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通讯录 - 文件版本

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前言

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索；

一、思路

通讯录的静态版本：

通讯录的动态版本：

动态版本在静态版本的基础上，存储数据时利用空间更加灵活，既不会浪费大量空间，也不会说想要存放数据的时候空间会不够；但是两个版本均存在着一个问题，那便是当你启动程序的时候，会向内存中去存储联系人的信息，只有在程序运行的期间才可以看到这些信息，一旦当你退出此程序的时候，该程序占用的内存空间便会被释放，即数据被销毁了；那么如何才能让数据做到持久化地保存呢？

想让数据做到持久化，又两种形式，一是文件，二是数据库；

本篇博文便是以文件地形式让数据做到持久化；

回顾之前学习的文件(文件的相关知识，戳此链接：)，想要将内存中的数据写入文件之中，第一步：打开文件，第二步：将数据写入文件，第三步：关闭文件； 

将数据写入文件的这步操作应该放在那个过程呢？

  • 显然，我们想要的效果是，当你退出该程序的时候，可以将数据写入文件中保存起来；

当然，当我们保存文件之后，还希望当此通讯录程序再次运行起来的时候，程序可以从文件中读取先前保存的数据，我们仍然可以看到之前的信息；

二、 test.c 

代码如下：


#include "contact.h"

void menu()
{
	printf("*************************************\n");
	printf("****  1、add    2、delete     ********\n");
	printf("****  3、search 4、modify     ********\n");
	printf("****  5、show   6、sort       ********\n");
	printf("****  0、exit                 ********\n");
	printf("**************************************\n");

}

enum option
{
	EXIT,
	ADD,
	DELETE,
	SEARCH,
	MODIFY,
	SHOW,
	SORT

};

int main()
{
	int input = 0;
	//通讯路的创建
	Contact con;
	//通讯录的初始化
	InitContact(&con);

	//加载文件
	LoadContact(&con);
	do
	{
		menu();
		printf("请输入选择:>");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case ADD:
			AddContact(&con);
			break;
		case DELETE:
			DeleteContact(&con);
			break;
		case SEARCH:
			SearchContact(&con);
			break;
		case MODIFY:
			ModifyContact(&con);
			break;
		case SHOW:
			ShowContact(&con);
			break;
		case SORT:
			SortContact(&con);
			break;
		case EXIT:
			SaveContact(&con);
			DestoryContact(&con);
			printf("退出通讯录成功\n");
			break;
		default :
			printf("输入错误，请重新输入:>");
			break;
		}

	} while (input);
	return 0;
}

注：

增加了两个功能；

  • 初始化完通讯录之后，便可以加载文件中的数据，如果有此文件便加载，没有便跳过加载的这一步进行下面的操作；
  • 在释放空间前可以将该程序中的数据保存到文件中去；

三、contact.h

代码如下：

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>

#define MAX_NAME 20
#define MAX_SEX 10
#define MAX_TELE 12
#define MAX_ADDR 30

#define DEFAULT_SZ 3

//存放联系人的结构体类型
typedef struct peoinfo
{
	char name[MAX_NAME];
	int age;
	char sex[MAX_SEX];
	char tele[MAX_TELE];
	char addr[MAX_ADDR];
}PeoInfo;

//通讯录的维护
typedef struct contact
{
	PeoInfo* data;
	int count;
	int capacity;

}Contact;

//初始化通讯录
void InitContact(Contact* pc);

//加载文件
void LoadContact(Contact* pc);

//增加联系人
void AddContact(Contact* pc);

//删除联系人
void DeleteContact(Contact* pc);

//查找联系人
void SearchContact(Contact* pc);

//修改联系人
void ModifyContact(Contact* pc);

//展示通讯录
void ShowContact(Contact* pc);

//排序
void SortContact(Contact* pc);

//将数据写入文件
void SaveContact(Contact* pc);

//释放空间
DestoryContact(Contact* pc);

四、contact.c

1、初始化通讯录

//初始化通讯录
void InitContact(Contact* pc)
{
	assert(pc);
	//默认开辟可以存放三个联系人的空间
	pc->data = (PeoInfo*)malloc(DEFAULT_SZ * sizeof(PeoInfo));
	if (pc->data == NULL)
	{
		perror("InitContact malloc");
		exit(-1);
	}
	
	pc->count = 0;
	pc->capacity = DEFAULT_SZ;
}

第二个成员为 count ,此时通讯录中并没有联系人的信息，故而初始化为0；

第三个成员为 capacity ,因为默认先开辟能存放下三个联系人数据的空间，而capacity 是一个记录当前空间容量的变量，故而初始化为3；

但是，倘若相对默认初始化的空间进行修改，做到修改一个地方便可以修改多个地方的话，便可以利用#define 定义一个标识符常量；即在contact.h 中 #define DEAULT_SZ 3 

