C/C++ 通過SQLiteSDK增刪改查

来源:https://www.cnblogs.com/LyShark/archive/2023/11/25/17856012.html
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SQLite，作為一款嵌入式關係型資料庫管理系統，一直以其輕量級、零配置以及跨平臺等特性而備受青睞。不同於傳統的資料庫系統，SQLite是一個庫，直接與應用程式一同編譯和鏈接，無需單獨的資料庫伺服器進程，實現了資料庫的零配置管理。這種設計理念使得SQLite成為許多嵌入式系統、移動應用和小型項目中的... ...


SQLite，作為一款嵌入式關係型資料庫管理系統，一直以其輕量級、零配置以及跨平臺等特性而備受青睞。不同於傳統的資料庫系統，SQLite是一個庫，直接與應用程式一同編譯和鏈接，無需單獨的資料庫伺服器進程，實現了資料庫的零配置管理。這種設計理念使得SQLite成為許多嵌入式系統、移動應用和小型項目中的首選資料庫引擎。

SQLite的特點包括：

  1. 嵌入式資料庫引擎： SQLite 是一個嵌入式資料庫引擎，意味著它是一個庫，與應用程式一同編譯和鏈接，而不是作為獨立的進程運行。
  2. 零配置： 無需配置或管理。SQLite 不需要一個獨立的資料庫伺服器進程，所有的操作都是直接在存儲在文件中的資料庫上執行。
  3. 輕量級： SQLite 是一個輕量級的資料庫，相對於一些其他資料庫管理系統來說，它的記憶體占用和資源消耗相對較小。
  4. 支持 SQL： SQLite 支持大部分標準的 SQL 語法，並提供了事務支持，包括隔離級別和回滾。
  5. 跨平臺： SQLite 可以在各種操作系統上運行，包括 Windows、Linux、macOS 和其他嵌入式系統。
  6. 自給自足： SQLite 資料庫是一個單一的磁碟文件，整個資料庫被存儲在一個文件中，這使得備份、複製或傳輸資料庫變得非常容易。
  7. 開源： SQLite 是一個開源項目，採用公共領域授權（Public Domain License），可以在商業和非商業項目中免費使用。

SQLite 資料庫以其獨特的自給自足特性脫穎而出，整個資料庫被存儲在一個單一的磁碟文件中，使得備份、複製或傳輸資料庫變得異常簡單。而作為一款開源項目，SQLite採用了公共領域授權，可以在商業和非商業項目中免費使用。

由於該資料庫的小巧和簡潔所以在使用上也非常容易，當讀者下載好附件以後會看到如下圖所示的文件；

使用時只需要將sqlite3.h與sqlite3.c文件導入到項目中並使用#include "sqlite3.h"即可，無需做其他配置，圖中的sqlite3.dll是動態庫，sqlite3.exe則是一個命令行版本的資料庫可在測試時使用它。

打開與關閉庫

sqlite3_open 用於打開或創建一個 SQLite 資料庫文件。該函數的原型如下：

int sqlite3_open(
  const char *filename,   /* Database filename (UTF-8) */
  sqlite3 **ppDb          /* OUT: SQLite db handle */
);
  • filename: 要打開或創建的 SQLite 資料庫文件的路徑。如果文件不存在，將會創建一個新的資料庫文件。
  • ppDb: 用於存儲 SQLite 資料庫句柄（handle）的指針。SQLite 資料庫句柄是與一個打開的資料庫關聯的結構，它在後續的 SQLite 操作中用作標識。

該函數返回一個整數值，代表函數的執行狀態。如果函數成功執行，返回 SQLITE_OK。如果有錯誤發生，返回一個表示錯誤代碼的整數值。可以通過 sqlite3_errmsg 函數獲取更詳細的錯誤信息。

sqlite3_close 用於關閉資料庫連接的函數。其原型如下：

int sqlite3_close(sqlite3*);
  • sqlite3: 要關閉的 SQLite 資料庫連接的句柄。

該函數返回一個整數值，用於表示函數的執行狀態。如果函數成功執行，返回 SQLITE_OK。如果有錯誤發生，返回一個表示錯誤代碼的整數值。

使用 sqlite3_close 函數可以釋放與資料庫連接相關的資源，並確保資料庫文件被正確關閉。在關閉資料庫連接之前，應該確保已經完成了所有需要執行的 SQL 語句，併在需要的情況下檢查執行結果。

