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【C语言】实现通讯录（文件版本）

2023-05-15 74
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简介： 【C语言】实现通讯录（文件版本）

在这之前，博主已经发表过静态版本和动态版本两篇博客文章， 不太了解的小伙伴们，建议可以先看看这两篇，再来学习本篇文章叭！


静态通讯录版本_传送门


动态通讯录版本_传送门


一、为什么使用文件来存储通讯录

我们前面学习结构体时，写了通讯录的程序，当通讯录运行起来的时候，可以给通讯录中增加、删除数据，此时数据是存放在内存中，当程序退出的时候，通讯录中的数据自然就不存在了，等下次运行通讯录程序的时候，数据又得重新录入，如果使用这样的通讯录就很难受。

我们在想既然是通讯录就应该把信息记录下来，只有我们自己选择删除数据的时候，数据才不复存在。

这就涉及到了数据持久化的问题，我们一般数据持久化的方法有，把数据存放在磁盘文件、存放到数据库等方式。

使用文件我们可以将数据直接存放在电脑的硬盘上，做到了数据的持久化。

话不多说，咱们直接开讲思路。


二、代码思路

这里，我就不直接展开重新讲解通讯录的基础实现思路了，在实现动态版本的基础之上，改造代码，使数据持久化存储。即在退出程序之前，我们就保存数据到文件当中，在下次运行程序之前，读取我们上次保存到文件中的数据。


test.c文件

#include "contact.h"
void Menu()
{
  printf("********************************\n");
  printf("******   0.exit 1.add     ******\n");
  printf("******  2.delete  3.modify******\n");
  printf("******  4.search 5.show    *****\n");
  printf("******      6.sort         *****\n");
  printf("********************************\n");
}
enum Option
{
  EXIT,
  ADD,
  DELETE,
  MODIFY,
  SEARCH,
  SHOW,
  SORT
};
int main()
{
  Contact con;//创建一个名为con的结构体变量
  InitContact(&con);
  int input = 0;
  do
  {
    Menu();
    printf("请选择:>");
    scanf("%d", &input);
    switch (input)
    {
    case ADD:
      AddContact(&con);
      break;
    case DELETE:
      DeleteContact(&con);
      break;
    case MODIFY:
      ModifyContact(&con);
      break;
    case SEARCH:
      SearchContact(&con);
      break;
    case SHOW:
      ShowContact(&con);
      break;
    case SORT:
      SortContact(&con);
      break;
    case EXIT:
      DestroyContact(&con);
      printf("退出通讯录\n");
      break;
    default:
      printf("输入有误，请重新输入\n");
      break;
    }
  } while (input);
}

在动态版本通讯录里面，我们将最后的test.c文件直接拿过来。


1.保存通讯录信息

我们首先在实现文件版本时，经过了一些通讯录联系人的增删改查等操作，我们退出程序的之前，是不是需要考虑将通讯录里面的信息保存到文件当中去，那么我们直接编写一个SaveContact函数，用来将通讯录信息存储到文件之中。


test.c文件

#include "contact.h"
void Menu()
{
  printf("********************************\n");
  printf("******   0.exit 1.add     ******\n");
  printf("******  2.delete  3.modify******\n");
  printf("******  4.search 5.show    *****\n");
  printf("******      6.sort         *****\n");
  printf("********************************\n");
}
enum Option
{
  EXIT,
  ADD,
  DELETE,
  MODIFY,
  SEARCH,
  SHOW,
  SORT
};
int main()
{
  Contact con;//创建一个名为con的结构体变量
  //加载文件的信息到通讯录中
  InitContact(&con);
  int input = 0;
  do
  {
    Menu();
    printf("请选择:>");
    scanf("%d", &input);
    switch (input)
    {
    case ADD:
      AddContact(&con);
      break;
    case DELETE:
      DeleteContact(&con);
      break;
    case MODIFY:
      ModifyContact(&con);
      break;
    case SEARCH:
      SearchContact(&con);
      break;
    case SHOW:
      ShowContact(&con);
      break;
    case SORT:
      SortContact(&con);
      break;
    case EXIT:
      SaveContact(&con);
      DestroyContact(&con);
      printf("退出通讯录\n");
      break;
    default:
      printf("输入有误，请重新输入\n");
      break;
    }
  } while (input);
}

