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Linux 软件编程(十四)网络编程：数据存储与 SQLite 数据库

news 2025/8/30 5:43:40

一、数据存储方式分类

（一）内存存储

  • 载体：变量、数组、各类数据存储结构等都存储在内存中。
  • 特点：程序运行时数据可快速访问，但掉电或程序运行结束后，数据会丢失，无法持久保存。

（二）硬盘存储

  • 载体：文件、数据库等存储在硬盘上。
  • 特点：掉电或程序运行结束后，数据不会丢失，能实现持久化存储。

二、常用数据库分类

（一）关系型数据库

  • 原理：将复杂数据结构简化为二维表格形式，通过表与表之间的关联（如主键、外键）组织数据。
  • 代表产品：
    • 大型：Oracle、DB2，适用于企业级大规模数据管理场景。
    • 中型：MySQL、SQL Server，在中小型企业及 Web 应用中广泛使用。
    • 小型：SQLite，轻量且嵌入式，适合资源受限或简单数据存储场景。

（二）非关系型数据库

  • 原理：以键值对形式存储数据，数据结构不固定，灵活度高。
  • 代表产品：Redis（高性能缓存与键值存储）、MongoDB（文档型数据库，适合 JSON 类数据）等。

三、SQLite 数据库核心特性与安装

（一）核心特性

  1. 开源免费：基于 C 语言开发，完全开源且免费使用。
  2. 轻量小巧：代码量仅约 1 万行，总大小在 10M 以内，嵌入性极强。
  3. 跨平台易移植：属于文件型数据库，数据库文件可轻松移动，跨平台移植性出色。
  4. 大容量支持：理论上数据容量最大可达 2T，能满足多数中小规模数据存储需求。

（二）安装步骤（以 Ubuntu 为例）

  1. 安装 SQLite3：（ sqlite3.22.0）

    bash

    sudo apt-get install sqlite3
  2. 安装相关开发库（便于后续 C/C++ 开发）：

    bash

    sudo apt-get install libsqlite3-dev
  3. 测试安装：创建名为 xxx.db 的数据库，在终端执行：

    bash

    sqlite3 xxx.db

四、SQLite 数据库基础操作

（一）常用命令

在 SQLite 命令行中，可通过以下命令辅助操作：

  • .help：查看支持的命令。
  • .tables：查看当前数据库中的表。
  • .headers on/off：打开或隐藏查询结果的表头。
  • .mode column：设置查询结果列左对齐。
  • .quit：退出数据库。

 sqlite支持的数据类型：

     NULL : 空值
INTEGER : 整形
REAL： 浮点型
TEXT： 字符串类型
BLOB： 根据输入进行存储

（二）SQL 语句操作

SQLite 支持标准 SQL 语句，需注意：SQL 语句以分号 ; 结尾，且 SQLite 不区分大小写。

1. 创建表

语法：create table 表名(列名1 数据类型, 列名2 数据类型, 列名3 数据类型);
示例：创建一个包含学生学号、姓名、年龄、成绩的表 class1：

create table class1(id INTEGER, name TEXT, age INTEGER, score REAL);
2. 插入数据

语法：insert into 表名 values(值1, 值2, 值3);
示例：向 class1 插入一条学生数据：

insert into class1 values(1, "zhangsan", 19, 88.5);
3. 查询数据
  • 查询所有列数据：select * from 表名;
    示例：查询 class1 所有数据：

    sql

    select * from class1;
  • 查询指定列数据：select 列名1, 列名2, 列名n from 表名;
    示例：查询 class1 中学生的姓名和成绩：

    sql

    select name, score from class1;
  • 条件查询：select * from 表名 where 列 条件;
    关系运算符：>、<、>=、<=、=、!=，逻辑运算符 and（&&）、or（||）。
    示例：查询 class1 中成绩大于 80 的学生：

    sql

    select * from class1 where score > 80;
  • 模糊查找（字符串）：
    • %：模糊匹配多个字符；_：模糊匹配一个字符。
      示例 1：查询姓名以 “梅” 结尾的学生：

    sql

    select * from 表名 where 列 like "%梅";

