数据存储与SQLite数据库
一、数据存储结构分类
数据存储按“掉电/程序结束后数据是否保留”分为两类，核心差异及示例如下：
| 存储介质 | 数据保留特性 | 典型存储形式 |
|---|---|---|
| 内存 | 掉电/程序结束后数据丢失 | 数组、变量 |
| 硬盘 | 掉电/程序结束后数据不丢失 | 文件、数据库 |
二、常用数据库分类
数据库按数据存储结构分为“关系型”和“非关系型”，具体特点及代表产品如下：
1. 关系型数据库
- 核心特点：将复杂数据简化为二维表格形式，结构固定。
- 按规模分类：
- 大型：Oracle、DB2
- 中型：MySQL、SQL Server
- 小型：SQLite
2. 非关系型数据库
- 核心特点：以键值对（如JSON格式）存储，数据结构不固定，灵活性高。
- 代表产品：Redis、MongoDB
三、SQLite数据库核心特性
SQLite是轻量级小型关系型数据库，核心优势如下：
- 开源免费：基于C语言开发，开源免费，无版权费用。
- 体积轻量：代码量约1万行，总大小控制在10M以内。
- 跨平台易移植：文件型数据库（数据库对应单个文件），可直接移动使用，跨平台移植性好。
- 容量充足：理论最大数据容量可达2T。
四、SQLite3安装与测试
1. 安装命令（Linux环境）
- 安装SQLite3本体：
sudo apt-get install sqlite3（指定版本为3.22.0） - 安装相关开发库：
sudo apt-get install libsqlite3-dev
2. 测试：创建数据库
执行命令 ：sqlite3 xxx.db（将“xxx”替换为自定义数据库名），即可创建并进入目标数据库。
五、SQLite3学习要点
1. 支持的数据类型
| 类型 | 说明 |
|---|---|
| NULL | 空值 |
| INTEGER | 整数类型 |
| REAL | 浮点型（小数） |
| TEXT | 字符串类型 |
| BLOB | 按输入原始格式存储 |
2. SQLite3常用命令（以“.”开头）
| 命令 | 功能描述 |
|---|---|
.help | 查看所有支持的命令 |
.tables | 查看当前数据库中的所有表 |
.headers on/off | 开启/隐藏查询结果的表头 |
.mode column | 设置查询结果列左对齐 |
.quit | 退出SQLite数据库环境 |
3. SQLite3支持的SQL语句（关键规则：末尾必须加“ ; ”，不区分大小写）
（1）创建表
- 语法：
create table 表名(列名1 数据类型, 列名2 数据类型, ...); - 示例：
create table class1(id INTEGER, name TEXT, age INTEGER, score REAL);
（2）插入数据
- 语法：
insert into 表名 values(值1, 值2, ...);（值需与列顺序匹配） - 示例：
insert into class1 values(1, "zhangsan", 19, 88.5);
（3）查询数据
- 查所有列：
select * from 表名; - 查指定列：
select 列名1, 列名2 from 表名;（注意“from”勿错写） - 条件查询：
select * from 表名 where 列 条件;- 关系运算符：
>、<、>=、<=、=、!=，逻辑符and（与）、or（或） - 模糊查找（字符串）：
%匹配多个字符：select * from 表名 where 列 like "%梅";（匹配“XX梅”“梅”等）_匹配1个字符：select * from 表名 where 列 like "__梅";（仅匹配“XX梅”）
- 关系运算符：
- 排序查找：
- 升序（默认）：
select * from 表名 order by 列名 ASC; - 降序：
select * from 表名 order by 列名 DESC;
- 升序（默认）：
（4）删除数据
- 语法：
delete from 表名 where 删除条件;（无条件会删除全表数据） - 示例：
delete from class1 where score < 80;（删除分数低于80的记录）
（5）修改数据
- 语法：
update 表名 set 列 = 新值 where 条件;（无条件会修改全表该列） - 示例：
update class1 set score=100 where name="wanger";（将“wanger”的分数改为100）
（6）删除表
- 语法：
drop table 表名;（删除整个表结构及数据，不可恢复）
（7）设置主键自动增长列
- 关键规则：
- 自动增长列必须是
INTEGER类型； - 创建表时需加
PRIMARY KEY AUTOINCREMENT； - 插入数据时，该列传
NULL即可自动增长。
- 自动增长列必须是
- 示例：
- 创建表：
create table class2(id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name TEXT, score REAL); - 插入数据：
insert into class2 values(NULL, "张三", 90);
- 创建表：
（8）时间相关函数
- 获取当前日期（年-月-日）：
date("now"); - 获取当前时间（年-月-日 时:分:秒，+8小时时区）：
datetime("now", "+8 hours");
4. SQLite可视化工具
- 安装：
