C++编程库与框架实战——SQLite3数据库引擎

Coder-ZZ

发布于 2024-06-06 19:58:09

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发布于 2024-06-06 19:58:09

文章被收录于专栏：C/C++进阶专栏

一，SQLite数据库简介

SQLite是可以实现类似于关系型数据库中各种操作的事务性SQL数据库引擎，可以为应用程序提供存储于本地的嵌入式数据库，帮助应用程序实现轻量级的数据存储。

SQLite是一个库文件，并不是单独的进程，它可以静态或动态链接到C++应用程序中，然后应用程序可以利用SQLite提供的编程接口进行访问和处理SQLite存储文件，存储文件一般带有".db"后缀。

在C/C++开发场景使用SQLite，上手特别容易，前期只需要在文件系统中创建一个新文件并调用SQLite提供的C/C++函数去连接即可。

SQLite的设计初衷是为了替代更复杂和重量级的数据库引擎，例如MySQL、PostgreSQL等。如今，SQLite已被广泛使用在应用程序开发场景，包括Web浏览器、移动端APP、嵌入式软件等。

SQLite具有以下优点：

1.轻量级且没有外部依赖

2.使用简单，不需要配置。

3.支持多进程或多线程安全访问。

4.支持跨平台，支持Linux、Mac、Windows等多平台部署。

5.无服务数据库引擎，不需要单独维护和部署。

6.访问速度快，可以替代XML、JSON、CSV等本地文件格式。

二，SQLite的安装与集成

1.SQLite在Linux环境下的安装

sudo apt install sqlite3

安装成功以后，在shell界面输入"sqlite3"命令即可进入sqlite3命令行界面。

root@ubuntu:/home/sqlite_demo# sqlite3
SQLite version 3.11.0 2016-02-15 17:29:24
Enter ".help" for usage hints.
Connected to a transient in-memory database.
Use ".open FILENAME" to reopen on a persistent database.
sqlite>

2.SQLite在Linux环境下的集成

step.01.在官网下载压缩包

https://www.sqlite.org/2024/sqlite-autoconf-3460000.tar.gz

step.02.运行以下命令进行解压&编译

tar -zxvf sqlite-autoconf-3460000.tar.gz
cd sqlite-autoconf-3460000
./configure
make
make install

编译完成以后，默认情况下会在"/usr/local/"路径生成对应的头文件和so动态库文件。

三，SQLite命令行简介

SQLite支持使用命令行与关系型数据库进行交互，SQLite命令行类似于SQL语句，可以完成创建(Create)，查询(Select)，插入(Insert)等操作。

在命令行界面输入".help"可以查看所有的命令：

1.常用的基础命令

命令	含义
.backup ?DB? FILE	备份数据库到文件
.bail on\|off	遇到错误后停止
.databases	列出数据库的名称和文件名
.tables	列出数据库中的所有表
.import FILE TABLE	将文件的数据导入到Table表
.log FILE\|off	打开或关闭日志记录
.schema	获取表的完整信息
.exit	退出命令行界面

2.命令行实战

step.01.创建数据库

> sqlite3 testDB.db

step.02.创建table表

sqlite> CREATE TABLE COMPANY(
   ID INT PRIMARY KEY     NOT NULL,
   NAME           TEXT    NOT NULL,
   AGE            INT     NOT NULL,
   ADDRESS        CHAR(50),
   SALARY         REAL
);

sqlite> .tables

step.03.查看表的结构

sqlite>.schema COMPANY

四，SQLite常用的SQL语句

SQLite的内部实现符合ACID标准，并且支持大多数SQL语法标准。

CREATE TABLE：在数据库中创建一个新表

ALTER TABLE：修改数据库中现有的表

DROP TABLE：从数据库中删除表

CREATE INDEX：在表上创建新的索引

DROP INDEX：从表中删除索引

INSERT INTO：往表中插入新的行

UPDATE：更新表中的数据

DELETE FROM：从表中删除数据

SELECT：从表中检索数据

JOIN：基于公共字段从多个表中检索数据

GROUP BY：按一个或多个字段对查询结果进行分组

HAVING：根据条件筛选查询结果

1.CREATE TABLE语句示例

CREATE TABLE table_name(
   column1 datatype,
   column2 datatype,
   .....
   columnN datatype,
   PRIMARY KEY( one or more columns ));

