SQLITE3 使用总结
董淳光 42530 (老工号)
dcg1981@163.com
2007年6月11日星期一
前序：... 1
一、 版本... 1
二、 基本编译... 2
三、 SQLITE操作入门... 2
（1） 基本流程... 2
（2） SQL语句操作... 4
（3） 操作二进制... 8
（4） 事务处理... 10
四、 给数据库加密... 10
五、 后记... 25
前序：
Sqlite3 的确很好用。小巧、速度快。但是因为非微软的产品，帮助文档总觉得不够。这些天再次研究它，又有一些收获，这里把我对 sqlite3 的研究列出来，以备忘记。
这里要注明，我是一个跨平台专注者，并不喜欢只用 windows 平台。我以前的工作就是为 unix 平台写代码。下面我所写的东西，虽然没有验证，但是我已尽量不使用任何 windows 的东西，只使用标准 C 或标准C++。但是，我没有尝试过在别的系统、别的编译器下编译，因此下面的叙述如果不正确，则留待以后修改。
下面我的代码仍然用 VC 编写，因为我觉得VC是一个很不错的IDE，可以加快代码编写速度（例如配合 Vassist ）。下面我所说的编译环境，是VC2003。如果读者觉得自己习惯于 unix 下用 vi 编写代码速度较快，可以不用管我的说明，只需要符合自己习惯即可，因为我用的是标准 C 或 C++ 。不会给任何人带来不便。
一、 版本
从 网站可下载到最新的 sqlite 代码和编译版本。我写此文章时，最新代码是 3.3.17 版本。
很久没有去下载 sqlite 新代码，因此也不知道 sqlite 变化这么大。以前很多文件，现在全部合并成一个 sqlite3.c 文件。如果单独用此文件，是挺好的，省去拷贝一堆文件还担心有没有遗漏。但是也带来一个问题：此文件太大，快接近7万行代码，VC开它整个机器都慢下来了。如果不需要改它代码，也就不需要打开 sqlite3.c 文件，机器不会慢。但是，下面我要写通过修改 sqlite 代码完成加密功能，那时候就比较痛苦了。如果个人水平较高，建议用些简单的编辑器来编辑，例如 UltraEdit 或 Notepad 。速度会快很多。
二、 基本编译
这个不想多说了，在 VC 里新建 dos 控制台空白工程，把 sqlite3.c 和 sqlite3.h 添加到工程，再新建一个 main.cpp 文件。在里面写:
extern "C"
{
#include "./sqlite3.h"
};
int main( int , char** )
{
return 0;
}
为什么要 extern “C” ？如果问这个问题，我不想说太多，这是C++的基础。要在 C++ 里使用一段 C 的代码，必须要用 extern “C” 括起来。C++跟 C虽然语法上有重叠，但是它们是两个不同的东西，内存里的布局是完全不同的，在C++编译器里不用extern “C”括起C代码，会导致编译器不知道该如何为 C 代码描述内存布局。
可能在 sqlite3.c 里人家已经把整段代码都 extern “C” 括起来了，但是你遇到一个 .c 文件就自觉的再括一次，也没什么不好。
基本工程就这样建立起来了。编译，可以通过。但是有一堆的 warning。可以不管它。
三、 SQLITE操作入门
sqlite提供的是一些C函数接口，你可以用这些函数操作数据库。通过使用这些接口，传递一些标准 sql 语句（以 char * 类型）给 sqlite 函数，sqlite 就会为你操作数据库。
sqlite 跟MS的access一样是文件型数据库，就是说，一个数据库就是一个文件，此数据库里可以建立很多的表，可以建立索引、触发器等等，但是，它实际上得到的就是一个文件。备份这个文件就备份了整个数据库。
sqlite 不需要任何数据库引擎，这意味着如果你需要 sqlite 来保存一些用户数据，甚至都不需要安装数据库(如果你做个小软件还要求人家必须装了sqlserver 才能运行，那也太黑心了)。
下面开始介绍数据库基本操作。
（1） 基本流程
i.1 关键数据结构
sqlite 里最常用到的是 sqlite3 * 类型。从数据库打开开始，sqlite就要为这个类型准备好内存，直到数据库关闭，整个过程都需要用到这个类型。当数据库打开时开始，这个类型的变量就代表了你要操作的数据库。下面再详细介绍。
i.2 打开数据库
int sqlite3_open( 文件名, sqlite3 ** );
用这个函数开始数据库操作。
需要传入两个参数，一是数据库文件名，比如：c:\\DongChunGuang_Database.db。
文件名不需要一定存在，如果此文件不存在，sqlite 会自动建立它。如果它存在，就尝试把它当数据库文件来打开。
