SQLite数据库C_C++接口（保姆级API应用 1.4W字）（全网最详细介绍，学完必掌握）

news2024/11/23 11:26:44

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sqlite3的C/C++ API应用

前言

SQLite3库安装

API函数

打开、关闭、错误处理

打开

返回值

关闭

错误调试

实际应用

执行SQL（DDL、DML）

API介绍

实际应用

回调函数查询

API介绍

实际应用

全缓冲查询

API介绍

实际应用

字节缓冲查询

API介绍

实际应用

三种查询方式总结

sqlite实现C语言自定义函数封装

sqlite3的C/C++ API应用

前言

对于主键和外键知识点的补充：

  • 主键的值不能重复，一般将自增的字段设置为主键。
    • 主键是用来唯一表示一条数据的值，不能重复的。比如，一条记录包括身份正号，姓名，年龄。身份证号是唯一能确定你这个人的，其他都可能有重复，所以，身份证号薯磨是主键。
  • 外键主要目的是控制存储在外键表中的数据。 使两张表形成关联，外键只能引用外表中的列的值或使用空值。
    • 外键用于与另一张表的关联。是能确定另一张表记录的字段，用于保持数据的一致性。比如，A表中的一个字段，是B表的主键，那他就可以是A表的外键。

SQLite3库安装

在 C/C++ 程序中使用 SQLite 之前，我们需要确保机器上已经有 SQLite 库，这个库提供了C/C++的操作SQLite的编程接口API。

  • 在linux下只需输入安装命令：sudo apt-get install libsqlite3-dev
  • QT下使用SQLite3数据库

https://www.cnblogs.com/tfanalysis/p/4073756.html

  • Windows下：https://www.cnblogs.com/White-strategy-group/p/6360003.html

我使用的是Windows下通过vscode远程SSH访问Linux，因此需要在windows下也安装并添加相应的库文件。

安装前，我们在vscode中添加SQLite的头文件，提示找不到头文件

因此我们需要先定位头文件包含路径

然后到sqlite官网下载源码包（sqlite3的源码）

https://www.cnblogs.com/White-strategy-group/p/6360003.html

解压缩后文件内容如图所示

将三个.h文件添加到之前的includePath中："D:/myinclude/**"

我们先在目录下新建一个sqlite文件夹

然后将头文件添加进来

如果发现添加完之后仍然自动找不到头文件，如下所示

我们需要手动包含具体头文件路径，如："D:\\myinclude\\sqlite3"

我们输入sqlite3发现，可以自动提示补全，则表示库文件添加成功！

API函数

打开、关闭、错误处理

打开

第一个参数为指定要打开的数据库的名字，也包括数据库的路径

第二个参数为一个二级指针，这里的作用相当于文件描述符，它是一个数据库文件指针。传入的是一个一级指针的地址作为输出，给指针的具体指向赋值（定义一个空指针传入过来，最终会给这个指针赋值）（通过操作数据库文件指针就相对于操作数据库）

返回值

SQLite3的C/C++接口函数所有返回值如下:

