SQLite 数据库实战

一、数据库基础认知

1. 什么是数据库？

数据库是专门用于高效管理大批量数据的软件，核心价值在于结构化存储、快速检索和便捷修改数据，避免了纯文本文件管理数据的混乱与低效。

2. 数据库的核心分类

表格

类型	特点	代表产品
关系型数据库	基于表结构，支持 SQL，数据关联性强	Oracle、MySQL、SQLServer、SQLite
非关系型数据库	无固定表结构，灵活度高，适合海量非结构化数据	Redis（注：原文 Redit 为笔误）、MongoDB

二、SQLite 数据库快速上手

SQLite 是轻量级关系型数据库，无需安装服务端，单文件即可运行，适合嵌入式开发、小型应用和学习场景。

1. SQLite 安装（Linux 环境）

确保虚拟机网络连通、apt-get 工具配置正常后，执行以下命令：

bash

运行

# 安装SQLite3客户端
sudo apt-get install sqlite3
# 安装开发库（C/C++编程必备）
sudo apt-get install libsqlite3-dev
# 可选：安装可视化管理工具
sudo apt-get install sqlitebrowser
# 可选：Windows/Mac推荐可视化工具Navicat

2. 启动与退出 SQLite

bash

运行

# 启动SQLite（临时内存数据库）
sqlite3
# 启动并关联本地数据库文件（持久化）
sqlite3 test.db

# 退出SQLite
.quit

启动后会看到如下提示，代表成功：

plaintext

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>

3. SQLite 常用交互命令

表格

命令	功能	示例
.databases	查看当前数据库信息	.databases
.tables	查看所有表名	.tables
.headers ON/OFF	开启 / 关闭查询结果的列名显示	.headers ON
.mode MODE	设置数据显示格式	.mode column（列对齐显示）
.schema [表名]	查看表的创建语句	.schema student
.quit	退出 SQLite	.quit

三、核心 SQL 语句实战

SQL 是操作所有关系型数据库的通用语言，以下基于student表演示核心语法。

1. 表操作

创建表（CREATE TABLE）

sql

-- 语法：CREATE TABLE 表名 (列名1 类型, 列名2 类型, ...);
-- 示例：创建学生表，学号为主键（唯一标识）
CREATE TABLE student (
    学号 INTEGER PRIMARY KEY,
    姓名 TEXT,
    性别 TEXT,
    年龄 INTEGER,
    成绩 INTEGER
);

删除表（DROP TABLE）

sql

-- 语法：DROP TABLE 表名;
DROP TABLE student;

2. 数据操作（增删改）

插入数据（INSERT INTO）

sql

-- 方式1：插入所有列
INSERT INTO student VALUES (1002, "李四", "女", 13, 80);
-- 方式2：指定列插入（未指定列赋默认值）
INSERT INTO student (学号,姓名,性别) VALUES (1009, "熊大", "男");

删除数据（DELETE FROM）

sql

-- 语法：DELETE FROM 表名 WHERE 条件;
DELETE FROM student WHERE 姓名 = "赵五";

修改数据（UPDATE）

sql

-- 语法：UPDATE 表名 SET 列1=值1, 列2=值2 WHERE 条件;
UPDATE student SET 年龄=16,成绩=85 WHERE 姓名="熊大";

3. 数据查询（SELECT）

查询是 SQL 最核心的操作，支持条件、模糊、排序、多表联合等复杂逻辑。

基础查询

sql

-- 查询所有列
SELECT * FROM student;
-- 查询指定列
SELECT 学号,成绩 FROM student;
-- 条件查询（AND/OR）
SELECT 姓名 FROM student WHERE 成绩<60 AND 性别="男";
-- 模糊查询（%匹配任意字符）
SELECT 姓名 FROM student WHERE 姓名 LIKE "%田%";

排序查询（ORDER BY）

sql

-- 语法：ORDER BY 列名 ASC（升序，默认）/DESC（降序）
-- 成绩>60的学生按成绩降序排列
SELECT 学号,姓名 FROM student WHERE 成绩 > 60 ORDER BY 成绩 DESC;

多表联合查询

假设有学生信息、学生课程、学生成绩三张表，演示常用联合查询：

sql

-- 1. 交叉连接（笛卡尔积，所有组合）
SELECT 学生信息.姓名 as 姓名, 学生课程.名称 as 课程 FROM 学生信息 CROSS JOIN 学生课程;

-- 2. 内连接（只返回匹配的数据）
SELECT 学生信息.姓名 as 姓名, 学生成绩.成绩 as 成绩 
FROM 学生信息 INNER JOIN 学生成绩 
ON 学生信息.学号 = 学生成绩.学号;

-- 3. 左外连接（返回左表所有数据，右表无匹配则为NULL）
SELECT 学生信息.姓名 as 姓名, 学生成绩.成绩 as 成绩 
FROM 学生信息 LEFT OUTER JOIN 学生成绩 
ON 学生信息.学号 = 学生成绩.学号;

-- 4. 三表联合查询（查询学生-课程-成绩）
SELECT 学生信息.姓名 as 姓名, 学生课程.名称 as 课程, 学生成绩.成绩 as 成绩
FROM 学生信息 LEFT OUTER JOIN 学生成绩 ON 学生信息.学号 = 学生成绩.学号
LEFT OUTER JOIN 学生课程 ON 学生成绩.课程编号 = 学生课程.编号
WHERE 成绩 > 60
ORDER BY 成绩 DESC;

