C/C++でSQLiteデータベースに接続する方法【初心者向け完全ガイド】
このセクションでは、C/C++プログラムでSQLiteを使用する方法について学習します。データベース接続の基本から、テーブル作成、レコードの挿入・取得まで、実用的なサンプルコードとともに順を追って解説していきます。
インストール
C/C++プログラムでSQLiteを使い始める前に、マシンにSQLiteライブラリがセットアップされていることを確認する必要があります。インストール手順については、SQLiteのインストールに関する章を参照してください。
C/C++インターフェースAPI
以下は、C/C++プログラムからSQLiteデータベースを操作する際に必要となる重要なインターフェースルーチンです。より高度なアプリケーションを開発したい場合は、SQLiteの公式ドキュメントも併せて参照することをおすすめします。
| 番号 | APIと説明 |
|---|---|
| 1 |
sqlite3_open(const char *filename, sqlite3 **ppDb) このルーチンは、SQLiteデータベースファイルへの接続を開き、他のSQLiteルーチンで使用できるデータベース接続オブジェクトを返します。 filename引数がNULLまたは「:memory:」の場合、sqlite3_open()はRAM上にセッション期間中のみ有効なインメモリデータベースを作成します。 |
| 2 |
sqlite3_exec(sqlite3*, const char *sql, sqlite_callback, void *data, char **errmsg) このルーチンは、sql引数で渡されたSQLコマンドを素早く簡単に実行する手段を提供します。sql引数には複数のSQLコマンドを含めることができます。 第1引数のsqlite3は開かれたデータベースオブジェクト、sqlite_callbackはコールバック関数(dataがその第1引数として渡されます)、errmsgにはルーチン内で発生したエラー情報が格納されて返されます。 |
| 3 |
sqlite3_close(sqlite3*) このルーチンは、以前にsqlite3_open()を呼び出して開いたデータベース接続を閉じます。接続を閉じる前に、その接続に関連付けられたすべてのプリペアドステートメントを確定(ファイナライズ)しておく必要があります。 未確定のクエリが残っている場合、sqlite3_close()は「Unable to close due to unfinalized statements」というエラーメッセージとともにSQLITE_BUSYを返します。 |
データベースへの接続
以下のCコードは、既存のデータベースに接続する方法を示しています。データベースが存在しない場合は新しく作成され、最終的にデータベースオブジェクトが返されます。
サンプルコード
#include <stdio.h>
#include <sqlite3.h>
int main(int argc, char* argv[]) {
sqlite3 *db;
char *zErrMsg = 0;
int rc;
rc = sqlite3_open("test.db", &db);
if( rc ) {
fprintf(stderr, "Can't open database: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
return(0);
} else {
fprintf(stderr, "Opened database successfully\n");
}
sqlite3_close(db);
}
実行結果
$gcc test.c -l sqlite3 $./a.out Opened database successfully
テーブルの作成
次のCコードは、先ほど作成したデータベース内にテーブルを作成する例です。CREATE TABLE文をsqlite3_exec()で実行することで、COMPANYテーブルが生成されます。
サンプルコード
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sqlite3.h>
static int callback(void *NotUsed, int argc, char **argv, char **azColName) {
int i;
for(i = 0; i<argc; i++) {
printf("%s = %s\n", azColName[i], argv[i] ? argv[i] : "NULL");
}
printf("\n");
return 0;
}
int main(int argc, char* argv[]) {
sqlite3 *db;
char *zErrMsg = 0;
int rc;
char *sql;
/* データベースを開く */
rc = sqlite3_open("test.db", &db);
if( rc ) {
fprintf(stderr, "Can't open database: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
return(0);
} else {
fprintf(stdout, "Opened database successfully\n");
}
/* SQLステートメントを作成 */
sql = "CREATE TABLE COMPANY(" \
"ID INT PRIMARY KEY NOT NULL," \
"NAME TEXT NOT NULL," \
"AGE INT NOT NULL," \
"ADDRESS CHAR(50)," \
"SALARY REAL );";
/* SQLステートメントを実行 */
rc = sqlite3_exec(db, sql, callback, 0, &zErrMsg);
if( rc != SQLITE_OK ) {
fprintf(stderr, "SQL error: %s\n", zErrMsg);
sqlite3_free(zErrMsg);
} else {
fprintf(stdout, "Table created successfully\n");
}
sqlite3_close(db);
return 0;
}
実行結果(データベースファイルの状態確認):
-rwxr-xr-x. 1 root root 9567 May 8 02:31 a.out -rw-r--r--. 1 root root 1207 May 8 02:31 test.c -rw-r--r--. 1 root root 3072 May 8 02:31 test.db
INSERT操作(レコードの挿入)
次のCコードは、上記の例で作成したCOMPANYテーブルにレコードを挿入する方法を示しています。複数のINSERT文を一度にsqlite3_exec()へ渡して実行できます。
サンプルコード
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sqlite3.h>
static int callback(void *NotUsed, int argc, char **argv, char **azColName) {
int i;
for(i = 0; i<argc; i++) {
printf("%s = %s\n", azColName[i], argv[i] ? argv[i] : "NULL");
}
printf("\n");
return 0;
}
int main(int argc, char* argv[]) {
sqlite3 *db;
char *zErrMsg = 0;
int rc;
char *sql;
/* データベースを開く */
rc = sqlite3_open("test.db", &db);
if( rc ) {