    示例 2：查询姓名第二个字是 “梅” 的学生（假设姓名为三个字）：

    sql

    select * from 表名 where 列 like "_梅_";
  • 排序查找：
    • 升序排序：select * from 表名 order by 列名 ASC;
    • 降序排序：select * from 表名 order by 列名 DESC;
      示例：按成绩降序查询 class1 学生：

    sql

    select * from class1 order by score DESC;
4. 删除数据

语法：delete from 表名 where 删除的条件;
示例：删除 class1 中成绩小于 80 的学生：

sql

delete from class1 where score < 80;
5. 修改数据

语法：update 表名 set 列=新值 where 条件;
示例：将 class1 中姓名为 “wanger” 的学生成绩改为 100：

sql

update class1 set score=100 where name="wanger";
6. 删除表

语法：drop table 表名;
示例：删除 class1 表：

sql

drop table class1;
7. 设置主键自动增长列
  • 要求：主键自动增长列必须是 INTEGER 类型，创建表时需添加 PRIMARY KEY AUTOINCREMENT。
  • 示例：创建表 class2，学号 id 为主键且自动增长：

sql

create table class2(id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name TEXT, score REAL);

  • 插入数据时，主键列传 NULL 即可自动增长：

sql

insert into class2 values(NULL, "张三", 90);
8. 时间相关操作
  • 获取当前日期：date("now");（格式：年 - 月 - 日）。
  • 获取当前时间（含时区调整，如 +8 小时）：datetime("now", "+8 hours");（格式：年 - 月 - 日 时：分：秒）。

（三）可视化工具

可通过以下命令安装 SQLite 可视化工具 sqlitebrowser，方便图形化操作数据库：

bash

sudo apt-get install sqlitebrowser

使用时，执行 sqlitebrowser xxx.db（xxx.db 为目标数据库文件）即可打开。

五、SQLite C/C++ API 

SQLite 提供了简洁的 C/C++ API，便于在程序中操作数据库。

（一）打开与关闭数据库

  • 打开数据库：

    int sqlite3_open(const char *filename,   /* 数据库文件名（UTF-8 编码） */sqlite3 **ppDb          /* 输出：SQLite 数据库句柄指针 */
);
    • 功能：打开指定数据库文件。
    • 返回值：成功返回 SQLITE_OK，失败返回错误码。

  • 关闭数据库：

    int sqlite3_close(sqlite3 *db);
    • 功能：关闭数据库连接。

（二）执行 SQL 语句

c

运行

int sqlite3_exec(sqlite3 *pdb,                                  /* 已打开的数据库句柄 */const char *sql,                           /* 要执行的 SQL 语句 */int (*callback)(void*,int,char**,char**),  /* select 语句的回调函数 */void *arg,                                    /* 传递给回调函数的参数（实参） */char **errmsg                              /* 保存出错信息 */
);

  • 功能：执行 SQL 语句。
  • 返回值：成功返回 SQLITE_OK，失败返回错误码。

（三）回调函数（处理 select 结果）

int (*callback)(void *arg, int column, char **column_values, char **column_name);
  • 功能：执行 select（select * from class1;） 语句时，每查到一条数据就会调用一次该回调函数。
  • 参数：
    • arg：sqlite3_exec 传递的第四个参数。
    • column：查询到的数据的列数。
    • column_values：指针数组，每个指针指向对应列数据的字符串。
    • column_name：指针数组，多个指针指向每一列的列名。
  • 注意：回调函数成功需返回 0，否则会提示 sqlite3_exec error : query aborted；从数据库查询出的数据均为字符串类型。

六、总结

数据存储是程序开发的重要环节，内存存储适合临时数据，硬盘存储（文件、数据库）保障数据持久化。SQLite 作为轻量型关系数据库，凭借开源免费、跨平台、易嵌入等特性，成为众多场景的优选。

http://www.xdnf.cn/news/1385569.html

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