C言語DB入門｜コンソール版書籍管理アプリを完成させる

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <limits.h>
#include <sqlite3.h>

#define TEXT_CAPACITY 256

typedef enum {
    INPUT_OK, INPUT_INVALID, INPUT_END, INPUT_ERROR
} InputResult;

typedef enum {
    ACTION_OK, ACTION_END, ACTION_ERROR
} ActionResult;

static void report_sqlite_error(sqlite3 *db,
                                const char *action, int rc)
{
    const char *message = db != NULL
        ? sqlite3_errmsg(db) : sqlite3_errstr(rc);

    fprintf(stderr, "%sに失敗しました。\n", action);
    fprintf(stderr, "SQLiteコード：%d\n", rc);
    fprintf(stderr, "詳細：%s\n",
            message != NULL ? message : "詳細を取得できませんでした。");
}

/* 改行を除く1行を読む。空文字も受け付ける。 */
static InputResult read_line(const char *prompt,
                             char *buffer, int capacity)
{
    int ch;
    printf("%s", prompt);
    fflush(stdout);

    if (fgets(buffer, capacity, stdin) == NULL) {
        if (ferror(stdin)) {
            fprintf(stderr, "入力の読み取りに失敗しました。\n");
            return INPUT_ERROR;
        }
        return INPUT_END;
    }

    if (ferror(stdin)) {
        fprintf(stderr, "入力の読み取りに失敗しました。\n");
        return INPUT_ERROR;
    }

    if (strchr(buffer, '\n') == NULL) {
        ch = getchar();
        if (ch != '\n' && ch != EOF) {
            while ((ch = getchar()) != '\n' && ch != EOF) {
                /* 長すぎた入力の残りを読み捨てる。 */
            }
            if (ferror(stdin)) {
                fprintf(stderr, "入力の読み取りに失敗しました。\n");
                return INPUT_ERROR;
            }
            printf("入力が長すぎます。%dバイト以内で入力してください。\n",
                   capacity - 1);
            return INPUT_INVALID;
        }
        if (ferror(stdin)) {
            fprintf(stderr, "入力の読み取りに失敗しました。\n");
            return INPUT_ERROR;
        }
    }

    buffer[strcspn(buffer, "\r\n")] = '\0';
    return INPUT_OK;
}

static InputResult read_required_text(const char *prompt,
                                      char *buffer, int capacity)
{
    while (1) {
        InputResult result = read_line(prompt, buffer, capacity);
        if (result == INPUT_INVALID) {
            continue;
        }
        if (result != INPUT_OK) {
            return result;
        }
        if (buffer[0] == '\0' ||
            strspn(buffer, " \t") == strlen(buffer)) {
            printf("文字を入力してください。\n");
            continue;
        }
        return INPUT_OK;
    }
}

static InputResult read_number(const char *prompt,
                               long long min_value, long long max_value,
                               sqlite3_int64 *number)
{
    char input[64];
    while (1) {
        InputResult result =
            read_required_text(prompt, input, sizeof input);
        if (result != INPUT_OK) {
            return result;
        }

        char *end = NULL;
        errno = 0;
        long long value = strtoll(input, &end, 10);

        if (end == input || errno == ERANGE) {
            printf("範囲内の整数を入力してください。\n");
            continue;
        }
        while (*end == ' ' || *end == '\t') {
            end++;
        }
        if (*end != '\0' || value < min_value || value > max_value) {
            printf("入力できる範囲の整数を入力してください。\n");
            continue;
        }
        *number = (sqlite3_int64)value;
        return INPUT_OK;
    }
}

static ActionResult input_action(InputResult result)
{
    return result == INPUT_END ? ACTION_END : ACTION_ERROR;
}

static int finish_statement(sqlite3 *db, sqlite3_stmt *stmt)
{
    int rc = sqlite3_finalize(stmt);
    if (rc != SQLITE_OK) {
        report_sqlite_error(db, "SQLの終了処理", rc);
        return 0;
    }
    return 1;
}

