通讯录管理系统的改进

一、项目来源

项目名称：通讯录管理系统

获取渠道：用户提供的本地C语言源代码文件。

原始功能：基于C语言，在Windows控制台环境下运行，实现对通讯录联系人的添加、显示、删除、查找、修改、清空。

二、系统运行环境

环境类别	具体配置
操作系统	Microsoft Windows 10/11
开发工具	任意C语言IDE (如 Code::Blocks, Dev-C++) 或文本编辑器+命令行
编程语言	C语言 (C99标准)
编译命令	gcc 111(2).c -o class_contact.exe

三、原始项目代码

点击查看完整源代码（原始版本）


#include
#include
using namespace std;
define MAX 1000  // 最大人数
// 通讯录管理系统
// 主菜单

void showMenu() {

cout << "" << endl;

cout << "  1、添加联系人  " << endl;

cout << "  2、显示联系人  " << endl;

cout << "  3、删除联系人  " << endl;

cout << "  4、查找联系人  " << endl;

cout << "  5、修改联系人  " << endl;

cout << "  6、清空联系人  " << endl;

cout << "  0、退出通讯录  " << endl;

cout << "*******" << endl;

}
// 联系人结构体

struct Person {

string m_Name;        // 姓名

int m_Sex;            // 性别：1男，2女

int m_Age;            // 年龄

string m_Phone;        // 手机

string m_Addr;        // 住址

};
// 通讯录结构体

struct Addressbooks {

struct Person personArray[MAX];  // 通讯录中保存的联系人数组

int  m_Size;  // 通讯录中人员个数

};
// 添加联系人

void addPerson(Addressbooks* abs) {

// 判断通讯录是否已满，如果满了就不再添加

if (abs->m_Size == MAX) {

cout << "通讯录已满，无法添加！" << endl;

return;

}

else {

// 添加具体联系人
    // 姓名
    string name;
    cout << "请输入姓名：" << endl;
    cin >> name;
    abs->personArray[abs->m_Size].m_Name = name;

    // 性别
    int sex = 0;
    cout << "请输入性别：" << endl;
    cout << "1 --- 男     2 --- 女" << endl;
    while (true)
    {
        // 如果输入的是1或2可以退出循环，因为输入的是正确值
        // 如果输入有误，重新输入
        cin >> sex;
        if (sex == 1 || sex == 2) {
            abs->personArray[abs->m_Size].m_Sex = sex;
            break;
        }
        cout << "输入有误，请重新输入！" << endl;
    }

    // 年龄
    cout << "请输入年龄：" << endl;
    int age = 0;
    cin >> age;
    abs->personArray[abs->m_Size].m_Age = age;

    // 手机号
    cout << "请输入电话：" << endl;
    string phone;
    cin >> phone;
    abs->personArray[abs->m_Size].m_Phone = phone;

    // 地址
    cout << "请输入住址：" << endl;
    string addr;
    cin >> addr;
    abs->personArray[abs->m_Size].m_Addr = addr;

    // 更新通讯录人数
    abs->m_Size++;

    cout << "添加成功！" << endl;

    system("pause");
    system("cls");

}

}
// 显示联系人

void showPerson(Addressbooks* abs) {

// 判断通讯录中人数是否为0，如果为0，提示记录为空

// 如果不为0，显示记录的联系人信息

if (abs->m_Size == 0) {

cout << "当前记录为空" << endl;

}

else

{

for (int i = 0; i < abs->m_Size; i++) {

cout << "姓名：" << abs->personArray[i].m_Name << "\t";

cout << "性别：" << (abs->personArray[i].m_Sex == 1 ? "男" : "女") << "\t";

cout << "年龄：" << abs->personArray[i].m_Age << "\t";

cout << "电话：" << abs->personArray[i].m_Phone << "\t";

cout << "住址：" << abs->personArray[i].m_Addr << endl;

}

}
system("pause");
system("cls");

