一、SQLite3 基础认知

1.1 什么是数据库

数据库是用于存储、管理、统计数据的应用程序，常与服务器搭配使用。在数据库中，数据以 ** 表（Table）** 的形式组织：

  • 一行 = 一条记录（Record）
  • 一列 = 一个字段（Field）

1.2 数据库分类

按规模可分为大型、中型、小型数据库，常见关系型数据库如下：

规模 代表数据库
大型 ORACLE、DB2
中型 MySQL、MSSQL
小型 SQLite、powdb

1.3 核心名词解释

  • DB（Database）：数据库，存储数据的集合，核心操作包括 select（查询）、update（更新）
  • DBMS（Database Management System）：数据库管理系统，用于管理数据库的软件
  • MIS：管理信息系统，基于数据库的业务系统
  • OA：办公自动化，企业常用的信息化系统

1.4 嵌入式数据库 SQLite3 特点

SQLite3 是轻量级嵌入式关系型数据库，核心特点如下：

  1. 开源：C 语言开发，完全开源免费
  2. 轻量：核心代码仅 1 万行左右，总大小 10M 以内
  3. 免安装：绿色软件，无需配置环境，直接使用
  4. 文件型：整个数据库就是一个 .db 文件，可自由移动、拷贝
  5. 大容量：单文件最大支持 2TB 数据存储
  6. 跨平台：支持 Linux、Windows、嵌入式设备等多平台

二、SQL 语言基础

SQL（Structured Query Language，结构化查询语言）是操作关系型数据库的标准语言，在 SQLite3 中按功能分为三大类：

分类 全称 核心功能 常用操作
DDL Data Definition Language 数据定义 CREATE TABLE（建表）、DROP TABLE（删表）
DML Data Manipulation Language 数据操作 INSERT（新增）、UPDATE（修改）、DELETE（删除）
DQL Data Query Language 数据查询 SELECT（查询）

三、SQLite3 安装与基础操作（Linux 系统）

3.1 安装（Linux 系统）

执行以下命令完成安装：

# 安装SQLite3命令行工具
sudo apt-get install sqlite3

# 安装C语言开发依赖库
sudo apt-get install libsqlite3-dev

3.2 启动与退出

# 启动：打开/创建名为aaa.db的数据库（文件不存在则自动创建）
sqlite3 aaa.db

# 退出交互环境（三种方式等价）
.exit
.quit
.q

3.3 SQLite3 终端常用指令

进入 sqlite3> 交互环境后，常用指令如下：

指令 功能说明
.database 列出当前数据库关联的物理文件路径
.tables 列出当前数据库中所有已创建的表
.schema 表名 查看指定表的结构（不写表名则显示所有表结构）
.headers on 查询数据时显示列名，方便查看字段对应关系
.exit/.quit/.q 退出 SQLite3 交互环境

四、常用 SQL 语句实战

4.1 表结构操作

1. 创建表

-- 语法：create table 表名 (字段1 类型, 字段2 类型, ...);
create table user(id int, name char, age int);

2. 删除表（谨慎操作，数据会被清空）

-- 语法：drop table 表名;
drop table user;

4.2 数据增删改查

1. 插入数据（INSERT）

-- 语法1：指定字段插入（推荐，可读性高）
insert into user (id, age) values (1, 10);

-- 语法2：全字段插入（顺序必须与建表一致）
insert into user values(3, "wang", 11);

-- 语法3：部分字段插入（未指定字段为NULL）
insert into user (age) values (12);

2. 查询数据（SELECT）

-- 查询所有列（*代表所有字段）
select * from user;

-- 查询指定列
select id from user;
select id, name from user;

-- 条件查询（where子句）
select id, name from user where not age < 30;

-- 通配符模糊查询
-- %：匹配任意多个任意字符；_：匹配1个任意字符
select * from user where name like '张_' and id <5; -- 匹配姓张且名字2个字的用户
select * from user where name like '%张%' and id <5; -- 匹配名字包含张的用户

3. 修改数据（UPDATE）

-- 语法：update 表名 set 字段=值 where 条件;
update user set id = 1 where name = 'li'; -- 把name为li的用户id改为1
update user set id = 1 where name = "li" and passwd = "123"; -- 多条件and
update user set id = 2 where name = "li" or name = "zhao"; -- 多条件or

4. 删除数据（DELETE）

-- 语法：delete from 表名 where 条件;
delete from user; -- 删除表中所有数据（清空表）
delete from user where id = 1; -- 删除id=1的数据
delete from user where id =1 and name = "zhang"; -- 多条件and
delete from user where id = 1 or id = 2; -- 多条件or

4.3 进阶功能

1. 时间列操作

-- 创建带时间字段的表
CREATE TABLE user1(id int, name char, age int, dt datetime);