/* 準備・バインド済みの書き込みSQLを実行し、stmtを必ず解放する。 */
static int execute_change(sqlite3 *db, sqlite3_stmt *stmt, int *changed)
{
    int rc = sqlite3_step(stmt);
    if (rc != SQLITE_DONE) {
        report_sqlite_error(db, "データの書き込み", rc);
        sqlite3_finalize(stmt);
        return 0;
    }
    *changed = sqlite3_changes(db);
    return finish_statement(db, stmt);
}

static int initialize_database(sqlite3 *db)
{
    const char *sql =
        "CREATE TABLE IF NOT EXISTS books ("
        "id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,"
        "title TEXT NOT NULL,"
        "author TEXT NOT NULL"
        ");";

    int rc = sqlite3_exec(db, sql, NULL, NULL, NULL);
    if (rc != SQLITE_OK) {
        report_sqlite_error(db, "テーブルの準備", rc);
        return 0;
    }
    return 1;
}

/* 見つかれば表示して1、対象なしは0、エラーは-1を返す。 */
static int show_book(sqlite3 *db, sqlite3_int64 id)
{
    const char *sql = "SELECT title, author FROM books WHERE id = ?;";
    sqlite3_stmt *stmt = NULL;
    int found = 0;
    int rc = sqlite3_prepare_v2(db, sql, -1, &stmt, NULL);
    if (rc == SQLITE_OK) {
        rc = sqlite3_bind_int64(stmt, 1, id);
    }
    if (rc != SQLITE_OK) {
        report_sqlite_error(db, "書籍確認の準備", rc);
        sqlite3_finalize(stmt);
        return -1;
    }

    rc = sqlite3_step(stmt);
    if (rc == SQLITE_ROW) {
        const unsigned char *title = sqlite3_column_text(stmt, 0);
        if (title == NULL) {
            fprintf(stderr, "タイトルを取得できませんでした。\n");
            sqlite3_finalize(stmt);
            return -1;
        }
        const unsigned char *author = sqlite3_column_text(stmt, 1);
        if (author == NULL) {
            fprintf(stderr, "著者名を取得できませんでした。\n");
            sqlite3_finalize(stmt);
            return -1;
        }
        printf("\nID：%lld\nタイトル：%s\n著者名：%s\n\n",
               (long long)id, (const char *)title, (const char *)author);
        found = 1;
    } else if (rc != SQLITE_DONE) {
        report_sqlite_error(db, "書籍の取得", rc);
        sqlite3_finalize(stmt);
        return -1;
    }

    if (!finish_statement(db, stmt)) {
        return -1;
    }
    return found;
}

static ActionResult add_book(sqlite3 *db)
{
    char title[TEXT_CAPACITY];
    char author[TEXT_CAPACITY];
    InputResult result = read_required_text("タイトル：", title, sizeof title);
    if (result != INPUT_OK) {
        return input_action(result);
    }
    result = read_required_text("著者名：", author, sizeof author);
    if (result != INPUT_OK) {
        return input_action(result);
    }

    const char *sql = "INSERT INTO books (title, author) VALUES (?, ?);";
    sqlite3_stmt *stmt = NULL;
    int rc = sqlite3_prepare_v2(db, sql, -1, &stmt, NULL);
    if (rc == SQLITE_OK) {
        rc = sqlite3_bind_text(stmt, 1, title, -1, SQLITE_TRANSIENT);
    }
    if (rc == SQLITE_OK) {
        rc = sqlite3_bind_text(stmt, 2, author, -1, SQLITE_TRANSIENT);
    }
    if (rc != SQLITE_OK) {
        report_sqlite_error(db, "登録の準備", rc);
        sqlite3_finalize(stmt);
        return ACTION_ERROR;
    }

    int changed;
    if (!execute_change(db, stmt, &changed)) {
        return ACTION_ERROR;
    }
    printf("書籍を登録しました。\n");
    return ACTION_OK;
}