#define SQLITE_OK 0 /* Successful result */
#define SQLITE_ERROR 1 /* SQL error or missing database */
#define SQLITE_INTERNAL 2 /* An internal logic error in SQLite */
#define SQLITE_PERM 3 /* Access permission denied */
#define SQLITE_ABORT 4 /* Callback routine requested an abort */
#define SQLITE_BUSY 5 /* The database file is locked */
#define SQLITE_LOCKED 6 /* A table in the database is locked */
#define SQLITE_NOMEM 7 /* A malloc() failed */
#define SQLITE_READONLY 8 /* Attempt to write a readonly database */
#define SQLITE_INTERRUPT 9 /* Operation terminated by sqlite_interrupt() */
#define SQLITE_IOERR 10 /* Some kind of disk I/O error occurred */
#define SQLITE_CORRUPT 11 /* The database disk image is malformed */
#define SQLITE_NOTFOUND 12 /* (Internal Only) Table or record not found */
#define SQLITE_FULL 13 /* Insertion failed because database is full */
#define SQLITE_CANTOPEN 14 /* Unable to open the database file */
#define SQLITE_PROTOCOL 15 /* Database lock protocol error */
#define SQLITE_EMPTY 16 /* (Internal Only) Database table is empty */
#define SQLITE_SCHEMA 17 /* The database schema changed */
#define SQLITE_TOOBIG 18 /* Too much data for one row of a table */
#define SQLITE_CONSTRAINT 19 /* Abort due to contraint violation */
#define SQLITE_MISMATCH 20 /* Data type mismatch */
#define SQLITE_MISUSE 21 /* Library used incorrectly */
#define SQLITE_NOLFS 22 /* Uses OS features not supported on host */
#define SQLITE_AUTH 23 /* Authorization denied */
#define SQLITE_ROW 100 /* sqlite_step() has another row ready */
#define SQLITE_DONE 101 /* sqlite_step() has finished executing */

关闭

错误调试

返回错误信息

返回值错误码

实际应用

#include <stdio.h>
#include <sqlite3.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    sqlite3 *db;
    int ret = sqlite3_open(argv[1],&db);

    if(ret != SQLITE_OK)
    {
        printf("sqlite3 open:%s\n",sqlite3_errmsg(db));
        exit(-1);
    }

    printf("sqlite open db successfully!\n");

    sqlite3_close(db);
    return 0;
}

编译的时候，不能直接编译

我们需要像使用POSIX库一样，手动链接sqlite3库

运行结果：

但是该函数有个bug，即使不传任何参数，也不会报错

因此最好添加一个命令行传参判断

#include <stdio.h>
#include <sqlite3.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    if(argc != 2)
    {
        printf("Please input db name!\n");
        exit(-1);
    }

    sqlite3 *db;
    int ret = sqlite3_open(argv[1],&db);

    if(ret != SQLITE_OK)
    {
        printf("sqlite3 open:%s\n",sqlite3_errmsg(db));
        exit(-1);
    }

    printf("sqlite open db successfully!\n");

    sqlite3_close(db);
    return 0;
}

执行SQL（DDL、DML）

API介绍

执行SQL语句函数，该函数一共有5个参数

参数1：数据库文件句柄

参数2：要执行的SQL语句

参数3：回调函数，传入一个函数指针（这里的sqlite_callback callback中的sqlite_callback是通过函数指针重命名的，如下图所示）。注：回调函数只对SQL查询语句有效。当指定的是一个非查询操作，该参数应该置为NULL，否则即使传入了回调函数，回调函数也不会被执行。

参数4：回调函数的参数

参数5：保存执行SQL后的错误信息，传入的是一级指针的地址

实际应用

我们首先创建一个学生表，其中我们对错误检查进行了二次封装

#include <stdio.h>
#include <sqlite3.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

void print_error(int ret, char *err, sqlite3 *db)
{
    if(ret != SQLITE_OK)
    {
        printf("%s:%s\n",err,sqlite3_errmsg(db));
        exit(-1);
    }
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    if(argc != 2)
    {
        printf("Please input db name!\n");
        exit(-1);
    }

    sqlite3 *db;
    char *errmsg;
    char sql[1024] = {0};
    int ret = sqlite3_open(argv[1],&db);

    print_error(ret,"sqlite open",db);

    printf("sqlite open db successfully!\n");

    strcpy(sql,"create table student(id integer primary key, name text, age integer)");
    
    ret = sqlite3_exec(db,sql,NULL,NULL,&errmsg);

    print_error(ret,"sqlite exec create table",db);

    printf("create table successfully\n");

    sqlite3_close(db);
    return 0;
}

然后通过键盘输入的方式往表里插入三条数据

#include <stdio.h>
#include <sqlite3.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

