玳瑁的嵌入式日记D33-0908(SQL数据库)

一、SQLite3 数据库创建与基础操作

1. 数据库创建

通过命令行工具快速创建并进入 SQLite3 数据库：

1. 创建数据库文件：touch xxx.db（xxx 为自定义数据库名称，如 test.db）
2. 进入数据库交互环境：sqlite3 xxx.db（执行后进入 SQLite 命令行，提示符为 sqlite>）

2. 系统维护命令（. 开头）

所有系统维护命令均以 . 起始，可通过 .help 查看完整列表，核心命令如下：

命令	功能描述	示例
.help	查看所有系统维护命令的帮助信息	sqlite> .help
.database	列出当前关联的数据库及对应的文件路径	sqlite> .database
.tables	列出当前数据库中所有的表	sqlite> .tables
.schema 表名	查看指定表的结构（字段、类型、约束等）	sqlite> .schema user（查看 user 表结构）
.dump 表名	导出指定表的数据与结构；不加表名则导出整个数据库	sqlite> .dump user（导出 user 表）

3. 数据库导入与导出（重定向）

导出数据库

将数据库内容导出为 SQL 脚本文件，便于备份或迁移：

sqlite3 test.db .dump > backup.sql  # 将 test.db 导出到 backup.sql

导入数据库

从 SQL 脚本文件恢复数据库内容：

sqlite3 new.db < backup.sql  # 将 backup.sql 导入到 new.db

二、标准 SQL 语句（通用语法）

所有 SQL 语句必须以 ; 结尾，核心操作包括表的创建 / 删除、数据的增删改查（CRUD）。

1. 数据类型

SQLite3 支持的核心数据类型如下，未指定类型时默认为 TEXT：

• INT：整数类型（如年龄、ID）
• TEXT：文本类型（如姓名、描述）
• REAL：浮点数类型（如价格、分数）
• BLOB：二进制类型（如图片、文件）

2. 表结构操作（DDL）

创建表（CREATE TABLE）

语法：CREATE TABLE 表名 (字段1 类型, 字段2 类型, ...);
示例：

-- 简单创建（默认 TEXT 类型）
CREATE TABLE user (id, name, age);
-- 指定类型创建（推荐）
CREATE TABLE user (id INT, name TEXT, age INT);

删除表（DROP TABLE）

语法：DROP TABLE 表名;（删除表结构及所有数据，谨慎使用）
示例：

DROP TABLE user;  # 删除 user 表

3. 数据操作（DML）

1. 插入数据（INSERT INTO）

向表中添加一条或多条数据，支持指定字段或全字段插入。
语法 1（指定字段）：INSERT INTO 表名 (字段1, 字段2, ...) VALUES (值1, 值2, ...);
语法 2（全字段）：INSERT INTO 表名 VALUES (值1, 值2, ...);（值的顺序需与表字段顺序一致）

-- 向 user 表插入数据（指定 id 和 age）
INSERT INTO user (id, age) VALUES (1, 10);
-- 全字段插入（id=3, name="wang", age=11）
INSERT INTO user VALUES (3, "wang", 11);
-- 仅插入 age（其他字段为 NULL）
INSERT INTO user (age) VALUES (12);

2. 查询数据（SELECT）

从表中筛选数据，支持指定列、条件过滤、排序、限制结果数量。
语法：SELECT 列名 FROM 表名 [WHERE 条件] [ORDER BY 列名 排序方式] [LIMIT 数量];

核心参数说明：

• *：表示查询所有列
• WHERE：筛选条件（支持 >, <, =, AND, OR, NOT，以及通配符 % 匹配任意字符、_ 匹配单个字符）
• ORDER BY 列名 ASC/DESC：按指定列排序（ASC 升序，默认；DESC 降序）
• LIMIT 数量：限制返回结果的行数