// 打開資料庫並返回句柄
sqlite3* open_database(std::string database_name)
{
  int ref =-1;
  sqlite3 *db = 0;

  ref = sqlite3_open(database_name.c_str(), &db);
  if (ref == SQLITE_OK)
    return db;
  return false;
}

// 關閉資料庫
bool close_database(sqlite3 *db)
{
  int ref = sqlite3_close(db);
  if (ref == SQLITE_OK)
    return true;
  return false;
}

執行查詢語句

sqlite3_exec 用於執行 SQL 語句的高級介面函數。它的原型如下：

int sqlite3_exec(
  sqlite3* db,                    /* Database handle */
  const char* sql,                /* SQL statement, UTF-8 encoded */
  int (*callback)(                /* Callback function */
    void*,                        /* Callback parameter */
    int,                          /* Number of columns in the result set */
    char**,                       /* Array of column values */
    char**                        /* Array of column names */
  ),
  void* callback_param,           /* 1st argument to callback function */
  char** errmsg                   /* Error msg written here */
);
  • db: SQLite 資料庫連接的句柄。
  • sql: 要執行的 SQL 語句，以 UTF-8 編碼。
  • callback: 回調函數，用於處理查詢結果的每一行數據。
  • callback_param: 傳遞給回調函數的參數。
  • errmsg: 用於存儲錯誤消息的指針。

sqlite3_exec 函數執行一個或多個 SQL 語句，並對每一條語句的執行結果調用指定的回調函數。回調函數的原型如下：

int callback(
  void* callback_param, /* 參數，由 sqlite3_exec 傳遞給回調函數 */
  int num_columns,      /* 結果集中的列數 */
  char** column_values,  /* 指向結果集中當前行的列值的數組 */
  char** column_names    /* 指向結果集中列名的數組 */
);
  • callback_param: 回調函數的參數，由 sqlite3_exec 傳遞給回調函數。
  • num_columns: 結果集中的列數。
  • column_values: 指向結果集中當前行的列值的數組。
  • column_names: 指向結果集中列名的數組。

回調函數返回一個整數，用於指示是否繼續執行後續的 SQL 語句。如果回調函數返回非零值，sqlite3_exec 將停止執行 SQL，並立即返回。

sqlite3_prepare_v2 用於準備 SQL 語句的介面函數。它的原型如下：

int sqlite3_prepare_v2(
  sqlite3* db,            /* Database handle */
  const char* sql,        /* SQL statement, UTF-8 encoded */
  int sql_len,            /* Length of SQL statement in bytes, or -1 for zero-terminated */
  sqlite3_stmt** stmt,    /* OUT: Statement handle */
  const char** tail       /* OUT: Pointer to unused portion of SQL statement */
);
  • db: SQLite 資料庫連接的句柄。
  • sql: 要準備的 SQL 語句，以 UTF-8 編碼。
  • sql_len: SQL 語句的長度，如果為 -1，則表示 SQL 語句以 null 結尾。
  • stmt: 用於存儲準備好的語句句柄的指針。
  • tail: 用於存儲未使用的 SQL 語句的指針。

sqlite3_prepare_v2 函數用於將 SQL 語句編譯成一個 SQLite 語句對象（prepared statement）。這個對象可以被多次執行，每次執行時可以綁定不同的參數。stmt 參數將用於存儲編譯後的語句的句柄，以供後續的操作。

sqlite3_step 執行預編譯 SQL 語句的介面函數。它的原型如下：

int sqlite3_step(sqlite3_stmt*);
  • sqlite3_stmt*: 由 sqlite3_prepare_v2 預編譯的 SQL 語句的句柄。

sqlite3_step 函數用於執行由 sqlite3_prepare_v2 預編譯的 SQL 語句。在執行過程中，可以通過不斷調用 sqlite3_step 來逐行獲取查詢結果，直到結果集結束。對於非查詢語句（如 INSERT、UPDATE、DELETE），sqlite3_step 函數執行一次即可完成操作。