void print_error(int ret, char *err, sqlite3 *db)
{
    if(ret != SQLITE_OK)
    {
        printf("%s:%s\n",err,sqlite3_errmsg(db));
        exit(-1);
    }
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    if(argc != 2)
    {
        printf("Please input db name!\n");
        exit(-1);
    }

    sqlite3 *db;
    char *errmsg;
    char sql[1024] = {0};

    int id;
    char name[20];
    int age;

    int ret = sqlite3_open(argv[1],&db);

    print_error(ret,"sqlite open",db);

    printf("sqlite open db successfully!\n");

    strcpy(sql,"create table if not exists student(id integer primary key, name text, age integer)");
    
    ret = sqlite3_exec(db,sql,NULL,NULL,&errmsg);

    print_error(ret,"sqlite exec create table",db);

    printf("create table successfully\n");

    //插入3行数据：id,name,age 键盘输入
    for(int i=0;i<3;i++)
    {
        printf("Please input id:\n");
        scanf("%d",&id);

        printf("Please input name:\n");
        scanf("%s",name);

        printf("Please input age:\n");
        scanf("%d",&age);

        //sql:insert into student(id,name,age)values();
        //sprint();写入到字符串 fprintf();写入到文件
        memset(sql,0,sizeof(sql));
        sprintf(sql,"insert into student(id,name,age)values(%d,'%s',%d)",id,name,age);
        ret = sqlite3_exec(db,sql,NULL,NULL,&errmsg);
        print_error(ret,"sqlite exec create table",db);
    }

    sqlite3_close(db);
    return 0;
}

如果我们想要删除zhangsan的数据，可以使用如下

#include <stdio.h>
#include <sqlite3.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#define DELETE_DATA 1
#define INSERT_DATA 0
void print_error(int ret, char *err, sqlite3 *db)
{
    if(ret != SQLITE_OK)
    {
        printf("%s:%s\n",err,sqlite3_errmsg(db));
        exit(-1);
    }
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    if(argc != 2)
    {
        printf("Please input db name!\n");
        exit(-1);
    }

    sqlite3 *db;
    char *errmsg;
    char sql[1024] = {0};

    int id;
    char name[20];
    int age;

    int ret = sqlite3_open(argv[1],&db);

    print_error(ret,"sqlite open",db);

    printf("sqlite open db successfully!\n");

    strcpy(sql,"create table if not exists student(id integer primary key, name text, age integer)");
    
    ret = sqlite3_exec(db,sql,NULL,NULL,&errmsg);

    print_error(ret,"sqlite exec create table",db);

    printf("create table successfully\n");

#if INSERT_DATA
    //插入3行数据：id,name,age 键盘输入
    for(int i=0;i<3;i++)
    {
        printf("Please input id:\n");
        scanf("%d",&id);

        printf("Please input name:\n");
        scanf("%s",name);

        printf("Please input age:\n");
        scanf("%d",&age);

        //sql:insert into student(id,name,age)values();
        //sprint();写入到字符串 fprintf();写入到文件
        memset(sql,0,sizeof(sql));
        sprintf(sql,"insert into student(id,name,age)values(%d,'%s',%d)",id,name,age);
        ret = sqlite3_exec(db,sql,NULL,NULL,&errmsg);
        print_error(ret,"sqlite exec create table",db);
    }
#endif

#if DELETE_DATA
    printf("Please input who do you want to delete:\n");
    memset(sql,0,sizeof(sql));
    memset(name,0,sizeof(name));
    scanf("%s",name);
    sprintf(sql,"delete from student where name = '%s'",name);
    ret = sqlite3_exec(db,sql,NULL,NULL,&errmsg);
    print_error(ret,"sqlite exec delete data",db);
#endif
    sqlite3_close(db);
    return 0;
}

