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【C语言课程设计】通讯录（2.0版本）

2023-11-14 50
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简介： 【C语言课程设计】通讯录（2.0版本）

前言

在前面的博客中，我们已经了解了通讯录的基本写法。当然那个通讯录是不够完善的。我们本小节对前面的通讯录做一次小升级，添加动态增容模块与利用枚举来优化选择语句

【C语言课程设计】通讯录（1.0版本）_青色_忘川的博客-CSDN博客


一、利用枚举进行优化

当我们想要写通讯录的时候，我们有时候 会突然想不起来1对应是哪个功能，这时候我们就要返回上面的目录去看一看，如果switch语句中特别多的这种分支，那么将会十分的麻烦，所以我们可以使用枚举来进行一下优化

最终修改后的代码为，我们可以发现，可读性提高了

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Contact.h"
void menu()
{
  printf("*************************\n");
  printf("****      1.Add      ****\n");
  printf("****      2.Del      ****\n");
  printf("****      3.Search   ****\n");
  printf("****      4.Modify   ****\n");
  printf("****      5.Show     ****\n");
  printf("****      6.Sort     ****\n");
  printf("****      0.exit     ****\n");
  printf("*************************\n");
}
enum Option
{
  EXIT,
  ADD,
  DEL,
  SEARCH,
  MODIFY,
  SHOW,
  SORT
};
int main()
{
  int input = 0;
  Contact con;
  InitContact(&con);
  do
  {
    menu();
    printf("请输入你的需求>:");
    scanf("%d", &input);
    switch (input)
    {
    case ADD:
      printf("添加联系人\n");
      AddContact(&con);
      break;
    case DEL:
      printf("删除指定联系人\n");
      DelContact(&con);
      break;
    case SEARCH:
      printf("查找指定联系人\n");
      SearchContact(&con);
      break;
    case MODIFY:
      printf("修改指定联系人\n");
      ModifyContact(&con);
      break;
    case SHOW:
      printf("打印所有联系人\n");
      ShowContact(&con);
      break;
    case SORT:
      printf("排序联系人\n");
      SortContact(&con);
      break;
    case EXIT:
      printf("退出通讯录\n");
      break;
    default:
      printf("选择错误，请重新选择\n");
      break;
    }
  } while (input);
  return 0;
}

二、利用动态内存管理进行优化

我们可以发现我们的通讯录还存在的一个问题是

我们的容量是规定好的，如果我们有100个空间，但是我们要放150个人就放不下了。

如果我们只需要放15个人，那又太浪费了。

所以我们设想，我们可以让我们通讯录一开始只有3个空间，然后每当满了以后增容两个空间。这样可以使得我们的空间利用率提高

而这样就要用到动态内存管理了

1.通讯录结构体的声明的变化

我们之前的声明是这样的，是一个静态的通讯录

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#define MAX 100
#define NAME_MAX 20
#define SEX_MAX 10
#define ADDRESS_MAX 30
#define TELEPHONE_MAX 12
//定义一个结构体类型，这里存放人的信息
typedef struct PeoInfo
{
  char name[NAME_MAX];
  int age;
  char sex[SEX_MAX];
  char address[ADDRESS_MAX];
  char telephone[TELEPHONE_MAX];
}PeoInfo;
//所有人的都放到这里
typedef struct Contact
{
  PeoInfo data[MAX];
  int size;
}Contact;

现在我们想要将其改造为动态的通讯录，那么每个人的信息模块肯定是不需要改变的，需要做出改变的是Contact结构体

而我们修改后，就得将data变成一个指针，因为数组肯定是没办法动态增长的，除非使用柔性数组，我们这里采用指针的形式，我们这里需要增加的另外一个参数就是capacity，因为我们的通讯录已经是动态增长的了，所以就得需要知道我们的最大容量是多少

