C语言进阶之文件操作及改造通讯录

1.为什么使用文件

我们前面学习结构体时，写通讯录的程序，当通讯录运行起来的时候，可以给通讯录中增加、删除数据，此时数据是存放在内存中，当程序退出的时候，通讯录中的数据自然就不存在了，等下次运行通讯录程序的时候，数据又得重新录入，如果使用这样的通讯录就很难受。

我们在想既然是通讯录就应该把信息记录下来，只有我们自己选择删除数据的时候，数据才不复存在。这就涉及到了数据持久化的问题，我们一般数据持久化的方法有，把数据存放在磁盘文件、存放到数据库等方式。

使用文件我们可以将数据直接存放在电脑的硬盘上，做到了数据的持久化。

2. 什么是文件

磁盘上的文件是文件

但是在程序设计中，我们一般谈的文件有两种：程序文件、数据文件（从文件功能的角度来分类的）。

2.1 程序文件

包括源程序文件（后缀为.c）,目标文件（windows环境后缀为.obj）,可执行程序（windows环境后缀为.exe）。

2.2 数据文件

文件的内容不一定是程序，而是程序运行时读写的数据，比如程序运行需要从中读取数据的文件，或者输出内容的文件。

在之前的文章所处理数据的输入输出都是以终端为对象的，即从终端的键盘输入数据，运行结果显示到显示器上。其实有时候我们会把信息输出到磁盘上，当需要的时候再从磁盘上把数据读取到内存中使用，这里处理的就是磁盘上文件。

2.3 文件名

一个文件要有一个唯一的文件标识，以便用户识别和引用。
文件名包含3部分：文件路径+文件名主干+文件后缀
例如： c:\code\test.txt
为了方便起见，文件标识常被称为文件名。

3. 文件的打开和关闭

3.1 文件指针

缓冲文件系统中，关键的概念是“文件类型指针”，简称“文件指针”。
每个被使用的文件都在内存中开辟了一个相应的文件信息区，用来存放文件的相关信息（如文件的名字，文件状态及文件当前的位置等）。这些信息是保存在一个结构体变量中的。该结构体类型是由系统声明的，取名FILE.
例如，VS2019编译环境提供的 stdio.h 头文件中有以下的文件类型申明：

struct _iobuf {
    
    
        char* _ptr;
        int   _cnt;
        char* _base;
        int   _flag;
        int   _file;
        int   _charbuf;
        int   _bufsiz;
        char* _tmpfname;
    };
    typedef struct _iobuf FILE;

不同的C编译器的FILE类型包含的内容不完全相同，但是大同小异。

每当打开一个文件的时候，系统会根据文件的情况自动创建一个FILE结构的变量，并填充其中的信息，使用者不必关心细节。

一般都是通过一个FILE的指针来维护这个FILE结构的变量，这样使用起来更加方便。

下面我们可以创建一个FILE*的指针变量:

FILE* pf;//文件指针变量

定义pf是一个指向FILE类型数据的指针变量。可以使pf指向某个文件的文件信息区（是一个结构体变量）。通过该文件信息区中的信息就能够访问该文件。也就是说，通过文件指针变量能够找到与它关联的文件。

3.2 文件的打开和关闭

文件在读写之前应该先打开文件，在使用结束之后应该关闭文件。
在编写程序的时候，在打开文件的同时，都会返回一个FILE*的指针变量指向该文件，也相当于建立了指针和文件的关系。
ANSIC 规定使用fopen函数来打开文件，fclose来关闭文件。

//打开文件
FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
//关闭文件
int fclose ( FILE * stream );

