python实例1.2：创建一个简易的命令行地址簿程序，允许用户添加、删除、查找和编辑联系人（详解及其知识点拓展）

一、基础：地址簿程序代码附带注释

二、基础：地址簿程序详细分析

三、拓展：地址簿程序拓展，如何实现在地址簿程序中持久化数据？

四、拓展：地址簿程序拓展代码详细分析

一、基础：地址簿程序代码附带注释

下面是一个简易的命令行地址簿程序的代码，编写于Python中，它提供了添加、删除、查找和编辑联系人的功能。请注意，这只是一个基本的实现，实际应用中可能需要更复杂的错误处理和数据持久化。

python

# 初始的地址簿存储结构，使用字典来存储联系人信息
address_book = {}def add_contact():name = input("输入联系人名字: ")email = input("输入联系人邮箱: ")phone = input("输入联系人电话: ")address_book[name] = {'Email': email,'Phone': phone}print(f"{name} 已添加到地址簿。")def delete_contact():name = input("输入要删除的联系人名字: ")if name in address_book:del address_book[name]print(f"{name} 已从地址簿中删除。")else:print(f"联系人 {name} 不存在在地址簿中。")def find_contact():name = input("输入你想查找的联系人名字: ")if name in address_book:email = address_book[name]['Email']phone = address_book[name]['Phone']print(f"联系人 {name} 信息：邮箱: {email}, 电话: {phone}")else:print(f"联系人 {name} 不存在在地址簿中。")def edit_contact():name = input("输入你想编辑的联系人名字: ")if name in address_book:email = input(f"输入新的邮箱地址 (之前为 {address_book[name]['Email']}): ")phone = input(f"输入新的电话号码 (之前为 {address_book[name]['Phone']}): ")address_book[name] = {'Email': email,'Phone': phone}print(f"联系人 {name} 已更新。")else:print(f"联系人 {name} 不存在在地址簿中。")def main():while True:print("\n地址簿程序")print("1. 添加联系人")print("2. 删除联系人")print("3. 查找联系人")print("4. 编辑联系人")print("5. 退出程序")choice = input("请输入操作编号: ")if choice == '1':add_contact()elif choice == '2':delete_contact()elif choice == '3':find_contact()elif choice == '4':edit_contact()elif choice == '5':print("退出地址簿程序。")breakelse:print("无效的输入， 请重新输入编号。")if __name__ == '__main__':main()

这个程序运行后，将允许用户在命令行界面下选择操作，以管理其简易的地址簿。当用户输入对应功能的编号时，会运行相关的函数。

注意: 这个程序在每次运行结束后不会保存已经输入的数据。在实际应用中，可以把数据保存到一个文件或数据库中，实现数据持久化。这里的数据是暂存在内存中的，并且用字典表示，只有一个执行会话期间可以使用。如果要让地址簿持久存储，则需要编写额外的代码将其保存到磁盘上的文件，或者一个数据库中。

二、基础：地址簿程序详细分析

上面的Python代码是一个简易命令行地址簿程序的实现。它主要由五个函数构成，分别对应添加、删除、查找和编辑联系人的功能，以及一个主函数用于驱动整个程序的用户界面。下面我会逐一解析这些函数以及程序的结构和运行逻辑。

address_book 字典

该字典用于存储所有联系人的信息，其中每个联系人的名字作为键，与之关联的值是另一个字典，用于存储该联系人的Email和Phone信息。
add_contact 函数

此函数负责添加新的联系人到地址簿中。函数首先提示用户输入联系人的name、email和phone。然后，将这些信息存储在address_book字典中，name作为键，相关的Email和Phone作为嵌套的字典存放。完成后会输出添加成功的信息。
delete_contact 函数

此函数用于删除地址簿中的一个联系人。用户输入一个name，程序检查该名称是否存在于address_book字典中。如果存在，使用del操作删除对应的键值对，并输出删除成功的信息。如果名称不存在于字典中，则输出联系人不存在的信息。
find_contact 函数