如下图所示是我们的这种结构的图示

#define NAME_MAX 20
#define SEX_MAX 10
#define ADDRESS_MAX 30
#define TELEPHONE_MAX 12
//定义一个结构体类型，这里存放人的信息
typedef struct PeoInfo
{
  char name[NAME_MAX];
  int age;
  char sex[SEX_MAX];
  char address[ADDRESS_MAX];
  char telephone[TELEPHONE_MAX];
}PeoInfo;
//所有人的都放到这里
typedef struct Contact
{
  PeoInfo* data;//利用指针指向我们的每个人的信息
  int size;//当前通讯录的人数
  int capacity;//当前通讯录的最大容量
}Contact;

2.通讯录初始化的变化

当我们将通讯录的结构改变了以后，那么初始化必然要发生一些改变

如下代码所示，代码中出现的DEFAULT_SIZE的意思是默认初始大小

我们默认的初始大小是3，我们使用了define来定义了这个标识符

//初始化通讯录
void InitContact(Contact* pc)
{
  assert(pc);
  PeoInfo* ptr = (PeoInfo*)calloc(DEFAULT_SIZE, sizeof(PeoInfo));
  if (ptr == NULL)
  {
    perror("InitContact::calloc");
    return;
  }
  pc->data = ptr;
  pc->size = 0;
  pc->capacity = DEFAULT_SIZE;
}

3.通讯录的添加

对于我们静态的通讯录而言，只要满了，就直接返回即可。但是对于动态的通讯录就需要增容了。当空间不够的时候，我们封装一个增容函数。来实现我们的目的

这里要注意的是：INC_SIZE是一个define定义的标识符，是我们在代码里面自己写的，他的值我们定为2

//增容
void check_capacity(Contact* pc)
{
  assert(pc);
  if (pc->size == pc->capacity)
  {
    PeoInfo* ptr = (PeoInfo*)realloc(pc->data, sizeof(PeoInfo) * (pc->capacity + INC_SIZE));
    if (ptr == NULL)
    {
      perror("check_capacity::realloc");
      return;
    }
    pc->data = ptr;
    pc->capacity += INC_SIZE;
  }
}
//添加联系人
void AddContact(Contact* pc)
{
  assert(pc);
  check_capacity(pc);
  printf("请输入联系人的姓名：");
  scanf("%s", (pc->data)[pc->size].name);
  printf("请输入联系人的年龄：");
  scanf("%d", &((pc->data)[pc->size].age));
  printf("请输入联系人的性别：");
  scanf("%s", (pc->data)[pc->size].sex);
  printf("请输入联系人的地址：");
  scanf("%s", (pc->data)[pc->size].address);
  printf("请输入联系人的电话：");
  scanf("%s", (pc->data)[pc->size].telephone);
  pc->size++;
  printf("恭喜你，添加成功\n");
}

4.通讯录的销毁模块

当我们将通讯录的增加模块修改了以后，其实后面的一些模块都是不需要去修改的。

但是我们要注意，我们现在的数据都是在堆区上的数据了，所以我们要释放我们的内存。这里就要重新创建一个销毁模块的函数了

//销毁通讯录
void DestoryContact(Contact* pc)
{
  free(pc->data);
  pc->data = NULL;
  pc->capacity = 0;
  pc->size = 0;
  pc = NULL;
}

