-4d\t%-5s\t%-12s\t%-20s\n",ps->data[i].name,ps->data[i].age,ps->data[i].sex,ps->data[i].tele,ps->data[i].addr);}}
}

注意：因为只是打印信息，不会修改内容，所以加上 const 更加安全。 

为了让结果更美观，采用了左对齐的方式。printf 中 %-20s 中的 20 是指输出字段的宽度，负号表示左对齐，如省略表示右对齐，如果输出的数据位数小于 20，则在数据右端补齐空格。

4、通过姓名查找指定联系人所在的下标 

// 通过姓名查找指定联系人所在下标
static int FindByName(const struct Contact* ps, char name[MAX_NAME])
{int i = 0;for (i = 0; i < ps->size; i++){if (0 == strcmp(ps->data[i].name, name)){return i; // 查找到返回联系人的下标}}return -1;// 找不到返回-1
}

为了解决代码的冗余，我们不妨分装一个函数来完成查找功能。该函数会在删除 / 修改 / 查找指定联系人信息的函数中被调用到，这些函数刚好又在同一源文件中，所以用 static 修饰函数，只能在所在此文件内使用。 

5、删除指定联系人

先判断通讯录是否为空，如果不为空，再通过 FindByName() 函数查找通讯录中是否有你要删除的联系人，如果有则删除。

原理：把要删除的联系人后面一个人的信息依次从前向后往前移动一位，覆盖掉其信息，然后再将人数 -1。

// 删除指定的联系人
void DelContact(struct Contact* ps)
{char name[MAX_NAME];printf("请输入要删除人的名字：>");scanf("%s", name);// 1、查找要删除的人在什么位置int pos = FindByName(ps, name);// 2、删除if (pos == -1){printf("要删除的人不存在！\n");}else{// 删除数据int j = 0;for (j = pos; j < ps->size-1; j++){// 把要删除的人后面一个人的信息依次从前向后往前移动一位，覆盖掉其信息ps->data[j] = ps->data[j + 1];}ps->size--;printf("删除成功！\n");}
}

6、查找指定联系人的信息

通过 FindByName() 函数查找通讯录中是否有你要查找的联系人，如果查找到，则打印该联系人的信息。 

// 查找指定的人的信息
void SearchContact(const struct Contact* ps)
{char name[MAX_NAME];printf("请输入要查找人的名字：>");scanf("%s", name);int pos = FindByName(ps, name); // 查找if(pos == -1){printf("要查找的人不存在！\n");}else{printf("%-20s\t%-4s\t%-5s\t%-12s\t%-20s\n", "名字", "年龄", "性别", "电话", "地址");// 打印数据printf("%-20s\t%-4d\t%-5s\t%-12s\t%-20s\n",ps->data[pos].name,ps->data[pos].age,ps->data[pos].sex,ps->data[pos].tele,ps->data[pos].addr);}
}

注意：因为只是查找信息，不会修改内容，所以加上 const 更加安全 。

7、修改指定联系人

通过 FindByName() 函数查找通讯录中是否有你要修改信息的联系人，如果有则修改。 

// 修改指定联系人
void ModifyContact(struct Contact* ps)
{char name[MAX_NAME];printf("请输入要修改人的名字：>");scanf("%s", name);int pos = FindByName(ps, name);if (pos == -1){printf("要修改人的信息不存在！\n");}else{printf("请输入名字：>");scanf("%s", ps->data[pos].name);printf("请输入年龄：>");scanf("%d", &ps->data[pos].age);printf("请输入性别：>");scanf("%s", ps->data[pos].sex);printf("请输入电话：>");scanf("%s", ps->data[pos].tele);printf("请输入地址：>");scanf("%s", ps->data[pos].addr);printf("修改完成！\n");}
}

