首页
/ 正文

SQLite – C/C++（保姆级教程）

更新时间: 2025-04-03 08:11:53

💡一则或许对你有用的小广告

欢迎加入小哈的星球 ，你将获得：专属的项目实战 / 1v1 提问 / Java 学习路线 / 学习打卡 / 每月赠书 / 社群讨论

新项目:《从零手撸：仿小红书（微服务架构）》 正在持续爆肝中，基于 Spring Cloud Alibaba + Spring Boot 3.x + JDK 17...，点击查看项目介绍 ;

《从零手撸：前后端分离博客项目（全栈开发）》 2 期已完结，演示链接： http://116.62.199.48/ ;

截止目前，星球内专栏累计输出 82w+ 字，讲解图 3441+ 张，还在持续爆肝中.. 后续还会上新更多项目，目标是将 Java 领域典型的项目都整一波，如秒杀系统, 在线商城, IM 即时通讯，权限管理，Spring Cloud Alibaba 微服务等等，已有 2900+ 小伙伴加入学习，欢迎点击围观

前言

在编程世界中，数据库与编程语言的结合如同齿轮的咬合——彼此协作才能释放更大的能量。SQLite作为轻量级的关系型数据库，以其“零配置、跨平台、无需服务器”的特性，成为嵌入式系统和小型应用的首选。而C/C++语言凭借高效、灵活的特性，常被用于开发对性能要求极高的场景。当两者相遇，便形成了“SQLite – C/C++”这一强大组合，为开发者提供了直接操作数据库的底层能力。本文将从零开始，带领读者探索如何在C/C++中使用SQLite，并通过实际案例掌握核心知识点。

SQLite与C/C++的协同优势

为什么选择SQLite？

SQLite的“小巧”与“自包含”特性使其在C/C++项目中尤为适用：

无需复杂配置：只需将SQLite的静态库或动态库链接到项目中即可使用。
跨平台兼容性：支持Windows、Linux、macOS等主流操作系统，甚至能在嵌入式设备（如树莓派）上运行。
事务与ACID支持：虽轻量，但具备完整的事务管理能力，确保数据操作的原子性、一致性、隔离性和持久性。

C/C++与数据库的天然契合

C/C++的底层控制能力与SQLite的C接口设计完美匹配：

直接内存操作：通过C语言的指针和内存管理，可高效处理数据库返回的二进制数据。
细粒度控制：开发者能精确管理数据库连接、事务提交等流程，避免封装库可能带来的性能损耗。

快速入门：环境搭建与基础概念

安装与环境准备

要开始使用SQLite，需先获取其C/C++接口库：

下载SQLite库：从官网下载预编译的静态库（.a或.lib）或动态库（.dll或.so）。
集成到项目：
- 在CMake项目中添加：
```
find_package(Sqlite3 REQUIRED)  
target_link_libraries(your_target ${SQLITE3_LIBRARIES})  
```
- 在Windows的Visual Studio中，需手动将sqlite3.lib添加到项目依赖。

核心概念与API概览

SQLite的C接口通过一系列函数实现数据库操作。关键函数包括：
| 函数名 | 功能描述 |
|-------------------------|-----------------------------------|
| sqlite3_open | 打开或创建数据库文件 |
| sqlite3_prepare_v2 | 编译SQL语句为可执行语句对象 |
| sqlite3_step | 执行语句并逐行获取结果 |
| sqlite3_bind_XXX | 将参数绑定到预编译语句的占位符 |
| sqlite3_close | 关闭数据库连接 |

第一步：连接数据库与基本操作

连接数据库的简单示例

以下代码演示如何打开或创建一个名为example.db的数据库：

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

int main() {  
    sqlite3 *db;  
    int rc = sqlite3_open("example.db", &db);  
    if (rc != SQLITE_OK) {  
        fprintf(stderr, "Cannot open database: %s\n", sqlite3_errmsg(db));  
        sqlite3_close(db);  
        return 1;  
    }  
    printf("Opened database successfully!\n");  
    sqlite3_close(db);  
    return 0;  
}