当需要查找一个联系人的信息时，此函数被调用。用户输入一个name作为搜索项，程序检查address_book字典中是否存在该项。如果存在，输出该联系人的Email和Phone信息。如果不存在，告诉用户该联系人未找到。
edit_contact 函数

此函数允许用户编辑现存联系人的Email和Phone信息。用户先输入想要编辑的联系人的name，然后如果该用户存在于address_book中，程序会显示当前的Email和Phone信息，并提示用户输入新信息。更新后，输出联系人信息已更新的提示。
main 函数

这是程序的入口点，一个通过无限循环持续提供用户菜单选择的函数。在这个循环中，程序显示了一个包含操作选项的菜单，并提示用户输入操作编号。对于用户的输入，通过一系列的if..elif..else语句分发到不同的功能函数中。
- 如果用户输入1，则调用add_contact()函数添加联系人。
- 如果用户输入2，则调用delete_contact()函数删除联系人。
- 如果用户输入3，则调用find_contact()函数查找联系人。
- 如果用户输入4，则调用edit_contact()函数编辑联系人。
- 如果用户输入5，则输出退出信息，并通过break语句跳出循环，结束程序。
- 对于其他输入，提示用户无效输入，并要求重新输入。
if name == 'main'块

此代码块确保当该脚本被直接运行时，会调用main()函数。如果脚本是被导入到其他Python文件中，那么块内的代码不会被执行。

以上就是该简易命令行地址簿程序的完整解析。用户可以利用这个程序来管理他们的联系人信息，但需要注意，程序仅存在于内存中，一旦程序关闭，所有输入的数据都将丢失。如需持久化数据，则需要实现相关的文件读写操作。

三、拓展：地址簿程序拓展，如何实现在地址簿程序中持久化数据？

为了实现数据的持久化，通常需要将数据存储在文件或数据库中。在这个简单的地址簿程序的情况下，我们可以使用Python中的文件操作功能来存储和读取数据。我将示范如何通过json格式保存至文件，因为json文件易于读写，并且可以直接与Python的字典结构相互转换。

下面是如何实现地址簿数据持久化的步骤：

使用 JSON 文件存储数据

导入json模块，并设置一个文件名变量用来保存地址簿数据。
保存数据到 JSON 文件

在添加、编辑和删除联系人后，更新存储在文件中的数据。
从 JSON 文件加载数据

程序启动时，尝试加载存储在文件中的数据到address_book字典中。

下面是修改后的代码，包括数据持久化的实现：

以下是一个包含了数据持久化的完整地址簿程序的代码。这个地址簿程序利用JSON文件存储和加载数据，允许在程序重新运行时保持数据。

python

import json# JSON文件名用于存储地址簿
address_book_filename = 'address_book.json'# 尝试从JSON文件加载地址簿，如果不存在则创建一个空字典
try:with open(address_book_filename, 'r') as file:address_book = json.load(file)
except FileNotFoundError:address_book = {}# 函数用来保存地址簿到JSON文件
def save_address_book():with open(address_book_filename, 'w') as file:json.dump(address_book, file, indent=4)# 添加联系人信息
def add_contact():name = input("输入联系人名字: ")email = input("输入联系人邮箱: ")phone = input("输入联系人电话: ")address_book[name] = {'Email': email,'Phone': phone}save_address_book()print(f"{name} 已添加到地址簿。")# 删除联系人信息
def delete_contact():name = input("输入要删除的联系人名字: ")if name in address_book:del address_book[name]save_address_book()print(f"{name} 已从地址簿中删除。")else:print(f"联系人 {name} 不存在在地址簿中。")# 查找联系人信息
def find_contact():name = input("输入你想查找的联系人名字: ")if name in address_book:email = address_book[name]['Email']phone = address_book[name]['Phone']print(f"联系人 {name} - 邮箱: {email}, 电话: {phone}")else:print(f"联系人 {name} 不存在在地址簿中。")# 编辑联系人信息
def edit_contact():name = input("输入你想编辑的联系人名字: ")if name in address_book:email = input(f"输入新的邮箱地址 (之前为 {address_book[name]['Email']}): ")phone = input(f"输入新的电话号码 (之前为 {address_book[name]['Phone']}): ")address_book[name] = {'Email': email,'Phone': phone}save_address_book()print(f"联系人 {name} 已更新。")else:print(f"联系人 {name} 不存在在地址簿中。")# 主函数，展示用户菜单并响应用户输入
def main():while True:print("\n地址簿程序")print("1. 添加联系人")print("2. 删除联系人")print("3. 查找联系人")print("4. 编辑联系人")print("5. 退出程序")choice = input("请输入操作编号: ")if choice == '1':add_contact()elif choice == '2':delete_contact()elif choice == '3':find_contact()elif choice == '4':edit_contact()elif choice == '5':print("退出地址簿程序。")breakelse:print("无效的输入， 请重新输入编号。")if __name__ == '__main__':main()

