SQLite数据库（数据库和链表双向转换）

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SQLite数据库

SQLite数据库

一、SQLite简介

轻量化，易用的嵌入式数据库，用于设备端的数据管理，可以理解成单点的数据库。传统服务器型数据
库用于管理多端设备，更加复杂。

1、SQLite和MySQL

SQLite是一个无服务器的数据库，是自包含的。这也称为嵌入式数据库，这意味着数据库引擎作为
应用程序的一部分运行。
MySQL需要运行服务器，MySQL将需要客户端和服务器架构通过网络进行交互。

数据库	优点	缺点
SQLite	基于文件，易于设置和使用适合基础开发和测试，轻松携带使用标准SQL语法，进行微小修改使用方便	缺乏用户管理和安全功能，不容易扩展，不适合大数据库无法定制
MySQL	使用方便，提供了许多与数据库相关的功能良好的安全功能易于扩展，适用于大型数据库。提供良好的速度和性能提供良好的用户管理和多种访问控制	需要一些技术专业知识来设置与传统SQL相比，语法略有不同

2、基于嵌入式的数据库

基于嵌入式的数据库主要有：SQLite，Firebird，Berkeley DB，eXtremeDB

Firebird 是关系型数据库，功能强大，支持存储过程，SQL兼容等
SQLite 关系型数据库，体积小，支持ACID事务
Berkeley DB 并没有数据库服务器的概念，他的程序直接链接到应用程序中
eXtremeDB 是内存数据库，运行效率高

二、SQLite数据库安装

安装方式一：

sudo apt-get -y install sqlite

安装方式二：

https://www.sqlite.org/download.html

在这里插入图片描述

把下载的文件sqlite-autoconf-3390000.tar.gz上传到开发板
tar xvf sqlite-autoconf-3390000.tar.gz 解压
cd sqlite-autoconf-3390000 进入文件夹
./configure --prefix=/usr/local 配置安装路径在/usr/local
make 编译//比较久10分钟
sudo make install 安装

在这里插入图片描述

如上图，安装成功过，运行sqlite3 进入SQL命令操作流程

三、SQLite的常用命令

1、创建一个数据库

方式一：

sqlite3 //进入数据库
.open test.db //打开（创建）一个名为test的数据库
.quit//退出数据库
数据库退出后在命令当前路径创建数据库test.db

方式二：

sqlite3 test.db //在命令运行当前窗口创建（打开）数据库test.db
.databases //列出当前打开的数据库
.quit //退出

2、创建一张表格

create table stu(id Integer,name char,score Integer);
//创建一个叫stu的表，内容包括id，name，和score

3、插入一条记录

给stu中的值赋值：
insert into stu values(106,'huang',99);
//id = 106,name = huang,score = 99
insert into stu values(101,"gang",100);// ''和""都行
//id = 101,name = gang,score = 100
insert into stu(name,score) values("huanggang",98); //插入部分字段内容

4、查看数据库的记录

.schema stu;//显示指定表的结构（列、数据类型等）。
select * from stu; //查询所有字段的结果
select name,score from stu; //查询数据库中部分字段的内容

5、删除一条记录

delete from stu where id = 101;//删除id = 101的这一项内容

6、更改一条记录

update stu set name = 'huangg' where id = 106;//将id = 106中呢name修改成'huangg'

7、删除一张表

drop table stu;//将名为stu的表删除

8、增加一列

alter table stu add column sex char;//在stu的表中增加一列内容sex

四、SQLite的编程操作

1、SQLite数据库相关API

带有数据库相关API函数编译时要加上 -l sqlite3

（1）头文件

#include <sqlite3.h>

（2）sqlite3_open()

sqlite3_open 函数是 SQLite API 中用于打开或创建 SQLite 数据库的 C 语言函数。

int sqlite3_open( const char *filename,sqlite3 **ppDb);
//返回值：如果成功打开数据库连接，返回 SQLITE_OK（通常为 0）。如果发生错误，返回相应的错误代码。

参数说明：

filename：指向以 UTF-8 编码的字符串，表示要打开的数据库文件的路径。如果文件不存在，SQLite 将尝试创建它。
ppDb：一个指向 sqlite3 指针的指针，用于存储新创建的数据库连接句柄。即使发生错误，该参数也会被更新，除非是因为内存分配失败导致无法创建 sqlite3 对象。

（3）sqlite3_close()

sqlite3_close函数用于关闭一个打开的 SQLite 数据库连接。

int sqlite3_close(sqlite3 *db);//db：指向 sqlite3 结构的指针，表示要关闭的数据库连接。
//返回值：SQLITE_OK（通常为 0）表示成功关闭连接。错误返回SQLite 错误代码。