注：SQLite库提供的是原生态的接口，我们可以对其进行二次封装，像之前错误检查那样，对sqlite3_exec要执行的SQL语句，进行封装，避免代码的冗余。

回调函数查询

API介绍

每查询到一条结果就会回调一次这个函数，通过一行行缓冲数据，每次缓冲一行。

参数1：传入的参数

参数2：保存查询到的结果每一行中列的个数

参数3：保存查询到数据中每一列的值，用一个指针数组（保存指针的数组，本质是数组）来接

参数4：保存每一列的字段名字，用一个指针数组来接

实际应用

以打印查询到的结果每行列数为例：如果回调函数不加return 0;，那么将只执行一次

将上return 0;，才可以执行全部

如果想要打印查询到的每一列结果

再加上每一列相应的字段名

注意：对于外部传入回调函数的参数是无法修改的（具体原因可能是由于内部机制）

如：我们传入一个flag变量，然后出函数打印结果

我们在回调函数内对flag进行++

但出函数之后，值仍是0

如果查询不到结果，将会什么信息也不会输出

我们可以通过定义一个全局变量标志位进行判断，是否查询到数据

#include <stdio.h>
#include <sqlite3.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int flag=0;

void print_error(int ret, char *err, sqlite3 *db)
{
    if(ret != SQLITE_OK)
    {
        printf("%s:%s\n",err,sqlite3_errmsg(db));
        exit(-1);
    }
    printf("%s:successfully!\n",err);
}

int my_sqlite_callback(void *para,int columnCount,char **columnValue,char**columnName)
{
    printf("columnCount = %d\n", columnCount);
    flag=1;
    for(int i = 0; i < columnCount;i++)
    {
        printf("%s:%s|",columnName[i],columnValue[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    if(argc != 2)
    {
        printf("Please input db name!\n");
        exit(-1);
    }

    sqlite3 *db;
    char *errmsg;
    char sql[1024] = {0};

    int ret = sqlite3_open(argv[1],&db);

    print_error(ret,"sqlite open",db);

    printf("sqlite open db successfully!\n");


    strcpy(sql,"select * from student where name = 'zhangsan'");
    sqlite3_exec(db,sql,my_sqlite_callback,NULL,&errmsg);
    print_error(ret,"select",db);
    if(flag==0)
    {
        printf("The data queried is empty!\n");
    }
    sqlite3_close(db);
    return 0;
}

全缓冲查询

API介绍

与sqlite_exec不同，sqlite3_get_table是专门用于查询数据的，通过一次性将所有查询到的数据缓冲起来

参数1：数据库文件句柄

参数2：数据库SQL语句

参数3：三维指针，用于保存查询到的结果

参数4：查询到的结果总共的行数

参数5：查询到的结果总共的列数

参数6：保存查询出错的信息

以三维指针为例，我们可以创建一个变相的二维数组：

可以想象创建一个长方体

char ***result;

result = (char***)malloc(sizeof(char**)*4);创建四个存储空间

*result = (char**)malloc(sizeof(char*)*4);每个存储空间里再创建四个存储空间

**result = (char*)malloc(sizeof(char)*4);每个存储空间里再创建一个字符串数组

最终在逻辑上形成16个连续的存储空间（物理上不连续）

我们可以通过三次for循环来创建

但访问方式仍是一维数组的访问方式，因为通过指针创建的空间，本质还是链式的，不是真正的多维数组

实际应用

实际使用时，我们需要定义一个二维指针，将它的地址作为参数传入，查询到的数据都将保存在二维指针中

发现打印是从字段开始打印的，最后少了一行数据，这是因为保存的数据包括了字段那一行，但是返回的行数nrow只算了实际数据的行数

因此需要改正如下：

这样输出的结果就是正确的了

最后一定要记得调用释放空间函数sqlite3_free_table，因为库函数sqlite3_get_table的内部分配了堆区空间

全缓冲查询程序如下：

#include <stdio.h>
#include <sqlite3.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

void print_error(int ret, char *err, sqlite3 *db)
{
    if(ret != SQLITE_OK)
    {
        printf("%s:%s\n",err,sqlite3_errmsg(db));
        exit(-1);
    }
    printf("%s:successfully!\n",err);
}


