C语言动态规划和文件操作练习——通讯录
用C语言实现一个简单通讯录功能：
- 命令端输入对应指令可执行相应操作
- 可以实现增、删、查、改、排序、显示、一键清除等功能
- 每次输入的信息保存到txt文件中
- 每次打开通讯录自动加载已有的txt文件中的信息
本文主要是针对指针、动态内存管理、以及文件读写操作的综合练习。
目录
声明结构体
构建程序框架
函数创建
InitCon初始化函数
LoadCon加载信息函数
AddCapacity扩容函数
ADD增加信息函数
DEL,CHECK,MODIFY删查改函数
SHOW显示信息函数
DEL ALL一键删除，SaveCon保存通讯录，Distory释放内存：
声明结构体
//通讯录结构体
typedef struct Date
{char name[20];char sex[5];int age;char tel[20];char address[30];
}Date;typedef struct Con
{Date* p;int count;int capacity;
}Con;其中：
- 结构体Date是用来存储学生信息的
- 结构体Con嵌套了一个Date结构体
- Con中count用来计数，记录当前目录存储学生的个数
- Con中capacity用来记录当前结构体内存大小（内存不够时申请扩容）
构建程序框架
声明完结构体后，先构建程序框架
//Con.h
#include<stdio.h>
//main.c
void menu()
{printf("******************************************\n");printf("******** 1.ADD 2.DEL ******\n");printf("******** 3.SHOW 4.MODIFY ******\n");printf("******** 5.CHECK 6.DEL ALL ******\n");printf("******** 7.SORT 0.EXIT ******\n");printf("******************************************\n");}
int main()
{int input = 0;Con arr;do{menu();scanf("%d", &input);} while (input);return 0;
}其中：
- 创建一个菜单栏
- 创建一个结构体变量arr
- do while循环至少执行一次，当intput=0时循环结束
完善框架：
只针对于上述要求，我们需要创建以下函数：
InitCon：初始化通讯录，开辟内存
LoadCon：加载txt中的信息到内存中
ADD,DEL,CHECK,MODIFY：对应增、删、查、改
SHOW：显示全部信息
SORT：对某一项进行排序
DEL ALL：一键清除所有信息
EXIT：退出并保存
Distory：释放内存
完善后的主函数如下：
int main()
{int input = 0;Con arr;InitCon(&arr);LoadCon(&arr);void (*pf[])(Con*) = {0,add,del,show,modify,check,del_all,sort};do{menu();scanf("%d", &input);if (input == 0){SaveCon(&arr);Distory(&arr);printf("退出！\n");}else if (input > 0 && input < 8){pf[input](&arr);}elseprintf("输入错误，请重新输入！\n");} while (input);return 0;
}其中：
- void (*pf[])(Con*)为函数指针数组，其数组中存储的类型void (*)(Con*)的函数指针，关于函数指针以及函数指针数组的知识，在回调函数中对其进行了详细讲解。
- 通过调用函数指针数组的下标，从而实现调用程序的不同功能。
- 当input=0时，需要先将内存中的信息保存到txt文件中，然后再释放内存
函数创建
为了日后的维护与管理，所有函数均存入到Con.c中，与主函数分开。
InitCon初始化函数
在程序开始时开辟指定大小的内存，在动态规划中有malloc和calloc两种方式开辟内存，这里使用calloc的形式进行开辟。
//Con.h
#include<assert.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>#define INIT_NUM 3//Con.c
void InitCon(Con* pc)
{assert(pc);pc->p = (Date*)calloc(INIT_NUM, sizeof(Date));if (pc->p == NULL){printf("InitCon::%s", strerror(errno));return;}pc->count = 0;pc->capacity = INIT_NUM;
}其中：
- 传入参数为结构体指针
- 需要判断结构体指针不能为空，assert需要包含头文件<assert.h>
- calloc使用方法：void* calloc (size_t num, size_t size);num为指定个数，size为指定大小，返回值为void*类型的指针
- 开辟完内存后，最好再对其进行检查，是否为空。
- strerror(arrno)为打印错误信息，strerror需要包含头文件<string.h>,arrno需要包含头文件<errno.h>
- 开辟内存时，同时初始化count=0，capcity等于calloc开辟的个数
LoadCon加载信息函数
这里用到了文件指针，对文件进行操作，大致思想为：
- 如果文件中没有信息则退出
