【C++】C++应用案例-通讯录管理系统

目录

一、整体介绍

1.1、需求和目标

1.2、整体功能描述

二、页面及功能描述

2.1 主菜单

2.2 添加联系人菜单

2.3 显示联系人菜单

2.4 修改联系人菜单

2.5 退出功能

三、流程设计

3.1 主流程

3.2 添加操作流程

3.3 显示联系人操作流程

3.4 修改联系人操作流程

四、代码设计

4.1 核心思路

4.2 项目文件分类设计

4.2.1 头文件

4.2.2 源文件

4.2.3 代码实现步骤

4.3 代码具体实现

4.3.1 定义头文件

4.3.2 实现主体流程    

4.3.3 绘制菜单

4.3.4 读取键盘输入

4.3.5 实现具体操作功能

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一、整体介绍

1.1、需求和目标

        项目的需求，实现一个叫做“通讯录管理”的基于命令行界面的通讯录管理软件。

        我们的目标，是通过项目练习，初步掌握编写软件的方法和技巧。

1.2、整体功能描述

        这个软件相对简单，只需要基于命令行做纯文本的交互，不涉及图形化界面。作为一个记录通讯录软件，主要有三大功能：添加联系人、显示联系人与修改联系人。也就是说，软件需要能够记录联系人的姓名与联系方式等相关信息，并提供查询显示联系人信息的功能，也可对联系人信息进行修改。而且为了让软件有真正的实用价值，需要对数据做持久保存：我们这里只需要存放在一个指定的文本文件中。

        项目采用分级菜单方式，每一级菜单应该有“返回主菜单”功能；主菜单有“退出”选项。

二、页面及功能描述

2.1 主菜单

        运行软件后首先应该显示主菜单。主菜单提供四个选项：“添加联系人”、“显示联系人”、"修改联系人"和“退出”，并在下方提示用户输入1-4的数字，选择不同的功能。

主菜单界面如下：

2.2 添加联系人菜单

        在主菜单页面选择“1”，可以进入记账菜单（二级菜单）。添加联系人菜单提供三个选项：“办公”、“个人”和“退出”；并在下方提示用户按对应的数字进行功能选择。

记账菜单界面如下：

        在添加联系人菜单页面选择“1”，可以记录一条办公类联系人信息。联系人信息包括：类型（办公/个人）、姓名、电话、住址。这里需要提示用户输入联系人的姓名、电话与住址信息，然后显示完成添加。

        类似地，在联系人菜单页面选择“2”，可以记录一条个人类联系人信息。提示用户输入联系人的姓名、电话与住址，然后显示完成添加。

2.3 显示联系人菜单

        在主菜单页面选择“2”，可以进入显示联系人菜单。显示联系人菜单提供四个选项：“全部”、“办公”、“个人”和“退出”；并在下方提示用户按对应的数字进行功能选择。

显示联系人菜单界面如下：

        在显示联系人菜单页面，选择“1”可以显示全部联系人信息；选择“2”可以显示所有办公类联系人；选择“3”可以显示所有个人类联系人。用户选择之后，除了应该显示对应的联系人信息外，还应该对所有联系人个数进行统计汇总。

        对应地，选择“1”之后列出所有联系人，统计的是通讯录的总条数；选择“2”之后列出所有办公类联系人，统计办公类总条数；选择“3”之后列出所有个人类联系人，统计个人类总条数。

2.4 修改联系人菜单

        在主菜单页面选择“3”，可以进入修改联系人菜单。修改联系人菜单提供三个选项：“办公”、“个人”和“退出”；并在下方提示用户按对应的数字进行功能选择。

显示联系人菜单界面如下：

        在修改联系人菜单页面，选择“1”可以修改办公类别联系人信息；选择“2”可以个人类别联系人信息。用户选择之后，根据提示输入要修改的联系人姓名，如没有找到，提示未找到此人；如找到此联系人，输入更改后的姓名、电话与住址，并提示修改成功。

