Day38 SQLite数据库 C 语言接口

day38 SQLite数据库 C 语言接口

1. 数据库基础概念

1.1 数据库分类

• 大型数据库：Oracle
• 中型数据库：MySQL、MSSQL
• 小型数据库：SQLite、DBII、powdb

1.2 常用名词

• DB：数据库（Database），用于数据的存储、查询和更新
• DBMS：数据库管理系统
• MIS：管理信息系统
• OA：办公自动化

1.3 关系型数据库

• SQL：Structured Query Language（结构化查询语言）
• 分类：
  • DDL：Data Definition Language（数据定义语言），用于建表等
  • DML：Data Manipulation Language（数据操作语言），用于新增、修改、删除数据
  • DQL：Data Query Language（数据查询语言），用于查询数据

2. SQLite 特点

SQLite 是一种嵌入式数据库系统，具有以下特点：

• 开源：使用 C 语言开发
• 轻量级：代码量约 1 万行，总大小在 10M 以内
• 无需安装：绿色软件，无需复杂安装过程
• 文件型数据库：数据存储在单一文件中，便于移动
• 容量限制：最大支持 2TB 的数据容量
• 平台兼容：可在多种操作系统上运行

3. SQLite 安装与基本使用

3.1 安装方法

在线安装（Ubuntu/Debian 系统）

sudo apt-get install sqlite3          # 安装 SQLite 命令行工具
sudo apt-get install libsqlite3-dev   # 安装开发库（包含头文件和静态库）

验证安装

sqlite3 --version  # 查看版本信息
sqlite3 --help     # 查看帮助信息

编译 C 程序

gcc test.c -lsqlite3 -lpthread  # 链接 SQLite 库和线程库

3.2 基本使用

启动 SQLite

sqlite3 xxx.db  # 用 SQLite 打开或创建名为 xxx.db 的数据库文件

• 成功启动后会显示 sqlite> 提示符
• 退出命令：.q 或 .exit
• 如果出现 ...> 提示符，表示命令未结束，需要输入 ; 结束命令

创建数据库

touch test.db       # 创建空数据库文件
sqlite3 test.db     # 用 SQLite 打开该文件

3.3 系统维护命令（以 . 开头）

命令	功能
.database	列出当前数据库及其关联的文件路径
.tables	列出当前数据库中的所有表
.schema [表名]	显示指定表的结构（CREATE 语句）
.dump [表名]	导出数据库或指定表的 SQL 语句
.databases	列出已附加的数据库名称及其文件路径
.headers on/off	开启/关闭查询结果的列标题显示
.exit	退出 SQLite 程序

数据库导入导出

# 导出数据库
sqlite3 test.db .dump > backup.sql# 导入数据库
sqlite3 new.db < backup.sql

4. SQL 基本语法

4.1 DDL（数据定义语言）

创建表

-- 创建表（默认字段类型为 TEXT）
CREATE TABLE user(id, name, age);-- 创建指定字段类型的表
CREATE TABLE user(id INT, name CHAR, age INT);

• SQLite 支持的数据类型：INT、TEXT、REAL、BLOB
• 默认类型是 TEXT

删除表

DROP TABLE user;  -- 删除 user 表

4.2 DML（数据操作语言）

插入数据

-- 插入指定字段的数据
INSERT INTO user(id, age) VALUES(1, 10);-- 插入完整记录
INSERT INTO user VALUES(3, "wang", 11);-- 只插入部分字段
INSERT INTO user(age) VALUES(12);

更新数据

-- 修改指定条件的数据
UPDATE user SET id = 1 WHERE name = 'li';
UPDATE user SET id = 1 WHERE name = "li" AND passwd = "123";
UPDATE user SET id = 2 WHERE name = "li" OR name = "zhao";

删除数据

-- 删除表中所有数据
DELETE FROM user;-- 删除满足条件的数据
DELETE FROM user WHERE id = 1;
DELETE FROM user WHERE id = 1 AND name = "zhang";
DELETE FROM user WHERE id = 1 OR id = 2;

