SQLite3 C/C++ 开发接口简介（API函数）

SQLite3是SQLite一个全新的版本,它虽然是在SQLite 2.8.13的代码基础之上开发的,但是使用了和之前的版本不兼容的数据库格式和API. SQLite3是为了满足以下的需求而开发的:

• 支持UTF-16编码.
• 用户自定义的文本排序方法.
• 可以对BLOBs字段建立索引.

因此为了支持这些特性我改变了数据库的格式,建立了一个与之前版本不兼容的3.0版. 至于其他的兼容性的改变,例如全新的API等等,都将在理论介绍之后向你说明,这样可以使你最快的一次性摆脱兼容性问题.

3.0版的和2.X版的API非常相似,但是有一些重要的改变需要注意. 所有API接口函数和数据结构的前缀都由"sqlite_ "改为了"sqlite3_ ". 这是为了避免同时使用SQLite 2.X和SQLite 3.0这两个版本的时候发生链接冲突.

由于对于C语言应该用什么数据类型来存放UTF-16编码的字符串并没有一致的规范. 因此SQLite使用了普通的void* 类型来指向UTF-16编码的字符串. 客户端使用过程中可以把void*映射成适合他们的系统的任何数据类型.

2.0 C/C++ 接口

SQLite 3.0一共有83个API函数,此外还有一些数据结构和预定义(#defines). (完整的API介绍请参看另一份文档.) 不过你们可以放心,这些接口使用起来不会像它的数量所暗示的那么复杂. 最简单的程序仍然使用三个函数就可以完成: sqlite3_open(),sqlite3_exec(),和 sqlite3_close(). 要是想更好的控制数据库引擎的执行,可以使用提供的sqlite3_prepare()函数把SQL语句编译成字节码,然后在使用 sqlite3_step()函数来执行编译后的字节码. 以sqlite3_column_开头的一组API函数用来获取查询结果集中的信息. 许多接口函数都是成对出现的,同时有UTF-8和UTF-16两个版本. 并且提供了一组函数用来执行用户自定义的SQL函数和文本排序函数.

2.1 如何打开关闭数据库

   typedef struct sqlite3 sqlite3;



   int sqlite3_open(const char*,sqlite3**);



   int sqlite3_open16(const void*,sqlite3**);



   int sqlite3_close(sqlite3*);



   const char *sqlite3_errmsg(sqlite3*);



   const void *sqlite3_errmsg16(sqlite3*);



   int sqlite3_errcode(sqlite3*);

sqlite3_open() 函数返回一个整数错误代码,而不是像第二版中一样返回一个指向sqlite3结构体的指针. sqlite3_open() 和 sqlite3_open16() 的不同之处在于sqlite3_open16() 使用UTF-16编码(使用本地主机字节顺序)传递数据库文件名. 如果要创建新数据库,sqlite3_open16() 将内部文本转换为UTF-16编码,反之sqlite3_open() 将文本转换为UTF-8编码.

打开或者创建数据库的命令会被缓存,直到这个数据库真正被调用的时候才会被执行. 而且允许使用PRAGMA声明来设置如本地文本编码或默认内存页面大小等选项和参数.

sqlite3_errcode() 通常用来获取最近调用的API接口返回的错误代码. sqlite3_errmsg() 则用来得到这些错误代码所对应的文字说明. 这些错误信息将以 UTF-8 的编码返回,并且在下一次调用任何SQLite API函数的时候被清除. sqlite3_errmsg16() 和 sqlite3_errmsg() 大体上相同,除了返回的错误信息将以 UTF-16 本机字节顺序编码.

SQLite3的错误代码相比SQLite2没有任何的改变,它们分别是:

#define SQLITE_OK           0   /* Successful result */



#define SQLITE_ERROR        1   /* SQL error or missing database */



#define SQLITE_INTERNAL     2   /* An internal logic error in SQLite */



#define SQLITE_PERM         3   /* Access permission denied */



#define SQLITE_ABORT        4   /* Callback routine requested an abort */



#define SQLITE_BUSY         5   /* The database file is locked */



#define SQLITE_LOCKED       6   /* A table in the database is locked */



#define SQLITE_NOMEM        7   /* A malloc() failed */



#define SQLITE_READONLY     8   /* Attempt to write a readonly database */



#define SQLITE_INTERRUPT    9   /* Operation terminated by sqlite_interrupt() */



#define SQLITE_IOERR       10   /* Some kind of disk I/O error occurred */



#define SQLITE_CORRUPT     11   /* The database disk image is malformed */



#define SQLITE_NOTFOUND    12   /* (Internal Only) Table or record not found */



#define SQLITE_FULL        13   /* Insertion failed because database is full */



#define SQLITE_CANTOPEN    14   /* Unable to open the database file */



#define SQLITE_PROTOCOL    15   /* Database lock protocol error */



#define SQLITE_EMPTY       16   /* (Internal Only) Database table is empty */



#define SQLITE_SCHEMA      17   /* The database schema changed */



#define SQLITE_TOOBIG      18   /* Too much data for one row of a table */



#define SQLITE_CONSTRAINT  19   /* Abort due to contraint violation */



#define SQLITE_MISMATCH    20   /* Data type mismatch */



#define SQLITE_MISUSE      21   /* Library used incorrectly */



#define SQLITE_NOLFS       22   /* Uses OS features not supported on host */



#define SQLITE_AUTH        23   /* Authorization denied */



#define SQLITE_ROW         100  /* sqlite_step() has another row ready */



#define SQLITE_DONE        101  /* sqlite_step() has finished executing */












2.2 执行 SQL 语句 
  

 
 
 
 typedef int (*sqlite_callback)(void*,int,char**,char**);
 
  int sqlite3_exec(sqlite3*,const char *sql,sqlite_callback,void*,char**); 
  

 
 
 
sqlite3_exec 函数依然像它在SQLite2中一样承担着很多的工作. 该函数的第二个参数中可以编译和执行零个或多个SQL语句. 查询的结果返回给回调函数. 更多地信息可以查看API 参考. 
  

 
 
 
在SQLite3里,sqlite3_exec一般是被准备SQL语句接口封装起来使用的. 
  

 
 
 
 typedef struct sqlite3_stmt sqlite3_stmt;
 
  int sqlite3_prepare(sqlite3*,const char*,sqlite3_stmt**,const char**);
 
  int sqlite3_prepare16(sqlite3*,const void*,const void**);
 
  int sqlite3_finalize(sqlite3_stmt*);
 
  int sqlite3_reset(sqlite3_stmt*); 
  

 
 
 
sqlite3_prepare 接口把一条SQL语句编译成字节码留给后面的执行函数. 使用该接口访问数据库是当前比较好的的一种方法. 
  

 
 
 
sqlite3_prepare() 处理的SQL语句应该是UTF-8编码的.
 
 而sqlite3_prepare16() 则要求是UTF-16编码的. 输入的参数中只有第一个SQL语句会被编译.
 
 第四个参数则用来指向输入参数中下一个需要编译的SQL语句存放的SQLite statement对象的指针,任何时候如果调用
 
 sqlite3_finalize() 将销毁一个准备好的SQL声明. 在数据库关闭之前，所有准备好的声明都必须被释放销毁.
 
 sqlite3_reset() 函数用来重置一个SQL声明的状态，使得它可以被再次执行. 
  

 
 
 
SQL声明可以包含一些型如"?" 或 "?nnn" 或 ":aaa"的标记，
 
 其中"nnn" 是一个整数，"aaa" 是一个字符串. 这些标记代表一些不确定的字符值（或者说是通配符），可以在后面用sqlite3_bind
 
 接口来填充这些值. 每一个通配符都被分配了一个编号（由它在SQL声明中的位置决定，从1开始），此外也可以用 "nnn" 来表示 "?nnn"
 
 这种情况. 允许相同的通配符在同一个SQL声明中出现多次,在这种情况下所有相同的通配符都会被替换成相同的值.
 
 没有被绑定的通配符将自动取NULL值. 
  

 
 
 
 int sqlite3_bind_blob(sqlite3_stmt*,int n,void(*)(void*));
 
  int sqlite3_bind_double(sqlite3_stmt*,double);
 
  int sqlite3_bind_int(sqlite3_stmt*,int);
 
  int sqlite3_bind_int64(sqlite3_stmt*,long long int);
 
  int sqlite3_bind_null(sqlite3_stmt*,int);
 
  int sqlite3_bind_text(sqlite3_stmt*,void(*)(void*));
 
  int sqlite3_bind_text16(sqlite3_stmt*,void(*)(void*));
 
  int sqlite3_bind_value(sqlite3_stmt*,const sqlite3_value*); 
  

 
 
 
以上是 sqlite3_bind
 
 所包含的全部接口，它们是用来给SQL声明中的通配符赋值的. 没有绑定的通配符则被认为是空值.
 