文件使用方式	含义	如果指定文件不存在
“r”（只读）	为了输入数据，打开一个已经存在的文本文件	出错
“w”（只写）	为了输出数据，打开一个文本文件	建立一个新的文件
“a”（追加）	向文本文件尾添加数据	建立一个新的文件
“rb”（只读）	为了输入数据，打开一个二进制文件	出错
“wb”（只写）	为了输出数据，打开一个二进制文件	建立一个新的文件
“ab”（追加）	向一个二进制文件尾添加数据	建立一个新的文件
“r+”（读写）	为了读和写，打开一个文本文件	出错
“w+”（读写）	为了读和写，建议一个新的文件	建立一个新的文件
“a+”（读写）	打开一个文件，在文件尾进行读写	建立一个新的文件
“rb+”（读写）	为了读和写打开一个二进制文件	出错
“wb+”（读写）	为了读和写，新建一个新的二进制文件	建立一个新的文件
“ab+”（读写）	打开一个二进制文件，在文件尾进行读和写	建立一个新的文件

示例：

//相对路径
FILE* pf = fopen("..\\Debug\\data.txt", "w");

//绝对路径
//C:\Users\Administrator\Desktop\data.txt
FILE* pf = fopen("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\data.txt", "w");

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
    FILE* pFile;
    //打开文件
    pFile = fopen("myfile.txt", "w");
    //文件操作
    if (pFile != NULL)
    {
    
    
        fputs("fopen example", pFile);
        //关闭文件
        fclose(pFile);
    }
    return 0;
}

4. 文件的顺序读写

4.1 顺序读写函数介绍

功能	函数名	适用于
字符输入函数	fgetc	所有输入流
字符输出函数	fputc	所有输出流
文本行输入函数	fgets	所有输入流
文本行输出函数	fputs	所有输出流
格式化输入函数	fscanf	所有输入流
格式化输出函数	fprintf	所有输出流
二进制输入	fread	文件
二进制输出	fwrite	文件

举例：
fgetc

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    

	//读文件
	int ch = fgetc(stdin);
	printf("%c\n", ch);
	ch = fgetc(stdin);
	printf("%c\n", ch);
	ch = fgetc(stdin);
	printf("%c\n", ch);
	ch = fgetc(stdin);
	printf("%c\n", ch);

	return 0;
}

fputc

int main()
{
    
    
	FILE* pf = fopen("data.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
    
    
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//写文件
	fputc('a', pf);
	fputc('b', pf);
	fputc('c', pf);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 26; i++)
	{
    
    
		fputc('a'+i, stdout);
	}

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

fputs

int main()
{
    
    
	FILE* pf = fopen("data.txt", "w");
	if (NULL == pf)
	{
    
    
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//写文件 - 写一行
	fputs("hello world\n", pf);
	fputs("hello vs2022\n", pf);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

fgets

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (NULL == pf)
	{
    
    
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//读文件 - 读一行
	char arr[30] = {
    
     0 };
	fgets(arr, 30, pf);
	printf("%s", arr);
	fgets(arr, 30, pf);
	printf("%s", arr);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

下面我们对比
printf/fprintf/sprintf
scanf/fscanf/sscanf
分别有什么不同的作用
printf

int printf ( const char * format, ... );

将按格式指向的 C 字符串写入标准输出 （stdout）。如果 format 包含格式说明符（以 % 开头的子序列），则格式后面的其他参数将被格式化并插入到生成的字符串中，替换其各自的说明符。

返回值

成功后，将返回写入的字符总数。

如果发生写入错误，则设置错误指示器（ferror）并返回负数。

如果在写入宽字符时发生多字节字符编码错误，errno 将设置为 EILSEQ 并返回负数

fprintf

int fprintf ( FILE * stream, const char * format, ... );

将按格式指向流的 C 字符串写入流。如果 format 包含格式说明符（以 % 开头的子序列），则格式后面的其他参数将被格式化并插入到生成的字符串中，替换其各自的说明符。

在 format 参数之后，函数至少需要与格式指定的一样多的其他参数。

返回值

成功后，将返回写入的字符总数。

如果发生写入错误，则设置错误指示器（ferror）并返回负数。

如果在写入宽字符时发生多字节字符编码错误，errno 将设置为 EILSEQ 并返回负数。
示例：

struct S
{
    
    
	int a;
	float s;
};


int main()
{
    
    
	FILE* pf = fopen("data.txt", "w");
	if (NULL == pf)
	{
    
    
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//写文件
	struct S s = {
    
     100, 3.14f };
	fprintf(pf, "%d %f", s.a, s.s);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

scanf

int scanf ( const char * format, ... );