三、通讯录完整代码（分文件）

test.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Contact.h"
void menu()
{
  printf("*************************\n");
  printf("****      1.Add      ****\n");
  printf("****      2.Del      ****\n");
  printf("****      3.Search   ****\n");
  printf("****      4.Modify   ****\n");
  printf("****      5.Show     ****\n");
  printf("****      6.Sort     ****\n");
  printf("****      0.exit     ****\n");
  printf("*************************\n");
}
enum Option
{
  EXIT,
  ADD,
  DEL,
  SEARCH,
  MODIFY,
  SHOW,
  SORT
};
int main()
{
  int input = 0;
  Contact con;
  InitContact(&con);
  do
  {
    menu();
    printf("请输入你的需求>:");
    scanf("%d", &input);
    switch (input)
    {
    case ADD:
      printf("添加联系人\n");
      AddContact(&con);
      break;
    case DEL:
      printf("删除指定联系人\n");
      DelContact(&con);
      break;
    case SEARCH:
      printf("查找指定联系人\n");
      SearchContact(&con);
      break;
    case MODIFY:
      printf("修改指定联系人\n");
      ModifyContact(&con);
      break;
    case SHOW:
      printf("打印所有联系人\n");
      ShowContact(&con);
      break;
    case SORT:
      printf("排序联系人\n");
      SortContact(&con);
      break;
    case EXIT:
      printf("退出通讯录\n");
      DestoryContact(&con);
      break;
    default:
      printf("选择错误，请重新选择\n");
      break;
    }
  } while (input);
  return 0;
}

Contact.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#define NAME_MAX 20
#define SEX_MAX 10
#define ADDRESS_MAX 30
#define TELEPHONE_MAX 12
#define DEFAULT_SIZE 3
#define INC_SIZE 2
//定义一个结构体类型，这里存放人的信息
typedef struct PeoInfo
{
  char name[NAME_MAX];
  int age;
  char sex[SEX_MAX];
  char address[ADDRESS_MAX];
  char telephone[TELEPHONE_MAX];
}PeoInfo;
//所有人的都放到这里
typedef struct Contact
{
  PeoInfo* data;//利用指针指向我们的每个人的信息
  int size;//当前通讯录的人数
  int capacity;//当前通讯录的最大容量
}Contact;
//初始化通讯录
void InitContact(Contact* pc);
//添加联系人
void AddContact(Contact* pc);
//删除指定联系人
void DelContact(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);
//打印通讯录
void ShowContact(const Contact* pc);
//通讯录的销毁
void DestoryContact(Contact* pc);