該函數的返回值表示執行的結果，可能的返回值包括：

  • SQLITE_ROW: 成功獲取一行數據。
  • SQLITE_DONE: 執行完成，沒有更多的數據可用（用於非查詢語句）。
  • 其他錯誤碼，表示執行過程中出現了錯誤。

sqlite3_column_text 用於獲取查詢結果集中某一列的文本值。其原型為：

const unsigned char *sqlite3_column_text(sqlite3_stmt*, int iCol);
  • sqlite3_stmt*: 由 sqlite3_prepare_v2 預編譯的 SQL 語句的句柄。
  • int iCol: 列的索引，從0開始。

該函數返回指向字元串值的指針，該字元串值是查詢結果集中指定列的文本表示。需要註意的是，返回的指針指向 SQLite 內部的存儲區，應該在使用完之後儘早釋放資源。

sqlite3_column_int 用於獲取查詢結果集中某一列的整數值。其原型為：

int sqlite3_column_int(sqlite3_stmt*, int iCol);
  • sqlite3_stmt*: 由 sqlite3_prepare_v2 預編譯的 SQL 語句的句柄。
  • int iCol: 列的索引，從0開始。

該函數返回查詢結果集中指定列的整數表示。需要註意的是，如果該列不是整數類型，或者包含的數據無法轉換為整數，那麼返回的結果可能不是有效的整數值。

sqlite3_finalize 用於釋放一個預備語句對象（prepared statement）。在使用 sqlite3_prepare_v2 函數準備 SQL 語句後，需要使用 sqlite3_finalize 來釋放相應的語句對象。

該函數的原型為：

int sqlite3_finalize(sqlite3_stmt *pStmt);
  • sqlite3_stmt *pStmt: 指向要釋放的語句對象的指針。

該函數返回 SQLITE_OK 表示成功，返回其他錯誤碼表示失敗。

// 執行SQL語句
bool exec_sql(sqlite3 *db, char *sql)
{
  char *error_code = 0;
  int ref = sqlite3_exec(db, sql, 0, 0, &error_code);
  if (ref == SQLITE_OK)
  {
    return true;
  }
  return false;
}

// 插入數據
bool insert_data(sqlite3 *db, char *sql)
{
  sqlite3_stmt *stmt = 0;

  // 插入前檢查語句合法性, -1自動計算SQL長度
  int ref = sqlite3_prepare_v2(db, sql, -1, &stmt, 0);
  if (ref == SQLITE_OK)
  {
    sqlite3_step(stmt);       // 執行語句
    sqlite3_finalize(stmt);   // 清理語句句柄
    return true;
  }
  sqlite3_finalize(stmt);
  return false;
}

// 查詢數據集
bool select_data(sqlite3 *db, char *sql)
{
  sqlite3_stmt *stmt = 0;

  int ref = sqlite3_prepare_v2(db, sql, -1, &stmt, 0);
  if (ref == SQLITE_OK)
  {
    // 每調一次sqlite3_step()函數，stmt就會指向下一條記錄
    while (sqlite3_step(stmt) == SQLITE_ROW)
    {
      // 取出第1列欄位的值
      const unsigned char *name = sqlite3_column_text(stmt, 1);
      
      // 取出第2列欄位的值
      int age = sqlite3_column_int(stmt, 2);
      std::cout << "姓名: " << name << " 年齡: " << age << std::endl;
    }
  }
  else
  {
    sqlite3_finalize(stmt);
    return false;
  }
  sqlite3_finalize(stmt);
  return true;
}

