数据库 --- SQLite/命令/select等增删改查语句/数据库编程 --- Linux

嵌入小生0072026-03-12 9:13

1、数据库

高效对大批量数据进行存储、管理、查询和维护的软件系统（核心是 "数据管理"）

1.1 分类

  • 关系型数据库（基于二维表结构，支持 SQL）
    • Oracle（企业级商用）
    • Mysql（开源主流）
    • SQLServer（微软商用）
    • SQLite（轻量级嵌入式）
  • 非关系型数据库（NoSQL）不是传统表格模型的数据库
    • Redis（键值对型）

1.2 SQLite数据库

  • 轻量级嵌入式关系型数据库，无需独立服务进程
  • 支持标准SQL编程语言，跨平台，单文件存储数据库
  • 所有数据库支持：SQL编程语言

1.3 SQLite数据库的安装

  • 虚拟机网络连通
  • apt-get工具集配置成功
  • 安装SQlite软件
bash 复制代码 
# 安装sqlite3核心工具
sudo apt-get install sqlite3
# 安装sqlite3开发库（C/C++编程用）
sudo apt-get install libsqlite3-dev
# 安装可视化管理工具
sudo apt-get install sqlitebrowser

Navicat 是通用数据库可视化工具（支持 SQLite）
  • 运行sqlite3
bash 复制代码 
sqlite3

.quit    //退出

//如下：
linux@spring:~$ sqlite3  # 启动sqlite3（默认内存数据库）
SQLite version 3.22.0 2018-01-22 18:45:57
Enter ".help" for usage hints.
Connected to a transient in-memory database.
Use ".open FILENAME" to reopen on a persistent database.
sqlite> .quit  # 退出（补充：.exit 也可退出）
linux@spring:~$ 

//.open test.db 可打开 / 创建名为 test.db 的本地数据库文件（持久化存储）

1.4 Sqlite 特有命令（以.开头，区分 SQL 语句）

命令 功能说明
.databases 列出附加数据库的名称和文件路径
.header(s) ON | OFF 开启 / 关闭查询结果的列名头部（ON 显示列名，OFF 不显示）
.mode MODE 设置数据显示格式，常用： - csv：逗号分隔 - column：列对齐（常用） - line：每行一个字段 - list：默认，竖线分隔 - table：表格形式（最易读）
.schema [TABLE] 显示表的创建语句（不加 TABLE 则显示所有表）
.quit / .exit 退出 sqlite3 终端
.tables 查看数据库中所有表名
.show 查看当前终端配置（如 mode、header 等）

1.5 SQL 核心语句（必须以;结尾）

1.5.1 创建表（create table）

sql 复制代码 
CREATE TABLE 表名称
(
列名称1 数据类型,
列名称2 数据类型,
列名称3 数据类型,
....
);

-- 规范：字段名建议用英文（避免中文乱码），补充注释和约束
create table student (
    id integer primary key asc,  -- 学号（主键，自增）
    name text not null,                   -- 姓名（非空）
    gender text check(gender in ('男','女')),  -- 性别（约束只能是男/女）
    age integer check(age > 0),           -- 年龄（约束大于0）
    score integer default 0               -- 成绩（默认值0）
);


--eg:
create table student (id integer primary key asc, name text, gender text,
age integer, score integer);

1.5.2 删除表（drop table）

bash 复制代码 
-- 基础语法
drop table if exists student;  -- 补充if exists，避免表不存在时报错

drop table if exists student;

1.5.3 插入数据（insert into）

sql 复制代码 
-- 向表格中插入新的行:
INSERT INTO 表名称 VALUES (值1, 值2,....)；

insert into student values (1002, "李四", "女", 13, 80);


指定所要插入数据的列：
INSERT INTO table_name (列1, 列2,...) VALUES (值1, 值2,....)

-- 全字段插入（顺序与表结构一致）
insert into student (id, name, gender, age, score) 
values (1, '张三', '男', 18, 85);

-- 省略主键（自增字段）
insert into student (name, gender, age, score) 
values ('李四', '女', 19, 90), ('王五', '男', 18, 59);  -- 批量插入

-- 插入默认值
insert into student (name, gender) values ('赵六', '男');  -- 成绩默认0

1.5.4 删除数据（delete from）

sql 复制代码 
删除某行：
DELETE FROM 表名称 WHERE 列名称 = 值

删除所有行：
DELETE FROM table_name  /  DELETE * FROM table_name

-- 删除符合条件的数据（慎用无where的删除！）
delete from student where score < 60;  -- 删除不及格的学生
delete from student where id = 3;      -- 删除指定学号的学生
-- 清空表（保留表结构，自增主键重置）
delete from student;  -- 自增主键不重置