4.3 DQL（数据查询语言）

基本查询

-- 查询所有数据
SELECT * FROM user;-- 查询指定字段
SELECT id FROM user;
SELECT id, name FROM user;

条件查询

-- 带 WHERE 条件的查询
SELECT * FROM user WHERE NOT age < 30;
SELECT * FROM user WHERE name LIKE '三一';  -- 使用通配符 % 和 _-- 排序查询
SELECT * FROM user ORDER BY id;          -- 升序排序
SELECT * FROM user ORDER BY id DESC;     -- 降序排序-- 限制结果数量
SELECT * FROM user LIMIT 2;              -- 只返回前 2 条记录
SELECT * FROM user WHERE age > 20 OR age < 50 ORDER BY age DESC LIMIT 2;

5. SQLite C 语言接口

5.1 开发环境准备

• 头文件：#include <sqlite3.h>
• 编译链接：gcc test.c -lsqlite3 -lpthread

5.2 核心 API 函数

5.2.1 打开数据库

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

• 功能：打开指定路径的数据库文件，如果不存在则创建
• 参数：
  • path：数据库文件路径
  • db：数据库连接句柄的指针
• 返回值：成功返回 SQLITE_OK (0)，失败返回错误码

5.2.2 关闭数据库

int sqlite3_close(sqlite3 *db);

• 功能：关闭指定的数据库连接
• 参数：db - 要关闭的数据库连接
• 返回值：成功返回 SQLITE_OK (0)，失败返回错误码

5.2.3 执行 SQL 语句

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

• 功能：执行 SQL 语句（INSERT、UPDATE、DELETE 等非查询语句）
• 参数：
  • db：数据库连接
  • sql：要执行的 SQL 语句
  • fun：回调函数（用于处理查询结果）
  • arg：传递给回调函数的参数
  • errmsg：错误信息指针
• 返回值：成功返回 SQLITE_OK (0)，失败返回错误码

5.3 回调函数

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;
}

• 功能：处理查询结果
• 参数：
  • NotUsed：用户自定义参数
  • argc：结果列数
  • argv：结果数据数组
  • azColName：列名数组
• 返回值：0 表示正常处理

5.4 完整示例代码

// 01 引入标准输入输出库，用于printf、fprintf等输入输出函数
#include <stdio.h>
// 02 引入SQLite3库，包含SQLite数据库操作的相关函数和定义
#include <sqlite3.h>// 04 定义回调函数，用于处理sqlite3_exec执行SQL查询后的结果
// 参数说明：
// - NotUsed：用户传递的参数（此处未使用）
// - argc：查询结果的列数
// - argv：存储查询结果的数据数组，每个元素对应一列的值
// - azColName：存储查询结果的列名数组
static int callback(void *NotUsed, int argc, char **argv, char **azColName){int i;// 06 循环遍历每一列数据for(i=0; i<argc; i++){// 07 打印列名和对应的值，若值为NULL则显示"NULL"printf("%s = %s\n", azColName[i], argv[i] ? argv[i] : "NULL");}// 09 每一行数据打印完后换行分隔printf("\n");// 10 回调函数返回0，表示正常处理return 0;
}// 13 主函数，程序入口
int main(int argc, char **argv){sqlite3 *db;          // 14 SQLite数据库连接句柄char *zErrMsg = 0;    // 15 用于存储错误信息的指针int rc;               // 16 用于存储函数执行结果的返回码// 18 检查命令行参数数量是否正确（需要传入数据库文件名和SQL语句）if( argc!=3 ){// 19 若参数不正确，打印用法提示fprintf(stderr, "Usage: %s DATABASE SQL-STATEMENT\n", argv[0]);return(1);}// 22 打开指定的SQLite数据库文件，若文件不存在则创建rc = sqlite3_open(argv[1], &db);// 23 检查数据库是否成功打开if( rc ){// 24 打印打开数据库失败的错误信息fprintf(stderr, "Can't open database: %s\n", sqlite3_errmsg(db));sqlite3_close(db);  // 25 关闭数据库连接return(1);          // 26 返回错误码}// 28 执行指定的SQL语句，查询结果由callback函数处理// 参数依次为：数据库连接、SQL语句、回调函数、传递给回调的参数、错误信息指针rc = sqlite3_exec(db, argv[2], callback, 0, &zErrMsg);// 29 检查SQL语句是否执行成功if( rc!=SQLITE_OK ){// 30 打印SQL执行错误信息fprintf(stderr, "SQL error: %s\n", zErrMsg);sqlite3_free(zErrMsg);  // 31 释放错误信息占用的内存}sqlite3_close(db);  // 33 关闭数据库连接return 0;           // 34 程序正常结束
}