在contact.h文件中进行声明SaveContact函数，

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
#define MAX_NAME 20
#define MAX_SEX 5
#define MAX_TELE 15
#define MAX_ADDR 20
//#define MAX 20 
#define DEFAULT_SZ 3
#define INC_SZ 2
//创建个人信息
typedef struct PeoInfo
{
  char name[MAX_NAME];
  int age;
  char sex[MAX_SEX];
  char tele[MAX_TELE];
  char addr[MAX_ADDR];
}PeoInfo;
静态版本的通讯录
声明一个通讯录结构体
//typedef struct Contact
//{
//  PeoInfo data[MAX];
//  int sz;
//}Contact;
//动态版本的通讯录
typedef struct Contact
{
  PeoInfo* data;//data指向了存放数据的空间
  int sz;//记录通讯录中的有效信息个数
  int capacity;//记录通讯录的容量
}Contact;
//初始化结构体
void InitContact(Contact* pc);
//添加联系人
void AddContact(Contact* pc);
//显示通讯录
void ShowContact(const Contact* pc);
//删除指定联系人
void DeleteContact(Contact* pc);
//查找指定联系人
void SearchContact(const Contact* pc);
//修改指定联系人
void ModifyContact(Contact* pc);
//排序通讯录
void SortContact(Contact* pc);
//销毁通讯录
void DestroyContact(Contact* pc);
//保存通讯录
void SaveContact(Contact* pc);

在contact.c文加中，我们接着实现SaveContact函数


思路：我们按照打开文件、写数据、关闭文件三种顺序步骤写代码。写入数据之前，我们需要打开文件，使用fopen函数，第一个参数为文件的名字(文件路径+文件名+文件后缀)，这里我们直接写到当前文件夹之中，即为相对路径，如果你创建的文件到桌面，此时加上绝对路径即可，第二个参数为文件的打开方式(以读的方式打开还是以写的方式打开？)，这里我们以"wb"(二进制写)的形式打开。

FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode )

我们对pf这个文件指针依旧作出判断，如果指针为NULL，进行报错。


如果指针不为NULL的情况之下，我们将pc指向的sz个有效的数据，用fwrite函数将内存中的数据写入到pf指针所关联的文件之中，


fwrite的使用规则如下：                                        

image.png

描述：C 库函数 size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *stream) 把 ptr 所指向的数组中的数据写入到给定流 stream 中。

以下是函数的声明：

size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *stream);

第一个参数 ptr -- 这是指向要被写入的元素数组的指针。

第二个参数 size -- 这是要被写入的每个元素的大小，以字节为单位。

第三个参数 count -- 这是元素的个数，每个元素的大小为 size 字节。

第三个参数 stream -- 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象指定了一个输出流

知道了fwrite函数，我们就可以用一个循环将pc->sz个有效的数据存储到文件之中，第一个参数pc->data+i，意思是以data地址开始，偏移量为i的元素指针；第二个用sizeof(PeoInfo)，意思是每个元素的大小为一个PeoInfo结构体类型的大小，第三个参数为1，意思是每次写入1个元素，第三个参数为pf文件指针，即我们想要写入的文件之中。

//保存通讯录
void SaveContact(Contact* pc)
{
  //打开文件
  FILE* pf = fopen("contact.dat","wb");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("SaveContact::fopen");
    return;
  }
  //写数据
  int i = 0;
  for (i = 0; i < pc->sz; i++)
  {
    fwrite(pc->data + i,sizeof(PeoInfo),1,pf);
  }
  //关闭文件
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  //保存成功
  printf("保存成功...\n");
}