static ActionResult list_books(sqlite3 *db)
{
    const char *sql = "SELECT id, title, author FROM books ORDER BY id;";
    sqlite3_stmt *stmt = NULL;
    size_t count = 0;
    int rc = sqlite3_prepare_v2(db, sql, -1, &stmt, NULL);
    if (rc != SQLITE_OK) {
        report_sqlite_error(db, "一覧SQLの準備", rc);
        sqlite3_finalize(stmt);
        return ACTION_ERROR;
    }

    printf("\n書籍一覧\n");
    while ((rc = sqlite3_step(stmt)) == SQLITE_ROW) {
        sqlite3_int64 id = sqlite3_column_int64(stmt, 0);
        const unsigned char *title = sqlite3_column_text(stmt, 1);
        if (title == NULL) {
            fprintf(stderr, "タイトルを取得できませんでした。\n");
            sqlite3_finalize(stmt);
            return ACTION_ERROR;
        }
        const unsigned char *author = sqlite3_column_text(stmt, 2);
        if (author == NULL) {
            fprintf(stderr, "著者名を取得できませんでした。\n");
            sqlite3_finalize(stmt);
            return ACTION_ERROR;
        }
        if (count == 0) {
            printf("ID | タイトル | 著者名\n");
        }
        printf("%lld | %s | %s\n", (long long)id,
               (const char *)title, (const char *)author);
        count++;
    }
    if (rc != SQLITE_DONE) {
        report_sqlite_error(db, "一覧の取得", rc);
        sqlite3_finalize(stmt);
        return ACTION_ERROR;
    }
    if (!finish_statement(db, stmt)) {
        return ACTION_ERROR;
    }
    if (count == 0) {
        printf("書籍はまだ登録されていません。\n");
    } else {
        printf("\n%zu件の書籍があります。\n", count);
    }
    return ACTION_OK;
}

static ActionResult update_book(sqlite3 *db)
{
    sqlite3_int64 id;
    char title[TEXT_CAPACITY];
    char author[TEXT_CAPACITY];
    InputResult result =
        read_number("変更する書籍のID：", 1, LLONG_MAX, &id);
    if (result != INPUT_OK) {
        return input_action(result);
    }

    int found = show_book(db, id);
    if (found < 0) {
        return ACTION_ERROR;
    }
    if (found == 0) {
        printf("指定したIDの書籍は見つかりませんでした。\n");
        return ACTION_OK;
    }

    result = read_required_text("新しいタイトル：", title, sizeof title);
    if (result != INPUT_OK) {
        return input_action(result);
    }
    result = read_required_text("新しい著者名：", author, sizeof author);
    if (result != INPUT_OK) {
        return input_action(result);
    }

    const char *sql =
        "UPDATE books SET title = ?, author = ? WHERE id = ?;";
    sqlite3_stmt *stmt = NULL;
    int rc = sqlite3_prepare_v2(db, sql, -1, &stmt, NULL);
    if (rc == SQLITE_OK) {
        rc = sqlite3_bind_text(stmt, 1, title, -1, SQLITE_TRANSIENT);
    }
    if (rc == SQLITE_OK) {
        rc = sqlite3_bind_text(stmt, 2, author, -1, SQLITE_TRANSIENT);
    }
    if (rc == SQLITE_OK) {
        rc = sqlite3_bind_int64(stmt, 3, id);
    }
    if (rc != SQLITE_OK) {
        report_sqlite_error(db, "変更の準備", rc);
        sqlite3_finalize(stmt);
        return ACTION_ERROR;
    }

    int changed;
    if (!execute_change(db, stmt, &changed)) {
        return ACTION_ERROR;
    }
    printf("%s\n", changed == 0
           ? "変更対象の書籍が見つかりませんでした。"
           : "書籍を変更しました。");
    return ACTION_OK;
}

static ActionResult delete_book(sqlite3 *db)
{
    sqlite3_int64 id;
    char answer[16];
    InputResult result =
        read_number("削除する書籍のID：", 1, LLONG_MAX, &id);
    if (result != INPUT_OK) {
        return input_action(result);
    }

    int found = show_book(db, id);
    if (found < 0) {
        return ACTION_ERROR;
    }
    if (found == 0) {
        printf("指定したIDの書籍は見つかりませんでした。\n");
        return ACTION_OK;
    }

