嵌入式 SQLite 数据库开发笔记

嵌入式 SQLite 数据库开发入门笔记

在嵌入式开发中，数据存储与管理是不可或缺的环节。对于资源有限的系统，轻量级数据库 SQLite 是一个非常理想的选择。它无需独立服务进程，直接嵌入到应用中即可使用，既能满足数据持久化需求，又不会过多占用系统资源。本文将结合实践代码，系统梳理 SQLite 在嵌入式中的使用方法。

一、SQLite 简介

定义

SQLite 是一个轻量级的关系型数据库管理系统（RDBMS），以文件形式存储数据，零配置、跨平台、易移植。
适用场景
- 嵌入式设备（路由器、物联网设备、手持终端）
- 本地应用配置存储
- 移动端（Android、iOS 应用）
数据组织结构

数据库（Database） -> 表（Table） -> 行（Row） -> 列（Column）

二、SQLite 命令行工具常用操作

SQLite 提供了简单的命令行工具，非常适合调试和学习。

命令	功能说明
`.help`	显示帮助信息
`.database`	显示当前打开的数据库文件
`.tables`	列出数据库中所有表
`.schema 表名`	查看表结构
`.header on`	打开表头显示
`.quit / .q`	退出 SQLite 命令行工具

常用 SQL 语法

-- 插入数据
INSERT INTO user VALUES (1, 'zhangsan', 25);

-- 查询数据
SELECT * FROM user;
SELECT name, age FROM user WHERE age > 20;

-- 更新数据
UPDATE user SET age=26 WHERE id=1;

-- 删除数据
DELETE FROM user WHERE id=2;

三、C 语言调用 SQLite

在嵌入式开发中，我们通常通过 SQLite 提供的 C API 来操作数据库。

1. 基本流程

复制代码

sqlite3 *db = NULL;
int ret = sqlite3_open("./aaa.db", &db);
if (ret != SQLITE_OK) {
    fprintf(stderr, "sqlite3_open error: %s\n", sqlite3_errstr(ret));
    sqlite3_close(db);
    return 1;
}

char sql_cmd[] = "INSERT INTO user VALUES(11,'lisi',20);";
char *errmsg = NULL;
ret = sqlite3_exec(db, sql_cmd, NULL, NULL, &errmsg);
if (ret != SQLITE_OK) {
    fprintf(stderr, "sqlite3_exec error: %s\n", errmsg);
    sqlite3_free(errmsg);
    sqlite3_close(db);
    return 1;
}

sqlite3_close(db);

sqlite3_open()：打开数据库文件，不存在则新建。
sqlite3_exec()：执行 SQL 语句。
sqlite3_close()：关闭数据库。

四、回调函数处理查询结果

执行 SELECT 查询时，sqlite3_exec() 可以传入一个 回调函数，用来逐行处理结果。

1. 回调函数原型

复制代码

int callback(void *arg, int col, char **result, char **title);

arg ：用户自定义数据指针（sqlite3_exec 的第四个参数传入）。
col：当前行的列数。
result：字符串数组，存放每列的值。
title：字符串数组，存放每列的列名。

👉 特性：

如果有多条结果，回调函数会被多次调用。
如果结果为空，回调函数不会被调用。

2. 示例代码

复制代码

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

int show(void* arg, int col, char** result, char** title)
{
    static int flag = 0; // 表头只打印一次
    int i = 0;
    if (flag == 0) {
        flag = 1;
        for (i = 0; i < col; i++) {
            printf("%s\t", title[i]);
        }
        printf("\n");
    }

    for (i = 0; i < col; i++) {
        printf("%s\t", result[i] ? result[i] : "NULL");
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

int main()
{
    sqlite3* db = NULL;
    char* errmsg = NULL;
    int ret = sqlite3_open("./aaa.db", &db);
    if (ret != SQLITE_OK) {
        fprintf(stderr, "sqlite3_open %s\n", sqlite3_errstr(ret));
        sqlite3_close(db);
        return 1;
    }

    char sql_cmd[] = "SELECT * FROM user;";
    ret = sqlite3_exec(db, sql_cmd, show, NULL, &errmsg);
    if (ret != SQLITE_OK) {
        fprintf(stderr, "sqlite3_exec error: %s\n", errmsg);
        sqlite3_free(errmsg);
        sqlite3_close(db);
        return 1;
    }

    sqlite3_close(db);
    return 0;
}

3. 输出示例

假设表内容如下：

复制代码

CREATE TABLE user (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT, age INTEGER);
INSERT INTO user VALUES (1, 'zhangsan', 25);
INSERT INTO user VALUES (2, 'lisi', 30);

程序运行结果：

复制代码

id    name    age
1     zhangsan    25
2     lisi        30

五、嵌入式 SQLite 开发心得

数据库文件位置
- 嵌入式系统 Flash 容量有限，建议放在合适的分区，并避免频繁写入。
事务优化
- 默认每次写入都会同步到磁盘，效率低。
- 使用事务：
  复制代码
```
BEGIN TRANSACTION;
INSERT INTO user VALUES(3,'wangwu',22);
INSERT INTO user VALUES(4,'zhaoliu',28);
COMMIT;
```
  可以显著提高批量插入速度。
内存占用
- SQLite 默认内存消耗较低，但在嵌入式系统中仍需注意查询规模，避免一次性查询过大数据集。
回调 vs 预编译接口
- sqlite3_exec() 简单易用，适合小型查询。
- 更复杂场景可使用 预编译语句 API （sqlite3_prepare_v2 / sqlite3_step / sqlite3_finalize），性能更好。

六、总结

SQLite 在嵌入式系统中有以下优势：

单文件存储，移植方便
零配置、无需后台进程
支持标准 SQL，功能完备
资源占用低，适合嵌入式场景

通过本文的学习，你可以在嵌入式系统中完成数据库文件的创建、数据的增删改查，以及通过 回调函数 高效获取查询结果。