示例：

-- 查询 user 表所有数据
SELECT * FROM user;
-- 仅查询 id 列
SELECT id FROM user;
-- 查询 age 不小于 30 的数据（NOT age < 30 等价于 age >= 30）
SELECT id, name FROM user WHERE NOT age < 30;
-- 查询 name 包含“三”的用户（% 匹配任意字符）
SELECT * FROM user WHERE name LIKE '%三%';
-- 查询 age 大于 20 或小于 50 的数据，按 age 降序，仅返回前 2 条
SELECT * FROM user WHERE age > 20 OR age < 50 ORDER BY age DESC LIMIT 2;
-- 查询日期在 2018-12-31 到 2022-01-01 之间的数据
SELECT * FROM user WHERE date > '2018-12-31' AND date < '2022-01-01';

3. 修改数据（UPDATE）

更新表中符合条件的数据，必须加 WHERE 条件，否则会修改所有数据。
语法：UPDATE 表名 SET 字段1=值1, 字段2=值2, ... [WHERE 条件];

-- 将 name 为“li”的用户 id 改为 1
UPDATE user SET id = 1 WHERE name = 'li';
-- 将 name 为“li”且 passwd 为“123”的用户 id 改为 1
UPDATE user SET id = 1 WHERE name = "li" AND passwd = "123";
-- 将 name 为“li”或“zhao”的用户 id 改为 2
UPDATE user SET id = 2 WHERE name = "li" OR name = "zhao";

4. 删除数据（DELETE）

删除表中符合条件的数据，不加 WHERE 条件会删除所有数据（表结构保留）。
语法：DELETE FROM 表名 [WHERE 条件];

-- 删除 user 表所有数据（谨慎使用）
DELETE FROM user;
-- 删除 id 为 1 的数据
DELETE FROM user WHERE id = 1;
-- 删除 id=1 且 name 为“zhang”的数据
DELETE FROM user WHERE id = 1 AND name = "zhang";
-- 删除 id=1 或 id=2 的数据
DELETE FROM user WHERE id = 1 OR id = 2;

三、SQLite3 C 语言编程接口

SQLite3 提供 C 语言接口，支持在程序中操作数据库，核心流程为：打开数据库 → 执行操作（增删改查） → 关闭数据库。

1. 环境准备

头文件

需包含 SQLite3 官方头文件：#include <sqlite3.h>

编译链接

编译时需链接 SQLite3 库，添加 -lsqlite3 参数，示例：

gcc test.c -o test -lsqlite3  # 编译 test.c 生成可执行文件 test

2. 核心接口函数

1. 打开数据库（sqlite3_open）

功能：打开指定路径的数据库文件，获取数据库句柄。

int sqlite3_open(const char *path, sqlite3 **db);

• 参数：
  • path：数据库文件路径（如 "./test.db"）
  • db：输出参数，指向数据库句柄的指针（成功后通过该句柄操作数据库）
• 返回值：
  • 成功：0（SQLITE_OK）
  • 失败：非 0（如文件路径错误、权限不足）

2. 关闭数据库（sqlite3_close）

功能：关闭已打开的数据库句柄，释放资源。

int sqlite3_close(sqlite3 *db);

• 参数：
  • db：已打开的数据库句柄
• 返回值：
  • 成功：0（SQLITE_OK）
  • 失败：非 0（如句柄无效、仍有未完成操作）

3. 执行非查询语句（sqlite3_exec）

功能：执行 INSERT、DELETE、UPDATE 等非查询 SQL 语句，支持回调函数（可选）。

int sqlite3_exec(sqlite3 *db, const char *sql, sqlite3_callback callback, void *arg, char **errmsg);

• 参数：
  • db：数据库句柄
  • sql：要执行的 SQL 语句（如 "INSERT INTO user VALUES (4, 'li', 20);"）
  • callback：回调函数（仅执行查询语句时需使用，非查询时设为 NULL）
  • arg：传递给回调函数的参数（无回调时设为 NULL）
  • errmsg：输出参数，存储错误信息（需手动释放内存，避免内存泄漏）
• 返回值：
  • 成功：0（SQLITE_OK）
  • 失败：非 0（错误信息存储在 errmsg 中）