調用查詢語句

創建資料庫

首先打開了名為 "database.db" 的 SQLite 資料庫，並創建了一個名為 "LySharkDB" 的表，該表格包含了id、name、age 和 msg四個欄位。隨後，通過執行 SQL 語句創建了這個表格。最後，關閉了資料庫連接。這段代碼主要用於資料庫初始化操作，確保了資料庫中包含了指定的表格結構。

int main(int argc, char *argv[])
{
  sqlite3* open_db = open_database("database.db");
  if (open_db != false)
  {
    bool create_table_ref;

    std::string sql = 
      "create table LySharkDB("
      "id int auto_increment primary key,"
      "name char(30) not null," 
      "age int not null,"
      "msg text default null"
      ")";

    // 運行創建表操作
    char run_sql[1024] = { 0 };
    strcpy(run_sql, sql.c_str());
    create_table_ref = exec_sql(open_db, run_sql);
  }

  close_database(open_db);
  std::system("pause");
  return 0;
}

上述代碼運行後則可以創建一個資料庫database.db表名為LySharkDB讀者可以使用資料庫工具打開該表，其結構如下所示；

插入數據測試

創建資料庫後，接著就是插入數據測試，插入時可以使用insert_data，如下代碼項資料庫中插入5條記錄；

int main(int argc, char *argv[])
{
  sqlite3* open_db = open_database("./database.db");
  if (open_db != false)
  {
    bool create_table_ref;

    // 運行插入記錄
    if (create_table_ref == true)
    {
      bool insert_ref = 0;
      insert_ref = insert_data(open_db, "insert into LySharkDB(id,name,age,msg) values(1,'lyshark',1,'hello lyshark');");
      insert_ref = insert_data(open_db, "insert into LySharkDB(id,name,age,msg) values(2,'guest',2,'hello guest');");
      insert_ref = insert_data(open_db, "insert into LySharkDB(id,name,age,msg) values(3,'admin',3,'hello admin');");
      insert_ref = insert_data(open_db, "insert into LySharkDB(id,name,age,msg) values(4,'wang',4,'hello wang');");
      insert_ref = insert_data(open_db, "insert into LySharkDB(id,name,age,msg) values(5,'sqlite',5,'hello sql');");
      if (insert_ref == true)
      {
        std::cout << "插入完成" << std::endl;
      }
    }
  }
  close_database(open_db);
  std::system("pause");
  return 0;
}

插入後，打開資料庫管理軟體，可看到插入後的記錄；

查詢與刪除數據

而查詢刪除與增加記錄，我們這裡直接使用exec_sql()函數，通過傳入不同的SQL語句實現。

int main(int argc, char *argv[])
{
  sqlite3* open_db = open_database("./database.db");
  if (open_db != false)
  {
    // 刪除記錄
    bool delete_ref = exec_sql(open_db, "delete from LySharkDB where id = 5;");
    if (delete_ref == true)
    {
      std::cout << "刪除完成." << std::endl;
    }

    // 更新記錄
    bool update_ref = exec_sql(open_db, "update LySharkDB set name='lyshark' where id = 4;");
    if (update_ref == true)
    {
      std::cout << "更新完成." << std::endl;
    }

    // 查詢數據
    bool select_ref = select_data(open_db, "select * from LySharkDB;");
    if (select_ref == true)
    {
      std::cout << "查詢完畢." << std::endl;
    }
  }
  close_database(open_db);
  std::system("pause");
  return 0;
}

執行更新後的表記錄如下所示；

查詢區間數據

首先創建一些數據集，這裡通過迴圈生成並插入數據，如下代碼中新建一個TimeDB數據表，其中有三個欄位uid,host_time,cpu_value；

#include <iostream>
#include <string>
#include <map>
#include <vector>
#include <time.h>
#include "sqlite3.h"

#include <boost/lexical_cast.hpp>
#include <boost/format.hpp>

using namespace std;
using namespace boost;

// 獲取本地時間日期
std::string get_local_datetime()
{
	char ct[80];
	time_t  tt;
	struct tm *tblock;

	tt = time(NULL);
	tblock = localtime(&tt);

	strftime(ct, sizeof(ct), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", tblock);
	return ct;
}