（4）sqlite3_errmsg()

sqlite3_errmsg函数用于获取最近一次 SQLite 操作的错误消息。

const char *sqlite3_errmsg(sqlite3 *db);//db：指向 sqlite3的指针，表示已打开的数据库连接。
//返回一个指向错误消息字符串的指针，该字符串描述了调用 SQLite 函数时发生的任何错误。

在这里插入图片描述

（5）sqlite3_exec()

sqlite3_exec是 SQLite 库中的一个便捷函数，它封装了多个任务，用于执行 SQL 语句并可通过回调函数接口收集返回数据。

int sqlite3_exec(
  sqlite3 *db,            // 数据库连接句柄
  const char *sql,        // 要执行的 SQL 语句
  int (*callback)(void*, int, char **, char **), // 回调函数
  void *,                // 给回调函数传的参数
  char **errmsg           // 错误信息
);
//返回值：SQLITE_OK（通常为 0）表示执行成功。其他值表示发生错误。

参数说明：

db：指向 sqlite3 结构的指针，表示已打开的数据库连接。
sql：指向包含要执行的 SQL 语句的零结尾字符串的指针。
callback：每成功执行一次 SQL 语句，就执行一次此回调函数。如果 SQL 语句不是一个查询（例如 INSERT、UPDATE 或 DELETE），则此参数可以设置为 NULL。
**void ***：这是传递给回调函数的用户定义参数，对应于 sqlite3_exec 函数的第四个参数。
errmsg：如果提供了这个参数，并且函数返回了错误（非 SQLITE_OK），则错误信息将被存储在这个参数指向的位置。调用者应该在处理完错误消息后使用 sqlite3_free 释放这个指针。

其中回调函数callback要注意的是:

回调函数应该返回一个整数，一般是return 0。通常，返回 SQLITE_OK（值为 0）表示继续处理下一行。如果返回非零值，sqlite3_exec 将停止执行 SQL 语句并返回。

typedef int (*sqlite3_callback)(
  void *arg,            		// 用户定义的数据指针
  int column_size,              // 列的数量
  char *column_value[],        // 列值的数组
  char *column_name[]          // 列名的数组
);

参数说明：

arg：这是一个用户定义的数据指针，它被传递给 sqlite3_exec 函数，并且最终传递给回调函数。这可以用来在回调函数内部访问额外的数据或状态。
column_size：表示查询结果中的列数。
*column_value[]：这是一个指向字符指针数组的指针，每个元素包含一行中每个列的文本表示形式。可以通过column_value[i] 来访问第 i 列的名称，索引从 0 开始。
*column_name[]：这是一个指向列名的指针数组。每个元素对应一列的名称，可以通过column_name[i] 来访问第 i 列的名称。

（6）sqlite3_prepare_v2()

sqlite3_prepare_v2函数用于编译 SQL 语句，并生成一个准备语句（prepared statement），这个准备语句可以被进一步用于参数绑定和执行。相比于 sqlite3_exec，使用 sqlite3_prepare_v2 可以提高执行效率，因为 SQL 语句只需要编译一次，可以被重复执行多次。

int sqlite3_prepare_v2(
  sqlite3 *db,            /* Database handle */
  const char *zSql,       /* SQL statement, UTF-8 encoded */
  int nByte,              /* Maximum length of zSql in bytes. */
  sqlite3_stmt **ppStmt,  /* OUT: Statement handle */
  const char **pzTail     /* OUT: Pointer to unused portion of zSql */
);
//返回值：成功返回 SQLITE_OK，失败返回相应的错误码。

参数说明：

db ：指向 SQLite 数据库连接的指针。
zSql：指向要编译的 SQL 语句的指针，该语句是 UTF-8 编码。
nByte：是SQL 语句的最大字节长度。如果设置为负数，则 SQLite 会自己确定字符串的长度。
ppStmt：是指向 sqlite3_stmt 指针的指针，用于接收编译后的 SQL 语句的句柄。
- 它不是普通的 SQL 语句字符串，而是一个已经编译成二进制形式的实例，可以直接执行。
- 通过调用 sqlite3_step 函数，可以执行 sqlite3_stmt 对象中的 SQL 语句。这个函数可以被调用一次或多次，用于循环执行。
- 执行完所有操作后，使用 sqlite3_finalize 函数销毁 sqlite3_stmt 对象，释放与之关联的所有资源。
pzTail：是指向剩余未编译 SQL 语句部分的指针的指针，如果 SQL 语句被成功编译，这个参数会被设置为指向 zSql 之后的第一个字符。