示例（插入数据）：

sqlite3 *db;
char *errmsg = NULL;
// 打开数据库
if (sqlite3_open("./test.db", &db) != SQLITE_OK) {printf("打开数据库失败：%s\n", sqlite3_errmsg(db));return -1;
}
// 执行插入语句
char *sql = "INSERT INTO user VALUES (5, 'zhao', 25);";
if (sqlite3_exec(db, sql, NULL, NULL, &errmsg) != SQLITE_OK) {printf("插入失败：%s\n", errmsg);sqlite3_free(errmsg);  // 释放错误信息内存sqlite3_close(db);return -1;
}
// 关闭数据库
sqlite3_close(db);

4. 执行查询语句（sqlite3_get_table）

功能：执行 SELECT 语句，获取查询结果集（行数、列数、数据）。

int sqlite3_get_table(sqlite3 *db, const char *sql, char ***result, int *nrow, int *ncol, char **errmsg);

• 参数：
  • db：数据库句柄
  • sql：要执行的查询 SQL 语句（如 "SELECT * FROM user;"）
  • result：输出参数，三级指针，存储查询结果（格式：result[0] 为列名，result[1] 开始为数据，按 “行优先” 存储）
  • nrow：输出参数，查询结果的行数（不含列名行）
  • ncol：输出参数，查询结果的列数
  • errmsg：输出参数，存储错误信息（需手动释放）
• 返回值：
  • 成功：0（SQLITE_OK）
  • 失败：非 0（错误信息存储在 errmsg 中）

关键说明：

• 查询结果 result 需通过 sqlite3_free_table(result) 释放，避免内存泄漏。
• 结果集格式示例（假设查询 id, name，返回 2 行数据）：

  plaintext

  result[0] = "id", result[1] = "name"  // 列名
  result[2] = "1",  result[3] = "wang"  // 第一行数据
  result[4] = "2",  result[5] = "li"    // 第二行数据
  

示例（查询数据）：

sqlite3 *db;
char **result;
int nrow, ncol;
char *errmsg = NULL;
// 打开数据库
if (sqlite3_open("./test.db", &db) != SQLITE_OK) {printf("打开失败：%s\n", sqlite3_errmsg(db));return -1;
}
// 执行查询语句
char *sql = "SELECT id, name FROM user;";
if (sqlite3_get_table(db, sql, &result, &nrow, &ncol, &errmsg) != SQLITE_OK) {printf("查询失败：%s\n", errmsg);sqlite3_free(errmsg);sqlite3_close(db);return -1;
}
// 打印结果（先打印列名，再打印数据）
printf("列名：");
for (int i = 0; i < ncol; i++) {printf("%s\t", result[i]);
}
printf("\n数据：\n");
for (int i = 0; i < nrow; i++) {for (int j = 0; j < ncol; j++) {// 数据从 result[ncol] 开始，每行有 ncol 个元素printf("%s\t", result[ncol + i * ncol + j]);}printf("\n");
}
// 释放结果集和数据库资源
sqlite3_free_table(result);
sqlite3_close(db);

3. 编程框架总结

#include <sqlite3.h>
#include <stdio.h>int main() {sqlite3 *db = NULL;char *errmsg = NULL;// 1. 打开数据库if (sqlite3_open("./test.db", &db) != SQLITE_OK) {printf("打开数据库失败：%s\n", sqlite3_errmsg(db));return -1;}// 2. 执行操作（增删改查）// （示例：插入数据）char *sql = "INSERT INTO user (id, name, age) VALUES (6, 'sun', 30);";if (sqlite3_exec(db, sql, NULL, NULL, &errmsg) != SQLITE_OK) {printf("操作失败：%s\n", errmsg);sqlite3_free(errmsg);sqlite3_close(db);return -1;}// 3. 关闭数据库sqlite3_close(db);printf("操作成功！\n");return 0;
}