【Linux 物联网网关主控系统-Web部分（一）】

Linux 物联网网关主控系统-Web部分（一）

[一、Linux 目录操作](#一、Linux 目录操作)
- 1.目录操作的项目应用场景
- 2.核心函数解析
- - 1.opendir：打开目录
  - [2. readdir：读取目录内容](#2. readdir：读取目录内容)
  - 3.closedir：关闭目录
- 3.代码示例
二、SQLite
- 1.SQLite基础
- - [1.嵌入式 Linux 常用数据库](#1.嵌入式 Linux 常用数据库)
  - [2.SQLite3 发展背景](#2.SQLite3 发展背景)
  - [3.SQLite3 核心特性](#3.SQLite3 核心特性)
  - [4.SQLite3 安装操作（Ubuntu 环境）](#4.SQLite3 安装操作（Ubuntu 环境）)
- [2.SQLite3 数据类型和约束](#2.SQLite3 数据类型和约束)
- - [1.SQLite3 主要数据类型](#1.SQLite3 主要数据类型)
  - [2.SQLite3 其它拓展数据类型](#2.SQLite3 其它拓展数据类型)
  - [3.SQLite3 表的约束](#3.SQLite3 表的约束)
- 3.表操作：增删改查
- [4.Sqlite C编程接口](#4.Sqlite C编程接口)

一、Linux 目录操作

1.目录操作的项目应用场景

在本项目中，摄像头拍摄的图片会存储在/www/pice目录下，若要实现历史图片展示功能，就需要通过目录操作函数遍历该目录下的所有图片文件，获取文件名后再进行后续的读取和展示处理，这也是嵌入式开发中目录操作最典型的应用场景之一。

2.核心函数解析

1.opendir：打开目录

c 复制代码

DIR *opendir(const char *name);

打开参数name指定的目录，返回DIR * 类型的目录流（类似文件操作的文件描述符），后续对目录的读取、遍历操作均基于此返回值，作用与文件操作的open()类似。
成功：返回 DIR * 型的目录流指针；
失败：返回 NULL。

2. readdir：读取目录内容

c 复制代码

struct dirent *readdir(DIR *dir);

读取参数dir（opendir 返回的目录流）指向的目录，每次调用返回目录中的下一个目录项，遍历至目录末尾时停止。
成功：返回下一个目录项的struct dirent指针；
失败 / 读取到目录末尾：返回 NULL。

关键结构体：struct dirent

c 复制代码

struct dirent{
    ino_t          d_ino;    // 此目录项的inode节点号
    off_t          d_off;    // 目录文件开头到当前目录项的位移
    signed short   d_reclen; // d_name的长度（不含NULL结束符）
    unsigned char  d_type;   // 文件类型（核心字段，用于判断文件类型）
    char           d_name[256]; // 文件名（核心字段）
};

3.closedir：关闭目录

c 复制代码

int closedir(DIR *dir);

关闭参数dir指向的目录流，释放相关资源，作用与文件操作的close()类似，遍历目录后必须调用，避免资源泄漏。

c 复制代码

成功：返回 0；
失败：返回 - 1，错误原因存于errno中。

3.代码示例

c 复制代码

#include<stdio.h>
#include<dirent.h>
#include<stdlib.h> // 包含exit()函数

// 定义图片存储目录
#define DIRNAME "/www/pice"
// 定义最大图片数（可选）
#define PHOTO_NUM_MAX 100

int main()
{
    // 定义目录流指针和目录项结构体指针
    DIR *dir;
    struct dirent *dirp;
    // 用于统计文件序号
    int total_num = 1;

    // 第一步：打开目录，做错误处理
    if((dir = opendir(DIRNAME)) == NULL)
    {
        perror("fail to opendir"); // 打印错误信息
        exit(1); // 异常退出
    }

    // 第二步：循环读取目录项，直至遍历结束
    while((dirp = readdir(dir)) != NULL)
    {
        // 打印文件序号（三位补0）和文件名
        printf("%03d:%s\t", total_num++, dirp->d_name);
    }
    printf("\n"); // 换行，优化输出格式

    // 第三步：关闭目录，释放资源
    closedir(dir);

    return 0;
}

PS:如果文件夹里面还有文件夹
重点 1：原代码不区分文件 / 文件夹

文件夹会被当作普通名称打印，不会进入读取。
重点 2：判断文件 / 文件夹的方法

c 复制代码

dirp->d_type == DT_REG   // 普通文件
dirp->d_type == DT_DIR   // 文件夹

重点 3：两种处理方式

跳过文件夹：只打印图片 / 文件

递归遍历：进入子文件夹继续读（嵌入式项目最常用）

二、SQLite

1.SQLite基础

1.嵌入式 Linux 常用数据库

在嵌入式 Linux 开发中，主流的轻量级数据库主要有SQLite、Firebird、Berkeley DB、eXtremeDB，其中 SQLite 是最常用的选择；而传统大型数据库（Oracle、DB2、SQL2000、MySQL）因体积、资源占用等问题，不适合嵌入式场景。