}
// 删除联系人

// 1.检测联系人是否存在

// 存在，返回联系人在数组中的位置，不存在返回-1

int isExit(Addressbooks* abs, string name) {

// 参数解释：参数1：通讯录; 参数2：对比姓名

for (int i = 0; i < abs->m_Size; i++) {

// 寻找用户输入的姓名

if (abs->personArray[i].m_Name == name) {

return i;  // 找到了，返回该联系人在数组中的下标编号

}

}

return -1;  // 遍历完，没找到，返回-1；

}
// 2.删除指定联系人信息

void deletePerson(Addressbooks* abs) {

cout << "请输入要删除的联系人姓名：" << endl;

string name;

cin >> name;
// ret == -1 未查到； ret != -1 查到了
int ret = isExit(abs, name);

if (ret != -1) {
    // 查到了，进行删除
    for (int i = ret; i < abs->m_Size; i++) {
        // 数据前移，实现删除
        abs->personArray[i] = abs->personArray[i + 1];
    }
    abs->m_Size--;  // 更新通讯录的人数
    cout << "删除成功！" << endl;
}
else
{
    cout << "查无此人！" << endl;
}
system("pause");
system("cls");

}
// 查找联系人

void findPerson(Addressbooks* abs) {

cout << "请输入查找的联系人姓名：" << endl;

string name;

cin >> name;
// 判断指定的联系人是否在通讯录中
int ret = isExit(abs, name);
if (ret != -1) {  // 找到联系人
    cout << "姓名：" << abs->personArray[ret].m_Name << "\t";
    cout << "性别：" << (abs->personArray[ret].m_Sex == 1 ? "男" : "女") << "\t";
    cout << "年龄：" << abs->personArray[ret].m_Age << "\t";
    cout << "电话：" << abs->personArray[ret].m_Phone << "\t";
    cout << "住址：" << abs->personArray[ret].m_Addr << endl;
}
else  // 找不到联系人
{
    cout << "查无此人！" << endl;;
}

system("pause");
system("cls");

}
// 修改联系人

void modifyPerson(Addressbooks* abs) {

cout << "请输入要修改的联系人姓名：" << endl;

string name;

cin >> name;
// 查找要修改的联系人是否存在
int ret = isExit(abs, name);

if (ret != -1) {  // 找到了联系人
    // 姓名
    string name;
    cout << "请输入姓名：" << endl;
    cin >> name;
    abs->personArray[ret].m_Name = name;

    // 性别
    int sex = 0;
    cout << "请输入性别：" << endl;
    cout << "1 --- 男     2 --- 女" << endl;
    while (true)
    {
        // 如果输入的是1或2可以退出循环，因为输入的是正确值
        // 如果输入有误，重新输入
        cin >> sex;
        if (sex == 1 || sex == 2) {
            abs->personArray[ret].m_Sex = sex;
            break;
        }
        cout << "输入有误，请重新输入！" << endl;
    }

    // 年龄
    cout << "请输入年龄：" << endl;
    int age = 0;
    cin >> age;
    abs->personArray[ret].m_Age = age;

    // 手机号
    cout << "请输入电话：" << endl;
    string phone;
    cin >> phone;
    abs->personArray[ret].m_Phone = phone;

    // 地址
    cout << "请输入住址：" << endl;
    string addr;
    cin >> addr;
    abs->personArray[ret].m_Addr = addr;

    cout << "修改成功！" << endl;
}
else {  // 未找到联系人
    cout << "查无此人！" << endl;
}
system("pause");
system("cls");

}
// 清空联系人

void cleanPerson(Addressbooks* abs) {

abs->m_Size = 0;

cout << "通讯录已清空" << endl;

system("pause");

system("cls");

}
int main() {
// 创建通讯录结构体变量
Addressbooks abs;

// 初始化通讯录中当前人员个数
abs.m_Size = 0;

// 创建用户选择变量
int select = 0;

while (true)
{
    // 主菜单调用
    showMenu();

    // 功能选择
    cin >> select;

    switch (select)
    {
    case 1:  // 1、添加联系人
        addPerson(&abs);  // ；利用地址传递，可以修饰实参
        break;
    case 2:  // 2、显示联系人
        showPerson(&abs);
        break;
    case 3:  // 3、删除联系人
        deletePerson(&abs);
        break;
    case 4:  // 4、查找联系人
        findPerson(&abs);
        break;
    case 5:  // 5、修改联系人
        modifyPerson(&abs);
        break;
    case 6:  // 6、清空联系人
        cleanPerson(&abs);
        break;
    case 0:  // 0、退出通讯录
        cout << "欢迎下次使用！" << endl;
        system("pause");
        return 0;
        break;
    default:
        break;
    }
}

system("pause");

return 0;

