[C]項目--通訊錄

通訊錄

• 【功能子產品】
• • 1. 新增聯系人
  • 2. 删除聯系人
  • 3. 修改聯系人
  • 4. 查詢聯系人
  • 5. 顯示所有聯系人
  • 6. 清空所有聯系人
• 【函數主體】
• 【功能測試】

• 楔子:

  我們日常使用的手機，無論大小，應該都具備通訊錄這個實用的功能。仔細想想其實它的實作原理其實也很簡單，那麼本篇部落格就按照邏輯來實作一下一個簡單的通訊錄系統。

• 通訊錄可以抽象成為一下幾個子產品：

1. 管理很多聯系人
2. 每個聯系人的資訊：姓名 + 電話 （為主）
3. 增删改查的功能
4. 和使用者通過控制台進行互動

以下為程式主體:

【功能子產品】

1. 新增聯系人

void Add_Contact(telephone_directory* telephone_directory) {
	assert(telephone_directory != NULL);
	if (telephone_directory->size >= CONTACT_MAX_SIZE) {
		printf("目前通訊錄已滿");
		return;
	}
	printf("\n\n******開始新增聯系人:******\n");
	//每次都把這個新的聯系人放到有效數組的最後一個元素上
	Contact* p = &telephone_directory->person[telephone_directory->size];		//取出結構體指針友善下面幾行的代碼可讀性與簡潔性
	//這裡如果取結構體變量，不使用結構體指針：Contact p = telephone_directory->person[telephone_directory->size];
	//這個結構體變量相當于數組中對應元素的一份拷貝，修改結構體變量時隻會對副本修改，不會影響到原來的數組
	
	printf("請輸入新增聯系人的姓名:");
	scanf("%s", p->name);
	printf("\n請輸入新增聯系人的電話号碼:");
	scanf("%s", p->Cell_phone);
	
	//新增完成後，需要更新 size
	++telephone_directory->size;
	
	printf("******插入聯系人成功!******\n\n");
	printf("\n******目前通訊錄中共有%d條資料******\n\n", telephone_directory->size);
}
           

2. 删除聯系人

void Delete_Contact(telephone_directory* telephone_directory) {
	//1. 将删除對象之後的所有元素都往前挪一位，然後将最後一位設為無效位，即--size;
	//這樣的方法局限性太強，如果是一個大型公司的通訊錄，之後的元素如果也是數以億計，那麼這樣多次搬運方法就顯得很笨拙
	//也可以使用連結清單，這裡主要講解下面這種方法

	//2. 将最後一個元素覆寫掉删除對象元素，之後--size;
	//這種方法是順序表的思路，因為順序表是有順序的，不可以打斷其中元素的順序關系。此時通訊錄的情況，就不要求實實在在的順序，對該方法的一個拓展可以很好地解決現在等問題
	
	assert(telephone_directory != NULL);
	//如果通過姓名删除，操作很危險，因為存在重名風險，可能删除多個聯系人
	//如果通過電話号碼删除，雖然是唯一的，但是号碼太長難以記憶，不太科學
	//是以此時選擇 通過通訊錄序号 進行删除.
	
	printf("請輸入想要删除的聯系人序号:");
	int id = 0;
	scanf("%d", &id);
	if (id < 0 || id >= telephone_directory->size) {
		printf("您輸入的序号有誤！删除失敗！\n");
		return;
	}
	Contact* p = &telephone_directory->person[id];
	printf("确認删除[%d]\t%s\t%s?(使用 Y 确認)", id, p->name, p->Cell_phone);
	char choice[1024];		//	使用者輸入的内容
	scanf("%s", &choice);
	if (strcmp(choice, "Y") != 0) {
		printf("删除操作取消！\n");
		return;
	}
	
	//開始删除邏輯
	//1. 取出最後一個數組元素的結構體指針
	Contact* from = &telephone_directory->person[telephone_directory->size - 1];
	//2. 取出被删除元素結構體指針
	Contact* to = p;
	//3. 替換被删除元素
	//【結構體之間允許同類型結構體的直接指派】【相當于from結構體中的内容拷貝到to結構體中】
	*to = *from;
	--telephone_directory->size;
	printf("******删除操作完成！******\n");
}
           