8、排序通讯录内容

// 排序通讯录内容
// 比较结构体数组中两个元素的姓名成员
int compareStructType_name(const void* elem1, const void* elem2)
{// 姓名成员是字符串，用strcmp比较return strcmp(((struct PeoInfo*)elem1)->name, ((struct PeoInfo*)elem2)->name);
}// 以名字排序所有联系人
void SortContact(struct Contact* ps)
{// 判断通讯录是否为空if (ps->size == 0){printf("通讯录为空，无法排序！\n");return;}else{// 根据姓名成员对结构体数组升序排列qsort(ps->data, ps->size, sizeof(ps->data[0]), compareStructType_name);printf("以名字排序联系人成功！\n");}
}

该函数排序用的是姓名作为标准，也可以自己更换其他的排序方式。 

四、代码整合

1、test.c

// test.c
#include "contact.h"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;// 创建通讯录struct Contact con; // con就是通讯录，里边包含：1000的元素的数和size// 初始化通讯录InitContact(&con);do{menu();printf("请选择：>");scanf("%d", &input);switch (input){case ADD:AddContact(&con);break;case DEL:DelContact(&con);break;case SEARCH:SearchContact(&con);break;case MODIFY:ModifyContact(&con);break;case SHOW:ShowContact(&con);break;case SORT:SortContact(&con);break;case EXIT:printf("退出通讯录！\n");break;default:printf("选择错误！\n");break;}} while (input);return 0;
}

2、contact.h

// contact.h
#pragma once // 避免头文件被重复引用#include <stdio.h>
#include <string.h> // memset strcmp
#include <stdlib.h> //qsort// 宏定义
#define MAX 1000
#define MAX_NAME 20
#define MAX_SEX 5
#define MAX_TELE 12 // 电话号码11位，以%s打印输出，所以要留下足够的空间放结束标志'\0'
#define MAX_ADDR 30enum Option
{EXIT,//0ADD,//1DEL,//2SEARCH,//3MODIFY,//4SHOW,//5SORT//6
};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]; //地址
};//通讯录类型
struct Contact
{struct PeoInfo data[MAX];// 可以存放1000个人的信息int size;// 记录通讯录中已经保存的信息个数
};// 函数的声明
// 初始化通讯录的函数
void InitContact(struct Contact* ps);
// 添加联系人信息
void AddContact(struct Contact* ps);
// 展示通讯录中的信息（只是打印信息，不会去修改，加上const更加安全）
void ShowContact(const struct Contact* ps);
// 删除指定的联系人
void DelContact(struct Contact* ps);
// 通过姓名查找指定联系人所在下标
int FindByName(const struct Contacts* ps, char name[]);
// 查找指定的人的信息（只是查找信息，不会去修改，加上const更加安全）
void SearchContact(const struct Contact* ps);
// 修改指定联系人
void ModifyContact(struct Contact* ps);
// 排序通讯录内容
void SortContact(struct Contact* ps);