关键点解析：

sqlite3_open返回值rc用于判断是否成功（SQLITE_OK表示成功）。
sqlite3_errmsg函数可获取具体的错误信息，这对调试至关重要。

创建表与插入数据

假设我们要创建一个存储学生信息的表：

const char *sql = "CREATE TABLE students ("  
                  "id INTEGER PRIMARY KEY,"  
                  "name TEXT NOT NULL,"  
                  "age INTEGER);";  

rc = sqlite3_exec(db, sql, NULL, NULL, &errmsg);  
if (rc != SQLITE_OK) {  
    fprintf(stderr, "SQL error: %s\n", errmsg);  
    sqlite3_free(errmsg);  
}

sqlite3_exec的作用：
此函数一次性执行SQL语句，适合执行DDL（数据定义语言）操作。但对频繁的DML（数据操作语言）如INSERT，建议改用sqlite3_prepare_v2预编译语句以提升性能。

高级操作：预编译语句与事务管理

预编译语句：提升性能与安全性

直接拼接SQL字符串（如"INSERT INTO..." + user_input）可能导致SQL注入攻击。预编译语句通过绑定参数规避这一风险：

sqlite3_stmt *stmt;  
const char *sql = "INSERT INTO students (name, age) VALUES (?, ?)";  

// 编译语句  
rc = sqlite3_prepare_v2(db, sql, -1, &stmt, NULL);  

// 绑定参数  
sqlite3_bind_text(stmt, 1, "Alice", -1, SQLITE_TRANSIENT);  
sqlite3_bind_int(stmt, 2, 20);  

// 执行并清理  
rc = sqlite3_step(stmt);  
sqlite3_finalize(stmt);

比喻理解：
预编译语句如同“模板”，?占位符是“预留座位”。绑定参数时，数据库引擎无需重新解析语句结构，只需填充数据，这就像服务员直接放置餐盘到指定座位，效率更高。

事务：确保操作的原子性

事务可将多个操作封装为一个不可分割的单元。例如，转账操作需保证“扣除A账户”和“增加B账户”要么全成功，要么全失败：

// 开始事务  
sqlite3_exec(db, "BEGIN TRANSACTION;", NULL, NULL, NULL);  

// 执行操作  
execute_withdrawal();  
execute_deposit();  

// 提交或回滚  
if (success) {  
    sqlite3_exec(db, "COMMIT;", NULL, NULL, NULL);  
} else {  
    sqlite3_exec(db, "ROLLBACK;", NULL, NULL, NULL);  
}

事务的“银行柜员”类比：
事务如同银行柜员处理业务时的“暂停外界干扰”模式。柜员完成所有步骤前，外界无法看到中间状态（如只扣款未到账）。

实战案例：学生信息管理系统

系统功能设计

本案例实现以下功能：

创建学生信息表
插入新学生记录
查询所有学生信息
按条件更新学生年龄
删除指定ID的学生

完整代码示例

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

// 辅助函数：执行SQL语句  
int execute_sql(sqlite3 *db, const char *sql) {  
    char *errmsg;  
    int rc = sqlite3_exec(db, sql, NULL, NULL, &errmsg);  
    if (rc != SQLITE_OK) {  
        fprintf(stderr, "SQL error: %s\n", errmsg);  
        sqlite3_free(errmsg);  
    }  
    return rc;  
}  

int main() {  
    sqlite3 *db;  
    int rc = sqlite3_open("students.db", &db);  

    // 创建表  
    const char *create_table_sql = "CREATE TABLE IF NOT EXISTS students ("  
                                   "id INTEGER PRIMARY KEY,"  
                                   "name TEXT NOT NULL,"  
                                   "age INTEGER);";  
    execute_sql(db, create_table_sql);  

    // 插入数据  
    const char *insert_sql = "INSERT INTO students (name, age) VALUES (?, ?)";  
    sqlite3_stmt *insert_stmt;  
    sqlite3_prepare_v2(db, insert_sql, -1, &insert_stmt, NULL);  
    sqlite3_bind_text(insert_stmt, 1, "Bob", -1, SQLITE_STATIC);  
    sqlite3_bind_int(insert_stmt, 2, 22);  
    sqlite3_step(insert_stmt);  
    sqlite3_finalize(insert_stmt);  