从 stdin 读取数据，并根据参数格式将它们存储到附加参数所指向的位置。

其他参数应指向格式字符串中相应格式说明符指定的类型的已分配对象。

返回值

成功后，该函数返回成功填充的参数列表的项数。此计数可以与预期的项目数匹配，也可以由于匹配失败、读取错误或文件末尾的到达而减少（甚至为零）。

如果发生读取错误或在读取时到达文件末尾，则会设置正确的指示器（feof 或 ferror）。并且，如果在成功读取任何数据之前发生任一情况，则返回 EOF。

如果在解释宽字符时发生编码错误，该函数会将 errno 设置为 EILSEQ。
fscanf

int fscanf ( FILE * stream, const char * format, ... );

从流中读取数据，并根据参数格式将其存储到附加参数指向的位置。

其他参数应指向格式字符串中相应格式说明符指定的类型的已分配对象。

返回值

成功后，该函数返回成功填充的参数列表的项数。此计数可以与预期的项目数匹配，也可以由于匹配失败、读取错误或文件末尾的到达而减少（甚至为零）。

如果发生读取错误或在读取时到达文件末尾，则会设置正确的指示器（feof 或 ferror）。并且，如果在成功读取任何数据之前发生任一情况，则返回 EOF。

如果在解释宽字符时发生编码错误，该函数会将 errno 设置为 EILSEQ。

示例：

//文件是由上面的fprintf示例生成
struct S
{
    
    
	int a;
	float s;
};


int main()
{
    
    
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (NULL == pf)
	{
    
    
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//写文件
	struct S s = {
    
    0};
	fscanf(pf, "%d %f", &(s.a), &(s.s));

	printf("%d %f", s.a, s.s);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

sprintf

int sprintf ( char * str, const char * format, ... );

使用与在 printf 上使用格式时打印的文本相同的文本组成字符串，但内容不是打印，而是作为 C 字符串存储在 str 指向的缓冲区中。

缓冲区的大小应足够大，以包含整个生成的字符串。

终止空字符会自动追加到内容之后。

在 format 参数之后，该函数至少需要与格式所需的其他参数一样多。

返回值

成功后，将返回写入的字符总数。此计数不包括自动追加在字符串末尾的其他 null 字符。
失败时，返回负数。

sscanf

int sscanf ( const char * s, const char * format, ...);

从 s 读取数据并根据参数格式将它们存储到附加参数给出的位置，就像使用 scanf 一样，但从 s 而不是标准输入 （stdin） 读取。

其他参数应指向格式字符串中相应格式说明符指定的类型的已分配对象。

返回值

成功后，该函数返回参数列表中成功填充的项数。此计数可以与预期的项目数匹配，或者在匹配失败的情况下更少（甚至为零）。
如果在成功解释任何数据之前输入失败，则返回 EOF。

示例：

struct S
{
    
    
	int a;
	float s;
	char str[10];
};

int main()
{
    
    
	char arr[30] = {
    
     0 };
	struct S s = {
    
     100, 3.14f, "hehe" };
	struct S tmp = {
    
    0};

	sprintf(arr, "%d %f %s", s.a, s.s, s.str);

	sscanf(arr, "%d %f %s", &(tmp.a), &(tmp.s), tmp.str);

	printf("%d %f %s\n", tmp.a, tmp.s, tmp.str);

	return 0;
}

fwrite

size_t fwrite ( const void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );

将计数元素数组（每个元素的大小为字节）从 ptr 指向的内存块写入流中的当前位置。

流的位置指示器按写入的总字节数前进。

在内部，该函数解释所指向的块，就好像它是一个类型的元素数组，并按顺序写入它们，就好像为每个字节调用一样。

返回值

返回成功写入的元素总数。
如果此数字与 count 参数不同，则写入错误阻止函数完成。在这种情况下，将为流设置错误指示器（ferror）。
如果大小或计数为零，则该函数返回零，错误指示器保持不变。
size_t 是无符号整数类型。

示例:

struct S
{
    
    
	int a;
	float s;
	char str[10];
};

int main()
{
    
    
	struct S s = {
    
     99, 6.18f, "bit" };

	FILE* pf = fopen("data.txt", "wb");
	if (pf == NULL)
	{
    
    
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//写文件
	fwrite(&s, sizeof(struct S), 1, pf);

	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

因为是以二进制编码形式存入，所以使用文本编辑器打开是乱码
我们可以将其添加到vs



这里每个字节的十六进制对应的ASCII码值即为对应字符。

fread

size_t fread ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );

从流中读取计数元素数组，每个元素的大小为字节，并将它们存储在 ptr 指定的内存块中。

流的位置指示器按读取的总字节数前进。

如果成功，则读取的总字节数为（大小*计数）。

返回值

返回成功读取的元素总数。
如果此数字与 count 参数不同，则表示读取时发生读取错误或到达文件末尾。在这两种情况下，都会设置正确的指标，可以分别用 ferror 和 feof 进行检查。
如果大小或计数为零，则该函数返回零，并且流状态和 ptr 指向的内容保持不变。
size_t 是无符号整数类型。

示例：

struct S
{
    
    
	int a;
	float s;
	char str[10];
};

int main()
{
    
    
	struct S s = {
    
     0 };

	FILE* pf = fopen("data.txt", "rb");
	if (pf == NULL)
	{
    
    
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//读文件
	fread(&s, sizeof(struct S), 1, pf);
	printf("%d %f %s\n", s.a, s.s, s.str);

	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

5. 文件的随机读写

5.1 fseek

根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针。

int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );

将与流关联的位置指示器设置为新位置。

对于以二进制模式打开的流，新位置是通过向源指定的参考位置添加偏移量来定义的。

对于以文本模式打开的流，偏移量应为零或先前调用 ftel 返回的值，并且源必须SEEK_SET。

如果使用这些参数的其他值调用函数，则支持取决于特定的系统和库实现（不可移植）。

成功调用此函数后，流的文件结束内部指示器将被清除，并且之前对此流的 ungetc 调用的所有效果都将被删除。

在开放进行更新（读+写）的流上，对 fseek 的调用允许在读取和写入之间切换。

示例：

int main()
{
    
    
	FILE* pFile;
	pFile = fopen("example.txt", "wb");
	fputs("This is an apple.", pFile);
	fseek(pFile, 9, SEEK_SET);
	fputs(" sam", pFile);
	fclose(pFile);
	return 0;
}

int main()
{
    
    
	FILE* pf = fopen("example.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
    
    
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//读文件
	//定位文件指针到pf
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);


	fseek(pf, -3, SEEK_CUR);
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

5.2 ftell

返回文件指针相对于起始位置的偏移量

long int ftell ( FILE * stream );

返回流的位置指示器的当前值。

对于二进制流，这是从文件开头开始的字节数。

对于文本流，数值可能没有意义，但仍可用于稍后使用 fseek 将位置恢复到相同位置（如果有使用 ungetc 放回的字符仍在等待读取，则行为未定义）。

返回值

成功后，返回仓位指标的当前值。
失败时，返回 -1L，并将 errno 设置为特定于系统的正值。

示例：

int main()
{
    
    
	FILE* pf = fopen("example.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
    
    
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//读文件
	//定位文件指针到pf
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);


	int pos = ftell(pf);
	printf("%d\n", pos);

	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

5.3 rewind

让文件指针的位置回到文件的起始位置

void rewind ( FILE * stream );