2.加载文件的信息到通讯录之中

思考良久，发现文件的信息是需要在初始化通讯的时候，将数据加载到通讯之中，故我们直接写一个LoadContact函数，在InitContact函数里面调用。


加载信息到通讯录之中，说明仍然需要打开文件，这次不是去写了，而是以"rb"(二进制读的方式)去打开。

然后判断FILE*的pf是否为NULL，不为NULL的情况下，然后读文件，这里我们不得不先温习一下与fwrite函数相对应的fread函数，

fread函数的使用规则之下：

image.png

描述：C 库函数 size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *stream) 从给定流 stream 读取数据到 ptr 所指向的数组中。

以下是函数的声明：

size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *stream);

ptr -- 这是指向带有最小尺寸 size*count 字节的内存块的指针。

size -- 这是要读取的每个元素的大小，以字节为单位。

count -- 这是元素的个数，每个元素的大小为 size 字节。

stream -- 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象指定了一个输入流。

返回值：返回成功读取到的元素总数，size_t 是一个无符号的整型数据类型；


一样的道理，我们还是从打开文件、读文件、关闭文件三个步骤写代码，以二进制读的形式打开文件，放入到文件指针pf中，判断pf如果为NULL，则报错，接下来，读文件，思考一下，该怎么读呢？读多少个呢？这时，我们可以看一下fread函数的返回值是读取到的元素个数，没有读取到数的时候就会返回0，所以我们这里可以用一个while循环来写，将fread函数的返回值拿来判断。

然后我们写入参数，我们是不能将pf所关联的文件直接写入到pc所指向的通讯录里面的，为什么呢？因为pc->capacaity默认的容量是3，如果要放入超过3的有效数据呢，就没法放了。所以我们先将数据存放到一个tmp结构体变量里面去，然后考虑是否需要进行对通讯录进行扩容（此时就需要调用CheckContact函数），再将读取到的tmp中的数据存放到以data为起始地址，偏移量为pc->sz之中，每放进一个pc->sz++



contact.c文件

//声明一下，在LoadContact函数内部使用
void CheckContact(Contact* pc);
void LoadContact(Contact* pc)
{
  //打开文件
  FILE* pf = fopen("contact.dat", "rb");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("LoadContact::open");
    return;
  }
  //读文件
  PeoInfo tmp = { 0 };
  while (fread(&tmp,sizeof(PeoInfo),1,pf))
  {
    CheckContact(pc);
    pc->data[pc->sz] = tmp;
    pc->sz++;
  }
  //关闭文件
  fclose(pf);
  pf = NULL;
}
//动态版本
//初始化通讯录
void InitContact(Contact* pc)
{
  PeoInfo* ptr= (PeoInfo* )malloc(DEFAULT_SZ * sizeof(PeoInfo));
  if (ptr == NULL)
  {
    printf("通讯录初始化失败::%s", strerror(errno));
    return;
  }
  else
  {
    pc->data = ptr;
    pc->sz = 0;
    pc->capacity = DEFAULT_SZ;
  }
  //加载文件的信息到通讯录中
  LoadContact(pc);
}

3.代码测试

image.png

ctrl+F5 打开输出窗口，我们发现，程序一运行，就显示“增容成功，当前容量为：5”，说明上次保存到文件中的信息共有5个有效的联系人数据，我们选择5显示一下，可以看出有5个联系人的数据，然后再次选择1的时候，程序会进行判断数量不够，继续扩容。

image.png

我们为了方便测试，直接全部给数字4，然后选择0，这里显示"保存成功"。

当我们再次打开输出窗口的时候，里面的数据是完整存放在里面的，我们关闭输出窗口，这些数据不是像之前一样，程序结束就会丢失，而是真正意义的存放在了你写入的“contact.dat”数据文件当中。