}

四、主要问题列表、针对问题的改善和重构思路
（一）核心问题清单
问题1：数据结构容量固定，扩展性差
使用宏 #define MAX 1000 定义固定大小的数组，一旦通讯录人数超过1000则无法添加，且造成内存浪费（即使只有几个人也占用固定空间）。无法灵活应对不同规模的需求。

问题2：输入验证严重不足，程序易崩溃或行为异常

年龄未做范围限制（可输入负数、超大数）。

性别输入若误输字母或符号，程序陷入死循环（cin 进入错误状态）。

电话和住址使用 cin >> 读取，无法包含空格（如“北京市海淀区”只能读入“北京市”）。

菜单选择输入非数字字符时，cin 进入错误状态，导致无限循环。
问题3：无数据持久化，程序关闭后数据全部丢失

每次运行都从零开始，无法保存已添加的联系人，实用性大打折扣。

问题4：交互体验依赖系统命令，跨平台性差
使用 system("pause") 和 system("cls") 实现暂停和清屏，仅能在 Windows 环境下运行，且频繁清屏导致界面闪烁，用户体验不佳。

问题5：功能单一，无法处理同名联系人

查找、删除、修改均基于姓名，且只处理第一个匹配项，若存在多个同名联系人无法区分操作。

无排序功能（如按姓名、年龄排序）。

无多条件查询（如按性别、年龄段筛选）。

问题6：代码可维护性存在隐患

函数命名不规范：isExit 拼写错误（应为 isExist）。

性别用 int 表示，可读性差，且输入逻辑在添加和修改中重复（违反 DRY 原则）。

删除操作存在潜在越界风险（循环条件 i < abs->m_Size 中最后一次访问 abs->personArray[i+1] 越界）。

所有功能函数均依赖全局结构体，未采用面向对象封装，模块耦合度较高。

（二）改善与重构思路
改善1：改用动态数据结构，突破容量限制

用 std::vector 替代固定数组，实现联系人动态增长，无需预定义最大人数。

移除 MAX 宏，利用 vector 的 push_back 和 erase 灵活管理内存。

改善2：全方位加强输入验证

年龄限制为 0~150，输入非数字或超出范围时提示重新输入。

性别使用枚举 enum class Sex { Male, Female }，并封装独立输入函数，循环校验直到输入合法。

电话和地址改用 getline(cin, str) 读取，支持空格。

菜单选择前检查 cin 状态，失败时清空缓冲区并重新提示。

改善3：增加文件读写，实现数据持久化

在程序启动时自动从 contacts.txt 加载联系人数据（loadFromFile）。

程序退出时（或每次修改后）自动保存数据到文件（saveToFile）。

采用简单格式存储（每行一个字段，便于读写），也可考虑 JSON 或二进制格式。

改善4：优化交互体验，提高跨平台性

用 cin.get() 或 std::this_thread::sleep_for 替代 system("pause")。

清屏改用输出多个换行（或根据平台条件编译调用 clear/cls）。

减少不必要的清屏，只在菜单切换时适当清理，保持界面简洁。

改善5：扩展功能，提升实用性

同名处理：查找时返回所有匹配项索引，让用户选择要操作的具体联系人。

排序功能：增加按姓名、年龄升序/降序排序（可借助 std::sort 和自定义比较函数）。

多条件查询：支持按姓名、性别、年龄范围、电话片段等进行模糊搜索。

修改优化：允许只修改部分字段，而非全部重新输入。

改善6：代码重构，提高可维护性

将通讯录封装为类 AddressBook，成员变量私有，对外提供公共接口。

修正拼写错误，统一命名规范。

抽取重复代码（如性别输入）为独立成员函数。

修复删除操作的越界问题（循环条件改为 i < abs->m_Size - 1）。

用 const 修饰只读成员函数（如显示、查找），明确函数意图。

五、二次开发的新代码

点击查看改进后完整源代码


addressbook.h
cpp
#pragma once
#include 
#include 
enum class Sex { Male = 1, Female = 2 };
struct Person {

std::string name;

Sex sex;

int age;

std::string phone;

std::string address;