fprintf(stderr, "Can't open database: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
return(0);
} else {
fprintf(stderr, "Opened database successfully\n");
}
/* SQLステートメントを作成 */
sql = "INSERT INTO COMPANY (ID,NAME,AGE,ADDRESS,SALARY) " \
"VALUES (1, 'Paul', 32, 'California', 20000.00 ); " \
"INSERT INTO COMPANY (ID,NAME,AGE,ADDRESS,SALARY) " \
"VALUES (2, 'Allen', 25, 'Texas', 15000.00 ); " \
"INSERT INTO COMPANY (ID,NAME,AGE,ADDRESS,SALARY)" \
"VALUES (3, 'Teddy', 23, 'Norway', 20000.00 );" \
"INSERT INTO COMPANY (ID,NAME,AGE,ADDRESS,SALARY)" \
"VALUES (4, 'Mark', 25, 'Rich-Mond ', 65000.00 );";
/* SQLステートメントを実行 */
rc = sqlite3_exec(db, sql, callback, 0, &zErrMsg);
if( rc != SQLITE_OK ) {
fprintf(stderr, "SQL error: %s\n", zErrMsg);
sqlite3_free(zErrMsg);
} else {
fprintf(stdout, "Records created successfully\n");
}
sqlite3_close(db);
return 0;
}
実行結果
Opened database successfully Records created successfully
SELECT操作(レコードの取得)
実際にレコードを取得する例に進む前に、サンプルで使用しているコールバック関数について詳しく見ておきましょう。このコールバックは、SELECT文の結果を受け取るための仕組みです。宣言は以下の通りです。
typedef int (*sqlite3_callback)(
void*, /* sqlite3_exec() の第4引数で渡されたデータ */
int, /* 行内のカラム数 */
char**, /* 行内のフィールド値を表す文字列配列 */
char** /* カラム名を表す文字列配列 */
);
上記のコールバックをsqlite3_exec()の第3引数として渡すと、SQL引数内で実行される各SELECT文において、処理されるレコードごとにSQLiteがこのコールバック関数を呼び出します。
次のCコードは、上記の例で作成したCOMPANYテーブルからレコードを取得して表示する方法を示しています。
サンプルコード
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sqlite3.h>
static int callback(void *data, int argc, char **argv, char **azColName) {
int i;
fprintf(stderr, "%s: ", (const char*)data);
for(i = 0; i<argc; i++) {
printf("%s = %s\n", azColName[i], argv[i] ? argv[i] : "NULL");
}
printf("\n");
return 0;
}
int main(int argc, char* argv[]) {
sqlite3 *db;
char *zErrMsg = 0;
int rc;
char *sql;
const char* data = "Callback function called";
/* データベースを開く */
rc = sqlite3_open("test.db", &db);
if( rc ) {
fprintf(stderr, "Can't open database: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
return(0);
} else {
fprintf(stderr, "Opened database successfully\n");
}
/* SQLステートメントを作成 */
sql = "SELECT * from COMPANY";
/* SQLステートメントを実行 */
rc = sqlite3_exec(db, sql, callback, (void*)data, &zErrMsg);
if( rc != SQLITE_OK ) {
fprintf(stderr, "SQL error: %s\n", zErrMsg);
sqlite3_free(zErrMsg);
} else {
fprintf(stdout, "Operation done successfully\n");
}
sqlite3_close(db);
return 0;
}
実行結果
Opened database successfully Callback function called: ID = 1 NAME = Paul AGE = 32 ADDRESS = California SALARY = 20000.0 Callback function called: ID = 2 NAME = Allen AGE = 25 ADDRESS = Texas SALARY = 15000.0 Callback function called: ID = 3 NAME = Teddy AGE = 23 ADDRESS = Norway SALARY = 20000.0 Callback function called: ID = 4 NAME = Mark AGE = 25 ADDRESS = Rich-Mond SALARY = 65000.0 Operation done successfully
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C/C++で解く:配列の要素を置き換えて合計値Sと一致させる値Kの求め方
問題の概要ここでは、配列に関する興味深い問題を扱います。n 個の要素からなる配列と、目標となる合計値 S が与えられます。このとき、次の条件を満たす値 K を配列の中から見つける必要があります。「配列内の K より大きい要素をすべて K に置き換えたとき、最終的な配列の全要素の合計がちょうど S と等しくなる」。もし条件を満たす K が存在しない場合は、-1 を返します。例として、配列 {12, 6, 3, 7, 8} と合計値 15 が与えられたケースを考えてみましょう。このときの出力は 3 になります。なぜなら、3 より大きい要素をすべて 3 に置き換えると、配列は {3, 3, 3, 3
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マージソートを使って配列の転倒数(反転数)を数えるC/C++プログラム
転倒数(Inversion Count)とは?与えられた配列をソートする際に発生する反転(転倒)の回数を「転倒数(Inversion Count)」と呼びます。転倒数を求める問題は古典的なアルゴリズム問題の一つで、マージソート(Merge Sort)のアルゴリズムを応用することで効率的に解くことができます。この問題では、各要素について「自分より左側にあり、かつ自分より大きな値を持つ要素」の数をすべて数え上げ、その合計を出力します。この処理は、マージソートのマージ(merge)関数の中で実装されます。理解を深めるために、マージ処理で扱う2つの部分配列を例に考えてみましょう。配列の転倒数の定義配列