Contact.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Contact.h"
//初始化通讯录
void InitContact(Contact* pc)
{
  assert(pc);
  PeoInfo* ptr = (PeoInfo*)calloc(DEFAULT_SIZE, sizeof(PeoInfo));
  if (ptr == NULL)
  {
    perror("InitContact::calloc");
    return;
  }
  pc->data = ptr;
  pc->size = 0;
  pc->capacity = DEFAULT_SIZE;
}
//增容
void check_capacity(Contact* pc)
{
  assert(pc);
  if (pc->size == pc->capacity)
  {
    PeoInfo* ptr = (PeoInfo*)realloc(pc->data, sizeof(PeoInfo) * (pc->capacity + INC_SIZE));
    if (ptr == NULL)
    {
      perror("check_capacity::realloc");
      return;
    }
    pc->data = ptr;
    pc->capacity += INC_SIZE;
    printf("增容成功\n");
  }
}
//添加联系人
void AddContact(Contact* pc)
{
  assert(pc);
  check_capacity(pc);
  printf("请输入联系人的姓名：");
  scanf("%s", (pc->data)[pc->size].name);
  printf("请输入联系人的年龄：");
  scanf("%d", &((pc->data)[pc->size].age));
  printf("请输入联系人的性别：");
  scanf("%s", (pc->data)[pc->size].sex);
  printf("请输入联系人的地址：");
  scanf("%s", (pc->data)[pc->size].address);
  printf("请输入联系人的电话：");
  scanf("%s", (pc->data)[pc->size].telephone);
  pc->size++;
  printf("恭喜你，添加成功\n");
}
//在通讯录中通过名字查找一个人，并返回他的下标
int FindByName(const Contact* pc, char* arr)
{
  assert(pc && arr);
  int i = 0;
  for (i = 0; i < pc->size; i++)
  {
    if (strcmp(pc->data[i].name, arr) == 0)
    {
      return i;
    }
  }
  return -1;
}
//删除指定联系人
void DelContact(Contact* pc)
{
  assert(pc);
  if (pc->size == 0)
  {
    printf("通讯录为空,无法删除\n");
    return;
  }
  printf("请输入你要删除的联系人姓名>:");
  char arr[NAME_MAX] = { 0 };
  scanf("%s", arr);
  int pos = FindByName(pc, arr);
  if (pos == -1)
  {
    printf("没有这个人\n");
    return;
  }
  int i = pos;
  for (i = pos; i < pc->size - 1; i++)
  {
    pc->data[i] = pc->data[i + 1];
  }
  pc->size--;
  printf("删除成功\n");
}
//查找指定联系人
void SearchContact(const Contact* pc)
{
  assert(pc);
  if (pc->size == 0)
  {
    printf("通讯录为空，无法查找\n");
    return;
  }
  char arr[NAME_MAX] = { 0 };
  printf("请输入你要查找的名字>：");
  scanf("%s", arr);
  int pos = FindByName(pc, arr);
  if (pos == -1)
  {
    printf("通讯录中不存在这个人\n");
    return;
  }
  printf("%-20s %-4s %-5s %-30s %-12s\n", "姓名", "年龄", "性别", "地址", "电话");
  printf("%-20s %-4d %-5s %-30s %-12s\n",
    pc->data[pos].name,
    pc->data[pos].age,
    pc->data[pos].sex,
    pc->data[pos].address,
    pc->data[pos].telephone);
}
//修改指定联系人
void ModifyContact(Contact* pc)
{
  assert(pc);
  if (pc->size == 0)
  {
    printf("通讯录为空，无法修改\n");
    return;
  }
  char arr[NAME_MAX] = { 0 };
  printf("请输入你要修改的人的名字\n");
  scanf("%s", arr);
  int pos = FindByName(pc, arr);
  if (pos == -1)
  {
    printf("该联系人不存在\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("请输入联系人的地址：");
  scanf("%s", pc->data[pos].address);
  printf("请输入联系人的电话：");
  scanf("%s", pc->data[pos].telephone);
  printf("修改成功\n");
}
void cmp_by_name(void* e1, void* e2)
{
  return strcmp(((PeoInfo*)e1)->name, ((PeoInfo*)e2)->name);
}
void cmp_by_age(void* e1, void* e2)
{
  return ((PeoInfo*)e1)->age - ((PeoInfo*)e2)->age;
}
//排序通讯录
void SortContact(Contact* pc)
{
  assert(pc);
  int input = 0;
  printf("请选择你需要按姓名排序还是按照年龄排序\n");
  printf("按照姓名排序请输入1，按照年龄排序请输入2 :\n");
  scanf("%d", &input);
  if (input == 1)
    qsort(pc->data, pc->size, sizeof(PeoInfo), cmp_by_name);
  if (input == 2)
    qsort(pc->data, pc->size, sizeof(PeoInfo), cmp_by_age);
  printf("排序成功\n");
}
//打印通讯录
void ShowContact(const Contact* pc)
{
  assert(pc);
  int i = 0;
  printf("%-20s %-4s %-5s %-30s %-12s\n", "姓名", "年龄", "性别", "地址", "电话");
  for (i = 0; i < pc->size; i++)
  {
    printf("%-20s %-4d %-5s %-30s %-12s\n",
      pc->data[i].name,
      pc->data[i].age,
      pc->data[i].sex,
      pc->data[i].address,
      pc->data[i].telephone);
  }
}
//销毁通讯录
void DestoryContact(Contact* pc)
{
  free(pc->data);
  pc->data = NULL;
  pc->capacity = 0;
  pc->size = 0;
  pc = NULL;
}