3. 修改聯系人

void Modify_Contact(telephone_directory* telephone_directory) {
	assert(telephone_directory != NULL);
	printf("******開始修改聯系人******\n\n");
	printf("請輸入需要修改的聯系人序号:");
	int id = 0;
	scanf("%d", &id);
	if (id < 0 || id > telephone_directory->size) {
		printf("您輸入的序号有誤！修改失敗！\n");
		return;
	}
	Contact* p = &telephone_directory->person[id];
	char input[1024];
	printf("請輸入要修改的姓名;(不需要修改此項請輸入 ！)");
	scanf("%s", input);
	if (strcmp(input, "!") != 0) {	
		strcpy(p->name, input);
	}
	printf("請輸入要修改的電話号碼;(不需要修改此項請輸入 ！)");
	scanf("%s", input);
	if (strcmp(input, "!") != 0) {	//如果使用者沒有選擇！，就是選擇修改内容，把使用者輸入的内容寫入結構體中。
		//如果使用者輸入了！，表示不修改内容，那麼就不需要把輸入替換原來的内容了，if條件中的語句就不執行了
		strcpy(p->Cell_phone, input);
	}
	printf("******修改成功!******\n");
}
           

4. 查詢聯系人

void Seek_Contact(telephone_directory* telephone_directory) {
	assert(telephone_directory != NULL);
	printf("******開始進行查找******\n\n");		
	printf("請輸入要查找的姓名:");		//一般都是按照姓名進行查找，是以此處設定為姓名索引
	char name[1024] = { 0 };
	scanf("%s", name);
	int count = 0;
	for(int i = 0;i < telephone_directory->size;++i){
		Contact* p = &telephone_directory->person[i];
		if (strcmp(p->name, name) == 0) {	//表示找到了
			printf("[%d]\t%s\t%s\n", i, p->name, p->Cell_phone);
			//姓名是有可能重複的 是以此時不可以加上break;，展示所有内容
			++count;
		}
	}
	printf("\n\n******查找完畢！******\n");
	printf("******共顯示了 %d 條資料！******\n",count);

}
           

5. 顯示所有聯系人

void Print_all_Contact(telephone_directory* telephone_directory) {
	assert(telephone_directory != NULL);
	for (int i = 0; i < telephone_directory->size; ++i) {
		Contact* p = &telephone_directory->person[i];
		//這時如果不設定為指針，其實是可以的，因為此時不涉及更改元素内容，而是簡單的讀取檢視，無論是副本還是原始資料都是一個值
		//但是這個過程涉及對實參進行拷貝，如果實參結構體大小很小影響不大，如果結構體占存許多個G，那麼不使用指針的這個行為開銷就太大了，還是推薦使用指針
		printf("\n\n");
		printf("序号\t姓名\t聯系方式\n");
		printf("[%d]\t%s\t%s\n", i, p->name, p->Cell_phone);
	}
	printf("\n******以上共顯示了%d條資料******\n\n", telephone_directory->size);
}
           

6. 清空所有聯系人

void Clear_all_Contact(telephone_directory* telephone_directory) {
	assert(telephone_directory != NULL);
	printf("确認清空所有聯系人:(輸入 Y 表示确認)");	//防止使用者誤觸點選清空
	char input[1024];
	scanf("%s", input);
	if (strcmp(input, "Y") != 0) {
		printf("\n******清空操作取消！******\n");
		return;
	}
	telephone_directory->size = 0;
	printf("\n******清空操作完成！******\n");
}
           

【函數主體】

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
#define CONTACT_MAX_SIZE 500  //最大聯系人的宏定義，可以随時在這裡修改本參數在程式中的值


//建立聯系人結構體
typedef struct Contact {
	char name[1024];
	char Cell_phone[1024];
}Contact;


//聯系人結構體數組
typedef struct telephone_directory {
	Contact person[CONTACT_MAX_SIZE];
	int size;	//描述前size個元素是有效的，[0 ,size)範圍是數組的有效範圍區間
}telephone_directory;


telephone_directory g_telephone_directory;	//聲明一個全局變量作為設計的通訊錄的實體


//清空函數
void Init(telephone_directory* telephone_directory) {	//這裡通過指針傳參，如果不使用指針，函數的形參就不會影響到實參
	assert(telephone_directory != NULL);//設定斷言來校驗傳進來的指針的有效性
	telephone_directory->size = 0;
	//這個結構體數組是通過 size 控制數組元素的有效個數
	//當把 size 設為 0 ，證明無論數組元素内容是什麼都是無效的，等同于清空。
}