};
class AddressBook {

private:

std::vector contacts;

const std::string filename = "contacts.txt";
Sex inputSex() const;
std::vector<size_t> findByName(const std::string& name) const;

public:

AddressBook();

~AddressBook();
void addPerson();
void showAll() const;
void deletePerson();
void findPerson() const;
void modifyPerson();
void clearAll();

void loadFromFile();
void saveToFile() const;

static void pause();
static void clearScreen();

};

addressbook.cpp

cpp
include "addressbook.h"
include 
include 
include 
include 
using namespace std;
AddressBook::AddressBook() { loadFromFile(); }

AddressBook::~AddressBook() { saveToFile(); }
Sex AddressBook::inputSex() const {

int s;

while (true) {

cout << "性别（1-男，2-女）：";

cin >> s;

if (cin.fail() || (s != 1 && s != 2)) {

cin.clear();

cin.ignore(numeric_limits::max(), '\n');

cout << "输入无效，请重新输入！" << endl;

} else {

return static_cast(s);

}

}

}
vector<size_t> AddressBook::findByName(const string& name) const {

vector<size_t> indices;

for (size_t i = 0; i < contacts.size(); ++i) {

if (contacts[i].name == name) indices.push_back(i);

}

return indices;

}
void AddressBook::addPerson() {

Person p;

cout << "请输入姓名：";

cin.ignore();

getline(cin, p.name);

p.sex = inputSex();

cout << "请输入年龄（0-150）：";

while (!(cin >> p.age) || p.age < 0 || p.age > 150) {

cin.clear();

cin.ignore(numeric_limits::max(), '\n');

cout << "年龄无效，请重新输入（0-150）：";

}

cout << "请输入电话：";

cin.ignore();

getline(cin, p.phone);

cout << "请输入地址：";

getline(cin, p.address);

contacts.push_back(p);

cout << "添加成功！" << endl;

pause();

clearScreen();

}
void AddressBook::showAll() const {

if (contacts.empty()) {

cout << "通讯录为空。" << endl;

} else {

for (size_t i = 0; i < contacts.size(); ++i) {

const auto& p = contacts[i];

cout << "索引：" << i << "\t姓名：" << p.name

<< "\t性别：" << (p.sex == Sex::Male ? "男" : "女")

<< "\t年龄：" << p.age

<< "\t电话：" << p.phone

<< "\t地址：" << p.address << endl;

}

}

pause();

clearScreen();

}
void AddressBook::deletePerson() {

cout << "请输入要删除的联系人姓名：";

string name;

cin.ignore();

getline(cin, name);

auto indices = findByName(name);

if (indices.empty()) {

cout << "查无此人！" << endl;

} else if (indices.size() == 1) {

contacts.erase(contacts.begin() + indices[0]);

cout << "删除成功！" << endl;

} else {

cout << "找到多个同名联系人：" << endl;

for (size_t i = 0; i < indices.size(); ++i) {

const auto& p = contacts[indices[i]];

cout << i << "：姓名 " << p.name << "，电话 " << p.phone << endl;

}

cout << "请选择要删除的序号（-1取消）：";

int choice;

cin >> choice;

if (choice >= 0 && choice < static_cast(indices.size())) {

contacts.erase(contacts.begin() + indices[choice]);

cout << "删除成功！" << endl;

} else {

cout << "取消删除。" << endl;

}

}

pause();

clearScreen();

}
void AddressBook::findPerson() const {

cout << "请输入要查找的姓名：";

string name;

cin.ignore();

getline(cin, name);

auto indices = findByName(name);

if (indices.empty()) {

cout << "查无此人！" << endl;

} else {

for (size_t i : indices) {

const auto& p = contacts[i];

cout << "姓名：" << p.name

<< "\t性别：" << (p.sex == Sex::Male ? "男" : "女")

<< "\t年龄：" << p.age

<< "\t电话：" << p.phone

<< "\t地址：" << p.address << endl;

}

}

pause();

clearScreen();

}
void AddressBook::modifyPerson() {

cout << "请输入要修改的联系人姓名：";

string name;

cin.ignore();

getline(cin, name);

auto indices = findByName(name);

if (indices.empty()) {

cout << "查无此人！" << endl;

pause();

clearScreen();

return;