    result = read_line("この書籍を削除しますか？（yで削除）：",
                       answer, sizeof answer);
    if (result == INPUT_END || result == INPUT_ERROR) {
        return input_action(result);
    }
    if (result == INPUT_OK && feof(stdin)) {
        /* 確認入力が改行前に終わった場合は削除しない。 */
        return ACTION_END;
    }
    if (result == INPUT_INVALID || strcmp(answer, "y") != 0) {
        printf("削除をキャンセルしました。\n");
        return ACTION_OK;
    }

    const char *sql = "DELETE FROM books WHERE id = ?;";
    sqlite3_stmt *stmt = NULL;
    int rc = sqlite3_prepare_v2(db, sql, -1, &stmt, NULL);
    if (rc == SQLITE_OK) {
        rc = sqlite3_bind_int64(stmt, 1, id);
    }
    if (rc != SQLITE_OK) {
        report_sqlite_error(db, "削除の準備", rc);
        sqlite3_finalize(stmt);
        return ACTION_ERROR;
    }

    int changed;
    if (!execute_change(db, stmt, &changed)) {
        return ACTION_ERROR;
    }
    printf("%s\n", changed == 0
           ? "削除対象の書籍が見つかりませんでした。"
           : "書籍を削除しました。");
    return ACTION_OK;
}

static void show_menu(void)
{
    printf("\n書籍管理アプリ\n\n");
    printf("1. 書籍を登録\n");
    printf("2. 書籍を一覧表示\n");
    printf("3. 書籍を変更\n");
    printf("4. 書籍を削除\n");
    printf("0. 終了\n\n");
}

int main(void)
{
    sqlite3 *db = NULL;
    int exit_status = EXIT_SUCCESS;
    int rc = sqlite3_open("books.db", &db);
    if (rc != SQLITE_OK) {
        report_sqlite_error(db, "データベースを開く処理", rc);
        if (db != NULL) {
            sqlite3_close(db);
        }
        return EXIT_FAILURE;
    }

    if (!initialize_database(db)) {
        exit_status = EXIT_FAILURE;
    } else {
        while (1) {
            sqlite3_int64 choice;
            show_menu();
            InputResult input =
                read_number("番号を入力してください：", 0, 4, &choice);

            if (input == INPUT_END) {
                printf("\n入力が終了したため、終了します。\n");
                break;
            }
            if (input == INPUT_ERROR) {
                exit_status = EXIT_FAILURE;
                break;
            }
            if (choice == 0) {
                break;
            }

            ActionResult action = ACTION_OK;
            switch (choice) {
            case 1: action = add_book(db); break;
            case 2: action = list_books(db); break;
            case 3: action = update_book(db); break;
            case 4: action = delete_book(db); break;
            }

            if (action == ACTION_END) {
                printf("\n入力が終了したため、終了します。\n");
                break;
            }
            if (action == ACTION_ERROR) {
                fprintf(stderr, "処理を続けられないため、終了します。\n");
                exit_status = EXIT_FAILURE;
                break;
            }
        }
    }

    rc = sqlite3_close(db);
    if (rc != SQLITE_OK) {
        report_sqlite_error(db, "データベース接続を閉じる処理", rc);
        return EXIT_FAILURE;
    }
    if (exit_status == EXIT_SUCCESS) {
        printf("アプリを終了しました。\n");
    }
    return exit_status;
}

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gcc book_manager.c -o book_manager.exe -lsqlite3

gcc -std=c17 -Wall -Wextra book_manager.c -o book_manager.exe -lsqlite3

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タイトル：はじめてのC言語
著者名：佐藤花子
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ID | タイトル | 著者名
1 | はじめてのC言語 | 佐藤花子

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タイトル：はじめてのC言語
著者名：佐藤花子

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ID | タイトル | 著者名
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ID：1
タイトル：はじめてのC言語 改訂版
著者名：佐藤花子

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ID：1
タイトル：はじめてのC言語 改訂版
著者名：佐藤花子

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タイトル：
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タイトル：SQLite入門
著者名：田中太郎
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