将与流关联的位置指示器设置为文件的开头。

成功调用此函数后，将清除与流关联的文件结束和错误内部指示器，并且将丢弃以前对此流上 ungetc 的调用的所有效果。

在打开进行更新（读+写）的流上，对倒带的调用允许在读取和写入之间切换。

示例：

int main()
{
    
    
	FILE* pf = fopen("example.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
    
    
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//读文件
	//定位文件指针到pf
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);


	rewind(pf);
	
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

6. 文本文件和二进制文件

根据数据的组织形式，数据文件被称为文本文件或者二进制文件。
数据在内存中以二进制的形式存储，如果不加转换的输出到外存，就是二进制文件。
如果要求在外存上以ASCII码的形式存储，则需要在存储前转换。以ASCII字符的形式存储的文件就是文本文件。

一个数据在内存中是怎么存储的呢？

字符一律以ASCII形式存储，数值型数据既可以用ASCII形式存储，也可以使用二进制形式存储。
如有整数10000，如果以ASCII码的形式输出到磁盘，则磁盘中占用5个字节（每个字符一个字节），而二进制形式输出，则在磁盘上只占4个字节（VS2022测试）。

7. 文件读取结束的判定

7.1 被错误使用的feof

牢记：在文件读取过程中，不能用feof函数的返回值直接来判断文件的是否结束。

feof 的作用是：当文件读取结束的时候，判断是读取结束的原因是否是：遇到文件尾结束。

1. 文本文件读取是否结束，判断返回值是否为 EOF （ fgetc ），或者 NULL （ fgets ）
   例如：
   fgetc 判断是否为 EOF .
   fgets 判断返回值是否为 NULL .
2. 二进制文件的读取结束判断，判断返回值是否小于实际要读的个数。
   例如：
   fread判断返回值是否小于实际要读的个数。

正确使用示例：
文本文件：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    
    
    int c; // 注意：int，非char，要求处理EOF
    FILE* fp = fopen("test.txt", "r");
    if (!fp) {
    
    
        perror("File opening failed");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    //fgetc 当读取失败的时候或者遇到文件结束的时候，都会返回EOF
    while ((c = fgetc(fp)) != EOF) // 标准C I/O读取文件循环
    {
    
    
        putchar(c);
    }
    //判断是什么原因结束的
    if (ferror(fp))
        puts("I/O error when reading");
    else if (feof(fp))
        puts("End of file reached successfully");
    fclose(fp);

    return 0;
}

二进制文件：

#include <stdio.h>
enum {
    
     SIZE = 5 };
int main(void)
{
    
    
    double a[SIZE] = {
    
     1.,2.,3.,4.,5. };
    FILE* fp = fopen("test.bin", "wb"); // 必须用二进制模式
    fwrite(a, sizeof * a, SIZE, fp); // 写 double 的数组
    fclose(fp);
    double b[SIZE];
    fp = fopen("test.bin", "rb");
    size_t ret_code = fread(b, sizeof * b, SIZE, fp); // 读 double 的数组
    if (ret_code == SIZE) {
    
    
        puts("Array read successfully, contents: ");
        for (int n = 0; n < SIZE; ++n) printf("%f ", b[n]);
        putchar('\n');
    }
    else {
    
     // error handling
        if (feof(fp))
            printf("Error reading test.bin: unexpected end of file\n");
        else if (ferror(fp)) {
    
    
            perror("Error reading test.bin");
        }
    }
    fclose(fp);
}

8. 文件缓冲区

ANSIC 标准采用“缓冲文件系统”处理的数据文件的，所谓缓冲文件系统是指系统自动地在内存中为程序中每一个正在使用的文件开辟一块“文件缓冲区”。从内存向磁盘输出数据会先送到内存中的缓冲区，装满缓冲区后才一起送到磁盘上。如果从磁盘向计算机读入数据，则从磁盘文件中读取数据输入到内存缓冲区（充满缓冲区），然后再从缓冲区逐个地将数据送到程序数据区（程序变量等）。缓冲区的大小根据C编译系统决定的。