sudo apt-get install sqlitebrowser - 启动并打开数据库：
sqlitebrowser xxx.db（“xxx.db”为目标数据库文件）
六、SQLite3的C/C++ API接口
1. sqlite3_open（打开数据库）
- 功能：打开指定名称的数据库文件（若不存在则创建）。
- 参数：
filename：数据库文件名（UTF-8格式）；ppDb：保存数据库句柄（handle）的指针地址（用于后续操作）。
- 返回值：成功返回
SQLITE_OK，失败返回错误码。 - 代码
#include <stdio.h>
#include <sqlite3.h>int main(int argc, char const *argv[])
{sqlite3 *pdb;int ret = sqlite3_open("./stu.db", &pdb);if(ret != SQLITE_OK){fprintf(stderr, "sqlite3_open error : %s\n", sqlite3_errmsg(pdb));return -1;}char *psql = "create table if not exists class3(id INTEGER, name TEXT, score REAL);";ret = sqlite3_exec(pdb, psql, NULL,NULL,NULL);if(ret != SQLITE_OK){fprintf(stderr, "sqlite3_open error : %s\n", sqlite3_errmsg(pdb));sqlite3_close(pdb);return -1;}char sql[128] = {"insert into class3 values(1, \"马超\", 99);"};ret = sqlite3_exec(pdb, sql, NULL,NULL,NULL);if(ret != SQLITE_OK){fprintf(stderr, "sqlite3_open error : %s\n", sqlite3_errmsg(pdb));sqlite3_close(pdb);return -1;}sqlite3_close(pdb);return 0;
}2. sqlite3_close（关闭数据库）
- 功能：关闭已打开的数据库句柄，释放资源。
- 参数：
sqlite3*类型的数据库句柄。
3. sqlite3_exec（执行SQL语句）
- 功能：执行任意SQL语句（如创建表、插入、删除等，查询语句需配合回调函数）。
- 参数：
pdb：已打开的数据库句柄；sql：待执行的SQL语句字符串；callback：执行select查询时的回调函数（非查询语句可传NULL）；arg：传递给回调函数的自定义参数；errmsg：保存执行错误信息的指针（需手动释放）。
- 返回值：成功返回
SQLITE_OK，失败返回错误码。
4. 回调函数（仅select查询时使用）
- 定义：
int (*callback)(void* arg, int column, char** column_values, char** column_name); - 功能：查询到一条数据就调用一次，用于处理查询结果。
- 参数：
arg：sqlite3_exec传递的第4个自定义参数；column：当前查询结果的列数；column_values：指针数组，每个元素指向一列数据的字符串（所有数据均以字符串形式返回）；column_name：指针数组，每个元素指向一列的列名。
- 注意事项：
- 回调函数成功执行后必须返回
0，否则会提示“sqlite3_exec error : query aborted”； - 数据库查询结果全部以字符串类型返回（需自行转换为目标类型，如整数、浮点）；
- 查询到
N条数据，回调函数就会被调用N次。
- 回调函数成功执行后必须返回
- 代码
#include <stdio.h>
#include <sqlite3.h>int flag = 0;int callback(void *arg, int column, char **values, char **name)
{if(flag == 0){for(int i = 0; i < column; i++){printf("%s ", name[i]);}printf("\n");flag = 1;}for(int i = 0; i < column; i++){printf("%s ", values[i]);}printf("\n");return 0; // 必须要有返回值 成功 返回 0
}int main(int argc, char const *argv[])
{sqlite3 *pdb;int ret = sqlite3_open("./stu.db", &pdb);if(ret != SQLITE_OK){fprintf(stderr, "sqlite3_open error : %s\n", sqlite3_errmsg(pdb));return -1;}char *psql = "select * from data;";ret = sqlite3_exec(pdb, psql, callback, NULL, NULL);if(ret != SQLITE_OK){fprintf(stderr, "sqlite3_exec error : %s\n", sqlite3_errmsg(pdb));sqlite3_close(pdb);return -1;}sqlite3_close(pdb);return 0;
}