C 語言通訊錄實現：結構體 + 動態陣列支援一人多號碼

需求：設計通訊錄結構，支援單一聯繫人儲存多個電話號碼（最多 10 個），提供初始化、新增、顯示功能。

資料結構設計

#define MAX_PHONES 10
#define NAME_LEN 30

typedef struct {
    char name[NAME_LEN];
    char *phones[MAX_PHONES];  // 指標陣列，指向動態分配的字串
    int count;                 // 當前號碼數量
} Contact;

核心函式實現

初始化

void contact_init(Contact *c, const char *name) {
    strncpy(c->name, name, NAME_LEN - 1);
    c->name[NAME_LEN - 1] = '\0';
    c->count = 0;
    for (int i = 0; i < MAX_PHONES; i++) c->phones[i] = NULL;
}

新增號碼（動態分配記憶體）

bool contact_add_phone(Contact *c, const char *phone) {
    if (c->count >= MAX_PHONES) return false;
    size_t len = strlen(phone) + 1;
    c->phones[c->count] = malloc(len);
    if (!c->phones[c->count]) return false;
    memcpy(c->phones[c->count], phone, len);
    c->count++;
    return true;
}

顯示

void contact_display(const Contact *c) {
    printf("Name: %s\n", c->name);
    for (int i = 0; i < c->count; i++) {
        printf("  Phone %d: %s\n", i + 1, c->phones[i]);
    }
}

釋放記憶體（防洩漏）

void contact_destroy(Contact *c) {
    for (int i = 0; i < c->count; i++) {
        free(c->phones[i]);
        c->phones[i] = NULL;
    }
    c->count = 0;
}

主程式測試

int main(void) {
    Contact c;
    contact_init(&c, "王小二");
    contact_add_phone(&c, "13123454435");
    contact_add_phone(&c, "13123454123");
    contact_add_phone(&c, "13123454356");
    contact_display(&c);
    contact_destroy(&c);
    return 0;
}

進階擴充方向

• 動態擴容：`phones` 改為 `char **`，滿時 `realloc` 擴大容量。
• 檔案持久化：序列化為 JSON/CSV/二進制，支援載入/儲存。
• 查找優化：姓名 Hash 表或 Trie 樹，實現 O(1)/O(k) 查找。
• 執行緒安全：加入 `pthread_mutex_t` 保護共享通訊錄。

掌握「結構體 + 指標陣列 + 動態記憶體」模式，是 C 語言實現變長資料集合的基礎範式。