// 初始化創建表結構
void Init_Database()
{
	sqlite3* open_db = open_database("./database.db");
	if (open_db != false)
	{
		bool create_table_ref;
		std::string sql =
			"create table TimeDB("
			"uid primary key,"
			"host_time char(128) not null,"
			"cpu_value int not null"
			");";
		char run_sql[1024] = { 0 };
		strcpy(run_sql, sql.c_str());
		exec_sql(open_db, run_sql);
	}
	close_database(open_db);
}

// 批量生成時間字元串並插入數據表
void Insert_Test()
{
	sqlite3* open_db = open_database("./database.db");
	for (int x = 0; x < 1000; x++)
	{
		// 獲取本地日期時間
		std::string local_times = get_local_datetime();
		std::string format_string = boost::str(boost::format("insert into TimeDB(uid,host_time,cpu_value) values(%d,'%s',%d);") % x %local_times %x);

		std::cout << "執行SQL: " << format_string << std::endl;

		char run_sql[1024] = { 0 };
		strcpy(run_sql, format_string.c_str());
		insert_data(open_db, run_sql);
		_sleep(1000);
	}
	close_database(open_db);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
	sqlite3* open_db = open_database("./database.db");
	Init_Database();
	Insert_Test();

	std::system("pause");
	return 0;
}

如下是五分鐘的模擬數據；

當有了數據則再查詢，代碼中Select_Time_List函數演示瞭如何通過時間查詢一個區間的數據，並返回一個容器列表給被調用者使用，查詢代碼如下所示；

#include <iostream>
#include <string>
#include <map>
#include <vector>
#include <time.h>
#include "sqlite3.h"

#include <boost/lexical_cast.hpp>
#include <boost/format.hpp>

using namespace std;
using namespace boost;

// 打開資料庫並返回句柄
sqlite3* open_database(std::string database_name)
{
	int ref = -1;
	sqlite3 *db = 0;

	ref = sqlite3_open(database_name.c_str(), &db);
	if (ref == SQLITE_OK)
		return db;
	return false;
}

// 關閉資料庫
bool close_database(sqlite3 *db)
{
	int ref = sqlite3_close(db);
	if (ref == SQLITE_OK)
		return true;
	return false;
}

// 執行SQL語句
bool exec_sql(sqlite3 *db, char *sql)
{
	char *error_code = 0;
	int ref = sqlite3_exec(db, sql, 0, 0, &error_code);
	if (ref == SQLITE_OK)
	{
		return true;
	}
	return false;
}

// 插入數據
bool insert_data(sqlite3 *db, char *sql)
{
	sqlite3_stmt *stmt = 0;

	// 插入前檢查語句合法性, -1自動計算SQL長度
	int ref = sqlite3_prepare_v2(db, sql, -1, &stmt, 0);
	if (ref == SQLITE_OK)
	{
		sqlite3_step(stmt);       // 執行語句
		sqlite3_finalize(stmt);   // 清理語句句柄
		return true;
	}
	sqlite3_finalize(stmt);
	return false;
}

// 查詢數據集
bool select_data(sqlite3 *db, char *sql)
{
	sqlite3_stmt *stmt = 0;

	int ref = sqlite3_prepare_v2(db, sql, -1, &stmt, 0);
	if (ref == SQLITE_OK)
	{
		// 每調一次sqlite3_step()函數，stmt就會指向下一條記錄
		while (sqlite3_step(stmt) == SQLITE_ROW)
		{
			// 取出第1列欄位的值
			const unsigned char *name = sqlite3_column_text(stmt, 1);

			// 取出第2列欄位的值
			int age = sqlite3_column_int(stmt, 2);
			std::cout << "姓名: " << name << " 年齡: " << age << std::endl;
		}
	}
	else
	{
		sqlite3_finalize(stmt);
		return false;
	}
	sqlite3_finalize(stmt);
	return true;
}

// 獲取本地時間日期
std::string get_local_datetime()
{
	char ct[80];
	time_t  tt;
	struct tm *tblock;

	tt = time(NULL);
	tblock = localtime(&tt);

	strftime(ct, sizeof(ct), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", tblock);
	return ct;
}