-- 插入当前时间（+8小时为北京时间）
insert into user1 values (2,'张三',23,datetime('now','+8 hours'));

 2. 自动增长列（主键）

-- 创建带自增主键的表（INTEGER PRIMARY KEY ASC 自动递增）
CREATE TABLE user3(id INTEGER PRIMARY KEY ASC, name char, age int, dt datetime);

-- 插入数据时id传NULL，自动生成递增id
insert into user3 values (NULL,'李四',23,datetime('now'));

说明：PRIMARY KEY 是主键，保证唯一性，用主键作为查询条件比普通字段更快。

4.4 数据库导入导出

1. 数据导出（备份）

# 把xxx.db数据库整体导出为xxx.sql脚本
sqlite3 xxx.db .dump > xxx.sql

2. 数据导入（恢复）

# 把xxx.sql脚本导入到xxx.db数据库
sqlite3 xxx.db < xxx.sql

五、SQLite3 C 语言编程实战

5.1 编程核心步骤

SQLite3 C 语言编程遵循固定流程：打开数据库 ==> 读写数据库（增/删/改/查） ==> 关闭数据库

5.2 核心函数详解

1. 打开数据库：sqlite3_open 

int sqlite3_open(char * path, sqlite3 ** db);

  • 功能：打开指定路径的数据库，不存在则自动创建
  • 参数：
    • path：数据库文件路径 + 名称
    • db：数据库句柄指针（用于后续操作）
  • 返回值：成功返回 SQLITE_OK(0)，失败返回 -1

2. 关闭数据库：sqlite3_close

int sqlite3_close(sqlite3 *db);

  • 功能：关闭指定数据库，释放资源
  • 参数：db：已打开的数据库句柄
  • 返回值：成功返回 SQLITE_OK(0)，失败返回 -1

3. 执行 SQL 语句：sqlite3_exec

int sqlite3_exec(sqlite3 *db, char *sql, callback fun, void * arg, char ** errmsg);

  • 功能：在指定数据库上执行 SQL 语句
  • 参数：
    • db：数据库句柄
    • sql：要执行的 SQL 语句字符串
    • fun：查询语句的回调函数（非查询语句传 NULL）
    • arg：回调函数的入参（无则传 NULL）
    • errmsg：错误信息指针（执行失败时返回错误原因）
  • 返回值：成功返回 SQLITE_OK(0)，失败返回非 0 值

5.3 基础示例：数据插入

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

int main(int argc, char **argv)
{
    sqlite3 *db = NULL;
    // 1. 打开数据库（相当于Linux中的文件描述符）
    int ret = sqlite3_open("aaa.db", &db);
    if (SQLITE_OK != ret)
    {
        fprintf(stderr, "open db error %s\n", sqlite3_errstr(ret));
        sqlite3_close(db);
        return 1;
    }

    char *errmsg = NULL;
    // 要执行的SQL语句（非查询语句，无需回调）
    char sql_cmd[512] = "insert into user values(7,'帅哥',20)";
    // 2. 执行SQL语句
    ret = sqlite3_exec(db, sql_cmd, NULL, NULL, &errmsg);
    if (SQLITE_OK != ret)
    {
        fprintf(stderr, "sqlite3_exec sql_cmd:[%s] ,%s\n", sql_cmd, errmsg);
        sqlite3_free(errmsg);
        sqlite3_close(db);
        return 1;
    }

    // 3. 关闭数据库，释放资源
    sqlite3_close(db);
    return 0;
}

5.4 进阶示例：批量插入 + 查询（事务优化）

1. SQLite 事务（Transaction）

事务是数据库的核心特性，遵循 ACID 原则：

  • 原子性（Atomicity）：事务内所有操作要么全部成功，要么全部回滚
  • 一致性（Consistency）：事务执行前后，数据库状态保持一致
  • 隔离性（Isolation）：多个事务互不干扰
  • 持久性（Durability）：事务提交后，数据永久保存

批量插入时，若不开启事务，每条插入都会自动开启 / 关闭事务，效率极低；开启事务后，批量操作一次性提交，效率提升 100 倍以上。

2. 完整代码示例

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

// 查询回调函数：处理select语句的结果
int find_word(void* arg, int col, char** result, char** title)
{
    *(int*)arg = 1; // 标记查询到数据
    printf("%s:%s\n", result[1], result[2]); // 打印单词和释义
    return 0;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    sqlite3 *db = NULL;
    // 1. 打开数据库
    int ret = sqlite3_open("aaa.db", &db);
    if (SQLITE_OK != ret)
    {
        fprintf(stderr, "open db error %s\n", sqlite3_errstr(ret));
        sqlite3_close(db);
        return 1;
    }

    char sql_cmd[1024] = {0};
    char *errmsg = NULL;