四、SQLite C 语言编程（核心 API）

在代码中操作 SQLite，核心依赖以下 5 个 API，以下是关键说明和使用逻辑。

1. 核心 API 详解

表格

API	功能	关键参数 / 返回值
sqlite3_open	打开数据库，获取操作句柄	参数：数据库路径、句柄指针；返回：成功 = SQLITE_OK
sqlite3_errmsg	获取错误信息	参数：数据库句柄；返回：错误描述字符串
sqlite3_exec	执行 SQL 语句	参数：句柄、SQL 语句、回调函数（查询用）、错误信息指针；返回：成功 = SQLITE_OK
sqlite3_free	释放内存	参数：需要释放的内存地址
sqlite3_close	关闭数据库句柄	参数：数据库句柄

关键 API 原型

c

运行

// 打开数据库
int sqlite3_open(const char *filename, sqlite3 **ppDb);

// 获取错误信息
const char *sqlite3_errmsg(sqlite3*);

// 执行SQL语句
int sqlite3_exec(
    sqlite3*,                  // 打开的数据库句柄
    const char *sql,           // 要执行的SQL语句
    int (*callback)(void*,int,char**,char**),  // 查询回调函数
    void *,                    // 传给回调函数的参数
    char **errmsg              // 错误信息存储地址
);

// 释放内存
void sqlite3_free(void*);

// 关闭数据库
int sqlite3_close(sqlite3*);

2. 编程核心逻辑

c

运行

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

// 查询回调函数（处理SELECT结果）
int callback(void *data, int argc, char **argv, char **azColName) {
    // argc：列数；argv：列值；azColName：列名
    for(int i=0; i<argc; i++) {
        printf("%s = %s\n", azColName[i], argv[i] ? argv[i] : "NULL");
    }
    return 0;
}

int main() {
    sqlite3 *db;
    char *err_msg = NULL;
    int rc;

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

    // 2. 执行SQL语句（示例：查询学生表）
    char *sql = "SELECT * FROM student;";
    rc = sqlite3_exec(db, sql, callback, NULL, &err_msg);
    if (rc != SQLITE_OK) {
        printf("执行失败：%s\n", err_msg);
        sqlite3_free(err_msg);
    }

    // 3. 关闭数据库
    sqlite3_close(db);
    return 0;
}

编译运行

bash

运行

# 编译：链接sqlite3库
gcc test.c -o test -lsqlite3
# 运行
./test

五、实战案例：单词查询系统（作业实现）

1. 需求

• 把单词文件（单词 含义）导入 SQLite 数据库；
• 终端输入单词，查询含义，无匹配则提示错误。

2. 完整代码

c

运行

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

// 查询回调函数
int query_callback(void *data, int argc, char **argv, char **azColName) {
    printf("单词含义：%s\n", argv[0]);
    return 0;
}

int main() {
    sqlite3 *db;
    char *err_msg = NULL;
    int rc;

    // 1. 打开/创建数据库
    rc = sqlite3_open("words.db", &db);
    if (rc != SQLITE_OK) {
        printf("数据库打开失败：%s\n", sqlite3_errmsg(db));
        sqlite3_close(db);
        return -1;
    }

    // 2. 创建单词表
    char *create_sql = "CREATE TABLE IF NOT EXISTS words (word TEXT PRIMARY KEY, meaning TEXT);";
    rc = sqlite3_exec(db, create_sql, NULL, NULL, &err_msg);
    if (rc != SQLITE_OK) {
        printf("创建表失败：%s\n", err_msg);
        sqlite3_free(err_msg);
        sqlite3_close(db);
        return -1;
    }

    // 3. 从文件导入单词（假设words.txt格式：单词 含义）
    FILE *fp = fopen("words.txt", "r");
    if (!fp) {
        perror("打开单词文件失败");
        sqlite3_close(db);
        return -1;
    }
    char word[100], meaning[200], insert_sql[300];
    while (fscanf(fp, "%s %[^\n]", word, meaning) != EOF) {
        sprintf(insert_sql, "INSERT OR REPLACE INTO words VALUES ('%s', '%s');", word, meaning);
        sqlite3_exec(db, insert_sql, NULL, NULL, &err_msg);
        if (err_msg) {
            printf("插入失败：%s\n", err_msg);
            sqlite3_free(err_msg);
        }
    }
    fclose(fp);

    // 4. 终端查询
    char input[100], query_sql[200];
    while (1) {
        printf("\n请输入要查询的单词（输入exit退出）：");
        scanf("%s", input);
        if (strcmp(input, "exit") == 0) break;

        // 拼接查询SQL
        sprintf(query_sql, "SELECT meaning FROM words WHERE word = '%s';", input);
        rc = sqlite3_exec(db, query_sql, query_callback, NULL, &err_msg);
        
        // 无匹配结果
        if (rc == SQLITE_OK && sqlite3_changes(db) == 0) {
            printf("输入有误：未找到该单词！");
        }
        if (err_msg) {
            printf("查询失败：%s\n", err_msg);
            sqlite3_free(err_msg);
        }
    }

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

3. 运行步骤

1. 创建words.txt文件：

plaintext

apple 苹果
banana 香蕉
orange 橙子
grape 葡萄

1. 编译：gcc word_query.c -o word_query -lsqlite3
2. 运行：./word_query
3. 交互示例：

plaintext

请输入要查询的单词（输入exit退出）：apple
单词含义：苹果

请输入要查询的单词（输入exit退出）：test
输入有误：未找到该单词！

请输入要查询的单词（输入exit退出）：exit

六、总结

核心知识点回顾

1. SQLite 基础：轻量级无服务端数据库，通过 apt 安装，核心交互命令（.tables/.schema 等）用于快速操作；
2. SQL 核心语法：CREATE/DROP 管理表，INSERT/DELETE/UPDATE 操作数据，SELECT 支持条件、排序、多表联合查询；
3. C 语言编程 ：核心依赖sqlite3_open/sqlite3_exec/sqlite3_close，查询结果通过回调函数处理，需注意内存释放和错误处理。