?内容专栏:【C语言】进阶部分
?本文概括: 结合自定义类型、动态内存管理知识,对静态版本的通讯录进行优化。
?本文作者:花 碟
?发布时间:2023.4.2
目录
前言:
一、静态版本代码实现:
二、动态通讯录
三、代码整理
前言:
前面我们学过了结构体、枚举等自定义类型的学习,写了一个静态版本的通讯录【传送门】点击进入静态版通讯录界面,我们知道,我们写的通讯录其实本质用的是一个结构体数组,数组的大小是固定的,这时我们就可以使用动态内存管理相关知识,对内存空间进行一个合理的分配,而不至于一下开辟一个较大的数组空间,用的时候却很少,造成了内存浪费的问题等。如果在内存不够时,也可以进行申请一定的空间来存储数据。
一、静态版本代码实现:
这里我就直接将完整代码放过来,具体分析,可以点击传送门链接,看实现思路哦~~
test.c文件代码(测试通讯录的相关功能)
#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: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(用来声明函数、结构体变量)
#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 //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;//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);
contact.c文件(用来具体实现函数内部的功能)
#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));} //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");}
二、动态通讯录
我们将动态的版本的通讯录修改为:默认能够存放3个人的信息,不够的话,每次增加2个人的信息。
在contact.h文件中,我们宏定义 DEFAULT_SZ 表示 默认3个人的信息
INC_SZ 表示 容量不够时,每次增加2个人的信息
#define DEFAULT_SZ 3#define INC_SZ 2
在contact.h文件中。声明结构体部分:我们要让动态申请的内存空间可大可小,一定需要malloc函数来申请空间,所以我们应该将结构体数组修改为一个结构体指针data,指针类型是PeoInfo*,data指向了存放数据的空间,定义sz变量用来记录当前通讯录中的信息个数,capacity变量用来记录通讯录的容量。
//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;
在contact.c文件中,初始化通讯录函数里面的部分就需要大改了,我们需要首先开辟默认3个元素大小的空间,元素类型是PeoInfo* ,即malloc的参数为DEFAULT_SZ*sizeof(PeoInfo),
我们拿一个ptr的结构体指针接收,如果ptr为NULL,就打印报错的信息(strerror需要引用<string.h>头文件,errno需要引用<errno.h>),然后返回空,不为NULL的话,就将ptr赋给data,元素的起始地址就为data,sz初始化为0,capacity容量初始化为默认值。
//静态版本初始化通讯录//void InitContact(Contact* pc)//{//pc->sz = 0;//memset(pc->data, 0, sizeof(pc->data));////}//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;}}
在contact.c文件中,添加联系人函数里面我们也需要进行大幅度改动。pc->data这里就不是静态版本的数组了,我们直接将这个if语句给屏蔽掉,直接写一个CheckContact函数用来判断通讯录是否满了?是否需要扩容? //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++;}
CheckContact函数
如果pc->sz 等于 pc->capacity ,即通讯录当前有效个人信息等于目前的容量时,说明通讯录已经满了,就需要扩容,此时就可以用realloc函数来扩容,pc->data表示通讯录的起始地址,新的大小为新的元素个数*每个元素的大小。返回值暂存在ptr指针之中,如果ptr为NULL,则打印报错的信息,不为NULL,则将ptr赋值给pc->data,容量+2,为了显示扩容效果,我们顺便打印当前容量值。
//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}
最后,我们退出通讯录的时候,也可以将自己申请的内存空间给释放掉。我们在contact.h文件中声明一个DestroyContact函数表示销毁通讯录。
在contact.c文件下面接着编写代码:
//销毁通讯录void DestroyContact(Contact* pc){free(pc->data);pc->data = NULL; pc->sz = 0; pc->capacity = 0;printf("释放成功...\n");}
代码测试:
为了测试方便,作者直接将信息用数字测试,当我们输入三个有效信息之后,此时有效空间等于当前的通讯录容量了,当我们再次选择1,继续添加联系人,就“显示增容成功,当前容量为5”。
三、代码整理
将代码整理在下面,需要的自取呐~
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);}
contact.h文件
#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);
contact.c文件
#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));////}//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;}}//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");}
好了,动态版本的通讯录就到这里,感谢各位读者的支持~,如编写有误,还请联系我 ✨✨