2.5 退出功能

        在主菜单页面，选择“3”可以退出软件。页面将做确认退出的对话提醒：如果用户输入“Y”则退出，输入“N”则返回主菜单页面。

三、流程设计

3.1 主流程

3.2 添加操作流程

3.3 显示联系人操作流程

3.4 修改联系人操作流程

四、代码设计

4.1 核心思路

        通讯录软件处理的数据，就是添加或者修改的“联系人”。每一条联系人数据，都应该包含类型、姓名、电话、住址四部分，这可以构建一个结构体类型 Person来表示。

        而程序运行的开始，应该读取保存在文件中的数据，读取之后应该是一个 Person类型的数组。

        在流程控制方面，如果用户不选择退出，程序就不会结束，所以应该用一个while循环来处理整个流程；当用户确认退出时，更改一个标志位，用来退出循环。

        每一级菜单做键盘选择后，可以用 switch 分支语句来处理；不同的功能模块，可以包装成函数。

4.2 项目文件分类设计

4.2.1 头文件

        对于一个C++项目来说，构建整体架构很重要的一步就是定义头文件。一般我们会把全局变量、函数声明、以及结构体的定义都放在头文件中。

本项目可以设计两个头文件，来管理不同的内容：

1. 结构体 Person的定义，以及涉及到账目操作的函数声明，都可以放在一个头文件 person_item.h 中；
2. 其它一些通用的设置和功能性函数，可以放在另一个头文件common.h 中

4.2.2 源文件

真正的代码实现都放在源文件中。根据不同的用途，项目中可以用四个源文件来实现对应的功能

1. 主体代码可以放在一个源文件 person_main.cpp 中
2. 绘制菜单的函数都放在menus.cpp中
3. 通用函数（比如读取键盘输入）放在read_input.cpp中
4. 针对账目的所有操作函数（比如记账、查询）全部放在operations.cpp中

4.2.3 代码实现步骤

1、实现整体框架和主题流程

• 在头文件person_item.h中定义好结构体；在common.h 中定义通用配置
• 在源文件person_main.cpp的主函数中，参照主流程图实现主体流程

2、填充具体功能

• 在menus.cpp中定义绘制各级菜单的函数；函数声明放在common.h里
• 在read_input.cpp中定义读取键盘输入的函数，包括读取菜单选择、读取输入的金额数、读取确认退出信息；这些函数都需要对输入做合法性校验，并返回正确的值；函数声明放在common.h里
• 在operations.cpp中定义从文件加载数据、记账、查询对应的函数。

3、各功能的细分

1）添加功能

• 首先需要读取键盘输入的姓名、电话和备住址信息；
• 然后将其保存在一个Person对象中，并添加到vector，同时写入文件

2）显示功能

• 需要用for循环遍历整个vector
• 通过条件筛选需要的联系人打印输出，并统计总和

2）修改功能

• 需要用for循环遍历整个vector
• 通过条件匹配到联系人，对数据进行更改
• 将更改后的数组重新写入文件

4）退出功能

• 提示用户确认退出
• 用户确认后，更改循环标志位，退出循环

4.3 代码具体实现

4.3.1 定义头文件

        首先可以在common.h中，引入相应的库，定义出需要的全局变量，以及声明绘制菜单和读取键盘输入的通用函数。通用设置，通用功能性函数声明。

#pragma once
//通用设置，通用功能性函数声明
#include<iostream>			//输入输出
#include<string>			//字符串操作
#include<fstream>			//文件操作
#include<vector>
#include <algorithm>
using namespace std;#define max 1000
#define OFFICE "办公"
#define MYSELF "个人"
#define FILENAME "book.txt"
//绘制菜单函数
void menus_main();
void menus_app();
void menus_show();
void menus_revise();
void menus_delete();//读取键盘输入进行合法性校验的函数
char readMenuSelection(int options);
char readquitconfirm();

