C++链接并操作嵌入式数据库SQLite

Yungoal2026-03-18 8:24

1. 简单介绍

SQLite是一个以C语言库形式发布的嵌入式数据库引擎。在C++项目中使用它，主要有两种方式：

  • 直接使用C API ：这是最直接、最底层的方式。SQLite本身提供一个纯C语言编写的头文件（sqlite3.h）和库文件（如 sqlite3.lib, sqlite3.dll或 libsqlite3.a, libsqlite3.so）。

    • 步骤：

      1. 获取库文件：从SQLite官网下载预编译的二进制文件，或下载源码自行编译。

      2. 配置项目：

        • 在项目中包含 sqlite3.h头文件。

        • 在链接器设置中，添加SQLite的库文件路径，并链接 sqlite3库。

      3. 代码中调用 ：在C++代码中，可以直接调用SQLite的C API函数，如 sqlite3_open(), sqlite3_exec(), sqlite3_prepare_v2()等。由于C++兼容C，这种方式是原生支持的。

  • 使用C++封装库 ：为了获得更符合C++编程习惯（如RAII、异常安全、面向对象）的接口，社区创建了许多C++封装库。一个流行且轻量级的选择是 SQLiteCpp。它包装了原始C API，提供了更现代、更安全的C++接口。

    • 步骤：

      1. 获取库：通过包管理器（如vcpkg, conan）安装，或从GitHub获取源码。

      2. 包含头文件 ：包含 SQLiteCpp.h。

      3. 使用C++风格接口 ：使用 SQLite::Database, SQLite::Statement等类进行操作，代码更简洁，资源管理更安全。

2. 基本操作流程

C++ 操作 SQLite 通常需要以下步骤：

1. 链接 SQLite 库

静态链接

复制代码 
// 直接包含 sqlite3.c 源文件到项目中
#include "sqlite3.c"

// 编译时：g++ main.cpp -o app -lpthread -ldl

动态链接

cpp 复制代码 
// 使用头文件和动态库
#include <sqlite3.h>

// 编译时：g++ main.cpp -o app -lsqlite3 -lpthread -ldl

各参数说明：

  • g++：C++ 编译器

  • main.cpp：你的源代码文件

  • -o app：指定输出可执行文件名为 app

  • -lsqlite3：链接 SQLite3 库

  • -lpthread：链接 POSIX 线程库

  • -ldl：链接动态加载库（Linux 上需要）

2. 示例

复制代码 
#include <sqlite3.h>
#include <iostream>
#include <string>

class SQLiteDB {
private:
    sqlite3* db;
    
public:
    SQLiteDB() : db(nullptr) {}
    
    // 打开数据库
    bool open(const std::string& filename) {
        int rc = sqlite3_open(filename.c_str(), &db);
        if (rc != SQLITE_OK) {
            std::cerr << "无法打开数据库: " << sqlite3_errmsg(db) << std::endl;
            return false;
        }
        return true;
    }
    
    // 执行 SQL 语句
    bool execute(const std::string& sql) {
        char* errMsg = nullptr;
        int rc = sqlite3_exec(db, sql.c_str(), nullptr, nullptr, &errMsg);
        if (rc != SQLITE_OK) {
            std::cerr << "SQL 错误: " << errMsg << std::endl;
            sqlite3_free(errMsg);
            return false;
        }
        return true;
    }
    
    // 查询数据（回调函数方式）
    static int callback(void* data, int argc, char** argv, char** colName) {
        for (int i = 0; i < argc; i++) {
            std::cout << colName[i] << " = " << (argv[i] ? argv[i] : "NULL") << std::endl;
        }
        std::cout << "--------" << std::endl;
        return 0;
    }
    
    // 带参数的查询
    bool query(const std::string& sql) {
        char* errMsg = nullptr;
        int rc = sqlite3_exec(db, sql.c_str(), callback, nullptr, &errMsg);
        if (rc != SQLITE_OK) {
            std::cerr << "查询错误: " << errMsg << std::endl;
            sqlite3_free(errMsg);
            return false;
        }
        return true;
    }
    
    // 使用预处理语句（防SQL注入）
    bool preparedInsert(const std::string& name, int age) {
        sqlite3_stmt* stmt;
        const char* sql = "INSERT INTO users (name, age) VALUES (?, ?)";
        
        int rc = sqlite3_prepare_v2(db, sql, -1, &stmt, nullptr);
        if (rc != SQLITE_OK) {
            return false;
        }
        