#include <windows.h>
//VS2022 WIN11环境测试
int main()
{
    
    
 FILE*pf = fopen("test.txt", "w");
 fputs("abcdef", pf);//先将代码放在输出缓冲区
 printf("睡眠10秒-已经写数据了，打开test.txt文件，发现文件没有内容\n");
 Sleep(10000);
 printf("刷新缓冲区\n");
 fflush(pf);//刷新缓冲区时，才将输出缓冲区的数据写到文件（磁盘）
 //注：fflush 在高版本的VS上不能使用了
 printf("再睡眠10秒-此时，再次打开test.txt文件，文件有内容了\n");
 Sleep(10000);
 fclose(pf);
 //注：fclose在关闭文件的时候，也会刷新缓冲区
 pf = NULL;
 return 0;
}

这里可以得出一个结论：
因为有缓冲区的存在，C语言在操作文件的时候，需要做刷新缓冲区或者在文件操作结束的时候关闭文件。
如果不做，可能导致读写文件的问题。

9.通讯录改造

我们之前的文章写道动态版的通讯录，但是在程序退出时，随着程序的终止，通讯录数据也随着清除了，那么我们根据这一章节的文件操作知识，是否有办法将我们的文件保存下来呢，在重新进入文件时，又能否读取保存的通讯录呢，下面我们就开始改造通讯录吧！

9.1 保存通讯录到本地

首先我们增加函数SaveCon到头文件声明，并在contact.c文件中定义

void SaveCon(Con* cont)
{
    
    
	FILE* pf = fopen("contact.dat", "wb");
	if (pf == NULL)
	{
    
    
		perror("fopen");
	}
	int i = 0;
	for (i = 0; i < cont->sz; i++)
	{
    
    
		fwrite(cont->data + i, sizeof(peo), 1, pf);
	}
	fclose(pf);
	pf = NULL;
}

首先这里是打开condact.dat文件进行读写，判断是否成功，成功后逐字符进行写入，最后关闭文件，指针置空。
主函数switch语句中EXIT选项调用

示例：
我们添加4个联系人

9.2 读取本地通讯录

我们只需在初始化函数InitCon最后调用一个读取函数LoadCon即可，接下来我们编写LoadCon函数

int CheckCapacity(Con* cont);
void LoadCon(Con* cont)
{
    
    
	FILE* pf = fopen("contact.dat", "rb");
	if (pf == NULL)
	{
    
    
		perror("fopen");
		return;
	}
	peo tmp = {
    
     0 };
	while (fread(&tmp, sizeof(peo), 1, pf))
	{
    
    
		if (0 == CheckCapacity(cont))
			return;
		cont->data[cont->sz] = tmp;
		cont->sz++;
	}
	fclose(pf);
	pf = NULL;
}

首先我们打开保存的文件，建立临时的peo，逐个读取文件内容，逐个复制到cont->data内，最后关闭文件，指针置空，需要注意的是，这里我们使用了CheckCapacity函数，所以要在前面加上声明，否则他会找不到此函数。

9.3 通讯录最终版全部代码

contact.h

#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#define NAME_MAX 10
#define SEX_MAX 6
#define ADDR_MAX 20
#define TELE_MAX 12
#define N 3
#define INC 2

typedef struct people
{
    
    
	char name[NAME_MAX];
	char sex[SEX_MAX];
	int age;
	char tele[TELE_MAX];
	char addr[ADDR_MAX];

