数据库知识及数据库编程

article/2025/9/20 13:19:50

数据库的概念

数据库是“按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库”。是一个长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的、统一管理的大量数据的集合。

数据库是存放数据的仓库。它的存储空间很大，可以存放百万条、千万条、上亿条数据。但是数据库并不是随意地将数据进行存放，是有一定的规则的，否则查询的效率会很低。当今世界是一个充满着数据的互联网世界，充斥着大量的数据。即这个互联网世界就是数据世界。数据的来源有很多，比如出行记录、消费记录、浏览的网页、发送的消息等等。

数据库分类

常见的关系型数据库有： MySQL、SQL Server、Oracle、SQLite。

小型数据库： MySQL：免费产品，内存存储引擎使用较少。

中型数据库： SQL Server：微软的商业化产品，是为了适应大数据等业务产品新添加的存储引擎，微软SQL语句兼容性好，商业化成熟度高。

大型数据库： Oracle ：基于内存计算的关系数据库， 提供了响应时间极短且吞吐量极高的应用程序。

轻型数据库： SQLite：专为嵌入式设计的一款轻型的数据库，是遵守ACID的关系型数据库管理系统。

不管哪一个数据库，它的核心都是SQL语句：SQL (Structured Query Language:结构化查询语言) 是用于管理关系数据库管理系统（RDBMS）。 SQL 的范围包括数据插入、查询、更新和删除，数据库模式创建和修改，以及数据访问控制。所以，学习的重点应该放到如何利用SQL语句进行操作数据库。

SQLite的源代码是C，其源代码完全开放。它是一个轻量级的嵌入式数据库。

SQLite有以下特性：零配置一无需安装和管理配置； 储存在单一磁盘文件中的一个完整的数据库； 数据库文件可以在不同字节顺序的机器间自由共享； 支持数据库大小至2TB（1024G = 1TB）；足够小，全部源码大致3万行c代码，250KB； 比目前流行的大多数数据库对数据的操作要快；

数据库和表

数据库是个文件，而表其实就是文件里存储数据的容器。可以把数据库理解为excel文件，而表就是excel中一张张数据表，一个数据库可以有多张数据库表。

数据库操作

创建数据库

数据库本质就是一个文件，通常以db作为后缀名。使用sqlite3 命令来创建，可以在打开sqlite命令提示符之前就创建，命令如下：

$ sqlite3 student.db

也可以打开后使用.open 命令来创建。

sqlite>.open student.db

以上两种方式，如果student.db 存在则直接会打开，不存在就创建它。

sqlite3数据库系统命令：

以 '.' 开头，常用的有：

.help 查看所有支持的命令

.quit 退出

.tables 查看有哪些表

.schema stu2 查看表结构

SQL语句

不管哪一个数据库，它的核心都是SQL语句，SQL语句可以理解为数据库标准，不管哪种数据库都要支持。

  • sqlite中SQL语句不需要以.开头，正常输入的内容都会被当成SQL语句解析。

  • SQL语句的关键字不区分大小写，但是通常约定俗成会以大写来书写关键字。

  • SQL语句在sqlite命令终端以分号结尾，如果未键入;敲回车，终端会继续等待键入。

举例：对学生成绩库进行增删改查

1》创建一个表

create table stu(id int,name char,score float);

create table stu1(id int primary key, name char, score float);

注：把id字段设置为主键(在表中唯一)；只能存在一个id为某值的数

2》 删除一个表

drop table <table_name>；

table_name 要删除的表的名字

可以使用 .table 查看库中都有什么表 .schema stu2 table_name 查看表结构

3》 向表里面插入数据

//插入标准类型字段

insert into <table_name> values(value1, value2,…);

eg： insert into stu values(1,"张三",99.9);

//只插入部分字段 id name score

insert into stu(id,name) values(4,“xiaoming”)

4》 查找数据

查询表中所有记录：

select * from <table_name>;

（*表示查询所有的值）

按指定条件查询表中记录：

select * from <table_name> where <expression>；

举例： select * from stu where id=2;

//从表stu中查找id=2的所有数据

select * from stu where id=2 and name='lisi';