image.png

image.png

三、代码整理

ok，文件版通讯录实现就到此为止了，有需要完整源码的小伙伴自取哦~

test.c文件

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 
#include "contact.h"
void Menu()
{
  printf("********************************\n");
  printf("******   0.exit 1.add     ******\n");
  printf("******  2.delete  3.modify******\n");
  printf("******  4.search 5.show    *****\n");
  printf("******      6.sort         *****\n");
  printf("********************************\n");
}
enum Option
{
  EXIT,
  ADD,
  DELETE,
  MODIFY,
  SEARCH,
  SHOW,
  SORT
};
int main()
{
  Contact con;//创建一个名为con的结构体变量
  //加载文件的信息到通讯录中
  InitContact(&con);
  int input = 0;
  do
  {
    Menu();
    printf("请选择:>");
    scanf("%d", &input);
    switch (input)
    {
    case ADD:
      AddContact(&con);
      break;
    case DELETE:
      DeleteContact(&con);
      break;
    case MODIFY:
      ModifyContact(&con);
      break;
    case SEARCH:
      SearchContact(&con);
      break;
    case SHOW:
      ShowContact(&con);
      break;
    case SORT:
      SortContact(&con);
      break;
    case EXIT:
      SaveContact(&con);
      DestroyContact(&con);
      printf("退出通讯录\n");
      break;
    default:
      printf("输入有误，请重新输入\n");
      break;
    }
  } while (input);
}

contact.h文件 

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
#define MAX_NAME 20
#define MAX_SEX 5
#define MAX_TELE 15
#define MAX_ADDR 20
//#define MAX 20 
#define DEFAULT_SZ 3
#define INC_SZ 2
//创建个人信息
typedef struct PeoInfo
{
  char name[MAX_NAME];
  int age;
  char sex[MAX_SEX];
  char tele[MAX_TELE];
  char addr[MAX_ADDR];
}PeoInfo;
静态版本的通讯录
声明一个通讯录结构体
//typedef struct Contact
//{
//  PeoInfo data[MAX];
//  int sz;
//}Contact;
//动态版本的通讯录
typedef struct Contact
{
  PeoInfo* data;//data指向了存放数据的空间
  int sz;//记录通讯录中的有效信息个数
  int capacity;//记录通讯录的容量
}Contact;
//初始化结构体
void InitContact(Contact* pc);
//添加联系人
void AddContact(Contact* pc);
//显示通讯录
void ShowContact(const Contact* pc);
//删除指定联系人
void DeleteContact(Contact* pc);
//查找指定联系人
void SearchContact(const Contact* pc);
//修改指定联系人
void ModifyContact(Contact* pc);
//排序通讯录
void SortContact(Contact* pc);
//销毁通讯录
void DestroyContact(Contact* pc);
//保存通讯录
void SaveContact(Contact* pc);