}peo;

typedef struct Contact
{
    
    
	peo* data;
	int capacity;
	int sz;
}Con;

enum
{
    
    
	EXIT,
	ADD,
	DEL,
	MOD,
	SEARCH,
	SHOW,
	DISTORY,
	QSORT
};

void InitCon(Con* cont);

void add(Con* cont);

void show(const Con* cont);

int FindName(const Con* cont, const char* name);

void del(Con* cont);

void mod(Con* cont);

void sel(const Con* cont);

void Distory(Con* cont);

int cmp_stu_by_name(const void* p1, const void* p2);

void DistoryCon(Con* cont);

void SaveCon(Con* cont);

contact.c

#include "contact.h"
int CheckCapacity(Con* cont);
void LoadCon(Con* cont)
{
    
    
	FILE* pf = fopen("contact.dat", "rb");
	if (pf == NULL)
	{
    
    
		perror("fopen");
		return;
	}
	peo tmp = {
    
     0 };
	while (fread(&tmp, sizeof(peo), 1, pf))
	{
    
    
		if (0 == CheckCapacity(cont))
			return;
		cont->data[cont->sz] = tmp;
		cont->sz++;
	}
	fclose(pf);
	pf = NULL;
}

void InitCon(Con* cont)
{
    
    
	assert(cont);
	cont->data = (peo*)malloc(N * sizeof(peo));
	if (cont->data == NULL)
	{
    
    
		perror("malloc");
		return;
	}
	cont->sz = 0;
	cont->capacity = N;

	LoadCon(cont);
}


int CheckCapacity(Con* cont)
{
    
    
	if (cont->sz == cont->capacity)
	{
    
    
		peo* tmp = (peo*)realloc(cont->data, (cont->capacity + INC) * sizeof(peo));
		if (tmp == NULL)
		{
    
    
			perror("relloc");
			return 0;
		}
		else
		{
    
    
			cont->data = tmp;
			cont->capacity += INC;
			printf("增容成功");
			return 1;
		}
	}
	return 1;
}

void add(Con* cont)
{
    
    
	assert(cont);
	if (0 == CheckCapacity(cont))
		return;
		
	printf("请输入要添加联系人的信息:\n");
	printf("请输入姓名:");
	scanf("%s", cont->data[cont->sz].name);
	printf("请输入性别:");
	scanf("%s", cont->data[cont->sz].sex);
	printf("请输入年龄:");
	scanf("%d", &cont->data[cont->sz].age);
	printf("请输入电话:");
	scanf("%s", cont->data[cont->sz].tele);
	printf("请输入地址:");
	scanf("%s", cont->data[cont->sz].addr);
	cont->sz++;
	printf("添加成功\n");
}


void show(const Con* cont)
{
    
    
	assert(cont);
	int i = 0;
	printf("				通讯录\n");
	printf("	+---------------------------------------------------------------+\n");
	printf("	|姓名		性别	年龄	电话		地址		|\n");
	for (i = 0; i < cont->sz; i++)
	{
    
    
		printf("	|%-10s	%-5s	%-5d	%-11s	%-15s |\n", cont->data[i].name, cont->data[i].sex, cont->data[i].age, cont->data[i].tele, cont->data[i].addr);
	}
	printf("	+---------------------------------------------------------------+\n");
}


int FindName(const Con* cont, const char* name)//查找人函数
{
    
    
	assert(cont && name);//防止传入空指针
	int i = 0;
	for (i = 0; i < cont->sz; i++)
	{
    
    
		if (!strcmp(cont->data[i].name, name))//查找通讯录是否有这个名字
		{
    
    
			return i;//有就返回下标
		}
	}
	return -1;//没有返回一个负数.
}

void del(Con* cont)//删除联系人函数
{
    
    
	assert(cont);//防止传入空指针
	int i = 0;
	char name[NAME_MAX];
	printf("请输入需要删除的联系人的姓名:\n");
	scanf("%s", name);
	i = FindName(cont, name);
	if (i == -1)
	{
    
    
		printf("通讯录中没有该联系人,删除失败\n");
		return;
	}
	for (; i < cont->sz - 1; i++)//注意这里sz要-1,因为下面用到了i+1下标
	{
    
    
		cont->data[i] = cont->data[i + 1];
	}
	cont->sz--;
	printf("删除成功,姓名为%s的联系人已删除\n", name);
}


