C语言实现简易书籍管理系统

一、引言：为什么需要书籍管理系统？

在日常生活中，我们常常需要整理自己的书籍收藏：可能是个人阅读清单、家庭藏书目录，或是小型图书馆的管理需求。手动记录书籍信息（如书名、作者、类别）容易出错，且查询效率低下。今天，我们将用C语言实现一个简易书籍管理系统，通过结构化的数据存储和友好的用户交互，解决这一痛点。

这个系统将实现以下核心功能：

  • 存储书籍的基础信息（编号、书名、作者、类别）；
  • 按类别快速筛选书籍；
  • 清晰展示所有书籍信息；
  • 提供用户友好的交互界面。

通过这个项目，你将掌握C语言中枚举、结构体、函数封装、用户输入处理等核心技术的实际应用。

二、核心数据结构：用枚举和结构体组织信息

1.1 枚举类型：定义书籍类别

书籍的类别是固定的（如科幻、文学、历史等），使用枚举（enum）可以避免魔法数字，提高代码可读性。在头文件function.h中定义如下：

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typedef enum Genre {
    SCIENCE_FICTION = 0,  // 科幻
    LITERATURE = 1,       // 文学
    HISTORY = 2,          // 历史
    TECHNOLOGY = 3,       // 科技
    OTHER = 4             // 其他
} Genre;

1.2 结构体：封装书籍信息

每本书的信息可以封装为一个结构体（struct），将相关数据绑定在一起。结构体Book包含编号、书名、作者和类别四个字段：

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typedef struct Book {
    int num;              // 编号（唯一标识）
    char name[15];        // 书名（最多14字符+终止符）
    char author[20];      // 作者（最多19字符+终止符）
    Genre genre;          // 类别（使用枚举类型）
} Book;

1.3 初始化书籍数组

为了演示功能，我们在源文件main.c中预先初始化一个包含10本书的数组：

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Book books[MAX_BOOKS] = {
    {1, "三体", "刘慈欣", SCIENCE_FICTION},
    {2, "红楼梦", "曹雪芹", LITERATURE},
    {3, "中国通史", "吕思勉", HISTORY},
    {4, "时间简史", "史蒂芬_霍金", TECHNOLOGY},
    {5, "围城", "钱钟书", LITERATURE},
    {6, "傲慢与偏见", "简_奥斯汀", LITERATURE},
    {7, "呼啸山庄", "艾米莉_勃朗特", LITERATURE},
    {8, "活着", "余华", LITERATURE},
    {9, "明朝那些事儿", "当年明月", HISTORY},
    {10, "乌合之众", "古斯塔夫_勒庞", OTHER}
};

三、功能实现：从数据打印到类别筛选

3.1 函数1：Genre_Zn——枚举转中文

枚举值（如SCIENCE_FICTION）是数字，直接打印不直观。通过switch语句将其转换为中文字符串，增强可读性：

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const char *Genre_Zn(Genre i) {
    switch (i) {
        case SCIENCE_FICTION: return "科幻";
        case LITERATURE:         return "文学";
        case HISTORY:          return "历史";
        case TECHNOLOGY:          return "科技";
        case OTHER:          return "其他";
        default:              return "未知";  // 处理非法输入
    }
}

3.2 函数2：print_book_info——打印所有书籍信息

该函数遍历书籍数组，按固定格式打印每本书的详细信息。为了美观，使用分隔线增强可读性：

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void print_book_info(Book *books, int count) {
    // 打印分隔线（21个"-"）
    for (int i = 0; i < 21; i++) printf("-");
    printf(" 所有的书籍信息 ");
    for (int i = 0; i < 21; i++) printf("-");
    printf("\n");

    // 遍历并打印每本书
    for (int i = 0; i < MAX_BOOKS; i++) {
        printf("编号:%-2d  书名:%-12s  作者:%-13s   类别:%-8s\n",books[i].num, books[i].name,books[i].author,Genre_Zn(books[i].genre));
    }
}

3.3 函数3：find_books_by_genre——按类别筛选书籍

用户输入类别编号后，该函数遍历数组，只打印符合条件的书籍：

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void find_books_by_genre(Book *books, int count, Genre genre) {
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        if (books[i].genre == genre) {
            printf("编号:%-2d  书名:%-12s  作者:%-13s   类别:%-8s\n",books[i].num, books[i].name,books[i].author,Genre_Zn(books[i].genre));
        }
    }
}

四、主函数：用户交互流程

主函数负责调用上述函数，提供交互界面。用户可以查看所有书籍，或按类别筛选书籍，输入5退出程序：

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int main(void) {
    // 打印所有书籍信息
    print_book_info(books, MAX_BOOKS);

    // 用户按类别查询循环
    Genre gen;
    do {
        printf("\n请输入书籍类别编号（0:科幻 1.文学 2.历史 3.科技 4.其他 5.退出）\n");
        scanf("%d", &gen);  // 读取用户输入的类别编号
        find_books_by_genre(books, MAX_BOOKS, gen);  // 筛选并打印
    } while (gen != 5);  // 输入5时退出循环

    return 0;
}

五、测试与验证：运行效果展示

5.1 初始书籍列表打印

程序启动后，首先打印所有书籍的信息，输出类似：

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--------------------- 所有的书籍信息 ---------------------

编号:1  书名:三体        作者:刘慈欣       类别:科幻    
编号:2  书名:红楼梦      作者:曹雪芹       类别:文学    
编号:3  书名:中国通史    作者:吕思勉       类别:历史    
编号:4  书名:时间简史    作者:史蒂芬_霍金   类别:科技    
编号:5  书名:围城        作者:钱钟书       类别:文学    
编号:6  书名:傲慢与偏见  作者:简_奥斯汀    类别:文学    
编号:7  书名:呼啸山庄    作者:艾米莉_勃朗特 类别:文学    
编号:8  书名:活着        作者:余华         类别:文学    
编号:9  书名:明朝那些事儿  作者:当年明月     类别:历史    
编号:10 书名:乌合之众    作者:古斯塔夫_勒庞 类别:其他