2.DELETE语句示例

DELETE FROM table_name
WHERE {CONDITION};

3.INSERT INTO语句示例

INSERT INTO table_name( 
column1, 
column2,
....columnN)
VALUES ( value1, value2, ....valueN);

4.SELECT WHERE语句示例

SELECT column1, column2....columnN
FROM table_name
WHERE CONDITION;

五，SQLite支持的数据类型

1.SQLite数据库支持以下数据类型：

NULL：表示值为NULL。

INTEGER：表示整数。

REAL：表示浮点数。

TEXT：表示文本字符串。

BLOB：表示二进制数据。

2.SQLite数据库支持以下约束：

PRIMARY KEY：用于指定主键列。

AUTOINCREMENT：用于指定自动递增列。

NOT NULL：用于指定不为NULL值的列。

UNIQUE：用于指定值唯一的列。

六，SQLite常用的函数接口

sqlite3_open：打开与SQLite数据库文件的连接

sqlite3_close：关闭与SQLite数据库文件的连接

sqlite3_exec：执行SQL语句

sqlite3_stmt：初始化SQL语句对象

sqlite3_prepare：编译好语句对象中的SQL代码

sqlite3_step：执行下一条编译好的SQL语句

sqlite3_column：获取执行结果的列值

sqlite3_finalize：释放SQL语句对象

七，C++代码实战

场景：Person表的结构如下

Person
ID	INT
NAME	TEXT
AGE	INT
ADDRESS	CHAR(50)
SALARY	REAL

Demo1.新建数据库

主要调用接口：sqlite3_open/sqlite3_close

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

int main() {
  sqlite3 *db;
  int rc;

  //如果数据库文件不存在，则新建该文件
  rc = sqlite3_open("test.db", &db);
  if (rc != SQLITE_OK) {
    fprintf(stderr, "Can't open database: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
  }
  else
  {
    fprintf(stderr, "Opened database successfully\n");
  }
  sqlite3_close(db);
  return 0;
}

编译运行结果：

g++ create_db.cpp -l sqlite3 -o create_db

Opened database successfully

运行结束可以在本地看到test.db文件。

Demo2.新建Table表

主要调用接口：sqlite3_exec

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

int main(int argc, char** argv){
    sqlite3* DB;
    std::string sql = "CREATE TABLE PERSON("
                      "ID INT PRIMARY KEY   NOT NULL,"
                      "NAME           TEXT  NOT NULL,"
                      "AGE            INT   NOT NULL,"
                      "ADDRESS        CHAR(50),"
                      "SALARY         REAL );";
    int exit = 0;
    exit = sqlite3_open("test.db", &DB);
    char* messaggeError;
    exit = sqlite3_exec(DB, sql.c_str(), NULL, 0, &messaggeError);
    if (exit != SQLITE_OK) {
        std::cerr << "Error Create Table" << std::endl;
        sqlite3_free(messaggeError);
    }
    else
        std::cout << "Table created Successfully" << std::endl;
    sqlite3_close(DB);
    return (0);
}

编译运行结果：

g++ create_table.cpp -l sqlite3 -o create_table

Table created Successfully

Demo3. 插入和删除数据

callback函数用于打印select结果

typedef int (*sqlite3_callback)(
   void*,    /* Data provided in the 4th argument of sqlite3_exec() */
   int,      /* The number of columns in row */
   char**,   /* An array of strings representing fields in the row */
   char**    /* An array of strings representing column names */
);

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

using namespace std;
static int callback(void* data, int argc, char** argv, char** azColName)
{
    int i;
    fprintf(stderr, "%s: ", (const char*)data);
    for (i = 0; i < argc; i++) {
        printf("%s = %s\n", azColName[i], argv[i] ? argv[i] : "NULL");
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

