C++数据库交互：SQLite与C++连接的终极实践


参考资源链接：[c++校园超市商品信息管理系统课程设计说明书(含源代码) (2).pdf](https://wenku.csdn.net/doc/7tp4av6ah3?spm=1055.2635.3001.10343)
# 1. SQLite数据库与C++基础介绍

## 1.1 SQLite数据库简介
SQLite是一个轻量级的嵌入式SQL数据库引擎，不需要一个单独的服务器进程运行，非常适合轻量级应用和原型开发。它支持大多数SQL92标准，并且其数据库文件是一个单一的磁盘文件，这意味着容易部署和分发。尽管SQLite的性能可能不如其它服务器型数据库，但它在处理小型数据库和快速读写操作方面表现出色。

## 1.2 C++编程语言概述
C++是一种高性能的编程语言，广泛应用于系统软件、游戏开发、实时物理模拟等领域。它提供了面向对象、泛型编程以及能够直接操作内存等多种特性，使得开发者能够高效地解决复杂的编程问题。C++与SQLite的结合，使得开发者能够在C++程序中轻松实现数据持久化和管理。

## 1.3 SQLite与C++的结合优势
将SQLite嵌入到C++程序中，不仅可以利用C++强大的系统编程能力，还能通过SQLite的灵活性与轻量级特性实现数据存储和检索。这对于需要快速开发且对数据库要求不是特别高的应用场景来说，是一个理想的选择。接下来的章节，我们将详细探讨如何在C++项目中利用SQLite实现数据库功能。

# 2. 搭建C++与SQLite的交互环境

## 2.1 SQLite数据库基础

### 2.1.1 数据库的安装与配置

在开始使用SQLite与C++进行交互之前，必须确保我们的系统中已经安装了SQLite数据库。SQLite是一个轻量级的数据库，它不需要一个单独的服务器进程运行，而是直接作为文件嵌入应用程序中。这样一来，它极大地简化了数据库的部署和维护工作。

对于大多数操作系统，SQLite提供了预编译的二进制文件，可以直接下载并使用。对于类Unix系统，通常使用包管理器来安装。在Ubuntu系统中，可以使用以下命令来安装SQLite：

sudo apt update
sudo apt install sqlite3 libsqlite3-dev

在Windows上，可以从SQLite官网下载预编译的二进制文件，或者使用诸如vcpkg这样的包管理工具进行安装。

安装完成后，我们可以使用SQLite命令行工具来检查安装是否成功。在命令行中输入`sqlite3`，应该会出现SQLite的命令行提示符。这表明SQLite已经成功安装并且可以开始使用了。

### 2.1.2 SQLite命令行工具使用

SQLite命令行工具是进行数据库管理和快速查询的简便方式。它允许用户直接与SQLite数据库文件交互。用户可以创建表、插入数据、执行查询等操作。

例如，创建一个新数据库，可以先启动SQLite命令行工具，然后输入如下命令：

sqlite3 mydatabase.db

这将创建一个名为`mydatabase.db`的SQLite数据库文件（如果文件不存在的话）并打开它。

接下来，可以创建一个简单的表并插入一些数据：

CREATE TABLE users (
    id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    username TEXT NOT NULL,
    email TEXT NOT NULL UNIQUE
);

INSERT INTO users (username, email) VALUES ('user1', 'user1@example.com');
INSERT INTO users (username, email) VALUES ('user2', 'user2@example.com');

然后，查询表中的数据：

SELECT * FROM users;

应该会看到刚才插入的两行数据。

### 2.2 C++开发环境准备

#### 2.2.1 安装C++编译器和IDE

C++编译器是开发C++程序的基础工具。对于不同的操作系统，可以选择不同的编译器。例如，在Windows上，Microsoft Visual Studio是一个不错的选择，它包含了C++编译器和一个功能强大的集成开发环境（IDE）。在Linux上，可以使用GCC或Clang，同时推荐的IDE包括Eclipse CDT或者Code::Blocks。

安装编译器之后，通常还会安装一些头文件和库文件，这些是构建C++程序所必需的。

#### 2.2.2 配置SQLite与C++的开发库

SQLite提供了C语言接口，可以通过SQLite的C API与C++程序交互。首先需要下载并安装SQLite的开发库文件（通常是`.h`头文件和`.lib`/`.so`/`.dylib`库文件）。

在Windows上，如果使用的是Visual Studio，可以在项目的属性页中配置SQLite库的路径，并将库文件添加到链接器的输入部分。对于Linux和macOS，需要在编译命令中指定头文件和库文件的路径。

以Linux为例，可以使用以下命令编译一个使用SQLite的C++程序：

g++ -o myapp myapp.cpp -lsqlite3

该命令会编译`myapp.cpp`文件，并链接SQLite的库文件，生成名为`myapp`的可执行文件。

### 2.3 创建第一个C++连接SQLite的程序

#### 2.3.1 理解SQLite C API

SQLite C API提供了访问和操作SQLite数据库的接口。主要的接口包括：

- `sqlite3_open`：打开数据库连接。
- `sqlite3_exec`：执行SQL语句。
- `sqlite3_prepare`：准备一条SQL语句。
- `sqlite3_bind`：绑定SQL语句的参数。
- `sqlite3_step`：执行SQL语句。
- `sqlite3_column`：获取SQL查询结果的数据列。
- `sqlite3_finalize`：释放SQL语句资源。

#### 2.3.2 编写代码实现数据库连接

下面是一个简单的示例代码，演示了如何使用SQLite C API在C++程序中创建并查询一个表：

#include <sqlite3.h>
#include <iostream>

int main() {
    sqlite3 *db;
    char *errMsg = nullptr;
    int rc;

    // 打开数据库
    rc = sqlite3_open("mydatabase.db", &db);
    if (rc) {
        std::cerr << "无法打开数据库: " << sqlite3_errmsg(db) << std::endl;
        return 1;
    } else {
        std::cout << "数据库打开成功" << std::endl;
    }

    // 执行SQL语句创建表
    const char *sqlCreateTable = "CREATE TABLE IF NOT EXISTS test ("
                                 "id INTEGER PRIMARY KEY, "
                                 "data TEXT NOT NULL);";

    rc = sqlite3_exec(db, sqlCreateTable, nullptr, nullptr, &errMsg);
    if (rc != SQLITE_OK) {
        std::cerr << "SQL错误: " << errMsg << std::endl;
        sqlite3_free(errMsg);
    } else {
        std::cout << "表创建成功" << std::endl;
    }

    // 插入数据
    const char *sqlInsert = "INSERT INTO test (data) VALUES ('test');";
    rc = sqlite3_exec(db, sqlInsert, nullptr, nullptr, &errMsg);
    if (rc != SQLITE_OK) {
        std::cerr << "SQL错误: " << errMsg << std::endl;
        sqlite3_free(errMsg);
    } else {
        std::cout << "数据插入成功" << std::endl;
    }

    // 查询数据
    const char *sqlQuery = "SELECT * FROM test;";
    rc = sqlite3_exec(db, sqlQuery, [](void* data, int argc, char** argv, char** azColName) -> int {
        for (int i = 0; i < argc; i++) {
            std::cout << azColName[i] << ": " << (argv[i] ? argv[i] : "NULL") << std::endl;
        }
        std::cout << std::endl;
        return 0;
    }, nullptr, &errMsg);

    // 关闭数据库连接
    sqlite3