int main(int argc, char const *argv[])
{
    if(argc != 2)
    {
        printf("Please input db name!\n");
        exit(-1);
    }

    sqlite3 *db;
    char *errmsg;
    char sql[1024] = {0};

    int ret = sqlite3_open(argv[1],&db);

    print_error(ret,"sqlite open",db);

    printf("sqlite open db successfully!\n");

    char **result;
    int nrow;
    int ncolumn;
    strcpy(sql,"select * from student");
    ret = sqlite3_get_table(db,sql,&result,&nrow,&ncolumn,&errmsg);
    print_error(ret,"select",db);

    for(int i = 1; i<=nrow; i++)
    {
        for(int j = 0; j < ncolumn; j++)
        {
            printf("%s|",result[i*ncolumn+j]);
        }
        printf("\n");
    }

    sqlite3_free_table(result);
    sqlite3_close(db);
    return 0;
}

字节缓冲查询

API介绍

sqlite3_prepare

作用：把SQL语句转成字节码，由后面的执行函数去执行，将查询到的数据做字节缓冲

参数1：数据库文件句柄

参数2：SQL语句

参数3：SQL语句的最大字节数，一般设为-1

参数4：Statement句柄，即字节序句柄

参数5：SQL语句无用部分的指针，一般设为NULL

字节缓冲查询还涉及到了以下函数：

  • sqlite3_step：从第一行开始查询，每次查询一行，每调用一次该函数会继续查询下一行数据，数据不为空则返回SQLITE_ROW

  • sqlite3_column_count：获取结果的列数

  • sqlite3_column_text：获取程序的结果当前行中每一列的数据

  • sqlite3_finalize：用于销毁字节序句柄

实际应用

#include <stdio.h>
#include <sqlite3.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

void print_error(int ret, char *err, sqlite3 *db)
{
    if(ret != SQLITE_OK)
    {
        printf("%s:%s\n",err,sqlite3_errmsg(db));
        exit(-1);
    }
    printf("%s:successfully!\n",err);
}


int main(int argc, char const *argv[])
{
    if(argc != 2)
    {
        printf("Please input db name!\n");
        exit(-1);
    }

    sqlite3 *db;
    char *errmsg;
    char sql[1024] = {0};

    int ret = sqlite3_open(argv[1],&db);

    print_error(ret,"sqlite open",db);

    printf("sqlite open db successfully!\n");

    
    int rc,i,j;
    int ncolumn;
    sqlite3_stmt *stmt;
    strcpy(sql,"select * from student");

    rc = sqlite3_prepare(db,sql,-1,&stmt,NULL);
    if(rc)
    {
        printf("query fail!\n");
    }
    else
    {
        printf("query success!\n");
        rc = sqlite3_step(stmt);//查询成功，则返回值rc==SQLITE_ROW
        ncolumn = sqlite3_column_count(stmt);//获取列数
        while(rc == SQLITE_ROW)
        {
            for(i = 0;i<ncolumn;i++)
            {
                printf("%s|",sqlite3_column_text(stmt,i));//获取每一列的数据
            }
            printf("\n");
            rc = sqlite3_step(stmt);//继续获取下一行数据
        }
    }
    sqlite3_finalize(stmt);
    sqlite3_close(db);
    return 0;
}

三种查询方式总结

回调函数查询内存开销小，但查询效率相对较低；全缓冲查询的查询效率高，但是内存消耗大；字节缓冲查询兼具查询效率和低开销。（优先使用第三种查询方法）

sqlite实现C语言自定义函数封装

由于数据库提供的API接口过于复杂，使用的过程顺序也很繁琐，所以对于原生态的API在实际工作开发中，会进行一层封装，减少调用传参，减少调用次数，增加代码可读性，提高开发效率。

