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在 C 中访问 SQLite

于 2009 年 8 月 31 日

在我上一篇关于在 C/C++ 中访问 PostgreSQL 数据库的文章中，我写了关于在 C/C++ 中访问 PostgreSQL 数据库的内容。在本文中，我将讨论在 C 中针对 SQLite 数据库执行相同的功能。与 Postgresql 及其支持库不同，SQLite 创建完全独立的数据库，这些数据库不依赖于客户端-服务器架构。此功能使 SQLite 非常适合在不需要服务器复杂性，但可以从 SQL 语言的灵活性中获益的应用程序中使用。

与上一篇文章一样，我们需要一个数据库来使用，我们将使用上次使用的同一个数据库

create table people (
        id              integer,
        firstname       varchar(20),
        lastname        varchar(20),
        phonenumber     char(10)
);

insert into people (id, firstname, lastname, phonenumber) values
        (1, 'Fred', 'Flintstone', '5055551234');

insert into people (id, firstname, lastname, phonenumber) values
        (2, 'Wilma', 'Flintstone', '5055551234');

insert into people (id, firstname, lastname, phonenumber) values
        (3, 'Barny', 'Rubble', '5055554321');

令人欣慰的是看到与 Postgresql 一起使用的相同语法也适用于 SQLite。事实上，SQLite 支持 SQL 92 标准的很多内容。

假设这些 SQL 语句在一个名为 create.sql 的文件中，我们将使用如下命令创建数据库并填充数据：

sqlite3 ljdata.sl3 < create.sql

SQLite 网站建议使用 “sl3” 扩展名来表示我们正在使用 SQLite 版本 3 数据库。

如果我们使用 strings 命令检查生成的文件 ljdata.sl3，我们会看到不仅所有数据都在那里，而且创建表结构所需的所有信息也在那里。

# strings < ljdata.sl3
SQLite format 3
atablepeoplepeople
CREATE TABLE people (
        id              integer,
        firstname       varchar(20),
        lastname        varchar(20),
        phonenumber     char(10)
BarnyRubble5055559999
WilmaFlintstone5055551234
FredFlintstone5055551234

所以就像在上一篇文章中一样，现在是时候看看一些代码了。

     1  #include <stdio.h>
     2  #include <sqlite3.h>
     3
     4  int     main(void) {
     5          sqlite3 *conn;
     6          sqlite3_stmt    *res;
     7          int     error = 0;
     8          int     rec_count = 0;
     9          const char      *errMSG;
    10          const char      *tail;
    11
    12          error = sqlite3_open("ljdata.sl3", &conn);
    13          if (error) {
    14                  puts("Can not open database");
    15                  exit(0);
    16          }
    17
    18          error = sqlite3_exec(conn,
    19                  "update people set phonenumber=\'5055559999\' where id=3",
    20                  0, 0, 0);
    21
    22          error = sqlite3_prepare_v2(conn,
    23                  "select lastname,firstname,phonenumber,id from people order by id",
    24                  1000, &res, &tail);
    25
    26          if (error != SQLITE_OK) {
    27                  puts("We did not get any data!");
    28                  exit(0);
    29          }
    30
    31          puts("==========================");
    32
    33          while (sqlite3_step(res) == SQLITE_ROW) {
    34                  printf("%s|", sqlite3_column_text(res, 0));
    35                  printf("%s|", sqlite3_column_text(res, 1));
    36                  printf("%s|", sqlite3_column_text(res, 2));
    37                  printf("%u\n", sqlite3_column_int(res, 3));
    38
    39                  rec_count++;
    40          }
    41
    42          puts("==========================");
    43          printf("We received %d records.\n", rec_count);
    44
    45          sqlite3_finalize(res);
    46
    47          sqlite3_close(conn);
    48
    49          return 0;
    50  }

在这里，我尝试重现上一篇文章程序中的所有功能，但正如您将看到的，这指出了两个库之间的一个重要区别。

编译此程序只需像这样链接 sqlite3 库即可

gcc ./db.c -o db -lsqlite3

第 1-10 行只是样板声明和定义。我将 main 声明为 main(void) 是因为这是一个演示，并非旨在接受任何命令行参数。

在第 12-16 行，我们开始与数据库交互。在这里我们看到，我已经打开了当前目录中的数据库文件 ljdata.sl3。我们传入一个指向 sqlite3 结构指针的指针，以便 sqlite3_open 函数可以分配内存并为我们填充结构。当函数返回时，此变量包含指向此结构的指针。此函数还会返回一个错误值，我们在第 13 行中对其进行了测试。