2.SQLite3 发展背景

1.作者：D.RichardHipp

2.开发初衷：打造一款简单的嵌入式 SQL 数据库，基于 GNU DBM 哈希库做后台，无需安装和管理支持

3.版本发布：2000 年 8 月发布 SQLite 1.0 版，是一款轻量级嵌入式数据库，适配嵌入式开发的轻量、低资源需求。

3.SQLite3 核心特性

这是 SQLite3 适配嵌入式开发的关键，也是其区别于传统大型数据库的核心优势，共 6 大核心特性：

1.零配置：无需安装和任何管理配置，直接使用，适配嵌入式设备的简易部署需求；

2.单文件存储：整个数据库的所有数据都储存在单一磁盘文件中，便于管理和移植；

3.跨平台兼容：数据库文件可在不同字节顺序的机器间自由共享，无平台适配障碍；

4.大容量支持：单数据库文件大小最大可支持2TB，满足嵌入式场景的存储需求；

5.超轻量：全部源码仅约 3 万行 C 代码，编译后体积仅 250KB，对嵌入式设备的内存、存储资源占用极低；

6.高性能：对数据的操作速度，比目前主流的大多数数据库更快，适配嵌入式设备的低性能硬件环境。

4.SQLite3 安装操作（Ubuntu 环境）

源码下载地址 https://www.sqlite.org/index.html（用下面的 apt-get就不用这个了）

嵌入式开发中需安装应用程序+开发库 / 头文件（C 语言操作数据库必须装），也可安装图形化工具简化操作，具体命令如下：

核心安装（必装）

c 复制代码

图形化工具安装（可选，便于可视化操作）

c 复制代码

sudo apt-get install sqlitebrowser

查看版本

c 复制代码

# 进入sqlite3环境
sqlite3
# 查看版本信息
.version

c 复制代码

SQLite version 3.11.0 2016-02-15 17:29:24 3d862f207e3adc00f78066799ac5a8c282430a5f

2.SQLite3 数据类型和约束

1.SQLite3 主要数据类型

2.SQLite3 其它拓展数据类型

3.SQLite3 表的约束

约束是对数据表中列的额外限制属性，用于规范列的取值规则，避免无效、错误数据的插入，常用约束共 6 种，各约束的核心作用如下：

3.表操作：增删改查

SQLite3 中对数据表的核心操作即为增、删、改、查，操作前需先创建数据库和对应的数据表，所有操作均通过 SQL 语句实现，以下结合教学管理数据库 jxgl.db、学生表 stu的实战场景，梳理完整操作流程，包含核心命令、实操示例及注意事项。

前置准备

创建并打开数据库

c 复制代码

# 终端执行，创建并进入jxgl.db数据库（不存在则创建，存在则打开）
sqlite3 jxgl.db

创建 stu 学生表

c 复制代码

CREATE TABLE IF NOT EXISTS stu (
Sno integer primary key, 
Sname text not null, 
Ssex text,
Sage integer check(Sage>14),
Sdept text default 'CS'
);

验证表创建成功

c 复制代码

# 查看当前数据库中的所有表
.table

输出：stu

1.增：插入数据（INSERT）

c 复制代码

INSERT INTO 表名 VALUES (字段值1,字段值2,字段值3,...);

向 stu 表插入 4 条学生数据，字段顺序与建表时一致（学号、姓名、性别、年龄、专业）：

c 复制代码

INSERT INTO STU VALUES(95001,'李勇','M',20,'CS');
INSERT INTO STU VALUES(95002,'刘晨','F',19,'IS');
INSERT INTO STU VALUES(95003,'王敏','F',18,'MA');
INSERT INTO STU VALUES(95004,'张立','M',18,'IS');

辅助命令：验证插入结果

c 复制代码

# 查看表中所有数据（需先设置列对齐和显示表头，优化输出）
.headers on
.mode column
select * from stu;

2.查：查询数据（SELECT）

c 复制代码

# 查询表中所有字段的所有数据
SELECT * FROM 表名;
# 查询指定字段的指定数据（配合WHERE条件筛选）
SELECT 字段1,字段2 FROM 表名 WHERE 筛选条件;

实操示例

c 复制代码

# 1. 查询stu表中所有学生的所有信息
select * from stu;
# 2. 筛选查询：查询专业为CS的学生姓名和学号
select Sno,Sname from stu where Sdept='CS';
# 3. 条件筛选：查询年龄大于18的学生信息
select * from stu where Sage>18;

3.改：修改数据（UPDATE）

c 复制代码

UPDATE 表名 SET 字段1=新值1,字段2=新值2 WHERE 筛选条件;

实操示例

将 stu 表中张立的年龄修改为 29：

c 复制代码

UPDATE stu SET sage=29 WHERE sname='张立';

验证修改结果

c 复制代码

select * from stu where sname='张立';

4.删：删除数据（DELETE）

c 复制代码

DELETE FROM 表名 WHERE 筛选条件;

注意：必须加 WHERE 条件，否则会删除表中所有数据！

实操示例

删除 stu 表中王敏的这条记录：

c 复制代码

delete from stu where sname = '王敏';

验证删除结果

c 复制代码

select * from stu;

4.Sqlite C编程接口

前面的终端增删改查 → 人手动操作数据库（测试 / 调试用）

这里的C 编程接口 → 程序自动操作数据库（项目开发实际使用）