void mod(Con* cont)//修改联系人函数
{
    
    
	assert(cont);//防止传入空指针
	int ret = 0;
	char name[NAME_MAX];
	printf("请输入要修改的联系人的姓名:\n");
	scanf("%s", name);
	ret = FindName(cont, name);
	if (ret == -1)
	{
    
    
		printf("通讯录中没有该联系人,修改失败\n");
		return;
	}
	printf("请输入修改后联系人的信息:\n");
	printf("请输入姓名:");
	scanf("%s", cont->data[ret].name);
	printf("请输入性别:");
	scanf("%s", cont->data[ret].sex);
	printf("请输入年龄:");
	scanf("%d", &cont->data[ret].age);
	printf("请输入电话:");
	scanf("%s", cont->data[ret].tele);
	printf("请输入地址:");
	scanf("%s", cont->data[ret].addr);
	printf("修改成功.\n");
}


void sel(const Con* cont)//查询联系人函数
{
    
    

	char name[NAME_MAX];
	printf("请输入要查询的联系人的名字:\n");
	scanf("%s", name);
	int ret = FindName(cont, name);
	if (ret == -1)
	{
    
    
		printf("通讯录中没有该联系人,查询失败.\n");
		return;
	}
	printf("查询成功,该联系信息如下:\n");
	printf("	+---------------------------------------------------------------+\n");
	printf("	|姓名		性别	年龄	电话		地址		|\n");
	printf("	|%-10s	%-5s	%-5d	%-11s	%-15s |\n", cont->data[ret].name, cont->data[ret].sex, cont->data[ret].age, cont->data[ret].tele, cont->data[ret].addr);
	printf("	+---------------------------------------------------------------+\n");
}

void Distory(Con* cont)
{
    
    
	assert(cont);
	cont->sz = 0;
	printf("全部联系人删除成功!\n");
}

int cmp_stu_by_name(const void* p1, const void* p2)
{
    
    
	return strcmp(((peo*)p1)->name, ((peo*)p2)->name);
}

void DistoryCon(Con* cont)
{
    
    
	free(cont->data);
	cont->data = NULL;
	cont->capacity = 0;
	cont->sz = 0;
}

void SaveCon(Con* cont)
{
    
    
	FILE* pf = fopen("contact.dat", "wb");
	if (pf == NULL)
	{
    
    
		perror("fopen");
	}
	int i = 0;
	for (i = 0; i < cont->sz; i++)
	{
    
    
		fwrite(cont->data + i, sizeof(peo), 1, pf);
	}
	fclose(pf);
	pf = NULL;
}

main.c

#include"contact.h"

void menu()
{
    
    
	printf("\n				欢迎使用通讯录:\n");
	printf("	+-------------------------------------------------------------+\n");
	printf("	|	1.添加联系人			2.删除联系人	      |\n");
	printf("	|	3.修改联系人			4.查询联系人	      |\n");
	printf("	|	5.展示通讯录			6.删除全部联系人      |\n");
	printf("	|	7.排序联系人		        0.退出通讯录	      |\n");
	printf("	+-------------------------------------------------------------+\n");
	printf("请选择:");
}
int main()
{
    
    
	int input = 0;
	Con cont;
	InitCon(&cont);
	while (1) {
    
    
		do
		{
    
    
			menu();

			scanf("%d", &input);
			switch (input)
			{
    
    
			case EXIT:
				SaveCon(&cont);
				DistoryCon(&cont);
				printf("退出通讯录");
				break;
			case ADD:
				add(&cont);
				break;
			case DEL:
				del(&cont);
				break;
			case MOD:
				mod(&cont);
				break;
			case SEARCH:
				sel(&cont);
				break;
			case SHOW:
				show(&cont);
				break;
			case DISTORY:
				Distory(&cont);
				break;
			case QSORT:
				qsort(cont.data, cont.sz, sizeof(peo), cmp_stu_by_name);
				printf("排序成功\n");
				break;
			default:
				printf("输入错误");
				break;
			}
		} while (input);
		break;
	}
	
	return 0;
}

结语

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