        // 绑定参数
        sqlite3_bind_text(stmt, 1, name.c_str(), -1, SQLITE_STATIC);
        sqlite3_bind_int(stmt, 2, age);
        
        // 执行
        rc = sqlite3_step(stmt);
        
        // 清理
        sqlite3_finalize(stmt);
        
        return rc == SQLITE_DONE;
    }
    
    // 关闭数据库
    void close() {
        if (db) {
            sqlite3_close(db);
            db = nullptr;
        }
    }
    
    ~SQLiteDB() {
        close();
    }
};

int main() {
    SQLiteDB database;
    
    // 打开数据库（如果不存在则创建）
    if (!database.open("test.db")) {
        return 1;
    }
    
    // 创建表
    database.execute("CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT, age INTEGER)");
    
    // 插入数据
    database.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('张三', 25)");
    database.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('李四', 30)");
    
    // 使用预处理语句插入
    database.preparedInsert("王五", 28);
    
    // 查询数据
    std::cout << "查询结果：" << std::endl;
    database.query("SELECT * FROM users");
    
    // 更新数据
    database.execute("UPDATE users SET age = 26 WHERE name = '张三'");
    
    // 删除数据
    database.execute("DELETE FROM users WHERE age > 29");
    
    // 再次查询
    std::cout << "\n更新后的结果：" << std::endl;
    database.query("SELECT * FROM users");
    
    return 0;
}

3. 使用 C++ 封装库（简化复杂操作）

除了直接使用 C API，还可以使用 C++ 封装库：

SQLiteCpp（推荐）

复制代码 
#include <SQLiteCpp/SQLiteCpp.h>
#include <iostream>

int main() {
    try {
        // 打开数据库
        SQLite::Database db("test.db", SQLite::OPEN_READWRITE | SQLite::OPEN_CREATE);
        
        // 执行 SQL
        db.exec("CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT, age INTEGER)");
        
        // 插入数据
        SQLite::Statement insert(db, "INSERT INTO users (name, age) VALUES (?, ?)");
        insert.bind(1, "张三");
        insert.bind(2, 25);
        insert.exec();
        
        // 查询数据
        SQLite::Statement query(db, "SELECT * FROM users");
        while (query.executeStep()) {
            int id = query.getColumn(0);
            std::string name = query.getColumn(1);
            int age = query.getColumn(2);
            std::cout << "id: " << id << ", name: " << name << ", age: " << age << std::endl;
        }
        
    } catch (std::exception& e) {
        std::cerr << "SQLite 异常: " << e.what() << std::endl;
    }
    
    return 0;
}

4. 编译命令

直接编译：

复制代码 
# 使用系统库
g++ main.cpp -o app -lsqlite3 -lpthread -ldl

# 使用 SQLiteCpp
g++ main.cpp -o app -lsqlite3 -lSQLiteCpp -lpthread -ldl

CMake 配置：

复制代码 
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(SQLiteExample)

find_package(SQLite3 REQUIRED)
find_package(SQLiteCpp REQUIRED)  # 如果使用 SQLiteCpp

add_executable(app main.cpp)
target_link_libraries(app SQLite::SQLite3)
target_link_libraries(app SQLiteCpp)  # 如果使用 SQLiteCpp

5. 主要特点

  1. 零配置：无需服务器，单文件数据库

  2. 事务支持：ACID 兼容

  3. 跨平台：支持 Windows、Linux、macOS 等

  4. 轻量级：库文件小，资源占用少

  5. 丰富的 API ：提供完整的 SQL 支持

    （SQL = Structured Query Language（结构化查询语言））

6.与其他数据库的扩展名对比

数据库系统 常见扩展名 说明
SQLite​ .db, .sqlite, .sqlite3 单文件嵌入式数据库
MySQL​ .sql, .frm, .ibd 需要服务器，多文件
PostgreSQL​ 无特定扩展名 目录结构，无单文件
SQL Server​ .mdf, .ldf 微软数据库系统
Oracle​ .dbf, .ora 企业级数据库
**SQLite (加密)**​ .db, .sqlite 内容加密，扩展名相同
Access​ .mdb, .accdb 微软 Access 数据库
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