    // 查询数据  
    const char *select_sql = "SELECT id, name, age FROM students";  
    rc = sqlite3_exec(db, select_sql,  
                     [](void *data, int argc, char **argv, char **azColName) {  
                         for (int i = 0; i < argc; i++) {  
                             printf("%s = %s\n", azColName[i], argv[i] ? argv[i] : "NULL");  
                         }  
                         printf("-----------------\n");  
                         return 0;  
                     }, NULL, NULL);  

    // 更新数据  
    const char *update_sql = "UPDATE students SET age = ? WHERE name = ?";  
    sqlite3_stmt *update_stmt;  
    sqlite3_prepare_v2(db, update_sql, -1, &update_stmt, NULL);  
    sqlite3_bind_int(update_stmt, 1, 23);  
    sqlite3_bind_text(update_stmt, 2, "Bob", -1, SQLITE_STATIC);  
    sqlite3_step(update_stmt);  
    sqlite3_finalize(update_stmt);  

    sqlite3_close(db);  
    return 0;  
}

性能优化与常见问题处理

优化技巧

批处理操作：将多条INSERT语句包裹在事务中，例如：

sqlite3_exec(db, "BEGIN;", NULL, NULL, NULL);  
for (int i = 0; i < 1000; i++) {  
    // 执行单条INSERT  
}  
sqlite3_exec(db, "COMMIT;", NULL, NULL, NULL);

这比逐条提交快数十倍。

索引优化：为频繁查询的字段添加索引：

CREATE INDEX idx_student_name ON students(name);

常见问题与解决方案

错误：database is locked：
通常由未正确关闭数据库或未提交事务引起。确保使用sqlite3_close并检查事务是否未提交。
内存泄漏：
每次调用sqlite3_prepare_v2后，必须用sqlite3_finalize释放资源，否则会持续占用内存。

结论

通过本文，读者已掌握在C/C++中使用SQLite的核心方法，从环境搭建到复杂事务管理，再到实战案例的完整流程。SQLite – C/C++的组合不仅适用于小型工具开发，也能通过优化技巧应对中型数据量场景。随着对API的深入理解，开发者可以进一步探索绑定参数的安全性、游标的使用，甚至结合多线程技术提升并发性能。

未来，随着嵌入式设备的普及和边缘计算的发展，掌握这一技能将为开发者打开更多可能性。建议读者尝试将本文代码改写为C++类封装，并探索SQLite的扩展功能（如JSON支持、虚拟表模块），以逐步成为数据库与编程语言协同开发的行家。

SQLite – C/C++（保姆级教程）

前言

SQLite与C/C++的协同优势

为什么选择SQLite？

C/C++与数据库的天然契合

快速入门：环境搭建与基础概念

安装与环境准备

核心概念与API概览

第一步：连接数据库与基本操作

连接数据库的简单示例

创建表与插入数据

高级操作：预编译语句与事务管理

预编译语句：提升性能与安全性

事务：确保操作的原子性

实战案例：学生信息管理系统

系统功能设计

完整代码示例

性能优化与常见问题处理

优化技巧

常见问题与解决方案

结论

最新发布

jQuery EasyUI 树形菜单 – 树形网格添加分页（建议收藏）

jQuery EasyUI 树形菜单 – 树形网格惰性加载节点（保姆级教程）

jQuery EasyUI 表单 – 创建异步提交表单（长文解析）

jQuery EasyUI 表单 – 表单验证（长文解析）

jQuery EasyUI 表单 – 创建树形下拉框（ComboTree）（长文解析）

jQuery EasyUI 表单 – 格式化下拉框（ComboBox）（超详细）

jQuery EasyUI 表单 – 过滤下拉数据网格（ComboGrid）（一文讲透）

jQuery EasyUI 窗口 – 创建简单窗口（超详细）

jQuery EasyUI 基础插件 – Parser 解析器（手把手讲解）

jQuery EasyUI 基础插件 – Easyloader 加载器（手把手讲解）