2、判断空间容量是否足够

// 判断空间容量是否足够
static void CheckCapacity(Contact* pc)
{
	assert(pc);
	if (pc->count == pc->capacity)
	{
		//扩容
		PeoInfo* ptr = (PeoInfo*)realloc(pc->data, (pc->capacity + 2 )* sizeof(PeoInfo));
		if (ptr == NULL)
		{
			perror("CheckCapacity");
			exit(-1);
		}
		pc->data = ptr;
		pc->capacity += 2;
		printf("扩容成功\n");
	}
}

注：

  • 函数CheckCapacity 不需要在contact.h 中进行声明；只要保证此函数的定义在所要调用的语句前即可；因为函数的定义相当于一次特殊的函数声明；
  • static 修饰该函数：利用static 修饰 CheckCapacity使得此函数只能在 contact.c 文件中被看到，而在其他文件中想看也看不到；
  • 扩容的原理便是比对"通讯录"中的两个变量，即当 pc->count == pc->capacity 时，意味着当前空间已经存放的联系人信息个数与容量相等，那么倘若在向此空间中存放数据，空间便不够，故而需要进行扩容的操作；扩容利用realloc 对空间进行重新开辟即可，由于realloc 也有可能开辟空间失败，所以需要利用一个新指针来接收realloc 的返回值，在判空之后再赋给pc->data;

想必你想问为什么要将新指针接收的realloc 的返回值重新赋值给pc->data ？

  • 整个”通讯录“中需要靠 pc->data 来保存存放联系人的空间的起始地址
  • realloc 的工作原理所致；realloc 再重新开辟空间的时候，会有两种情况，一是在在旧空间后面有足够的空间以放下新增的空间，那么便会在旧空间的基础上开辟新的空间；而如若其后的空间不足以支持开辟新的空间，那么realloc 便会在堆上去找一块新空间，找到并开辟新空间成功之后，会将旧空间的数据拷贝到新空间中，然后会自动将旧空间释放，并返回此新空间的起始地址；所以，倘若是情况二，那么在realloc 操作后，指向旧空间的指针便会为野指针；

当扩容成功之后，别忘了要修改维护容量的变量；

//加载文件
void LoadContact(Contact* pc)
{
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("contact.txt", "rb");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("LoadContact");
		return;
	}
	//加载数据
	//一个一个地读数据，应为将文件中读数据地过程相当于ADD，需要判断当前空间是否存的下；
	//从文件中读取数据结束地标志： 利用库函数 fread 来读取，当fread 地返回值为0地时候，代表读取结束
	PeoInfo tmp = { 0 };
	while (fread(&tmp, sizeof(PeoInfo), 1, pf))
	{
		//先判断容量
		CheckCapacity(pc);
		pc->data[pc->count] = tmp;
		pc->count++;
	}
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	printf("加载数据成功\n");
}

注：

想要操作文件，首先是要打开文件，其次是操作文件，最后便是关闭文件；

由于在打开文件利用库函数fopen 的时候，也有可能会打开文件失败而返回空指针，为避免对空指针进行解引用的操作，故而在操作文件前要避空；

将文件中的数据加载到内存的原理是： 当fread 没有读取到数据的时候便会返回0；

  • fread
  • 所要引用的头文件 :<stdlib.h>
  • size_t fread (void* ptr ,size_t size , size_t count , FILE* stream);
  • 第一个参数的类型为void* 代表着内存空间的起始地址；第二个参数的类型为 size_t 代表着所要读取的数据的大小，单位是字节；第三个参数的类型为size_t ,是所要读取的参数的个数； 第四个参数的类型为 FILE* ,即流；
  • 其返回类型为int ,返回成功读取的数据个数；所以当fread 小于所要求读取的数据个数的时候，意味着这一次读取为最后一次读取；

 所以当我们一个一个读取数据的时候，便可以通过判断fread 的返回值来判断文件中的数据是否被读取完了；

为什么要一个一个地读取文件中的数据？

  • 因为通讯录所在的空间是需要动态开辟的，倘若你一次向内存中放入多个数据，默认开辟的空间的大小放不下这些数据，也无法进行扩容的操作，那么这些数据是无法全部都写入内存的；

为什么要将利用fread 读取的数据先存放在一个变量之中，然后再放入data 所指向的空间之中？

  • 因为fread 当没有读到数据的时候会返回0；先将fread 读到的数据存放在一个变量之中，然后判断fread 的返回值情况，不为0的话便代表读取数据成功，便可以将此数据放入data 所指向的空间之中了；

将文件中的数据加载到内存中，实际上也是一种增加联系人的方式，所要每当读取到一个数据前，要进行容量是否足够的判断，并且在加载一个数据成功的时候，count++；

4、增加联系人

//增加联系人
void AddContact(Contact* pc)
{
	assert(pc);
	//增加联系人之前得判断空间是否足够
	CheckCapacity(pc);
	//增加一个人的信息
	printf("请输入名字:>");
	scanf("%s", pc->data[pc->count].name);
	printf("请输入年龄:>");
	scanf("%d", &(pc->data[pc->count].age));
	printf("请输入性别:>");
	scanf("%s", pc->data[pc->count].sex);
	printf("请输入电话:>");
	scanf("%s", pc->data[pc->count].tele);
	printf("请输入地址:>");
	scanf("%s", pc->data[pc->count].addr);

	pc->count++;

	printf("增加联系人成功\n");
}

注：

增加联系人前首先是要判断空间容量是否足够，当增加联系人成功之后，记得还要count++;