1.5.5 更新数据（update）

sql 复制代码 
UPDATE 表名称 SET 列名称 = 新值 WHERE 列名称 = 某值;

UPDATE Person SET FirstName = 'Fred' WHERE LastName = 'Wilson'

UPDATE Person SET Address = 'Zhongshan 23', City = 'Nanjing' WHERE LastName = 'Wilson'


-- 修改符合条件的数据
update student set score = 60 where score < 60;  -- 不及格的都改60
-- 批量修改多个字段
update student set age = 20, score = 88 where name = '张三';

1.5.6 查询数据（select）

基础语法 ：select 字段1,字段2... from 表名 where 条件;

sql 复制代码 
-- 查询所有字段
select * from student;
-- 查询指定字段
select id, score from student;
-- 带条件查询（运算符）
select name from student where score < 60 and gender = '男';  -- 原笔记引号统一为单引号
-- 模糊查询（like）
select name from student where name like '%张%';  -- 包含"张"的姓名
-- 范围查询（between）
select name from student where score between 60 and 80;  -- 60≤成绩≤80

-- 如果 column 的值等于值1、值2、值3中的任意一个，条件成立
SELECT * FROM table WHERE column IN (值1, 值2, 值3);
-- 等价于：
SELECT * FROM table 
WHERE column = 值1 OR column = 值2 OR column = 值3;

运算符补充：

运算符 描述
= 等于
<> / != 不等于
> / < 大于 / 小于
>= / <= 大于等于 / 小于等于
BETWEEN ... AND ... 在范围内
LIKE 模糊匹配
IN 匹配多个值
AND / OR 多条件连接

1.5.7 排序（order by）

sql 复制代码 
ORDER BY 语句用于根据指定的列对结果集进行排序


-- desc：降序（从高到低），asc：升序（默认，可省略）
select id, name from student where score > 60 order by score desc;
select id, name from student where score > 60 order by score;  -- 等价于asc
-- 多字段排序（先按成绩降序，再按年龄升序）
select id, name from student order by score desc, age asc;
-- 1. 先按 score 从高到低排序（降序）
-- 2. 当 score 相同时，再按 age 从小到大排序（升序）

1.6 SQLite 数据类型

SQLite 采用 "动态类型"，常用核心类型：

因为类型是跟数据走的，不是跟列绑定的

sql 复制代码 
-- 创建表时写的类型只是"建议"
CREATE TABLE student (
    id INTEGER,        -- 建议存整数
    name TEXT,         -- 建议存文本
    age INTEGER        -- 建议存整数
);

-- 但我可以"不听话"
INSERT INTO student VALUES ('abc', 123, '18');  
-- id列存了字符串，name列存了整数，age列存了字符串

-- 查看实际类型
SELECT id, typeof(id), name, typeof(name), age, typeof(age) 
FROM student;

id  | typeof(id) | name | typeof(name) | age | typeof(age)
----|------------|------|--------------|-----|------------
abc | text       | 123  | integer      | 18  | text
类型 说明 对应常规类型 例子
INTEGER 整型（整数，含自增） int 42, -100, 0
REAL 浮点型（小数） float/double 3.14, 2.0e10
TEXT 文本型（字符串） varchar 'hello', "world"
BLOB 二进制型 图片 / 文件等 x'ABCDEF'
NULL 空值 NULL NULL

1.7 多表联合查询

1.7.1 交叉连接（cross join）

笛卡尔积：两表所有行两两组合（无实际业务意义，慎用）

sql 复制代码 
select si.name as 姓名, c.cname as 课程 
from student_info si cross join course c;  -- 别名简化（si=student_info，c=course）

1.7.2 内连接（inner join）

只返回两表匹配的行（最常用）

sql 复制代码 
select si.name as 姓名, s.score as 成绩 
from student_info si inner join score s 
on si.id = s.stu_id;  -- 连接条件：学生学号=成绩表学号

1.7.3 外连接（outer join）

  • 左外连接（left join）：返回左表所有行，右表无匹配则为 NULL（常用）
  • 右外连接（right join）：SQLite 不支持，可通过左连接互换表实现
sql 复制代码 
select si.name as 姓名, s.score as 成绩 
from student_info si left join score s 
on si.id = s.stu_id;  -- 即使学生无成绩，也会显示姓名，成绩为NULL

1.7.4 三表联合查询

sql 复制代码 
select si.name as 姓名, c.cname as 课程, s.score as 成绩
from student_info si 
left join score s on si.id = s.stu_id
left join course c on s.cid = c.cid
where s.score > 60  -- 筛选及格的成绩
order by s.score desc;