int main()
{
    sqlite3* DB;
    char* messaggeError;
    int exit = sqlite3_open("test.db", &DB);
    string query = "SELECT * FROM PERSON;";
    cout << "STATE OF TABLE BEFORE INSERT" << endl;
    sqlite3_exec(DB, query.c_str(), callback, NULL, NULL);
    string sql("INSERT INTO PERSON VALUES(1, 'GATES', 30, 'PALO ALTO', 100.0);"
               "INSERT INTO PERSON VALUES(2, 'ALLEN', 20, 'SEATTLE', 30.22);"
               "INSERT INTO PERSON VALUES(3, 'JOBS', 24, 'SEATTLE', 99.0);");
    exit = sqlite3_exec(DB, sql.c_str(), NULL, 0, &messaggeError);
    if (exit != SQLITE_OK) {
        std::cerr << "Error Insert" << std::endl;
        sqlite3_free(messaggeError);
    }
    else
    {
        std::cout << "Records created Successfully!" << std::endl;
    }
       
    cout << "STATE OF TABLE AFTER INSERT" << endl;
    sqlite3_exec(DB, query.c_str(), callback, NULL, NULL);
    sql = "DELETE FROM PERSON WHERE ID = 2;";
    exit = sqlite3_exec(DB, sql.c_str(), NULL, 0, &messaggeError);
    if (exit != SQLITE_OK) {
        std::cerr << "Error DELETE" << std::endl;
        sqlite3_free(messaggeError);
    }
    else
    {
        std::cout << "Record deleted Successfully!" << std::endl;
    }
         
    cout << "STATE OF TABLE AFTER DELETE OF ELEMENT" << endl;
    sqlite3_exec(DB, query.c_str(), callback, NULL, NULL);

    sqlite3_close(DB);
    return (0);
}

编译运行结果：

g++ insert_delete.cpp -l sqlite3 -o insert_delete

STATE OF TABLE BEFORE INSERT
Records created Successfully!
STATE OF TABLE AFTER INSERT
(null): ID = 1
NAME = GATES
AGE = 30
ADDRESS = PALO ALTO
SALARY = 100.0

(null): ID = 2
NAME = ALLEN
AGE = 20
ADDRESS = SEATTLE
SALARY = 30.22

(null): ID = 3
NAME = JOBS
AGE = 24
ADDRESS = SEATTLE
SALARY = 99.0

Record deleted Successfully!
STATE OF TABLE AFTER DELETE OF ELEMENT
(null): ID = 1
NAME = GATES
AGE = 30
ADDRESS = PALO ALTO
SALARY = 100.0

(null): ID = 3
NAME = JOBS
AGE = 24
ADDRESS = SEATTLE
SALARY = 99.0

Demo4. 查询数据

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

using namespace std;
static int callback(void* data, int argc, char** argv, char** azColName)
{
    int i;
    fprintf(stderr, "%s: ", (const char*)data);
    for (i = 0; i < argc; i++) {
        printf("%s = %s\n", azColName[i], argv[i] ? argv[i] : "NULL");
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

int main()
{
    sqlite3* DB;
    int exit = 0;
    exit = sqlite3_open("test.db", &DB);
    string data("CALLBACK FUNCTION");
    string sql("SELECT * FROM PERSON;");
    if (exit) {
        std::cerr << "Error open DB " << sqlite3_errmsg(DB) << std::endl;
        return (-1);
    }
    else
        std::cout << "Opened Database Successfully!" << std::endl;
    int rc = sqlite3_exec(DB, sql.c_str(), callback, (void*)data.c_str(), NULL);
    if (rc != SQLITE_OK)
        cerr << "Error SELECT" << endl;
    else {
        cout << "Operation OK!" << endl;
    }
    sqlite3_close(DB);
    return (0);
}

编译运行结果：

g++ select.cpp -l sqlite3 -o select

Opened Database Successfully!
CALLBACK FUNCTION: ID = 1
NAME = GATES
AGE = 30
ADDRESS = PALO ALTO
SALARY = 100.0

CALLBACK FUNCTION: ID = 3
NAME = JOBS
AGE = 24
ADDRESS = SEATTLE
SALARY = 99.0

Operation OK!

如果删除了本地的test.db文件，运行结果如下：

Opened Database Successfully!
Error SELECT

八，参考阅读

https://zetcode.com/db/sqlitec/

https://sqlite.readdevdocs.com/cintro.html

https://www.tutorialspoint.com/sqlite/sqlite_installation.htm

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

https://www.geeksforgeeks.org/sql-using-c-c-and-sqlite/

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原始发表：2024-06-02，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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