        然后在person_item.h定义核心数据结构：结构体 Person，并声明涉及到账目操作的函数。结构体定义，涉及账目操作的函数声明。

#pragma once
//结构体定义，涉及通讯录管理操作的函数声明
#include "common.h"//设计联系人结构体
struct Person
{string PersonItem;	//类别，1、办公，2、个人string name;	//姓名string iphone;	//电话string address;	//单位
};//针对通讯录数据进行操作的函数//加载通讯录数据
void loadDataFromFile(vector<Person>& ps);//添加
void person_add(vector<Person>& ps);
void insertIntoFile(const Person& p);
void person_addmyself(vector<Person>& ps);
void person_addOffice(vector<Person>& ps);
//显示
void person_show(vector<Person>& ps);
void showPerson(const vector<Person>& ps);
void showPerson(const vector<Person>& ps, const string PersonItem);
void printPerson(const Person& p);
//修改
void person_revise(vector<Person>& ps);
void change(vector<Person>& ps, string item);

4.3.2 实现主体流程    

在源文件 person_main.cpp 的主函数中，参照主流程图实现主体流程。

代码如下：

#include "common.h"
#include "person_item.h"int main() {//从文件加载数据vector<Person> ps;loadDataFromFile(ps);bool quit = false;while (!quit){//1、显示主菜单menus_main();//2、读取键盘输入，并做合法性校验char key= readMenuSelection(5);switch (key){case '1':			//1、添加联系人menus_app();	//添加菜单person_add(ps);	//添加功能break;case '2':			//2、显示联系人menus_show();	//显示菜单person_show(ps);		//显示功能break;case '3':			//3、修改联系人menus_revise();	//修改菜单person_revise(ps);	//修改功能break;case '4':			//退出cout << "确认退出？ （Y/N）";if (readquitconfirm() == 'Y')quit = true;break;default:break;}}}

4.3.3 绘制菜单

在 menus.cpp 中定义绘制各级菜单的函数；对应的函数声明放在 common.h里。

代码如下：

//菜单函数
#include "common.h"//主菜单
void menus_main() {system("cls");		//清屏cout << "-----------------------------------------------------------" << endl;cout << "|                                                         |" << endl;cout << "|***************     1 添加联系人     ********************|" << endl;cout << "|***************     2 显示联系人     ********************|" << endl;cout << "|***************     3 修改联系人     ********************|" << endl;cout << "|***************     4 退      出     ********************|" << endl;cout << "|_________________________________________________________|" << endl;cout << "\n请选择(1 - 4)：";
}
//添加联系人菜单
void menus_app() {cout << "-----------------------------------------------------------" << endl;cout << "|                                                         |" << endl;cout << "|*************** 请选择添加联系人类别 ********************|" << endl;cout << "|***************   1  办        公    ********************|" << endl;cout << "|***************   2  个        人    ********************|" << endl;cout << "|***************   3  退        出    ********************|" << endl;cout << "|_________________________________________________________|" << endl;cout << "\n请选择(1 - 3)：";cin.get();
}
//显示联系人菜单
void menus_show() {cout << "-----------------------------------------------------------" << endl;cout << "|                                                         |" << endl;cout << "|*************** 请选择显示联系人类别 ********************|" << endl;cout << "|***************   1  全        部    ********************|" << endl;cout << "|***************   2  办        公    ********************|" << endl;cout << "|***************   3  个        人    ********************|" << endl;cout << "|***************   4  退        出    ********************|" << endl;cout << "|_________________________________________________________|" << endl;cout << "\n请选择(1 - 4)：";
}
//修改联系人菜单
void menus_revise() {cout << "-----------------------------------------------------------" << endl;cout << "|                                                         |" << endl;cout << "|*************** 请选择修改联系人类别 ********************|" << endl;cout << "|***************   1  办        公    ********************|" << endl;cout << "|***************   2  个        人    ********************|" << endl;cout << "|***************   3  退        出    ********************|" << endl;cout << "|_________________________________________________________|" << endl;cout << "\n请选择(1 - 3)：";
}
//删除联系人菜单
void menus_delete() {cout << "-----------------------------------------------------------" << endl;cout << "|                                                         |" << endl;cout << "|*************** 请选择删除联系人类别 ********************|" << endl;cout << "|***************   1  办        公    ********************|" << endl;cout << "|***************   2  个        人    ********************|" << endl;cout << "|***************   3  退        出    ********************|" << endl;cout << "|_________________________________________________________|" << endl;cout << "\n请选择(1 - 3)：";
}