（7）sqlite3_step()

sqlite3_step是SQLite中用于执行或继续执行由 sqlite3_stmt 表示的准备语句的函数。这个函数通常在调用 sqlite3_prepare_v2 或 sqlite3_prepare 准备 SQL 语句后使用。

int sqlite3_step(sqlite3_stmt *stmt);

执行流程：

第一次调用：当 sqlite3_step 被首次调用时，它会开始执行 SQL 语句。
后续调用：如果 SQL 语句是一个查询，并且有多行结果，sqlite3_step 会在后续调用中返回下一行结果。

使用场景：

查询：当执行一条 SELECT 语句时，sqlite3_step 用于逐行获取查询结果。
插入、更新、删除：对于这类操作，sqlite3_step 通常只被调用一次，完成操作后返回 SQLITE_DONE。

返回值：sqlite3_step 函数返回一个状态码，表示执行的状态

SQLITE_DONE：表示语句已经成功执行完成，没有更多的结果行。
SQLITE_ROW：表示 SQL 语句是一条查询，且 sqlite3_step 返回了一行结果。此时，可以使用 sqlite3_column_* 系列函数访问结果列的数据。
SQLITE_BUSY：表示数据库忙，通常是因为另一个操作正在使用数据库。
SQLITE_ERROR：表示执行过程中发生了错误。可以使用 sqlite3_errmsg 或 sqlite3_errcode 函数获取错误详情。
其他错误码：SQLite 定义了其他错误码，表示特定的错误情况。

（8）sqlite3_column_*

**sqlite3_column_***是一组 SQLite API 函数，用于从 sqlite3_stmt 对象中检索单个列的数据，该对象是通过执行 SQL 查询语句得到的。

TYPE sqlite3_column_COLUMNNAME(sqlite3_stmt *stmt, int iCol);

函数说明：

TYPE：是数据类型，例如 int、double、text 等。
COLUMNNAME：是列的类型或特定属性的名称，例如 int、real、blob 等。
stmt：是指向 sqlite3_stmt 对象的指针，该对象包含了查询结果。
iCol：是列的索引号（从 0 开始）。

常用函数

sqlite3_column_blob：返回列的 BLOB 数据。
sqlite3_column_double：返回列的 REAL 数据。
sqlite3_column_int：返回列的 INTEGER 数据。
sqlite3_column_int64：返回列的 64位 INTEGER 数据。
sqlite3_column_text：返回列的 TEXT 数据的指针。
sqlite3_column_value：返回列的 sqlite3_value 对象。

这些函数用于访问由 sqlite3_step 返回的当前行的数据。每调用一次 sqlite3_step 并返回 SQLITE_ROW 后，就可以使用 sqlite3_column_* 函数来访问当前行的列数据。

（9）sqlite3_mprintf()

sqlite3_mprintf函数用于格式化字符串，类似于标准 C 语言中的 printf 函数，但它使用 SQLite 的内存分配函数来分配生成的字符串。这个函数在 SQLite 的 API 中非常有用，特别是在需要构造 SQL 语句时。

char *sqlite3_mprintf(const char *format, ...);
//返回值：函数返回一个指向新分配的字符串的指针，该字符串是格式化后的输出。如果分配内存失败，返回 NULL。

参数说明：

format：这是格式字符串，它指定了如何格式化后续参数。它遵循与 printf 函数相同的格式说明符。

使用示例：

char *sql;
int id = 10;
const char *name = "example";
sql = sqlite3_mprintf("SELECT * FROM table WHERE id=%d AND name='%q'", id, name);

由于 sqlite3_mprintf 分配了内存，调用者有责任在不再需要时使用 sqlite3_free 来释放它。
格式化选项 %q 是特殊的，在 SQLite 中用于确保字符串被正确地引用，避免 SQL 注入攻击。不过，需要注意的是，%q 并不是所有编译器都支持的。

2、编程实现

（1）打开数据库

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

int main(int argc, char *argv[]) // 主函数入口，argc 是参数个数，argv 是参数数组
{
   
   
    int ret; // 用于存储 SQLite 函数的返回值
    sqlite3 *db; // 用于存储数据库连接的指针

    // 检查命令行参数的数量是否正确（应提供一个数据库文件名）
    if(argc != 2){
   
   
        printf("Usage:%s xxx.db\n",argv[1]); // 如果参数数量不正确，打印用法信息
        return -1