sqlite3 ** 参数即前面提到的关键数据结构。这个结构底层细节如何，你不要关它。
函数返回值表示操作是否正确，如果是 SQLITE_OK 则表示操作正常。相关的返回值sqlite定义了一些宏。具体这些宏的含义可以参考 sqlite3.h 文件。里面有详细定义（顺便说一下，sqlite3 的代码注释率自称是非常高的，实际上也的确很高。只要你会看英文，sqlite 可以让你学到不少东西）。
下面介绍关闭数据库后，再给一段参考代码。
i.3 关闭数据库
int sqlite3_close(sqlite3 *);
前面如果用 sqlite3_open 开启了一个数据库，结尾时不要忘了用这个函数关闭数据库。
下面给段简单的代码：
extern "C"
{
#include "./sqlite3.h"
};
int main( int , char** )
{
sqlite3 * db = NULL; //声明sqlite关键结构指针
int result;
//打开数据库
//需要传入 db 这个指针的指针，因为 sqlite3_open 函数要为这个指针分配内存，还要让db指针指向这个内存区
result = sqlite3_open( “c:\\Dcg_database.db”, &db );
if( result != SQLITE_OK )
{
//数据库打开失败
return -1;
}
//数据库操作代码
//数据库打开成功
//关闭数据库
sqlite3_close( db );
return 0;
}
这就是一次数据库操作过程。
（2） SQL语句操作
本节介绍如何用sqlite 执行标准 sql 语法。
i.1 执行sql语句
int sqlite3_exec(sqlite3*, const char *sql, sqlite3_callback, void *, char **errmsg );
这就是执行一条 sql 语句的函数。
第1个参数不再说了，是前面open函数得到的指针。说了是关键数据结构。
第2个参数const char *sql 是一条 sql 语句，以\0结尾。
第3个参数sqlite3_callback 是回调，当这条语句执行之后，sqlite3会去调用你提供的这个函数。（什么是回调函数，自己找别的资料学习）
第4个参数void * 是你所提供的指针，你可以传递任何一个指针参数到这里，这个参数最终会传到回调函数里面，如果不需要传递指针给回调函数，可以填NULL。等下我们再看回调函数的写法，以及这个参数的使用。
第5个参数char ** errmsg 是错误信息。注意是指针的指针。sqlite3里面有很多固定的错误信息。执行 sqlite3_exec 之后，执行失败时可以查阅这个指针（直接 printf(“%s\n”,errmsg)）得到一串字符串信息，这串信息告诉你错在什么地方。sqlite3_exec函数通过修改你传入的指针的指针，把你提供的指针指向错误提示信息，这样sqlite3_exec函数外面就可以通过这个 char*得到具体错误提示。
说明：通常，sqlite3_callback 和它后面的 void * 这两个位置都可以填 NULL。填NULL表示你不需要回调。比如你做 insert 操作，做 delete 操作，就没有必要使用回调。而当你做 select 时，就要使用回调，因为 sqlite3 把数据查出来，得通过回调告诉你查出了什么数据。
i.2 exec 的回调
typedef int (*sqlite3_callback)(void*,int,char**, char**);
你的回调函数必须定义成上面这个函数的类型。下面给个简单的例子：
//sqlite3的回调函数
// sqlite 每查到一条记录，就调用一次这个回调
int LoadMyInfo( void * para, int n_column, char ** column_value, char ** column_name )
{
//para是你在 sqlite3_exec 里传入的 void * 参数
//通过para参数，你可以传入一些特殊的指针（比如类指针、结构指针），然后在这里面强制转换成对应的类型（这里面是void*类型，必须强制转换成你的类型才可用）。然后操作这些数据
//n_column是这一条记录有多少个字段 (即这条记录有多少列)
// char ** column_value 是个关键值，查出来的数据都保存在这里，它实际上是个1维数组（不要以为是2维数组），每一个元素都是一个 char * 值，是一个字段内容（用字符串来表示，以\0结尾）
//char ** column_name 跟 column_value是对应的，表示这个字段的字段名称
//这里，我不使用 para 参数。忽略它的存在.