4.3.4 读取键盘输入

        在 read_input.cpp 中定义读取键盘输入的函数，包括读取菜单选择、读取输入的金额数、读取确认退出信息；这些函数都需要对输入做合法性校验，并返回正确的值。

代码如下：

//读取输入函数
#include "common.h"//读取键盘输入的菜单选项，进行合法性校验
char readMenuSelection(int options) {string str;while (true){getline(cin, str);//进行合法化校验if (str.size() != 1 || str[0] - '0' <= 0 || str[0] - '0' > options)cout << "输入错误，请重新选择：";elsebreak;}//输入合法return str[0];}//读取确认退出信息，并进行合法性校验
char readquitconfirm() {string str;while (true){getline(cin, str);//进行合法性校验if (str.size() != 1 || toupper(str[0]) != 'Y' && toupper(str[0]) != 'N')cout << "输入错误，请重新选择：";elsebreak;}//输入合法return toupper(str[0]);
}

4.3.5 实现具体操作功能

     在 operations.cpp 中，定义从文件加载数据、添加、显示、修改等操作对应的函数。

1. （1）从文件加载数据

loadDataFromFile()：逐行读取文件中数据，按空格将每个词赋值给Person中的每个成员，得到一个Person对象，并把它保存到数组中。

由于数组长度是固定的，这里应该用可变长的容器对象vector<Person>来保存；为了能够在函数中修改vector，应该把它的引用作为函数参数传入。

1. （2）添加功能

        首先需要读取键盘输入的金额和备注信息；然后将其保存在一个AccountItem 对象中，并添加到数组，同时写入文件。

person_add（）：添加联系人主体函数

person_addOffice（）：记录办公类联系人，将数据添加到vector中，并调用insertIntoFile()函数，写入文件做持久化保存

person_addmyself（）：记录个人类联系人，将数据添加到vector中，并调用insertIntoFile()函数，写入文件做持久化保存

insertIntoFile（）：将一条账目写入文件中。

1. （3）显示功能

        需要用for循环遍历整个数组，通过条件 筛选需要的联系人打印输出，并统计总和。

person_show（）：查询主体函数

showPerson（）：显示通讯录联系人

1. （4）修改功能

        需要用for循环遍历整个数组，通过条件 筛选需要的联系人进行更改，更改后使用for循环再次遍历整个数组，重新写入文件中做持久化保存。

person_revise（）：修改联系人主体函数

change（）：遍历数组找到联系人进行更改，将更改后的结果重新写入文件

具体代码如下：

//涉及通讯录操作的函数
#include "common.h"
#include "person_item.h"//读取文件中的账目数据
void loadDataFromFile(vector<Person>& ps) {ifstream input(FILENAME);//逐行读取每一条数据，包装成Person对象Person p;string line;while (input >> p.PersonItem >> p.name >> p.iphone >> p.address) {ps.push_back(p);}input.close();
}//----------------------------------------添加-----------------------------------------------
//添加操作
void person_add(vector<Person>& ps) {//读取键盘选择，并做合法化校验char key = readMenuSelection(3);switch (key){case '1':			//办公person_addOffice(ps);break;case '2':			//个人person_addmyself(ps);break;case '3':			//返回主菜单break;default:break;}
}//记录办公类别通讯录
void person_addOffice(vector<Person>& ps) {//新构建一个Person对象Person p;//类型已经确定，就是办公p.PersonItem = OFFICE;//与用户交互，键盘输入姓名，电话，住址cout << "\n请输入姓名：";getline(cin, p.name);cout << "\n请输入电话：";getline(cin, p.iphone);cout << "\n请输入住址：";getline(cin, p.address);//添加到vector中ps.push_back(p);//写入文件做持久化保存insertIntoFile(p);//显示成功信息cout << "\n----------------添加成功----------------\n";cout << "\n请按回车键返回主菜单......." << endl;string str;getline(cin, str);}	//记录个人类别通讯录
void person_addmyself(vector<Person>& ps) {//新构建一个Person对象Person p;//类型已经确定，就是办公p.PersonItem = MYSELF;//与用户交互，键盘输入姓名，电话，住址cout << "\n请输入姓名：";getline(cin, p.name);cout << "\n请输入电话：";getline(cin, p.iphone);cout << "\n请输入住址：";getline(cin, p.address);//添加到vector中ps.push_back(p);//写入文件做持久化保存insertIntoFile(p);//显示成功信息cout << "\n----------------添加成功----------------\n";cout << "\n请按回车键返回主菜单......." << endl;string str;getline(cin, str);
}//将一条数据写入文件中