//从表stu中查找id=2且name=lisi的数据

select * from stu where id=1 or name='zhangsan';

//从表stu中查找id=1且name是zhangsan的数据

select score from stu where name='LiSi' or id=3;

//满足条件的某列

select name,score from stu where name='LiSi' or id=3;

//满足条件的某两列

select * from stu limit 5;

//只查询前n条记录

select * from stu order by id desc;

//按id从大到小进行排序

5》 修改(更新)数据

update <table_name> set <f1=value1>, <f2=value2>… where <expression>;

//将某个表中的expression数据修改为value1数据

update stu set id=10 where id=1;

//将id=1改为id=10；

6》 增加字段

alter table <table> add column <field> <type> default …;

alter table stu add column class int default 1;

//（表示添加了一列class，默认值为1）

7》 删除字段

（在数据库当中其实不支持直接删除一个字段（及一列），如果就想删除一列，那么需要三步骤）

1）create table student as select id,name,score from stu;

创建一个student表，从stu表当中复制id,name,score

2) drop table stu;

删除原有的stu表

3) alter table student rename to stu;

重命名

最后一列为1的被删除掉了。

8》删除一行

delete from stu where value

sqlite编程

头文件：#include <sqlite3.h>

编译：gcc sqlite1.c -lsqlite3

函数

1.sqlite_open 打开数据库函数

int sqlite3_open(char  *path, sqlite3 **db);
功能：打开sqlite数据库，如果数据库不存在则创建它
path： 数据库文件路径
db： 指向sqlite数据库句柄的指针
返回值：成功返回SQLITE_OK，失败返回错误码(非零值)
// 1、创建或打开数据库sqlite3 *db;    //db是  指向数据库句柄的指针// 失败返回非0值if (sqlite3_open("./student.db", &db) != 0){fprintf(stderr,"err:%s\n",sqlite3_errmsg(db));return -1;}printf("数据库创建成功！\n");

2.int sqlite3_close 关闭数据库函数

int sqlite3_close(sqlite3 *db);
功能：关闭sqlite数据库
返回值：成功返回SQLITE_OK，失败返回错误码返回错误信息
 //关闭数据库sqlite3_close(db);return 0;

3.int sqlite3_exec 执行sql语句接口函数

int sqlite3_exec(sqlite3 *db,                                  /* An open database */const char *sql,                           /* SQL to be evaluated */int (*callback)(void*,int,char**,char**),  /* Callback function */void *arg,                                    /* 1st argument to callback */char **errmsg                              /* Error msg written here */
);功能：执行SQL操作
参数：db：数据库句柄sql：要执行SQL语句callback：回调函数(满足一次条件，调用一次函数，用于查询)再调用查询sql语句的时候使用回调函数打印查询到的数据arg:传递给回调函数的参数errmsg：错误信息指针的地址
返回值：成功返回SQLITE_OK，失败返回错误码回调函数：
typedef int (*sqlite3_callback)(void *para, int f_num, char **f_value, char **f_name);功能：select:每找到一条记录自动执行一次回调函数para：传递给回调函数的参数（由 sqlite3_exec() 的第四个参数传递而来）f_num：记录中包含的字段数目f_value：包含每个字段值的指针数组（列值）f_name：包含每个字段名称的指针数组（列名）
返回值：成功返回SQLITE_OK，失败返回-1，每次回调必须返回0后才能继续下次回调
//2.创建表if(sqlite3_exec(db,"create table stu(id int primary key,\name char,score float);",NULL,NULL,&errmsg)!= SQLITE_OK){fprintf(stderr,"err:%s\n",errmsg);return -1;}//3.插入数据  stu   3 int n;//插入学生个数int id;char name[32];float score;char sql[128];printf("please input number:");scanf("%d",&n);for(int i=0;i<n;i++){scanf("%d %s %f",&id,name,&score);sprintf(sql,"insert into stu values(%d,\"%s\",%f);",id,name,score);printf("sql:%s\n",sql);if(sqlite3_exec(db,sql,NULL,NULL,&errmsg)!= SQLITE_OK){fprintf(stderr,"err:%s\n",errmsg);return -1;}}//4.查询插入的数据if(sqlite3_exec(db,"select * from stu;",callback,"hello",&errmsg)!= SQLITE_OK){fprintf(stderr,"err:%s\n",errmsg);return -1;}//callback回调函数int callback(void *arg,int f_num,char **f_value,char **f_name){printf("arg:%s\n",(char *)arg);for(int i=0;i<f_num;i++){printf("%s ",f_name[i]);}putchar(10);for(int i=0;i<f_num;i++){printf("%s ",f_value[i]);} putchar(10);return 0;}