5、查找

//查找
static int find_by_name(Contact* pc , char * name)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < pc->count; i++)
	{
		if (strcmp(pc->data[i].name, name) == 0)
			return i;
	}
	//到此处便是没有找到，返回-1
	return -1;
}

注：

查找的原理，遍历 + strcmp 比对字符串，当然，按照名字查找是这种方式；你也可以按照输入的名字进行查找；

6、删除联系人

//删除联系人
void DeleteContact(Contact* pc)
{
	assert(pc);
	int i = 0;
	char name[MAX_NAME] = { 0 };
	//删除联系人前的两个判断
	if (pc->count == 0)
	{
		printf("通讯录中无联系人信息\n");
		return;
	}
	//有没有这个人？
	printf("输入所要删除联系人的姓名:>");
	scanf("%s", name);
	int pos = find_by_name(pc, name);
	if (pos == -1)
	{
		printf("通讯录中无此联系人，无法进行删除的操作\n");
		return;
	}
	//删除两部曲
	//覆盖
	for (i = pos; i < pc->count-1; i++)
	{
		pc->data[i] = pc->data[i + 1];
	}
	//conut--
	pc->count--;
	printf("删除联系人成功\n");
}

注：

  • 删除之前要对通讯录进行两个判断，一是通讯录中存放着有数据；二是在通讯录中可以找到所要删除的联系人；

删除的原理：

找到所要删除的联系人在通讯录之中的位置后，让后面的数据覆盖所要删除的数据，然后count--;

7、查找联系人

//查找联系人
void SearchContact(Contact* pc)
{
	assert(pc);
	char name[MAX_NAME] = { 0 };

	if (pc->count == 0)
	{
		printf("通讯录中无联系人信息\n");
		return;
	}
	printf("输入所要查找联系人的姓名:>");
	scanf("%s", name);
	int pos = find_by_name(pc, name);
	if (pos == -1)
	{
		printf("通讯录中无此联系人\n");
		return;
	}
	printf("找到了\n");
	printf("%-20s\t%-5s\t%-5s\t%-12s\t%-20s\n", "名字", "年龄", "性别", "电话", "地址");

	printf("%-20s\t%-5d\t%-5s\t%-12s\t%-20s\n",
		pc->data[pos].name,
		pc->data[pos].age,
		pc->data[pos].sex,
		pc->data[pos].tele,
		pc->data[pos].addr);
}

8、修改联系人

//修改联系人
void ModifyContact(Contact* pc)
{
	assert(pc);
	char name[MAX_NAME] = { 0 };

	if (pc->count == 0)
	{
		printf("通讯录中无联系人信息\n");
		return;
	}
	printf("输入所要修改联系人的姓名:>");
	scanf("%s", name);
	int pos = find_by_name(pc, name);
	if (pos == -1)
	{
		printf("通讯录中无此联系人\n");
		return;
	}
	printf("正在修改:>");
	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("修改成功\n");
}

9、展示通讯录

//展示通讯录
void ShowContact(Contact* pc)
{
	int i = 0;
	//打印标题
	printf("%-20s\t%-5s\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 < pc->count; i++)
	{
		printf("%-20s\t%-5d\t%-5s\t%-12s\t%-20s\n",
			pc->data[i].name,
			pc->data[i].age,
			pc->data[i].sex,
			pc->data[i].tele,
			pc->data[i].addr);
	}
}

10、排序

//比较函数
int cmp_by_name(const void* e1, const void* e2)
{
	return strcmp(((PeoInfo*)e1)->name, ((PeoInfo*)e2)->name);
}

//排序
void SortContact(Contact* pc)
{
	assert(pc);
	qsort(pc->data, pc->count, sizeof(PeoInfo), cmp_by_name);
}

11、将数据写入文件

//将数据写入文件
void SaveContact(Contact* pc)
{
	//打开文件
	FILE* ptr = fopen("contact.txt", "wb");
	if (ptr == NULL)
	{
		perror("SaveContact");
		return;
	}

	//操作
	int i = 0;
	for (i = 0; i < pc->count; i++)
	{
		fwrite(pc->data + i, sizeof(PeoInfo), 1, ptr);
	}
	//关闭文件
	fclose(ptr);
	ptr = NULL;
}

注：

将数据写入文件：打开文件--> 将数据写入文件 --> 关闭文件；

12、释放空间


//释放空间
DestoryContact(Contact* pc)
{
	assert(pc);
	free(pc->data);
	pc->data = NULL;
	pc->count = 0;
	pc->capacity = 0;

}

注:

释放空间之后，记得将指向此块空间的指针置为空指针，以避免其形成空指针；

总结

敲一敲~

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