 绑定上的值不会被sqlite3_reset()函数重置. 但是在调用了sqlite3_reset()之后所有的通配符都可以被重新赋值. 
  

 
 
 
在SQL声明准备好之后(其中绑定的步骤是可选的),需要调用以下的方法来执行: 
  

 
 
 
 int sqlite3_step(sqlite3_stmt*); 
  

 
 
 
如果SQL返回了一个单行结果集，sqlite3_step() 函数将返回
 
 SQLITE_ROW,如果SQL语句执行成功或者正常将返回 SQLITE_DONE,否则将返回错误代码.
 
 如果不能打开数据库文件则会返回 SQLITE_BUSY . 如果函数的返回值是 SQLITE_ROW,
 
 那么下边的这些方法可以用来获得记录集行中的数据: 
  

 
 
 
 const void *sqlite3_column_blob(sqlite3_stmt*,int iCol);
 
  int sqlite3_column_bytes(sqlite3_stmt*,int iCol);
 
  int sqlite3_column_bytes16(sqlite3_stmt*,int iCol);
 
  int sqlite3_column_count(sqlite3_stmt*);
 
  const char *sqlite3_column_decltype(sqlite3_stmt *,int iCol);
 
  const void *sqlite3_column_decltype16(sqlite3_stmt *,int iCol);
 
  double sqlite3_column_double(sqlite3_stmt*,int iCol);
 
  int sqlite3_column_int(sqlite3_stmt*,int iCol);
 
  long long int sqlite3_column_int64(sqlite3_stmt*,int iCol);
 
  const char *sqlite3_column_name(sqlite3_stmt*,int iCol);
 
  const void *sqlite3_column_name16(sqlite3_stmt*,int iCol);
 
  const unsigned char *sqlite3_column_text(sqlite3_stmt*,int iCol);
 
  const void *sqlite3_column_text16(sqlite3_stmt*,int iCol);
 
  int sqlite3_column_type(sqlite3_stmt*,int iCol); 
  

 
 
 
sqlite3_column_count()函数返回结果集中包含的列数.
 
 sqlite3_column_count() 可以在执行了 sqlite3_prepare()之后的任何时刻调用.
 
 sqlite3_data_count()除了必需要在sqlite3_step()之后调用之外，其他跟sqlite3_column_count()
 
 大同小异. 如果调用sqlite3_step() 返回值是 SQLITE_DONE 或者一个错误代码,
 
 则此时调用sqlite3_data_count() 将返回 0 ，然而 sqlite3_column_count()
 
 仍然会返回结果集中包含的列数. 
  

 
 
 
返回的记录集通过使用其它的几个 sqlite3_column_***() 函数来提取,所有的这些函数都把列的编号作为第二个参数. 列编号从左到右以零起始. 请注意它和之前那些从1起始的参数的不同. 
  

 
 
 
sqlite3_column_type()函数返回第N列的值的数据类型. 具体的返回值如下: 
  

 
 
 
 #define SQLITE_INTEGER 1
 
  #define SQLITE_FLOAT 2
 
  #define SQLITE_TEXT 3
 
  #define SQLITE_BLOB 4
 
  #define SQLITE_NULL 5 
  

 
 
 
sqlite3_column_decltype() 则用来返回该列在 CREATE
 
 TABLE 语句中声明的类型. 它可以用在当返回类型是空字符串的时候. sqlite3_column_name() 返回第N列的字段名.
 
 sqlite3_column_bytes() 用来返回 UTF-8 编码的BLOBs列的字节数或者TEXT字符串的字节数.
 
 sqlite3_column_bytes16() 对于BLOBs列返回同样的结果，但是对于TEXT字符串则按 UTF-16
 
 的编码来计算字节数. sqlite3_column_blob() 返回 BLOB 数据. sqlite3_column_text() 返回
 
 UTF-8 编码的 TEXT 数据. sqlite3_column_text16() 返回 UTF-16 编码的 TEXT 数据.
 
 sqlite3_column_int() 以本地主机的整数格式返回一个整数值. sqlite3_column_int64()
 
 返回一个64位的整数. 最后,sqlite3_column_double() 返回浮点数. 
  

 
 
 
不一定非要按照sqlite3_column_type()接口返回的数据类型来获取数据. 数据类型不同时软件将自动转换.  