int i;
printf( “记录包含 %d 个字段\n”, n_column );
for( i = 0 ; i < n_column; i ++ )
{
printf( “字段名:%s ß> 字段值:%s\n”, column_name[i], column_value[i] );
}
printf( “------------------\n“ );
return 0;
}
int main( int , char ** )
{
sqlite3 * db;
int result;
char * errmsg = NULL;
result = sqlite3_open( “c:\\Dcg_database.db”, &db );
if( result != SQLITE_OK )
{
//数据库打开失败
return -1;
}
//数据库操作代码
//创建一个测试表，表名叫 MyTable_1，有2个字段： ID 和 name。其中ID是一个自动增加的类型，以后insert时可以不去指定这个字段，它会自己从0开始增加
result = sqlite3_exec( db, “create table MyTable_1( ID integer primary key autoincrement, name nvarchar(32) )”, NULL, NULL, errmsg );
if(result != SQLITE_OK )
{
printf( “创建表失败，错误码:%d，错误原因:%s\n”, result, errmsg );
}
//插入一些记录
result = sqlite3_exec( db, “insert into MyTable_1( name ) values ( ‘走路’ )”, 0, 0, errmsg );
if(result != SQLITE_OK )
{
printf( “插入记录失败，错误码:%d，错误原因:%s\n”, result, errmsg );
}
//开始查询数据库
result = sqlite3_exec( db, “select * from MyTable_1”, LoadMyInfo, NULL, errmsg );
//关闭数据库
sqlite3_close( db );
return 0;
}
通过上面的例子，应该可以知道如何打开一个数据库，如何做数据库基本操作。
有这些知识，基本上可以应付很多数据库操作了。
i.3 不使用回调查询数据库
上面介绍的 sqlite3_exec 是使用回调来执行 select 操作。还有一个方法可以直接查询而不需要回调。但是，我个人感觉还是回调好，因为代码可以更加整齐，只不过用回调很麻烦，你得声明一个函数，如果这个函数是类成员函数，你还不得不把它声明成 static 的（要问为什么？这又是C++基础了。C++成员函数实际上隐藏了一个参数：this，C++调用类的成员函数的时候，隐含把类指针当成函数的第一个参数传递进去。结果，这造成跟前面说的 sqlite 回调函数的参数不相符。只有当把成员函数声明成 static 时，它才没有多余的隐含的this参数）。
虽然回调显得代码整齐，但有时候你还是想要非回调的 select 查询。这可以通过 sqlite3_get_table 函数做到。
int sqlite3_get_table(sqlite3*, const char *sql, char ***resultp, int *nrow, int *ncolumn, char **errmsg );
第1个参数不再多说，看前面的例子。
第2个参数是 sql 语句，跟 sqlite3_exec 里的 sql 是一样的。是一个很普通的以\0结尾的char *字符串。
第3个参数是查询结果，它依然一维数组（不要以为是二维数组，更不要以为是三维数组）。它内存布局是：第一行是字段名称，后面是紧接着是每个字段的值。下面用例子来说事。
第4个参数是查询出多少条记录（即查出多少行）。
第5个参数是多少个字段（多少列）。
第6个参数是错误信息，跟前面一样，这里不多说了。
下面给个简单例子:
int main( int , char ** )
{
sqlite3 * db;
int result;
char * errmsg = NULL;
char **dbResult; //是 char ** 类型，两个*号