3、contact.c

// contact.c
#include "contact.h"// 初始化通讯录
void InitContact(struct Contact* ps) // 结构体指针
{ps->size = 0; // 设置通讯录最初只有0个元素memset(ps->data, 0, sizeof(ps->data));
}// 添加联系人信息
void AddContact(struct Contact* ps)
{// 判断通讯录人数是否已满if (ps->size == MAX){printf("通讯录已满，无法增加！\n");return;}// 添加一个联系人的信息// 录入信息printf("请输入名字：>");scanf("%s", ps->data[ps->size].name);printf("请输入年龄：>");scanf("%d", &(ps->data[ps->size].age)); // 年龄是一个整型变量 需要取地址printf("请输入性别：>");scanf("%s", ps->data[ps->size].sex);printf("请输入电话：>");scanf("%s", ps->data[ps->size].tele);printf("请输入地址：>");scanf("%s", ps->data[ps->size].addr);ps->size++;printf("添加成功！\n");
}// 展示通讯录中的信息
void ShowContact(const struct Contact* ps)
{if (ps->size == 0) // 判断通讯录人数是否为0{printf("通讯录为空！\n");}else{int i = 0;// 打印标题printf("%-20s\t%-4s\t%-5s\t%-12s\t%-20s\n", "名字", "年龄", "性别", "电话", "地址");// 打印数据for (i = 0; i < ps->size; i++){printf("%-20s\t%-4d\t%-5s\t%-12s\t%-20s\n",ps->data[i].name,ps->data[i].age,ps->data[i].sex,ps->data[i].tele,ps->data[i].addr);}}
}// 通过姓名查找指定联系人所在下标
static int FindByName(const struct Contact* ps, char name[MAX_NAME])
{int i = 0;for (i = 0; i < ps->size; i++){if (0 == strcmp(ps->data[i].name, name)){return i; // 查找到返回联系人的下标}}return -1;// 找不到返回-1
}// 删除指定的联系人
void DelContact(struct Contact* ps)
{char name[MAX_NAME];printf("请输入要删除人的名字：>");scanf("%s", name);// 1、查找要删除的人在什么位置int pos = FindByName(ps, name);// 2、删除if (pos == -1){printf("要删除的人不存在！\n");}else{// 删除数据int j = 0;for (j = pos; j < ps->size-1; j++){// 把要删除的人后面一个人的信息依次从前向后往前移动一位，覆盖掉其信息ps->data[j] = ps->data[j + 1];}ps->size--;printf("删除成功！\n");}
}// 查找指定的人的信息
void SearchContact(const struct Contact* ps)
{char name[MAX_NAME];printf("请输入要查找人的名字：>");scanf("%s", name);int pos = FindByName(ps, name); // 查找if(pos == -1){printf("要查找的人不存在！\n");}else{printf("%-20s\t%-4s\t%-5s\t%-12s\t%-20s\n", "名字", "年龄", "性别", "电话", "地址");// 打印数据printf("%-20s\t%-4d\t%-5s\t%-12s\t%-20s\n",ps->data[pos].name,ps->data[pos].age,ps->data[pos].sex,ps->data[pos].tele,ps->data[pos].addr);}
}// 修改指定联系人
void ModifyContact(struct Contact* ps)
{char name[MAX_NAME];printf("请输入要修改人的名字：>");scanf("%s", name);int pos = FindByName(ps, name);if (pos == -1){printf("要修改人的信息不存在！\n");}else{printf("请输入名字：>");scanf("%s", ps->data[pos].name);printf("请输入年龄：>");scanf("%d", &ps->data[pos].age);printf("请输入性别：>");scanf("%s", ps->data[pos].sex);printf("请输入电话：>");scanf("%s", ps->data[pos].tele);printf("请输入地址：>");scanf("%s", ps->data[pos].addr);printf("修改完成！\n");}
}// 排序通讯录内容
// 比较结构体数组中两个元素的姓名成员
int compareStructType_name(const void* elem1, const void* elem2)
{// 姓名成员是字符串，用strcmp比较return strcmp(((struct PeoInfo*)elem1)->name, ((struct PeoInfo*)elem2)->name);
}// 以名字排序所有联系人
void SortContact(struct Contact* ps)
{// 判断通讯录是否为空if (ps->size == 0){printf("通讯录为空，无法排序！\n");return;}else{// 根据姓名成员对结构体数组升序排列qsort(ps->data, ps->size, sizeof(ps->data[0]), compareStructType_name);printf("以名字排序联系人成功！\n");}
}

五、程序运行效果 

六、思考

目前这个通讯录程序能够存放 1000 个联系人的信息，我们在栈区开辟了能够存放 1000 人信息的内存空间。可是如果我只有 200 个联系人，后面的空间岂不是浪费了；如果随着我的使用，存的联系人信息越来越多，超过了 1000 个，那又该怎么办呢？

是否有一种方法，能够让我们动态开辟空间，想开辟多大就开辟多大，空间不够用了可以增加，这样我们的空间利用率不就大大提高了吗。这一问题涉及到了动态内存开辟，在后面的文章中会详细介绍，并对当前通讯录进行改进和完善。

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