四、通讯录完整代码（单文件）

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#define NAME_MAX 20
#define SEX_MAX 10
#define ADDRESS_MAX 30
#define TELEPHONE_MAX 12
#define DEFAULT_SIZE 3
#define INC_SIZE 2
//定义一个结构体类型，这里存放人的信息
typedef struct PeoInfo
{
  char name[NAME_MAX];
  int age;
  char sex[SEX_MAX];
  char address[ADDRESS_MAX];
  char telephone[TELEPHONE_MAX];
}PeoInfo;
//所有人的都放到这里
typedef struct Contact
{
  PeoInfo* data;//利用指针指向我们的每个人的信息
  int size;//当前通讯录的人数
  int capacity;//当前通讯录的最大容量
}Contact;
//初始化通讯录
void InitContact(Contact* pc);
//添加联系人
void AddContact(Contact* pc);
//删除指定联系人
void DelContact(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);
//打印通讯录
void ShowContact(const Contact* pc);
//通讯录的销毁
void DestoryContact(Contact* pc);
void menu()
{
  printf("*************************\n");
  printf("****      1.Add      ****\n");
  printf("****      2.Del      ****\n");
  printf("****      3.Search   ****\n");
  printf("****      4.Modify   ****\n");
  printf("****      5.Show     ****\n");
  printf("****      6.Sort     ****\n");
  printf("****      0.exit     ****\n");
  printf("*************************\n");
}
enum Option
{
  EXIT,
  ADD,
  DEL,
  SEARCH,
  MODIFY,
  SHOW,
  SORT
};
int main()
{
  int input = 0;
  Contact con;
  InitContact(&con);
  do
  {
    menu();
    printf("请输入你的需求>:");
    scanf("%d", &input);
    switch (input)
    {
    case ADD:
      printf("添加联系人\n");
      AddContact(&con);
      break;
    case DEL:
      printf("删除指定联系人\n");
      DelContact(&con);
      break;
    case SEARCH:
      printf("查找指定联系人\n");
      SearchContact(&con);
      break;
    case MODIFY:
      printf("修改指定联系人\n");
      ModifyContact(&con);
      break;
    case SHOW:
      printf("打印所有联系人\n");
      ShowContact(&con);
      break;
    case SORT:
      printf("排序联系人\n");
      SortContact(&con);
      break;
    case EXIT:
      printf("退出通讯录\n");
      DestoryContact(&con);
      break;
    default:
      printf("选择错误，请重新选择\n");
      break;
    }
  } while (input);
  return 0;
}
//初始化通讯录
void InitContact(Contact* pc)
{
  assert(pc);
  PeoInfo* ptr = (PeoInfo*)calloc(DEFAULT_SIZE, sizeof(PeoInfo));
  if (ptr == NULL)
  {
    perror("InitContact::calloc");
    return;
  }
  pc->data = ptr;
  pc->size = 0;
  pc->capacity = DEFAULT_SIZE;
}
//增容
void check_capacity(Contact* pc)
{
  assert(pc);
  if (pc->size == pc->capacity)
  {
    PeoInfo* ptr = (PeoInfo*)realloc(pc->data, sizeof(PeoInfo) * (pc->capacity + INC_SIZE));
    if (ptr == NULL)
    {
      perror("check_capacity::realloc");
      return;
    }
    pc->data = ptr;
    pc->capacity += INC_SIZE;
    printf("增容成功\n");
  }
}
//添加联系人
void AddContact(Contact* pc)
{
  assert(pc);
  check_capacity(pc);
  printf("请输入联系人的姓名：");
  scanf("%s", (pc->data)[pc->size].name);
  printf("请输入联系人的年龄：");
  scanf("%d", &((pc->data)[pc->size].age));
  printf("请输入联系人的性别：");
  scanf("%s", (pc->data)[pc->size].sex);
  printf("请输入联系人的地址：");
  scanf("%s", (pc->data)[pc->size].address);
  printf("请输入联系人的电话：");