int nRow, nColumn;
int i , j;
int index;
result = sqlite3_open( “c:\\Dcg_database.db”, &db );
if( result != SQLITE_OK )
{
//数据库打开失败
return -1;
}
//数据库操作代码
//假设前面已经创建了 MyTable_1 表
//开始查询，传入的 dbResult 已经是 char **，这里又加了一个 & 取地址符，传递进去的就成了 char ***
result = sqlite3_get_table( db, “select * from MyTable_1”, &dbResult, &nRow, &nColumn, &errmsg );
if( SQLITE_OK == result )
{
//查询成功
index = nColumn; //前面说过 dbResult 前面第一行数据是字段名称，从 nColumn 索引开始才是真正的数据
printf( “查到%d条记录\n”, nRow );
for( i = 0; i < nRow ; i++ )
{
printf( “第 %d 条记录\n”, i+1 );
for( j = 0 ; j < nColumn; j++ )
{
printf( “字段名:%s ß> 字段值:%s\n”, dbResult[j], dbResult [index] );
++index; // dbResult 的字段值是连续的，从第0索引到第 nColumn - 1索引都是字段名称，从第 nColumn 索引开始，后面都是字段值，它把一个二维的表（传统的行列表示法）用一个扁平的形式来表示
}
printf( “-------\n” );
}
}
//到这里，不论数据库查询是否成功，都释放 char** 查询结果，使用 sqlite 提供的功能来释放
sqlite3_free_table( dbResult );
//关闭数据库
sqlite3_close( db );
return 0;
}
到这个例子为止，sqlite3 的常用用法都介绍完了。
用以上的方法，再配上 sql 语句，完全可以应付绝大多数数据库需求。
但有一种情况，用上面方法是无法实现的：需要insert、select 二进制。当需要处理二进制数据时，上面的方法就没办法做到。下面这一节说明如何插入二进制数据
（2） 操作二进制
sqlite 操作二进制数据需要用一个辅助的数据类型：sqlite3_stmt * 。
这个数据类型记录了一个“sql语句”。为什么我把 “sql语句” 用双引号引起来？因为你可以把 sqlite3_stmt * 所表示的内容看成是 sql语句，但是实际上它不是我们所熟知的sql语句。它是一个已经把sql语句解析了的、用sqlite自己标记记录的内部数据结构。
正因为这个结构已经被解析了，所以你可以往这个语句里插入二进制数据。当然，把二进制数据插到 sqlite3_stmt 结构里可不能直接 memcpy ，也不能像 std::string 那样用 + 号。必须用 sqlite 提供的函数来插入。
i.1 写入二进制
下面说写二进制的步骤。
要插入二进制，前提是这个表的字段的类型是 blob 类型。我假设有这么一张表：
create table Tbl_2( ID integer, file_content blob )
首先声明
sqlite3_stmt * stat;
然后，把一个 sql 语句解析到 stat 结构里去：
sqlite3_prepare( db, “insert into Tbl_2( ID, file_content) values( 10, ? )”, -1, &stat, 0 );
上面的函数完成 sql 语句的解析。第一个参数跟前面一样，是个 sqlite3 * 类型变量，第二个参数是一个 sql 语句。
这个 sql 语句特别之处在于 values 里面有个 ? 号。在sqlite3_prepare函数里，?号表示一个未定的值，它的值等下才插入。
第三个参数我写的是-1，这个参数含义是前面 sql 语句的长度。如果小于0，sqlite会自动计算它的长度（把sql语句当成以\0结尾的字符串）。
第四个参数是 sqlite3_stmt 的指针的指针。解析以后的sql语句就放在这个结构里。