5.2 按类别查询功能

用户输入1（文学），程序筛选并打印所有文学类书籍：

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编号:2  书名:红楼梦      作者:曹雪芹       类别:文学    
编号:5  书名:围城        作者:钱钟书       类别:文学    
编号:6  书名:傲慢与偏见  作者:简_奥斯汀    类别:文学    
编号:7  书名:呼啸山庄    作者:艾米莉_勃朗特 类别:文学    
编号:8  书名:活着        作者:余华         类别:文学

输入5后，程序退出。

六、潜在问题

问题：MAX_BOOKS未定义

当前代码中MAX_BOOKS在function.h中定义为10，但需确保源文件main.c和function.c中一致。若书籍数量超过MAX_BOOKS，会导致数组越界。需要在function.h中明确定义，并在使用时检查边界。

改进建议1：增加书籍属性

可以扩展Book结构体，添加出版年份、ISBN、页数等字段，丰富信息维度：

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typedef struct Book {
    int num;              // 编号
    char name[15];        // 书名
    char author[20];      // 作者
    Genre genre;          // 类别
    int publish_year;     // 出版年份（新增）
    char isbn[13];        // ISBN（新增）
} Book;

改进建议2：数据持久化

当前书籍数据是硬编码的，重启程序后数据丢失。可以将数据保存到文件（如books.txt），启动时读取，实现持久化：

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// 示例：从文件读取书籍数据
FILE *fp = fopen("books.txt", "r");
if (fp) {
    fscanf(fp, "%d", &count);  // 读取书籍数量
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        fscanf(fp, "%d %s %s %d", &books[i].num, books[i].name, books[i].author, &books[i].genre);
    }
    fclose(fp);
}

改进建议3：图形化界面

当前交互是命令行形式，可通过SDL或Qt等库开发图形界面（GUI），提升用户体验。

七、总结：从代码到能力的提升

通过这个简易书籍管理系统，我们实践了C语言的核心知识点：

  • 枚举类型：定义固定类别，提高代码可读性；
  • 结构体：封装复杂数据，组织信息更清晰；
  • 函数封装：将功能拆分为独立函数，提升代码复用性；
  • 用户交互：处理输入输出，实现基础的CLI（命令行界面）。

这些经验是后续开发更复杂系统（如学生管理系统、库存管理系统）的基础。不妨尝试扩展本文的功能（如添加书籍、删除书籍），在实践中进一步提升编程能力！

八、完整源代码

头文件 function.h

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#ifndef FUNCTION_H
#define FUNCTION_H
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#define MAX_BOOKS 10

typedef enum Genre {
    SCIENCE_FICTION = 0,
    LITERATURE = 1,
    HISTORY = 2,
    TECHNOLOGY = 3,
    OTHER = 4
} Genre;

typedef struct Book {
    int num;
    char name[15];
    char author[20];
    Genre genre;
} Book;

const char *Genre_Zn(Genre i);
void print_book_info(Book *books, int count);
void find_books_by_genre(Book *books, int count, Genre genre);
#endif

源文件 main.c

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#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include "function.h"

Book books[MAX_BOOKS] = {
    {1, "三体", "刘慈欣", SCIENCE_FICTION},
    {2, "红楼梦", "曹雪芹", LITERATURE},
    {3, "中国通史", "吕思勉", HISTORY},
    {4, "时间简史", "史蒂芬_霍金", TECHNOLOGY},
    {5, "围城", "钱钟书", LITERATURE},
    {6, "傲慢与偏见", "简_奥斯汀", LITERATURE},
    {7, "呼啸山庄", "艾米莉_勃朗特", LITERATURE},
    {8, "活着", "余华", LITERATURE},
    {9, "明朝那些事儿", "当年明月", HISTORY},
    {10, "乌合之众", "古斯塔夫_勒庞", OTHER}
};

int main(void) {
    print_book_info(books, MAX_BOOKS);
    Genre gen;
    do {
        printf("\n请输入书籍类别编号（0:科幻 1.文学 2.历史 3.科技 4.其他 5.退出）\n");
            scanf("%d", &gen);
        find_books_by_genre(books, MAX_BOOKS, gen);
    } while (gen != 5);
    return 0;
}

源文件 function.c

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#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include "function.h"

const char *Genre_Zn(Genre i) {
	switch (i) {
	case SCIENCE_FICTION: return "科幻";
	case LITERATURE:         return "文学";
	case HISTORY:          return "历史";
	case TECHNOLOGY:          return "科技";
	case OTHER:          return "其他";
	default:              return "未知";
	}
}

void print_book_info(Book *books, int count) {
	for (int i = 0; i < 21; i++) printf("-");
	printf(" 所有的书籍信息 ");
	for (int i = 0; i < 21; i++) printf("-");
	printf("\n");

	for (int i = 0; i < MAX_BOOKS; i++) {
		printf("编号:%-2d  书名:%-12s  作者:%-13s   类别:%-8s\n", books[i].num, books[i].name, books[i].author, Genre_Zn(books[i].genre));
	}
}

void find_books_by_genre(Book *books, int count, Genre genre) {
	for (int i = 0; i < count; i++) {
		if (books[i].genre == genre) {
			printf("编号:%-2d  书名:%-12s  作者:%-13s   类别:%-8s\n", books[i].num, books[i].name, books[i].author, Genre_Zn(books[i].genre));
		}
	}
}