4. sqlite3_get_table 不使用回调函数执行SQL语句(只用于查询)

int sqlite3_get_table(sqlite3 *db, const  char  *sql, char ***resultp,  int *nrow,  int *ncolumn, char **errmsg);功能：执行SQL操作
db：数据库句柄
sql：SQL语句
resultp：用来指向sql执行结果的指针
nrow：满足条件的记录的数目(但是不包含字段名(表头 id name score))
ncolumn：每条记录包含的字段数目
errmsg：错误信息指针的地址返回值：成功返回SQLITE_OK，失败返回错误码
//sqlite3_get_table 专门用于查询 selectchar **sp=NULL;int nrow,lie;if(sqlite3_get_table(db,"select * from stu;",\&sp,&nrow,&lie,&errmsg) != SQLITE_OK){fprintf(stderr,"err:%s\n",errmsg);return -1;}//打印查询到的信息int i,j,k=0;for(i=0;i<nrow+1;i++){for(j=0;j<lie;j++){printf("%s ",sp[k++]);}putchar(10);}

5.sqlite3_errmsg 返回sqlite3定义的错误信息

char *sqlite3_errmsg(sqlite3 *db);
 char *errmsg=NULL;
if（    ）//容错判断
{fprintf(stderr,"err:%s\n",errmsg);return -1;
}

完整代码

#include <stdio.h>
#include <sqlite3.h>int callback(void *arg,int f_num,char **f_value,char **f_name)
{printf("arg:%s\n",(char *)arg);for(int i=0;i<f_num;i++){printf("%s ",f_name[i]);}putchar(10);for(int i=0;i<f_num;i++){printf("%s ",f_value[i]);}putchar(10);return 0;
}int main(int argc,const char *argv[])
{//1.创建或打开数据库sqlite3 *db;if(sqlite3_open("./student.db",&db) != SQLITE_OK){fprintf(stderr,"err:%s\n",sqlite3_errmsg(db));return -1;}printf("sqlite3_open ok.\n");char *errmsg=NULL;
#if 0//2.创建表if(sqlite3_exec(db,"create table stu(id int primary key,\name char,score float);",NULL,NULL,&errmsg)!= SQLITE_OK){fprintf(stderr,"err:%s\n",errmsg);return -1;}//3.插入数据  stu   3 int n;//插入学生个数int id;char name[32];float score;char sql[128];printf("please input number:");scanf("%d",&n);for(int i=0;i<n;i++){scanf("%d %s %f",&id,name,&score);sprintf(sql,"insert into stu values(%d,\"%s\",%f);",id,name,score);printf("sql:%s\n",sql);if(sqlite3_exec(db,sql,NULL,NULL,&errmsg)!= SQLITE_OK){fprintf(stderr,"err:%s\n",errmsg);return -1;}}//4.查询插入的数据if(sqlite3_exec(db,"select * from stu;",callback,"hello",&errmsg)!= SQLITE_OK){fprintf(stderr,"err:%s\n",errmsg);return -1;}
#endif    //sqlite3_get_table 专门用于查询 selectchar **sp=NULL;int nrow,lie;if(sqlite3_get_table(db,"select * from stu;",\&sp,&nrow,&lie,&errmsg) != SQLITE_OK){fprintf(stderr,"err:%s\n",errmsg);return -1;}int i,j,k=0;for(i=0;i<nrow+1;i++){for(j=0;j<lie;j++){printf("%s ",sp[k++]);}putchar(10);}sqlite3_close(db);return  0;
}
编译：
gcc sqlite.c -o sqlite -lsqlite3


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