contact.c文件 

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 
#include"contact.h"
//静态版本
初始化通讯录
//void InitContact(Contact* pc)
//{
//  pc->sz = 0;
//  memset(pc->data, 0, sizeof(pc->data));
//
//}
//声明一下，在LoadContact函数内部使用
void CheckContact(Contact* pc);
void LoadContact(Contact* pc)
{
  //打开文件
  FILE* pf = fopen("contact.dat", "rb");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("LoadContact::open\n");
    return;
  }
  //读文件
  PeoInfo tmp = { 0 };
  while (fread(&tmp,sizeof(PeoInfo),1,pf))
  {
    CheckContact(pc);
    pc->data[pc->sz] = tmp;
    pc->sz++;
  }
  //关闭文件
  fclose(pf);
  pf = NULL;
}
//动态版本
//初始化通讯录
void InitContact(Contact* pc)
{
  PeoInfo* ptr= (PeoInfo* )malloc(DEFAULT_SZ * sizeof(PeoInfo));
  if (ptr == NULL)
  {
    printf("通讯录初始化失败::%s", strerror(errno));
    return;
  }
  else
  {
    pc->data = ptr;
    pc->sz = 0;
    pc->capacity = DEFAULT_SZ;
  }
  //加载文件的信息到通讯录中
  LoadContact(pc);
}
//检测通讯录是否满了
void CheckContact(Contact* pc)
{
  //如果通讯录满了 就增容
  if (pc->sz == pc->capacity)
  {
    PeoInfo* ptr= (PeoInfo*)realloc(pc->data,(pc->capacity+ INC_SZ)*sizeof(PeoInfo));
    if (ptr == NULL)
    {
      printf("CheckContact::%s", strerror(errno));
      return;
    }
    else
    {
      pc->data = ptr;
      pc->capacity += INC_SZ;
      printf("增容成功，当前容量为:%d\n", pc->capacity);
    }
  }
  //没满直接跳过以上语句
}
//添加联系人
void AddContact(Contact* pc)
{
  CheckContact(pc);
  /*if (pc->data == pc->sz)
  {
    printf("通讯录已满，无法添加联系人\n");
    return;
  }*/
  printf("请输入姓名：>");
  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);
  printf("添加成功\n");
  pc->sz++;
}
//显示通讯录
void ShowContact(const Contact* pc)
{
  printf("%-15s %-5s %-5s %-15s %-20s\n","姓名", "年龄", "性别", "电话", "地址");
  int i = 0;
  for (i = 0; i < pc->sz; i++)
  {
    printf("%-15s %-5d %-5s %-15s %-20s\n", pc->data[i].name, pc->data[i].age,
      pc->data[i].sex,pc->data[i].tele, pc->data[i].addr);
  }
}
//查找姓名=
static int Findname(Contact* pc, char name[])
{
  int i = 0;
  for (i = 0; i < pc->sz; i++)
  {
    if (0 == strcmp(pc->data[i].name, name))
    {
      return i;//找到返回i
    }
  }
  return -1;//没找到返回-1
}
//删除指定联系人
void DeleteContact(Contact* pc)
{
  if (0 == pc->sz)
  {
    printf("通讯录为空，无法删除联系人\n");
      return;
  }
  printf("请输入姓名:>");
  char name[MAX_NAME] = { 0 };
  scanf("%s",name);
  //查找姓名
  int pos = Findname(pc,name);
  //删除
  if (-1 == pos)
  {
    printf("联系人不存在\n");
    return;
  }
  int i = 0;
  for (i = pos; i < pc->sz; i++)
  {
    pc->data[pos] = pc->data[pos + 1];
  }
  printf("删除成功\n");
  pc->sz--;
}
//查找指定联系人
void SearchContact(const Contact* pc)
{
  char name[MAX_NAME] = { 0 };
  printf("请输入姓名:>");
  scanf("%s", name);
  int pos = Findname(pc, name);
  if (-1 == pos)
  {
    printf("联系人不存在\n");
    return;
  }
  printf("%-15s %-5s %-5s %-15s %-20s\n", "姓名", "年龄", "性别", "电话", "地址");
  printf("%-15s %-5d %-5s %-15s %-20s\n", pc->data[pos].name, pc->data[pos].age,
    pc->data[pos].sex, pc->data[pos].tele, pc->data[pos].addr);
}
//修改指定联系人
void ModifyContact(Contact* pc)
{
  printf("请输入要修改人的姓名:>");
  char name[MAX_NAME] = { 0 };
  scanf("%s", name);
  int pos = Findname(pc, name);
  if (-1 == pos)
  {
    printf("联系人不存在\n");
    return;
  }
  printf("请输入姓名：>");
  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("修改成功\n");
}
//通过名字来排序
int cmp_by_name(const void* e1,const void* e2)
{
  return strcmp(((PeoInfo*)e1)->name, ((PeoInfo*)e2)->name);
}
//排序通讯录
void SortContact(Contact* pc)
{
  qsort(pc->data, pc->sz,sizeof(PeoInfo),cmp_by_name);
  printf("排序成功\n");
}
//销毁通讯录
void DestroyContact(Contact* pc)
{
  free(pc->data);
  pc->data = NULL;
  printf("释放成功...\n");
}
//保存通讯录
void SaveContact(Contact* pc)
{
  //打开文件
  FILE* pf = fopen("contact.dat","wb");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("SaveContact::fopen");
    return;
  }
  //写数据
  int i = 0;
  for (i = 0; i < pc->sz; i++)
  {
    fwrite(pc->data + i,sizeof(PeoInfo),1,pf);
  }
  //关闭文件
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  //保存成功
  printf("保存成功...\n");
}


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