// 初始化創建表結構
void Init_Database()
{
	sqlite3* open_db = open_database("./database.db");
	if (open_db != false)
	{
		bool create_table_ref;
		std::string sql =
			"create table TimeDB("
			"uid primary key,"
			"host_time char(128) not null,"
			"cpu_value int not null"
			");";
		char run_sql[1024] = { 0 };
		strcpy(run_sql, sql.c_str());
		exec_sql(open_db, run_sql);
	}
	close_database(open_db);
}

// 批量生成時間字元串並插入數據表
void Insert_Test()
{
	sqlite3* open_db = open_database("./database.db");
	for (int x = 0; x < 1000; x++)
	{
		// 獲取本地日期時間
		std::string local_times = get_local_datetime();
		std::string format_string = boost::str(boost::format("insert into TimeDB(uid,host_time,cpu_value) values(%d,'%s',%d);") % x %local_times %x);

		std::cout << "執行SQL: " << format_string << std::endl;

		char run_sql[1024] = { 0 };
		strcpy(run_sql, format_string.c_str());
		insert_data(open_db, run_sql);
		_sleep(1000);
	}
	close_database(open_db);
}

// 查詢時間區間並返回 傳入開始時間與結束時間,過濾出特定的記錄
bool Select_Time_List(sqlite3 *db, std::vector<std::map<std::string, int>> &time_ref, std::string start_time, std::string end_time)
{
	sqlite3_stmt *stmt = 0;
	std::string format_string = boost::str(boost::format("select * from TimeDB where host_time >= '%s' and host_time <= '%s';") % start_time %end_time);

	char run_sql[1024] = { 0 };
	strcpy(run_sql, format_string.c_str());

	int ref = sqlite3_prepare_v2(db, run_sql, -1, &stmt, 0);
	if (ref == SQLITE_OK)
	{
		while (sqlite3_step(stmt) == SQLITE_ROW)
		{
			std::map < std::string, int > ptr;

			// 取出第一個和第二個欄位
			const unsigned char *time_text = sqlite3_column_text(stmt, 1);
			const int cpu_value = sqlite3_column_int(stmt, 2);

			// 放入一個map容器中
			ptr[boost::lexical_cast<std::string>(time_text)] = cpu_value;
			time_ref.push_back(ptr);
		}
		sqlite3_finalize(stmt);
		return true;
	}
	sqlite3_finalize(stmt);
	return false;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
	sqlite3* open_db = open_database("./database.db");
	//Init_Database();
	//Insert_Test();

	// 查詢 2023-11-25 19:52:31 - 2023-11-25 19:53:35 區間內的所有的負載情況
	std::vector<std::map<std::string, int>> db_time;
	bool is_true = Select_Time_List(open_db, db_time, "2023-11-25 19:52:31", "2023-11-25 19:53:35");
	if (is_true == true)
	{
		for (int x = 0; x < db_time.size(); x++)
		{
			// 輸出該區間內的數據
			std::map < std::string, int>::iterator ptr;
			for (ptr = db_time[x].begin(); ptr != db_time[x].end(); ptr++)
			{
				std::cout << "時間區間: " << ptr->first << " CPU利用率: " << ptr->second << std::endl;
			}
		}
	}
	std::system("pause");
	return 0;
}

例如代碼中我們查詢2023-11-25 19:52:31 - 2023-11-25 19:53:35這個區間內的數據信息，並返回一個map容器給被調用者，運行效果如下所示；

文章出處：https://www.cnblogs.com/LyShark/p/17856012.html
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    前言： 在Spring Boot中實現快遞鳥、順豐和快遞100的物流查詢功能通常需要與它們提供的API進行交互。當然使用他們的API 我們是需要申請和註冊，從而去拿到 key 來進行調用。所以為註冊的必須先進行註冊，以下是他們的官網地址，可以快捷到達。 快遞鳥官網：快遞鳥 - 快遞查詢介面_免費快遞 ...
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