第 18-20 行执行一个简单的数据库更新，就像在上一篇文章中一样。在这里，sqlite3_exec() 接收我们在 sqlite3_open() 函数中讨论过的 conn 变量，当然还有要执行的 SQL 语句。但您还会注意到 3 个附加参数。第三个参数是指向回调函数的指针，该回调函数将为 SQL 查询返回的每一行调用。第四个参数是指向将成为回调的第一个参数的指针（如果我们选择使用该功能）。能够使用回调来处理查询返回的行很好，但对于这个只对数据库执行更新的特定查询来说，这有点过分了。

sqlite3_exec() 函数的最后一个参数是我作弊的地方。此参数是指向 char 数组的指针，旨在包含错误消息，以防我们的查询生成错误。同样，这是一个简单的查询，我不希望出现任何错误。在生产代码中，我会更加谨慎一些。

第 22-29 行的事情变得更有趣了。这些行开始了几乎所有其他数据库访问库都实现的准备、执行、循环、关闭范例。顺便说一句，有趣的是，sqlite3_exec() 函数实际上是一个便利函数，它是根据我们将在本程序其余部分讨论的函数实现的。

因此，我们首先通过在第 22 行调用 sqlite3_prepare_v2() 来准备我们的查询以供执行。这会导致 SQLite 库将我们的查询编译成字节码以供稍后执行；我们的查询此时不会运行。

直观上，您可能会期望此函数被称为 sqlite3_prepare() 之类的名称，这指出了 SQLite 和大多数其他数据库库之间的一个区别。API 多年来经历了一些变化。SQLite 开发人员没有通过细微更改库的行为方式来破坏现有代码，而是简单地添加到 API，同时保持向后兼容性。因此，实际上存在一个 sqlite3_prepare() 函数，但它的行为与 “v2” 函数略有不同。“v2” 函数是新代码的推荐函数。

我们对 sqlite3_prepare_v2() 的调用接受连接句柄和一个 SQL 查询字符串，正如我们所期望的那样。但是，sqlite3_prepare_v2() 调用可用于在同一查询字符串中准备多个 SQL 语句，因此我们传入查询字符串的最大长度，很像 strncmp() 函数。接下来，我们传入一个指向 sqlite3_stmt 指针的指针。此指针将包含一个 “语句” 对象，我们稍后将使用它来获取查询结果，就像我们在 Postgresql 版本中所做的那样。

最后，我们传入一个 “tail” 指针，sqlite3_prepare_v2() 将使用它来在我们的查询中保持它的位置，以防我们的查询字符串包含多个 SQL 语句。这肯定比像 strtok() 那样破坏查询字符串要好。

在第 26-29 行中，我们检查错误并在出现任何问题的迹象时立即无情地退出。

第 31 行指出了 Postgresql 版本和此程序的 SQLite 版本之间的一个细微差别。在 Postgresql 版本中，我们能够确定我们的查询检索了多少条记录，而无需像在 SQLite 版本中那样循环遍历数据集。事实证明，SQLite 版本实际上并没有一次检索所有数据。相反，我们有一个类似于游标的东西，我们必须循环遍历它才能一次获取一行结果。

我们在第 33 行中使用重复调用 sqlite3_step() 循环遍历此 “游标”；每次调用 sqlite3_step() 函数都会返回 SQLITE_ROW 常量，直到我们到达数据集的末尾。当这种情况发生时，我们的循环终止。

在 while 循环内部，我们看到了与其他常见数据库访问库的另一个偏差。在这里，我们看到了特定类型的 “列访问器” 函数。在第 34 行，看到了对 sqlite3_column_text() 的调用。此函数接受我们的语句对象，以及一个整数，用于指定我们要检索的列。正如您所看到的，前 3 列 0-2 是文本、char 或 varchar 值。在第 37 行，我们看到了几乎相同的对 sqlite_column_int() 的调用，以便从我们的数据集中获取整数值的 id 字段。

我们在第 39 行中计算我们检索的记录，以便我们可以重现上一篇文章程序的所有功能。

第 42-43 行结束报告并打印记录计数。

第 45 行对 sqlite3_finalize() 的调用返回我们的语句对象正在使用的任何资源。最后，我们在第 47 行调用 sqlite3_close() 关闭我们的数据库连接。

奇迹般地，这个程序的代码行数几乎与等效的 Postgresql 版本完全相同！

而且，就像上次一样，输出看起来像这样。

# ./db
==========================
Flintstone|Fred|5055551234|1
Flintstone|Wilma|5055551234|2
Rubble|Barny|5055559999|3
==========================
We received 3 records.

我发现 Postgresql 库比 SQLite 库更平易近人。Postgresql 网站上有示例代码。SQLite 网站有很多写得很好的文档，但由于 API 的更改，它一开始有点令人却步。但正如您所看到的，这两个库都不难使用。每个库都解决了另一个库可能无法很好解决的特定数据库访问问题。对于客户端-服务器模型有意义的大型数据库，Postgresql 库是首选。另一方面，对于客户端或独立的数据库，SQLite 非常简洁。无论哪种方式，这对全家人来说都很有趣！

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