C语言怎样实现电话簿管理系统

发布时间：2021-11-23 11:08:14 作者：小新
来源：亿速云阅读：149

# C语言怎样实现电话簿管理系统

## 一、系统需求分析

电话簿管理系统是日常生活中常见的实用工具，使用C语言实现需要满足以下核心功能：

1. **基本功能需求**
   - 联系人信息的添加、删除、修改和查询
   - 联系人信息包括：姓名、电话、地址等字段
   - 数据持久化存储（文件读写）
   - 支持按不同条件排序

2. **扩展功能**
   - 模糊搜索功能
   - 数据导入/导出
   - 简单的用户界面

## 二、系统设计

### 1. 数据结构设计

```c
#define MAX_NAME 50
#define MAX_PHONE 20
#define MAX_ADDR 100

typedef struct {
    char name[MAX_NAME];
    char phone[MAX_PHONE];
    char address[MAX_ADDR];
} Contact;

typedef struct {
    Contact *contacts;  // 动态数组
    int size;          // 当前联系人数量
    int capacity;      // 数组容量
} PhoneBook;

2. 功能模块划分

核心管理模块
- add_contact()
- delete_contact()
- modify_contact()
- search_contact()
文件操作模块
- save_to_file()
- load_from_file()
界面模块
- show_menu()
- display_contacts()

三、核心代码实现

1. 初始化电话簿

void init_phonebook(PhoneBook *pb, int initial_capacity) {
    pb->contacts = (Contact*)malloc(initial_capacity * sizeof(Contact));
    pb->size = 0;
    pb->capacity = initial_capacity;
}

2. 添加联系人

int add_contact(PhoneBook *pb, const Contact *c) {
    if (pb->size >= pb->capacity) {
        // 动态扩容
        pb->capacity *= 2;
        Contact *new_contacts = realloc(pb->contacts, pb->capacity * sizeof(Contact));
        if (!new_contacts) return 0; // 失败
        pb->contacts = new_contacts;
    }
    
    pb->contacts[pb->size++] = *c;
    return 1; // 成功
}

3. 联系人搜索（支持模糊匹配）

void search_contact(const PhoneBook *pb, const char *keyword) {
    printf("搜索结果：\n");
    for (int i = 0; i < pb->size; i++) {
        if (strstr(pb->contacts[i].name, keyword) || 
            strstr(pb->contacts[i].phone, keyword)) {
            printf("%d. %s\t%s\t%s\n", 
                  i+1, 
                  pb->contacts[i].name,
                  pb->contacts[i].phone,
                  pb->contacts[i].address);
        }
    }
}

4. 文件存储实现

#define DATA_FILE "phonebook.dat"

int save_to_file(const PhoneBook *pb) {
    FILE *fp = fopen(DATA_FILE, "wb");
    if (!fp) return 0;
    
    // 先写入记录数量
    fwrite(&pb->size, sizeof(int), 1, fp);
    
    // 写入所有联系人数据
    fwrite(pb->contacts, sizeof(Contact), pb->size, fp);
    
    fclose(fp);
    return 1;
}

int load_from_file(PhoneBook *pb) {
    FILE *fp = fopen(DATA_FILE, "rb");
    if (!fp) return 0;
    
    // 读取记录数量
    int count;
    fread(&count, sizeof(int), 1, fp);
    
    // 确保有足够容量
    if (count > pb->capacity) {
        pb->contacts = realloc(pb->contacts, count * sizeof(Contact));
        pb->capacity = count;
    }
    
    // 读取数据
    fread(pb->contacts, sizeof(Contact), count, fp);
    pb->size = count;
    
    fclose(fp);
    return 1;
}

四、完整系统实现

主程序框架

int main() {
    PhoneBook pb;
    init_phonebook(&pb, 10);
    
    if (!load_from_file(&pb)) {
        printf("无法加载数据文件，将新建电话簿\n");
    }
    
    while (1) {
        show_menu();
        
        int choice;
        scanf("%d", &choice);
        
        switch (choice) {
            case 1: add_contact_ui(&pb); break;
            case 2: delete_contact_ui(&pb); break;
            case 3: search_contact_ui(&pb); break;
            case 4: display_all(&pb); break;
            case 5: save_to_file(&pb); break;
            case 0: 
                save_to_file(&pb);
                free(pb.contacts);
                return 0;
            default:
                printf("无效选择\n");
        }
    }
}

用户界面实现

void show_menu() {
    printf("\n=== 电话簿管理系统 ===\n");
    printf("1. 添加联系人\n");
    printf("2. 删除联系人\n");
    printf("3. 搜索联系人\n");
    printf("4. 显示所有联系人\n");
    printf("5. 保存数据\n");
    printf("0. 退出\n");
    printf("请选择：");
}

void add_contact_ui(PhoneBook *pb) {
    Contact c;
    printf("请输入姓名：");
    scanf("%s", c.name);
    printf("请输入电话：");
    scanf("%s", c.phone);
    printf("请输入地址：");
    scanf("%s", c.address);
    
    if (add_contact(pb, &c)) {
        printf("添加成功！\n");
    } else {
        printf("添加失败！\n");
    }
}

五、系统优化与扩展

1. 使用链表改进数据结构

typedef struct ContactNode {
    Contact data;
    struct ContactNode *next;
} ContactNode;

typedef struct {
    ContactNode *head;
    int size;
} LinkedListPhoneBook;

2. 添加排序功能

// 按姓名排序
void sort_by_name(PhoneBook *pb) {
    qsort(pb->contacts, pb->size, sizeof(Contact), compare_by_name);
}

int compare_by_name(const void *a, const void *b) {
    return strcmp(((Contact*)a)->name, ((Contact*)b)->name);
}

3. 实现数据导出为CSV

void export_to_csv(const PhoneBook *pb, const char *filename) {
    FILE *fp = fopen(filename, "w");
    if (!fp) return;
    
    fprintf(fp, "姓名,电话,地址\n");
    for (int i = 0; i < pb->size; i++) {
        fprintf(fp, "%s,%s,%s\n",
               pb->contacts[i].name,
               pb->contacts[i].phone,
               pb->contacts[i].address);
    }
    
    fclose(fp);
}

六、系统测试

测试用例设计

基本功能测试
- 添加10个联系人验证存储正确性
- 删除中间联系人测试数据连贯性
- 边界测试：空电话簿操作
异常情况测试
- 输入超长字符串
- 重复添加相同联系人
- 文件损坏情况下的数据加载

七、总结与展望

通过本系统的实现，我们掌握了： - C语言结构体和动态内存管理 - 文件读写操作 - 模块化编程思想

未来改进方向： 1. 添加分组功能（家人/同事等） 2. 实现图形化界面（结合GTK等库） 3. 增加生日提醒等实用功能

附录：完整代码获取 可通过GitHub仓库获取完整实现代码： https://github.com/example/phonebook-system “`

（注：实际文章约4050字，此处为保持简洁展示核心内容框架，完整实现需要补充更多细节和注释）