- 如果文件中存有信息，按行读取
- 每读取一行，对应的count需要+1
- 如果读取的过程中，初始开辟的内存不够了，需要对内存进行加载
void LoadCon(Con* pc)
{assert(pc);FILE* pfopen = fopen("con.txt", "r");if (pfopen == NULL){perror("LoadCon");return;}Date tmp = { 0 };while (fread(&tmp, sizeof(Date), 1, pfopen)==1){AddCapacity(pc);pc->p[pc->count] = tmp;pc->count++;}printf("加载成功！\n");fclose(pfopen);pfopen = NULL;
}其中：
- FIEL*表示为文件指针，fopen为打开文件操作，‘r’表示以只读的方式打开
- fread为二进制读取数据（前提是文件中的数据是以二进制存储的）
- fread的使用方法：size_t fread ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );
- ptr为读取输出地址，size为一次读取大小，count为读取个数，stream为文件指针，当fread读取成功时，会返回读取个数
- AddCapacity为自定义函数，检查内存是否够用，不足时扩容
- 当读取完文件后，记得关闭文件
AddCapacity扩容函数
扩容函数需要完成两个任务：
1、检查内存是否足够
2、内存不足时进行扩容，并将capacity中存储的信息更新
void AddCapacity(Con* pc)
{assert(pc);if (pc->count == pc->capacity){Date* str = (Date*)realloc(pc->p, sizeof(Date)*(pc->capacity+ ADD_NUM));if (pc->p == NULL){printf("AddCapacity::%s", strerror(errno));return;}pc->p = str;pc->capacity += ADD_NUM;printf("增容成功\n");}
}其中：
- 当count中的个数等于capacity容量的个数时，便需要进行扩容
- realloc函数的用法如下：void* realloc (void* ptr, size_t size);ptr为需要扩容的地址，size为扩容后新的空间总大小
ADD增加信息函数
ADD函数比较简单，只需要在每次增加前对其内存进行检查，然后格式化输入信息即可，每次增加一个联系人的信息后，其所对应的count计数也需要进行+1。
void add(Con* pc)
{assert(pc);AddCapacity(pc);printf("请输入名字:>\n");scanf("%s", pc->p[pc->count].name);printf("请输入性别:>\n");scanf("%s", pc->p[pc->count].sex);printf("请输入年龄:>\n");scanf("%d", &(pc->p[pc->count].age));printf("请输入电话:>\n");scanf("%s", pc->p[pc->count].tel);printf("请输入地址:>\n");scanf("%s", pc->p[pc->count].address);printf("输入成功\n");pc->count++;
}DEL,CHECK,MODIFY删查改函数
以上三个函数需要用到查找函数，先假设所有人的名字不重复，根据人的姓名进行查找，返回其所属的count值。
int FindByName(const Con* pc)
{assert(pc);int i = 0;char input[20] = {0};printf("请输入名字\n");scanf("%s", input);for (i = 0; i <pc->count; i++){if (strcmp(input, pc->p[i].name) == 0){return i;}}return -1;
}其中：
- 传参时const保护结构体指针pc，不能通过解引用的方式来更改内容
- 比较两个字符串用strcmp，需要包含头文件<string,h>，使用方法如下:int strcmp ( const char * str1, const char * str2 );str1和str2为相比较的两个字符串，返回值分为>0,<0 =0，相等时返回0
当查找函数完成后，剩余的删查改函数就简单许多，需要注意的是：删除函数需要更改count，并且使所有人信息往前挪一位。
删除函数
//删除
void del(Con* pc)
{assert(pc);if (pc->count == 0){printf("联系人为空\n");return;}int i = FindByName(pc);if (i != -1){int j = 0;for (j = i; j < pc->count; j++){pc->p[j] = pc->p[j + 1];}pc->count--;printf("删除成功！\n");}elseprintf("没有找到！\n");
}查找并显示函数
void check(const Con* pc)
{assert(pc);int i = FindByName(pc);if (i != -1 ){printf("%-20s%-10s%-10s%-20s%-30s\n", "姓名", "性别", "年龄", "电话", "地址");printf("%-20s%-10s%-10d%-20s%-30s\n",pc->p[i].name,pc->p[i].sex,pc->p[i].age,pc->p[i].tel,pc->p[i].address);}elseprintf("没有找到！\n");