第五个参数我也不知道是干什么的。为0就可以了。
如果这个函数执行成功（返回值是 SQLITE_OK 且 stat 不为NULL ），那么下面就可以开始插入二进制数据。
sqlite3_bind_blob( stat, 1, pdata, (int)(length_of_data_in_bytes), NULL ); // pdata为数据缓冲区，length_of_data_in_bytes为数据大小，以字节为单位
这个函数一共有5个参数。
第1个参数：是前面prepare得到的 sqlite3_stmt * 类型变量。
第2个参数：?号的索引。前面prepare的sql语句里有一个?号，假如有多个?号怎么插入？方法就是改变 bind_blob 函数第2个参数。这个参数我写1，表示这里插入的值要替换 stat 的第一个?号（这里的索引从1开始计数，而非从0开始）。如果你有多个?号，就写多个 bind_blob 语句，并改变它们的第2个参数就替换到不同的?号。如果有?号没有替换，sqlite为它取值null。
第3个参数：二进制数据起始指针。
第4个参数：二进制数据的长度，以字节为单位。
第5个参数：是个析够回调函数，告诉sqlite当把数据处理完后调用此函数来析够你的数据。这个参数我还没有使用过，因此理解也不深刻。但是一般都填NULL，需要释放的内存自己用代码来释放。
bind完了之后，二进制数据就进入了你的“sql语句”里了。你现在可以把它保存到数据库里：
int result = sqlite3_step( stat );
通过这个语句，stat 表示的sql语句就被写到了数据库里。
最后，要把 sqlite3_stmt 结构给释放：
sqlite3_finalize( stat ); //把刚才分配的内容析构掉
i.2 读出二进制
下面说读二进制的步骤。
跟前面一样，先声明 sqlite3_stmt * 类型变量：
sqlite3_stmt * stat;
然后，把一个 sql 语句解析到 stat 结构里去：
sqlite3_prepare( db, “select * from Tbl_2”, -1, &stat, 0 );
当 prepare 成功之后（返回值是 SQLITE_OK ），开始查询数据。
int result = sqlite3_step( stat );
这一句的返回值是 SQLITE_ROW 时表示成功（不是 SQLITE_OK ）。
你可以循环执行 sqlite3_step 函数，一次 step 查询出一条记录。直到返回值不为 SQLITE_ROW 时表示查询结束。
然后开始获取第一个字段：ID 的值。ID是个整数，用下面这个语句获取它的值：
int id = sqlite3_column_int( stat, 0 ); //第2个参数表示获取第几个字段内容，从0开始计算，因为我的表的ID字段是第一个字段，因此这里我填0
下面开始获取 file_content 的值，因为 file_content 是二进制，因此我需要得到它的指针，还有它的长度：
const void * pFileContent = sqlite3_column_blob( stat, 1 );
int len = sqlite3_column_bytes( stat, 1 );
这样就得到了二进制的值。
把 pFileContent 的内容保存出来之后，不要忘了释放 sqlite3_stmt 结构：
sqlite3_finalize( stat ); //把刚才分配的内容析构掉
i.3 重复使用 sqlite3_stmt 结构
如果你需要重复使用 sqlite3_prepare 解析好的 sqlite3_stmt 结构，需要用函数： sqlite3_reset。
result = sqlite3_reset(stat);
这样， stat 结构又成为 sqlite3_prepare 完成时的状态，你可以重新为它 bind 内容。
（4） 事务处理
sqlite 是支持事务处理的。如果你知道你要同步删除很多数据，不仿把它们做成一个统一的事务。
通常一次 sqlite3_exec 就是一次事务，如果你要删除1万条数据，sqlite就做了1万次：开始新事务->删除一条数据->提交事务->开始新事务->… 的过程。这个操作是很慢的。因为时间都花在了开始事务、提交事务上。