可封装如下：包括创建数据库、建表、插入数据、查询数据、删除数据

database.h

#ifndef _DATABASE_H_
#define _DATABASE_H_
 
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <libgen.h>
#include <sqlite3.h>
 
extern int open_database(sqlite3 **db,char *database_name);
extern int create_table(sqlite3 **db,char *table_name,char *table_attribute);
extern int insert_data(sqlite3 **db,char *table_name,char *attr,char *msg);
extern int query_data(sqlite3 **db,char ***azResult,char *table_name);
extern int delete_data(sqlite3 **db,char *table_name);
 
#endif

 database.c

#include "database.h"
 
char            sql[128];
char            *zErrMsg=NULL;
int             nrow=0;
int             ncolumn = 0;
 
 
int open_database(sqlite3 **db,char *database_name)
{
        int             len;
 
        len = sqlite3_open(database_name,db);
        if(len)
        {
                printf("Open database name %s failure.\n",database_name);
                sqlite3_close(*db);
                return -1;
        }
        printf("Open a sqlite3 database name %s successfully!\n",database_name);
 
        return 0;
}
 
int create_table(sqlite3 **db,char *table_name,char *table_attribute)
{
 
 
        snprintf(sql,sizeof(sql),"CREATE TABLE %s(%s);",table_name,table_attribute);
        //log_info("sql=%s\n",sql);
 
        //sql="CREATE TABLE test(TEST CHAR(100));";
 
        if(sqlite3_exec(*db,sql,NULL,NULL,&zErrMsg)!=SQLITE_OK)
        {
                printf("Table %s already exist\n",table_name);
        }
        else
        {
                printf("Create table %s successfully\n",table_name);
        }
 
}
 
int insert_data(sqlite3 **db,char *table_name,char *attr,char *msg)
{
        snprintf(sql,sizeof(sql),"INSERT INTO %s(%s) VALUES('%s');",table_name,attr,msg);   //插入数据
 
        if(sqlite3_exec(*db,sql,NULL,NULL,&zErrMsg)!=SQLITE_OK)
        {
                sqlite3_close(*db);
                printf("Insert %s to table %s failure:%s\n",msg,table_name,strerror(errno));
                return -1;
        }
        printf("Insert %s to table %s successfully\n",msg,table_name);
 
        return 0;
}
 
 
int query_data(sqlite3 **db,char ***azResult,char *table_name)
{
        snprintf(sql,sizeof(sql),"select *from %s;",table_name);
        //sql="select *from test";
 
        if(sqlite3_get_table(*db,sql,azResult,&nrow,&ncolumn,&zErrMsg)!=SQLITE_OK)
        {
                sqlite3_close(*db);
                printf("Select *from %s failure\n",table_name);
                return -1;
        }
        printf("There are %d pieces of data in table %s\n",nrow,table_name);
 
        return nrow;
}
 
int delete_data(sqlite3 **db,char *table_name)
{
        snprintf(sql,sizeof(sql),"delete from %s;",table_name);
        //sql="delete from test";
 
        if(sqlite3_exec(*db,sql,NULL,NULL,&zErrMsg)!=SQLITE_OK)
        {
                sqlite3_close(*db);
                printf("Delete from %s failure\n",table_name);
                return -1;
        }
        printf("Delete data from table %s successfully!\n",table_name);
 
        return 0;
}

test_database.c

#include "database.h"
 
 
int main(void)
{
        sqlite3 *db;
        char    **azResult=NULL;
 
        if( open_database(&db,"test.db")<0 )
                return -1;
 
        if( create_table(&db,"test","TEST CHAR(100)")<0 )
                return -2;
 
        if( insert_data(&db,"test","TEST","Test nihao")<0 )
                return -3;
 
        if( query_data(&db,&azResult,"test")<0 )
                return -4;
 
        if( delete_data(&db,"test")<0 )
                return -5;
 
        if( query_data(&db,&azResult,"test")<0 )
                return -6;
 
        return 0;
}

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