    // 创建字典表（不存在则创建）
    strcpy(sql_cmd,
        "create table IF NOT EXISTS dict(id INTEGER PRIMARY KEY ASC,word char,mean text);");
    ret = sqlite3_exec(db, sql_cmd, NULL, NULL, &errmsg);
    if (SQLITE_OK != ret)
    {
        fprintf(stderr, "sqlite3_exec sql_cmd:[%s] ,%s\n", sql_cmd, errmsg);
        sqlite3_free(errmsg);
        sqlite3_close(db);
        return 1;
    }

    // 清空表中旧数据
    strcpy(sql_cmd, "delete from dict");
    ret = sqlite3_exec(db, sql_cmd, NULL, NULL, &errmsg);
    if (SQLITE_OK != ret)
    {
        fprintf(stderr, "sqlite3_exec sql_cmd:[%s] ,%s\n", sql_cmd, errmsg);
        sqlite3_free(errmsg);
        sqlite3_close(db);
        return 1;
    }

    // 开启事务，批量插入优化
    strcpy(sql_cmd, "BEGIN TRANSACTION;");
    ret = sqlite3_exec(db, sql_cmd, NULL, NULL, &errmsg);
    if (SQLITE_OK != ret)
    {
        fprintf(stderr, "sqlite3_exec sql_cmd:[%s] ,%s\n", sql_cmd, errmsg);
        sqlite3_free(errmsg);
        sqlite3_close(db);
        return 1;
    }

    // 从字典文件批量插入数据
    FILE *fp = fopen("/home/linux/dict.txt", "r");
    if (NULL == fp)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }

    int i = 1;
    while (1)
    {
        char line_buf[1024] = {0};
        if (NULL == fgets(line_buf, sizeof(line_buf), fp))
        {
            break;
        }

        // 分割单词和释义
        char *word = strtok(line_buf, " ");
        char *mean = strtok(NULL, "\r\n");

        // 拼接插入SQL
        sprintf(sql_cmd, "insert into dict values(NULL,\"%s\",\"%s\");", word, mean);
        ret = sqlite3_exec(db, sql_cmd, NULL, NULL, &errmsg);
        if (SQLITE_OK != ret)
        {
            fprintf(stderr, "sqlite3_exec sql_cmd:[%s] ,%s\n", sql_cmd, errmsg);
            sqlite3_free(errmsg);
            sqlite3_close(db);
            fclose(fp);
            return 1;
        }
        // printf("num:%d\n", i++);
    }
    fclose(fp);

    // 提交事务，保存所有插入
    strcpy(sql_cmd, "COMMIT;");
    ret = sqlite3_exec(db, sql_cmd, NULL, NULL, &errmsg);
    if (SQLITE_OK != ret)
    {
        fprintf(stderr, "sqlite3_exec sql_cmd:[%s] ,%s\n", sql_cmd, errmsg);
        sqlite3_free(errmsg);
        sqlite3_close(db);
        return 1;
    }

    // 交互式查询
    while (1)
    {
        printf("input word:");
        char word[50] = {0};
        fgets(word, sizeof(word), stdin);
        word[strlen(word) - 1] = '\0'; // 去除换行符

        if(0 == strcmp("#quit",word))
        {
            break;
        }

        int flag = 0;
        // 模糊查询单词
        sprintf(sql_cmd,"select * from dict where word like \"%s\";",word);
        ret = sqlite3_exec(db, sql_cmd, find_word,&flag , &errmsg);
        if (SQLITE_OK != ret)
        {
            fprintf(stderr, "sqlite3_exec sql_cmd:[%s] ,%s\n", sql_cmd, errmsg);
            sqlite3_free(errmsg);
            sqlite3_close(db);
            return 1;
        }

        if(0 == flag)
        {
            printf("can't find\n");
        }
    }

    // 3. 关闭数据库，释放资源
    sqlite3_close(db);
    return 0;
}

六、总结

SQLite3 作为轻量级嵌入式数据库，凭借开源、轻量、免安装、文件型的特点，成为嵌入式设备、小型应用、本地存储的首选数据库。本文从基础概念、SQL 语句、C 语言编程三个维度，完整覆盖了 SQLite3 的核心知识点，从入门到实战，可直接用于嵌入式 Linux 项目开发。

核心要点回顾：

  1. 批量操作必须开启事务，否则效率极低
  2. 主键查询比普通字段快，优先用主键作为查询条件
  3. 数据库操作遵循「打开 - 操作 - 关闭」的固定流程
  4. SQLite3 是文件型数据库，备份 / 迁移直接拷贝.db文件即可
# 数据库
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