//菜單函數
int menu() {
	printf("=================\n");
	printf("|  < 選項清單 > |\n");
	printf("|		|\n");
	printf("|  1. 增加	|\n");
	printf("|  2. 删除	|\n");
	printf("|  3. 修改	|\n");
	printf("|  4. 查詢	|\n");
	printf("|  5. 顯示全部	|\n");
	printf("|  6. 清空全部	|\n");
	printf("|  0. 退出	|\n");
	printf("|		|\n");
	printf("=================\n");
	printf("\n請輸入您的選項：");
	int choice = 0;
	scanf("%d", &choice);
	return choice;
}


int main() {
	//1. 對通訊錄進行初始化
	Init(&g_telephone_directory);
	//開始設定表驅動
	typedef void(*pfunc_t)(telephone_directory*);	//設定函數指針數組
	pfunc_t table[] = {
		Add_Contact,
		Delete_Contact,
		Modify_Contact,
		Seek_Contact,
		Print_all_Contact,
		Clear_all_Contact
	};
	while (1) {
		int choice = menu();
		if (choice < 0 || choice >(int)(sizeof(table) / sizeof(table[0]))) {	//	這裡不直接設定一個數字，而選擇麻煩的去設
			//sizeof 的傳回值是無符号整數，而choice變量我們設定的是有符号的整數，我們選擇使無符号類型強制類型轉換為有符号的類型
			//筆者建議盡量少使用無符号整數，因為unsigned的使用有很多注意點，比如兩個無符号整型作差，被減數如果小于減數就會變成一個非常大的數超乎平常預期等等，感興趣的讀者可以自行了解
			printf("您的輸入有誤! 請重新輸入:\n");
			continue;
		}
		if (choice == 0) {
			printf("\n感謝您的使用，再見~\n");
			break;
		}
		table[choice - 1](&g_telephone_directory);	//使用者輸入的值和函數指針數組中對應的選項相差 1 ，是以這裡選擇将使用者輸入的數字 -1 ，對應到數組中正确的值

		//if (choice == 1) {
		//	AddContact(&g_telephone_directory);
		//}
		//else if (choice == 2) {
		//	DelContact(&g_telephone_directory);
		//}
		//else if (choice == 3) {
		//	ModifyContact(&g_telephone_directory);
		//}
		 ...
		//如果這樣設計，“圈複雜度”過高，通過使用函數指針數組實作的“表驅動”解決
	}
	system("pause");
	return 0;
}
           

【功能測試】

1. 運作程式，列印互動菜單：

   

2. 新增功能

   

3. 删除功能

   (1) 聯系人序号輸入錯誤

   

   (2) 确認密鑰輸入錯誤

   

   (3) 正确删除

   

4. 修改功能

   (1) 聯系人序号輸入錯誤

   

   (2) 姓名預設，修改電話号碼

   

   【通訊錄中内容發生變化】：

   

   (3) 電話号碼預設，修改姓名

   

   【通訊錄中内容發生變化】：

   

5. 查詢功能

   (1) 輸入通訊錄不存在的聯系人

   

   (2) 正确查找聯系人

   

   (3) 添加多條聯系人資料，同時設定重名聯系人，再次查證

   

   【查詢結果】：

   

6. 顯示所有聯系人功能

   

7. 清空所有聯系人功能

   (1) 确認密鑰輸入錯誤

   

   (2) 正确清空

   

   【清空結果】

   

• 小結：

1. 每一個項目的完成都是多個子產品功能的加和，是以設計階段一定要把要實作的功能構思好，再化整為零，逐個攻破。
2. 每個函數都要進行參數有效性檢驗，這是確定程式執行高效性的一個名額，及時發現傳參錯誤的問題。
3. 程式參數一定要設定的足夠大，否則資料溢出或者數組越界就是非常棘手的問題了，防患于未然，注意要提前将參數留有餘地。
4. 結構體成員通路的書寫有點複雜，是以一開始就選擇定義一個結構體指針，之後就可以簡化寫法，用指針來代表某段結構體成員通路。使用指針調用時就可以減少不必要的開銷，避免将整個結構體在函數中以形參的形式再拷貝一份。
5. 對于重大的危險操作設定确認密鑰，以防使用者誤觸點選按鍵造成萬劫不複的行為，通過加上确認密鑰這種二重保證就可以防止這種事件的發生。