1.8 数据库编程（C 语言接口）

1.8.1 sqlite3_open

  • 函数原型：
cpp 复制代码 
int sqlite3_open(
    const char *filename,  /* 数据库文件路径（UTF-8）：":memory:"=内存数据库，"test.db"=本地文件 */
    sqlite3 **ppDb         /* 输出参数：数据库句柄的指针 */
);
  • 功能：打开 / 创建数据库，获取操作数据库的句柄
  • 返回值：
    • 成功：SQLITE_OK（宏定义，值为 0）
    • 失败：错误码（如SQLITE_CANTOPEN），可通过sqlite3_errmsg获取对应的英文错误描述

1.8.2 sqlite3_errmsg

  • 函数原型：
cpp 复制代码 
const char *sqlite3_errmsg(sqlite3* db);
  • 功能：传入数据库句柄，返回当前错误的英文描述字符串
  • 示例：fprintf(stderr, "fail to sqlite3_exec:%s\n", perrmsg);

1.8.3 sqlite3_exec

  • 函数原型：
cpp 复制代码 
int sqlite3_exec(
    sqlite3* db,                          /* 已打开的数据库句柄 */
    const char *sql,                      /* 要执行的SQL语句（以;结尾） */
    int (*callback)(void*,int,char**,char**),  /* 回调函数（仅select需要） */
    void *arg,                            /* 传给回调函数的自定义参数 */
    char **errmsg                         /* 输出参数：错误信息（需用sqlite3_free释放） */
);
  • 功能：执行任意 SQL 语句（增删改查）
  • 回调函数说明（select时处理查询结果）：
cpp 复制代码 
// 参数：arg=自定义参数，col_num=select命令生成新表的列数，col_values=所有列数据字符串的指针数组名，col_names=所有列名称字符串的指针数组名
int callback(void *arg, int col_num, char **col_values, char **col_names) {
    for (int i=0; i<col_num; i++) {
        printf("%s = %s\n", col_names[i], col_values[i] ? col_values[i] : "NULL");
    }
    return 0;  // 返回0继续处理下一行，非0终止查询
}
  • 返回值：成功返回SQLITE_OK，失败返回错误码

1.8.4 sqlite3_close

  • 函数原型：
cpp 复制代码 
int sqlite3_close(sqlite3* db);
  • 功能：关闭数据库句柄，释放资源
  • 注意：需确保所有 SQL 操作完成后调用，否则返回SQLITE_BUSY

1.8.5 sqlite3_free

  • 函数原型：
cpp 复制代码 
void sqlite3_free(void* ptr);
  • 功能：释放 sqlite3 分配的内存（如sqlite3_exec的 errmsg 参数）
  • 示例：sqlite3_free(errmsg);

1.8.6 示例

cpp 复制代码 
#include <stdio.h>
#include <sqlite3.h>

// 回调函数：处理select查询结果
int select_callback(void *arg, int col_num, char **col_values, char **col_names) {
    printf("--- %s ---\n", (char*)arg);
    for (int i=0; i<col_num; i++) {
        printf("%-8s: %s\n", col_names[i], col_values[i] ? col_values[i] : "NULL");
    }
    return 0;
}

int main() {
    sqlite3 *db = NULL;
    char *errmsg = NULL;
    int ret;

    // 1. 打开数据库
    ret = sqlite3_open("test.db", &db);
    if (ret != SQLITE_OK) {
        printf("打开数据库失败：%s\n", sqlite3_errmsg(db));
        sqlite3_close(db);
        return -1;
    }

    // 2. 创建表
    char *create_sql = "create table if not exists student (id integer primary key autoincrement, name text, score integer);";
    ret = sqlite3_exec(db, create_sql, NULL, NULL, &errmsg);
    if (ret != SQLITE_OK) {
        printf("创建表失败：%s\n", errmsg);
        sqlite3_free(errmsg);
        sqlite3_close(db);
        return -1;
    }

    // 3. 插入数据
    char *insert_sql = "insert into student (name, score) values ('张三', 85), ('李四', 90);";
    ret = sqlite3_exec(db, insert_sql, NULL, NULL, &errmsg);
    if (ret != SQLITE_OK) {
        printf("插入数据失败：%s\n", errmsg);
        sqlite3_free(errmsg);
        sqlite3_close(db);
        return -1;
    }

    // 4. 查询数据
    char *select_sql = "select * from student;";
    ret = sqlite3_exec(db, select_sql, select_callback, (void*)"学生信息", &errmsg);
    if (ret != SQLITE_OK) {
        printf("查询数据失败：%s\n", errmsg);
        sqlite3_free(errmsg);
        sqlite3_close(db);
        return -1;
    }

    // 5. 关闭数据库
    sqlite3_close(db);
    return 0;
}
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