运行示例

# 创建数据库并插入数据
./a.out test.db "CREATE TABLE user(id INT, name TEXT, age INT);"
./a.out test.db "INSERT INTO user VALUES(1, '张三', 15);"# 查询数据
./a.out test.db "SELECT * FROM user;"

理想输出结果：

id = 1
name = 张三
age = 15

5.5 简单数据库操作示例

#include <stdio.h>
#include <sqlite3.h>// 主函数，程序入口点
int	main(int argc, char **argv)
{// 声明SQLite数据库连接指针，初始化为NULLsqlite3* db = NULL;// 声明错误信息字符串指针，用于存储SQL操作的错误信息char *errmsg = NULL;// 声明返回值变量，用于接收SQLite函数的执行结果int ret;// 打开指定的SQLite数据库文件（./aaa.db）// 如果文件不存在，SQLite会自动创建该数据库文件ret = sqlite3_open("./aaa.db", &db);// 检查数据库是否成功打开if(SQLITE_OK != ret){// 输出打开数据库失败的错误信息fprintf(stderr, "sqlite3_open %s\n", sqlite3_errstr(ret));// 关闭数据库连接sqlite3_close(db);// 程序异常退出，返回1return 1;}// 定义要执行的SQL插入语句：向user表中插入一条记录char sql_cmd[] = "INSERT INTO user VALUES(11, 'li1si', 20);";// 执行SQL语句// 参数说明：数据库连接、SQL命令、回调函数（NULL表示不需要）、// 回调函数参数（NULL）、错误信息指针ret = sqlite3_exec(db, sql_cmd, NULL, NULL, &errmsg);// 检查SQL语句是否执行成功if(SQLITE_OK != ret){// 输出执行SQL失败的错误信息，包括具体的SQL命令和错误描述fprintf(stderr, "sqlite3_exec sql_cmd:[%s] %s\n", sql_cmd, errmsg);// 释放错误信息所占用的内存sqlite3_free(errmsg);// 关闭数据库连接sqlite3_close(db);// 程序异常退出，返回1return 1;}// 关闭数据库连接sqlite3_close(db);// 程序正常退出，返回0return 0;
}

6. 总结回顾

6.1 数据库基本操作

• .help：显示帮助信息
• .database：显示数据库文件名
• .tables：查看数据库中的表
• .header on：打开表头显示
• .schema：显示表结构
• .q：退出数据库

6.2 SQL 语句

• INSERT：插入数据

  INSERT INTO 表名 VALUES('值1', '值2', '值3', ...);
  

• SELECT：查询数据

  SELECT 列名 FROM 表名;
  SELECT 列名 FROM 表名 WHERE 条件;
  -- 条件示例：id > 10, name LIKE '三_', '%' 匹配0到任意多个字符，'_' 匹配一个字符
  

• UPDATE：更新数据

  UPDATE 表名 SET 字段 = 值 WHERE 条件;
  

• DELETE：删除数据

  DELETE FROM 表名 WHERE 条件;
  

6.3 C 语言编程接口

• sqlite3_open()：打开数据库
• sqlite3_exec()：执行 SQL 语句
• sqlite3_close()：关闭数据库

SQLite 提供了简单而强大的数据库功能，特别适合嵌入式系统和小型应用程序。通过 C 语言接口，可以方便地在程序中集成数据库功能，实现数据的持久化存储和高效查询。