void insertIntoFile(const Person& p) {//创建一个ofstream对象，第二个参数表示以追加的方式进行写入ofstream output(FILENAME, ios::out | ios::app);output << p.PersonItem << "\t" << p.name << "\t" << p.iphone << "\t" << p.address << endl;output.close();
}//-------------------------------------显示----------------------------------------------------------------
void person_show(vector<Person>& ps) {//读取键盘选择，并做合法性校验char key = readMenuSelection(4);switch (key){case '1':					//所有showPerson(ps);break;case '2':					//办公showPerson(ps,OFFICE);break;case '3':					//个人showPerson(ps,MYSELF);break;case '4':					//返回主菜单break;default:break;}
}//显示所有通讯录
void showPerson(const vector<Person>& ps) {cout << "----------------------查询结果-----------------------" << endl;cout << "\n类型\t\t姓名\t\t电话\t\t住址\n" << endl;//遍历所有通讯录，并添加数目int count = 0;for (auto p : ps) {printPerson(p);++count;}//输出信息cout << "===========================================================" << endl;cout << "总联系人数：" << count << endl;cout << "\n请按回车键返回主菜单......" << endl;string str;getline(cin, str);
}//函数重载，显示联系人
void showPerson(const vector<Person>& ps,const string PersonItem) {cout << "----------------------查询结果-----------------------" << endl;cout << "\n类型\t\t姓名\t\t电话\t\t\t住址\n" << endl;//遍历所有通讯录，并添加数目int count = 0;for (auto p : ps) {if (p.PersonItem != PersonItem)continue;printPerson(p);++count;}//输出信息cout << "===========================================================" << endl;cout << "总联系人数：" << count << endl;cout << "\n请按回车键返回主菜单......" << endl;string str;getline(cin, str);
}//打印每一条通讯录数据
void printPerson(const Person& p) {cout << p.PersonItem << "\t\t" << p.name << "\t\t" << p.iphone << "\t\t" << p.address << endl;
}//----------------------------------------修改---------------------------------------------------------------------------
//修改联系人主体函数
void person_revise(vector<Person>& ps) {//读取键盘选择，并做合法化校验char key = readMenuSelection(3);switch (key){case '1':					//办公change(ps,OFFICE);break;case '2':					//个人change(ps,MYSELF);break;case '3':					//退出break;					default:break;}
}//修改联系人操作函数
void change(vector<Person>& ps, string item) {cout << "请输入您要修改的联系人姓名：";string name;bool found = false;while (!found) {getline(cin, name);for (auto& p : ps) {if (p.PersonItem == item && p.name == name) {string changeNmae;string changeIphone;string changeAddress;cout << "请输入更改后的姓名：";getline(cin, changeNmae);p.name = changeNmae;cout << endl;cout << "请输入更改后的电话：";getline(cin, changeIphone);p.iphone = changeIphone;cout << endl;cout << "请输入更改后的住址：";getline(cin, changeAddress);p.address = changeAddress;cout << endl;found = true;break;}}if (!found) {cout << "未找到此联系人，请重新输入：" << endl;}}// 将更改写回到文件,	trunc模式会将文件中的数据清空，然后重新写入新的内容ofstream outputFile(FILENAME, ios::out | ios::trunc);if (outputFile.is_open()) {for (const auto& p : ps) {outputFile << p.PersonItem << "\t" << p.name << "\t" << p.iphone << "\t" << p.address << endl;}outputFile.close();}else {cerr << "无法打开文件进行写入." << endl;}// 显示成功信息cout << "----------------修改成功----------------" << endl;cout << "请按回车键返回主菜单......." << endl;string str;getline(cin, str);
}

至此，我们就完成了对通讯录管理的设计与实现啦，你也快去试一下吧~