  scanf("%s", (pc->data)[pc->size].telephone);
  pc->size++;
  printf("恭喜你，添加成功\n");
}
//在通讯录中通过名字查找一个人，并返回他的下标
int FindByName(const Contact* pc, char* arr)
{
  assert(pc && arr);
  int i = 0;
  for (i = 0; i < pc->size; i++)
  {
    if (strcmp(pc->data[i].name, arr) == 0)
    {
      return i;
    }
  }
  return -1;
}
//删除指定联系人
void DelContact(Contact* pc)
{
  assert(pc);
  if (pc->size == 0)
  {
    printf("通讯录为空,无法删除\n");
    return;
  }
  printf("请输入你要删除的联系人姓名>:");
  char arr[NAME_MAX] = { 0 };
  scanf("%s", arr);
  int pos = FindByName(pc, arr);
  if (pos == -1)
  {
    printf("没有这个人\n");
    return;
  }
  int i = pos;
  for (i = pos; i < pc->size - 1; i++)
  {
    pc->data[i] = pc->data[i + 1];
  }
  pc->size--;
  printf("删除成功\n");
}
//查找指定联系人
void SearchContact(const Contact* pc)
{
  assert(pc);
  if (pc->size == 0)
  {
    printf("通讯录为空，无法查找\n");
    return;
  }
  char arr[NAME_MAX] = { 0 };
  printf("请输入你要查找的名字>：");
  scanf("%s", arr);
  int pos = FindByName(pc, arr);
  if (pos == -1)
  {
    printf("通讯录中不存在这个人\n");
    return;
  }
  printf("%-20s %-4s %-5s %-30s %-12s\n", "姓名", "年龄", "性别", "地址", "电话");
  printf("%-20s %-4d %-5s %-30s %-12s\n",
    pc->data[pos].name,
    pc->data[pos].age,
    pc->data[pos].sex,
    pc->data[pos].address,
    pc->data[pos].telephone);
}
//修改指定联系人
void ModifyContact(Contact* pc)
{
  assert(pc);
  if (pc->size == 0)
  {
    printf("通讯录为空，无法修改\n");
    return;
  }
  char arr[NAME_MAX] = { 0 };
  printf("请输入你要修改的人的名字\n");
  scanf("%s", arr);
  int pos = FindByName(pc, arr);
  if (pos == -1)
  {
    printf("该联系人不存在\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("请输入联系人的地址：");
  scanf("%s", pc->data[pos].address);
  printf("请输入联系人的电话：");
  scanf("%s", pc->data[pos].telephone);
  printf("修改成功\n");
}
void cmp_by_name(void* e1, void* e2)
{
  return strcmp(((PeoInfo*)e1)->name, ((PeoInfo*)e2)->name);
}
void cmp_by_age(void* e1, void* e2)
{
  return ((PeoInfo*)e1)->age - ((PeoInfo*)e2)->age;
}
//排序通讯录
void SortContact(Contact* pc)
{
  assert(pc);
  int input = 0;
  printf("请选择你需要按姓名排序还是按照年龄排序\n");
  printf("按照姓名排序请输入1，按照年龄排序请输入2 :\n");
  scanf("%d", &input);
  if (input == 1)
    qsort(pc->data, pc->size, sizeof(PeoInfo), cmp_by_name);
  if (input == 2)
    qsort(pc->data, pc->size, sizeof(PeoInfo), cmp_by_age);
  printf("排序成功\n");
}
//打印通讯录
void ShowContact(const Contact* pc)
{
  assert(pc);
  int i = 0;
  printf("%-20s %-4s %-5s %-30s %-12s\n", "姓名", "年龄", "性别", "地址", "电话");
  for (i = 0; i < pc->size; i++)
  {
    printf("%-20s %-4d %-5s %-30s %-12s\n",
      pc->data[i].name,
      pc->data[i].age,
      pc->data[i].sex,
      pc->data[i].address,
      pc->data[i].telephone);
  }
}
//销毁通讯录
void DestoryContact(Contact* pc)
{
  free(pc->data);
  pc->data = NULL;
  pc->capacity = 0;
  pc->size = 0;
  pc = NULL;
}

总结

本小节对通讯录进行了一次优化，使得通讯录可以动态增容

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文章标签：
C语言
关键词：
C语言通讯录
C语言版本
C语言课程设计
C语言通讯录版本
C语言课程设计通讯录版本
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