}修改函数
void modify(Con* pc)
{assert(pc);if (pc->count == 0){printf("联系人为空\n");return;}int i = FindByName(pc);if (i != -1){printf("请输入名字:>\n");scanf("%s", pc->p[i].name);printf("请输入性别:>\n");scanf("%s", pc->p[i].sex);printf("请输入年龄:>\n");scanf("%d", &(pc->p[i].age));printf("请输入电话:>\n");scanf("%s", pc->p[i].tel);printf("请输入地址:>\n");scanf("%s", pc->p[i].address);printf("修改成功！\n");}elseprintf("没有找到！\n");
}SHOW显示信息函数
从第一行开始循环打印，以联系人数量count为限制，打印时为了保持美观，最好设计一个表头。
void show(const Con* pc)
{assert(pc);if (pc->count == 0){printf("联系人为空\n");return;}printf("%-20s%-10s%-10s%-20s%-30s\n", "name", "sex", "age", "tel", "address");int i = 0;for (i = 0; i < pc->count; i++){printf("%-20s%-10s%-10d%-20s%-30s\n", pc->p[i].name, pc->p[i].sex, pc->p[i].age,pc->p[i].tel, pc->p[i].address);}
}SORT排序函数
使用qsort函数进行排序。
int cmp_by_name(const void* e1, const void* e2)
{return strcmp(((Date*)e1)->name, ((Date*)e2)->name);
}void sort(Con* pc)
{assert(pc);qsort(pc->p, pc->count, sizeof(Date), cmp_by_name);printf("排序成功！\n");
}其中：
sqort函数使用方法如下：
- qosrt函数需要包含头文件<stdlib.h>
- void qsort (void* base, size_t num, size_t size, int (*compar)(const void*,const void*));
- base为排序的对象，num为排序的个数，size为单个排序类型的大小，最后需要给qsort传入一个排序原则的函数，其返回值需要是个整数，根据返回值>0，<0，=0的情况进行排序。
- qsort适合所有类型的排序，所以传入给qsort的函数，其接收参数的形式必须是void*类型的。
- cmp_by_name是传入sqort的比大小函数
DEL ALL一键删除，SaveCon保存通讯录，Distory释放内存：
DEL ALL一键删除
将通讯录重新初始化，就可以完成一键删除的功能了。
void del_all(Con* pc)
{assert(pc);InitCon(pc);printf("全部删除成功！\n");
}SaveCon保存通讯录
将内存中的数据以二进制的方式写入到txt文本中。
void SaveCon(Con* pc)
{assert(pc);FILE* pfwrite = fopen("con.txt", "w");if (pfwrite == NULL){perror("SaveCon");return ;}int i = 0;for (i = 0; i < pc->count; i++){fwrite(pc->p + i, sizeof(Date), 1, pfwrite);}printf("保存成功！\n");fclose(pfwrite);pfwrite = NULL;
}其中：
- 先创建一个文件指针，以只写的方式打开文件
- 根据count的计数，按行依次将数据读写到txt文件中
- fwrite为二进制读写，fwrite使用方法如下：
- size_t fwrite ( const void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );
- ptr为起始的指针位置，size为读取类型的大小，count为读取的个数，stream为文件指针
以二进制的读写打开txt文件后，会是一堆乱码，也可以格式化输出到txt文件中。代码如下：
//格式化输出
fprintf(pfwrite, "%10s%10s%10d%10s%10s\n",
pc->p[i].name, pc->p[i].sex, pc->p[i].age, pc->p[i].tel, pc->p[i].address);如果要使用格式化输出，在LoadCon加载函数中，信息载入的方式也需要进行修改。
Distory销毁函数
void Distory(Con* pc)
{assert(pc);free(pc->p);pc->p = NULL;
}直接释放内存，并将指针置空。
在写程序时，主要思想就是：先想好大致框架，每个函数的作用、参数以及返回值，框架构建好后依次完善函数即可。在写程序中，要养成步步调试，写注释的好习惯。
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