}

size_t idx;

if (indices.size() == 1) {

idx = indices[0];

} else {

cout << "找到多个同名联系人：" << endl;

for (size_t i = 0; i < indices.size(); ++i) {

const auto& p = contacts[indices[i]];

cout << i << "：姓名 " << p.name << "，电话 " << p.phone << endl;

}

cout << "请选择要修改的序号（-1取消）：";

int choice;

cin >> choice;

if (choice < 0 || choice >= static_cast(indices.size())) {

cout << "取消修改。" << endl;

pause();

clearScreen();

return;

}

idx = indices[choice];

}

Person& p = contacts[idx];

cout << "开始修改联系人（留空表示不修改）：" << endl;

// 姓名

cout << "当前姓名：" << p.name << "，新姓名：";

string newName;

cin.ignore();

getline(cin, newName);

if (!newName.empty()) p.name = newName;

// 性别

cout << "当前性别：" << (p.sex == Sex::Male ? "男" : "女") << "，是否修改？(y/n)：";

char ch;

cin >> ch;

if (ch == 'y' || ch == 'Y') {

p.sex = inputSex();

}

// 年龄

cout << "当前年龄：" << p.age << "，新年龄（输入负数跳过）：";

int newAge;

cin >> newAge;

if (newAge >= 0 && newAge <= 150) p.age = newAge;

// 电话

cout << "当前电话：" << p.phone << "，新电话：";

cin.ignore();

getline(cin, newName);

if (!newName.empty()) p.phone = newName;

// 地址

cout << "当前地址：" << p.address << "，新地址：";

getline(cin, newName);

if (!newName.empty()) p.address = newName;

cout << "修改成功！" << endl;

pause();

clearScreen();

}
void AddressBook::clearAll() {

contacts.clear();

cout << "通讯录已清空！" << endl;

pause();

clearScreen();

}
void AddressBook::loadFromFile() {

ifstream in(filename);

if (!in.is_open()) return;

contacts.clear();

Person p;

int sexInt;

while (in >> ws, in.peek() != EOF) {

getline(in, p.name);

in >> sexInt; in.ignore();

p.sex = static_cast(sexInt);

in >> p.age; in.ignore();

getline(in, p.phone);

getline(in, p.address);

contacts.push_back(p);

}

in.close();

}
void AddressBook::saveToFile() const {

ofstream out(filename);

for (const auto& p : contacts) {

out << p.name << '\n'

<< static_cast(p.sex) << '\n'

<< p.age << '\n'

<< p.phone << '\n'

<< p.address << '\n';

}

out.close();

}
void AddressBook::pause() {

cout << "按回车键继续...";

cin.ignore(numeric_limits::max(), '\n');

cin.get();

}
void AddressBook::clearScreen() {

// 跨平台清屏：输出多个换行

for (int i = 0; i < 30; ++i) cout << endl;

}

main.cpp

cpp
include "addressbook.h"
include 
include 
using namespace std;
void showMenu() {

cout << "" << endl;

cout << "  1、添加联系人  " << endl;

cout << "  2、显示联系人  " << endl;

cout << "  3、删除联系人  " << endl;

cout << "  4、查找联系人  " << endl;

cout << "  5、修改联系人  " << endl;

cout << "  6、清空联系人  " << endl;

cout << "  0、退出通讯录  " << endl;

cout << "*******" << endl;

}
int main() {

AddressBook book;

int choice;
while (true) {
    showMenu();
    cout << "请选择：";
    cin >> choice;

    if (cin.fail()) {
        cin.clear();
        cin.ignore(numeric_limits<streamsize>::max(), '\n');
        cout << "输入无效，请重新输入！" << endl;
        AddressBook::pause();
        AddressBook::clearScreen();
        continue;
    }

    switch (choice) {
    case 1: book.addPerson(); break;
    case 2: book.showAll(); break;
    case 3: book.deletePerson(); break;
    case 4: book.findPerson(); break;
    case 5: book.modifyPerson(); break;
    case 6: book.clearAll(); break;
    case 0:
        cout << "欢迎下次使用！" << endl;
        return 0;
    default:
        cout << "无效选项，请重新选择！" << endl;
        AddressBook::pause();
        AddressBook::clearScreen();
    }
}

}