你可以把这些同类操作做成一个事务，这样如果操作错误，还能够回滚事务。
事务的操作没有特别的接口函数，它就是一个普通的 sql 语句而已：
分别如下：
int result;
result = sqlite3_exec( db, "begin transaction", 0, 0, &zErrorMsg ); //开始一个事务
result = sqlite3_exec( db, "commit transaction", 0, 0, &zErrorMsg ); //提交事务
result = sqlite3_exec( db, "rollback transaction", 0, 0, &zErrorMsg ); //回滚事务
一、 给数据库加密
前面所说的内容网上已经有很多资料，虽然比较零散，但是花点时间也还是可以找到的。现在要说的这个——数据库加密，资料就很难找。也可能是我操作水平不够，找不到对应资料。但不管这样，我还是通过网上能找到的很有限的资料，探索出了给sqlite数据库加密的完整步骤。
这里要提一下，虽然 sqlite 很好用，速度快、体积小巧。但是它保存的文件却是明文的。若不信可以用 NotePad 打开数据库文件瞧瞧，里面 insert 的内容几乎一览无余。这样赤裸裸的展现自己，可不是我们的初衷。当然，如果你在嵌入式系统、智能手机上使用 sqlite，最好是不加密，因为这些系统运算能力有限，你做为一个新功能提供者，不能把用户有限的运算能力全部花掉。
Sqlite为了速度而诞生。因此Sqlite本身不对数据库加密，要知道，如果你选择标准AES算法加密，那么一定有接近50%的时间消耗在加解密算法上，甚至更多（性能主要取决于你算法编写水平以及你是否能使用cpu提供的底层运算能力，比如MMX或sse系列指令可以大幅度提升运算速度）。
Sqlite免费版本是不提供加密功能的，当然你也可以选择他们的收费版本，那你得支付2000块钱，而且是USD。我这里也不是说支付钱不好，如果只为了数据库加密就去支付2000块，我觉得划不来。因为下面我将要告诉你如何为免费的Sqlite扩展出加密模块——自己动手扩展，这是Sqlite允许，也是它提倡的。
那么，就让我们一起开始为 sqlite3.c 文件扩展出加密模块。
i.1 必要的宏
通过阅读 Sqlite 代码（当然没有全部阅读完，6万多行代码，没有一行是我习惯的风格，我可没那么多眼神去看），我搞清楚了两件事：
Sqlite是支持加密扩展的；
需要 #define 一个宏才能使用加密扩展。
这个宏就是 SQLITE_HAS_CODEC。
你在代码最前面（也可以在 sqlite3.h 文件第一行）定义：
#ifndef SQLITE_HAS_CODEC
#define SQLITE_HAS_CODEC
#endif
如果你在代码里定义了此宏，但是还能够正常编译，那么应该是操作没有成功。因为你应该会被编译器提示有一些函数无法链接才对。如果你用的是 VC 2003，你可以在“解决方案”里右键点击你的工程，然后选“属性”，找到“C/C++”，再找到“命令行”，在里面手工添加“/D "SQLITE_HAS_CODEC"”。
定义了这个宏，一些被 Sqlite 故意屏蔽掉的代码就被使用了。这些代码就是加解密的接口。
尝试编译，vc会提示你有一些函数无法链接，因为找不到他们的实现。
如果你也用的是VC2003，那么会得到下面的提示：
error LNK2019: 无法解析的外部符号 _sqlite3CodecGetKey ，该符号在函数 _attachFunc 中被引用
error LNK2019: 无法解析的外部符号 _sqlite3CodecAttach ，该符号在函数 _attachFunc 中被引用
error LNK2019: 无法解析的外部符号 _sqlite3_activate_see ，该符号在函数 _sqlite3Pragma 中被引用
error LNK2019: 无法解析的外部符号 _sqlite3_key ，该符号在函数 _sqlite3Pragma 中被引用
fatal error LNK1120: 4 个无法解析的外部命令
这是正常的，因为Sqlite只留了接口而已，并没有给出实现。
下面就让我来实现这些接口。
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