2.3 用户自定义函数
可以使用以下的方法来创建用户自定义的SQL函数:

typedef struct sqlite3_value sqlite3_value;
int sqlite3_create_function(
sqlite3 *,
const char *zFunctionName,
int nArg,
int eTextRep,
void*,
void (*xFunc)(sqlite3_context*,sqlite3_value**),
void (*xStep)(sqlite3_context*,
void (*xFinal)(sqlite3_context*)
);
int sqlite3_create_function16(
sqlite3*,
const void *zFunctionName,
void (*xFinal)(sqlite3_context*)
);
#define SQLITE_UTF8 1
#define SQLITE_UTF16 2
#define SQLITE_UTF16BE 3
#define SQLITE_UTF16LE 4
#define SQLITE_ANY 5

nArg 参数用来表明自定义函数的参数个数. 如果参数值为0，则表示接受任意个数的参数. 用 eTextRep 参数来表明传入参数的编码形式. 参数值可以是上面的五种预定义值. SQLite3 允许同一个自定义函数有多种不同的编码参数的版本. 数据库引擎会自动选择转换参数编码个数最少的版本使用.

普通的函数只需要设置 xFunc 参数，而把 xStep 和 xFinal 设为NULL. 聚合函数则需要设置 xStep 和 xFinal 参数，然后把 xFunc 设为NULL. 该方法和使用sqlite3_create_aggregate() API一样.

sqlite3_create_function16()和sqlite_create_function()的不同就在于自定义的函数名一个要求是 UTF-16 编码，而另一个则要求是 UTF-8.

请注意自定函数的参数目前使用了sqlite3_value结构体指针替代了SQLite version 2.X中的字符串指针. 下面的函数用来从sqlite3_value结构体中提取数据:

const void *sqlite3_value_blob(sqlite3_value*);
int sqlite3_value_bytes(sqlite3_value*);
int sqlite3_value_bytes16(sqlite3_value*);
double sqlite3_value_double(sqlite3_value*);
int sqlite3_value_int(sqlite3_value*);
long long int sqlite3_value_int64(sqlite3_value*);
const unsigned char *sqlite3_value_text(sqlite3_value*);
const void *sqlite3_value_text16(sqlite3_value*);
int sqlite3_value_type(sqlite3_value*);

上面的函数调用以下的API来获得上下文内容和返回结果:

void *sqlite3_aggregate_context(sqlite3_context*,int nbyte);
void *sqlite3_user_data(sqlite3_context*);
void sqlite3_result_blob(sqlite3_context*,void(*)(void*));
void sqlite3_result_double(sqlite3_context*,double);
void sqlite3_result_error(sqlite3_context*,int);
void sqlite3_result_error16(sqlite3_context*,int);
void sqlite3_result_int(sqlite3_context*,int);
void sqlite3_result_int64(sqlite3_context*,long long int);
void sqlite3_result_null(sqlite3_context*);
void sqlite3_result_text(sqlite3_context*,void(*)(void*));
void sqlite3_result_text16(sqlite3_context*,void(*)(void*));
void sqlite3_result_value(sqlite3_context*,sqlite3_value*);
void *sqlite3_get_auxdata(sqlite3_context*,int);
void sqlite3_set_auxdata(sqlite3_context*,void (*)(void*));

2.4 用户自定义排序规则
下面的函数用来实现用户自定义的排序规则:

sqlite3_create_collation(sqlite3*,const char *zName,int eTextRep,
int(*xCompare)(void*,const void*));
sqlite3_create_collation16(sqlite3*,const void *zName,const void*));
sqlite3_collation_needed(sqlite3*,
void(*)(void*,sqlite3*,const char*));
sqlite3_collation_needed16(sqlite3*,const void*));

sqlite3_create_collation() 函数用来声明一个排序序列和实现它的比较函数. 比较函数只能用来做文本的比较. eTextRep 参数可以取如下的预定义值 SQLITE_UTF8,SQLITE_UTF16LE,SQLITE_UTF16BE,SQLITE_ANY，用来表示比较函数所处理的文本的编码方式. 同一个自定义的排序规则的同一个比较函数可以有 UTF-8,UTF-16LE 和 UTF-16BE 等多个编码的版本. sqlite3_create_collation16()和sqlite3_create_collation() 的区别也仅仅在于排序名称的编码是 UTF-16 还是 UTF-8.

可以使用 sqlite3_collation_needed() 函数来注册一个回调函数，当数据库引擎遇到未知的排序规则时会自动调用该函数. 在回调函数中可以查找一个相似的比较函数，并激活相应的sqlite_3_create_collation()函数. 回调函数的第四个参数是排序规则的名称，同样sqlite3_collation_needed采用 UTF-8 编码. sqlite3_collation_need16() 采用 UTF-16 编码.

（编辑：李大同）

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