上面的程序使用了Python的内置json模块来进行数据的序列化和反序列化。address_book字典存储了用户的联系人信息，并在每次添加、删除或修改联系人后立即保存到同目录下的address_book.json文件中。程序启动时会尝试从这个文件加载数据，这样即使在程序关闭和重启之间，用户的数据也不会丢失。

确保你有适当的文件读写权限，以便程序能够正常创建和修改address_book.json文件。如果计划在生产环境中使用类似的程序，你可能需要更强大的数据存储解决方案，比如数据库系统，并且考虑额外的错误处理和数据保护措施。

四、拓展：地址簿程序拓展代码详细分析

上述地址簿程序是一个简单的命令行界面应用，它允许用户添加、删除、查找和编辑联系人。它使用JSON格式文件进行数据持久化。这里对代码各部分进行详细分析：

导入必要的模块：

python

import json

导入json模块，它用于读取和写入JSON格式的文件。

全局变量设置：

python

address_book_filename = 'address_book.json'

这定义了一个字符串变量address_book_filename，它保存存储地址簿数据的JSON文件的文件名。

尝试加载或初始化地址簿字典：

python

try:with open(address_book_filename, 'r') as file:address_book = json.load(file)
except FileNotFoundError:address_book = {}

在这段代码中，程序尝试打开名为address_book.json的文件并加载其内容到address_book字典中。如果文件不存在（抛出FileNotFoundError异常），则初始化address_book为一个空字典。

保存地址簿数据到文件的函数：

python

def save_address_book():with open(address_book_filename, 'w') as file:json.dump(address_book, file, indent=4)

该函数save_address_book使用上文定义的文件名变量address_book_filename，打开文件并以写的方式('w')，将address_book字典转换成JSON格式并保存下来。indent=4参数确保了JSON数据易于阅读。

添加、删除、查找和编辑联系人的功能函数：

add_contact函数提示用户输入新联系人的相关信息，然后将它保存到address_book字典，并调用save_address_book函数写入JSON文件。
delete_contact函数提示用户输入要删除的联系人名字，如果在字典找到此联系人，就从字典中将其删除，并通过save_address_book更新JSON文件。
find_contact函数允许用户通过输入名字来找到特定联系人并显示其信息。
edit_contact函数让用户通过输入名字来找到特定联系人并能够修改其信息，之后保存新的数据到文件中。

主函数（程序入口）：

python

def main():while True:...if choice == '1':add_contact()elif choice == '2':delete_contact()...elif choice == '5':print("退出地址簿程序。")breakelse:print("无效的输入， 请重新输入编号。")

main函数包含了一个无限循环，显示菜单并根据用户的输入调用相应的函数。循环内部有一个条件判断语句（if-elif-else），用于根据用户的选择执行相应的功能。一旦用户选择退出（choice == '5'），循环将通过break语句终止，这也会结束程序。

程序运行检测：

python