Linux下MySQL的简单使用

导语

这一章是MySQL的使用，一些常用的MySQL语句属于本科阶段内容，然后是C语言和MySQl之间的交互，可以看到C语言已经有成熟的和MySQL的接口

MySQL安装与配置

MySQL安装

MySQL的安装很简单，只需要执行几个shell命令就行，需要注意的是，对于Ubuntu新机器来说最好不要一开始就执行sudo apt update，因为很多包之间的依赖是复杂且未知的，如果直接全部更新可能会导致在跟书上同步实验时出问题（命令参考了ubuntu 23.10.1 mysql 安装）

sudo apt install mysql-server -y#这里就安装好了服务器
systemctl start mysql#开启mysql服务
systemctl status mysql#检查状态，如果出现mysql>就没问题

sudo mysul -u root mysql#进入mysql
ps -el | grep mysqld#可以看mysql是否启动

下面这个是备选方案，是在新机器上装的

sudo apt-get update
sudo apt-get install libmysqlclient-dev
mysql_config --cflags
mysql_config --libs

后两条命令是检测MySQL Connector/C是否安装完成，由于新版本的MySQL已经不支持书上的写法，所以需要安装这个包，正常应该显示如下图

之后直接安装服务器即可

sudo apt-get update
sudo apt-get install mysql-server

通过下面的程序验证安装是否成功

#include <stdio.h>
#include <mysql/mysql.h>

int main() {
    MYSQL *conn;
    conn = mysql_init(NULL);

    if (conn == NULL) {
        fprintf(stderr, "mysql_init() failed\n");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    if (mysql_real_connect(conn, "localhost", "user", "password", "database", 0, NULL, 0) == NULL) {
        fprintf(stderr, "mysql_real_connect() failed: %s\n", mysql_error(conn));
        mysql_close(conn);
        return EXIT_FAILURE;
    }

    printf("Connected to the database successfully!\n");

    mysql_close(conn);
    return EXIT_SUCCESS;
}

执行的命令和结果如下

gcc -o test_program test_program.c $(mysql_config --cflags) $(mysql_config --libs)

密码设置

一开始的root是没有密码的，可以通过命令查看各用户的密码如下，可以看到root密码为空

这里需要注意的是新版的MySQL和老版的不一样，新版本的password列改成了authentication_string

可以执行命令来设置密码，修改后查看，可以看到root有密码，但是被MySQL加密过了，再次登录时直接回车发现无法识别，只有输入密码才能识别用户

这里我们删除除去root之外的默认用户，并且删除从localhost以外任何主机的登录

到此为止，我们有了一个运行的MySQL，该MySQL只有设定密码的root通过本地才能连接，为了方便后续的操作，这里创建一个普通用户rick，它将能用三种方法来连接MySQL（本地连接，从IP连接，从wiley.com域中任何机器连接）

首先为rick创建一个本地登录，这里书上给的代码太老了，已经不适配现在的MySQL，更改成了现在版本的，最新的 MySQL 版本中，GRANT 语句不再用于设置用户密码。密码应该通过单独的 CREATE USER 或 SET PASSWORD 语句来设置。

通过三种不同的方式设置了三个用户，可以通过select命令展示，可以看到三种方式都成功了，并且rick的权利很大

MySQL管理

命令

所有命令都接受三个标准参数

-u 用于指定用户（用户名）
-p 用于提示密码（如果在命令行中未直接提供）
-h 用于指定主机（MySQL 服务器地址）

除了标准参数之外，每个命令还有自己的命令选项

myisamchk

通常情况下，myisamchk以创建的mysql用户运行并且工作目录为数据表在的目录中，常见的命令选项有

-c 检查表以发现错误
-e 执行扩展检查
-r 修复发现的错误

mysql

使用mysql可以不经过MySQL的控制台完成很多功能，通过在命令行最后添加数据库名称作为参数即可，可以通过 mysql --help | less来查看所有的命令行选项列表

其他

还有一些其他的命令，如mysqladmin、mysqlbug等，由于MySQL已经相对于书上更新很多了，所以很多命令已经过时，在此不多赘述

常见操作

书上提供的常见操作包括grant、revoke以及数据类型等，这些属于本科阶段SQL的基本内容，在此不再赘述，跳过

C语言访问MYSQL

连接例程

C语言连接MySQL需要先初始化一个连接句柄结构，然后再进行实际的连接，句柄通过mysql_init函数初始化，函数原型具体如下，mysql_init() 函数通常是在使用 MySQL 客户端 API 进行数据库编程时的第一个步骤。它为连接操作做了准备，确保在进行连接操作之前，连接对象处于一个已初始化的状态

MYSQL *mysql_init(MYSQL *);
//mysql：一个指向 MYSQL 结构体的指针。如果该指针为空，
//mysql_init() 将分配一个新的 MYSQL 结构体并返回它。如果提供了一个非空指针，它会用新的数据初始化该对象

真正与数据库进行连接的是mysql_real_connect函数，函数原型如下

MYSQL *mysql_real_connect(MYSQL *mysql, 
                          const char *host, 
                          const char *user, 
                          const char *passwd, 
                          const char *dbname, 
                          unsigned int port, 
                          const char *unix_socket, 
                          unsigned long client_flag);
//mysql是初始化之后的句柄

还有例程函数和关闭函数，在此不赘述

现在尝试创立一个数据库，向其中填入数据并通过C语言访问它

逐行输入对数据库的操作比较麻烦，并且容易出错，可以把要执行的命令单独做成文件，然后直接导入执行

-- Create the table children

CREATE TABLE children (
    childno int(11) NOT NULL auto_increment,
    fname varchar(30),
    age int(11),
    PRIMARY KEY (childno)
);

-- Populate the table 'children'

INSERT INTO children (childno, fname, age) VALUES (1, 'Jenny', 21);
INSERT INTO children (childno, fname, age) VALUES (2, 'Andrew', 17);
INSERT INTO children (childno, fname, age) VALUES (3, 'Gavin', 8);
INSERT INTO children (childno, fname, age) VALUES (4, 'Duncan', 6);
INSERT INTO children (childno, fname, age) VALUES (5, 'Emma', 4);
INSERT INTO children (childno, fname, age) VALUES (6, 'Alex', 15);
INSERT INTO children (childno, fname, age) VALUES (7, 'Adrian', 9);

可以看到数据都被成功插入了

之后可以通过上述函数来连接数据库，由于系统和包之间的依赖问题以及mysql的版本问题，导致这个程序无法在旧机上运行，暂时没有找到解决方案，在新机上可以运行，运行结果和程序如下

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <mysql/mysql.h>  // 包含新版 MySQL Connector/C 的头文件

int main(int argc, char *argv[])
{
    MYSQL *con;

    // 初始化 MySQL 连接句柄
    con = mysql_init(NULL);
    if (con == NULL) {
        fprintf(stderr, "mysql_init() failed\n");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // 连接数据库
    if (mysql_real_connect(con, "localhost", "rick", "111111", "foo", 0, NULL, 0) == NULL) {
        fprintf(stderr, "mysql_real_connect() failed\n");
        fprintf(stderr, "Error: %s\n", mysql_error(con));
        mysql_close(con);
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // 输出连接成功状态
    printf("Connected successfully!\n");

    // 关闭连接
    mysql_close(con);
    return EXIT_SUCCESS;
}

执行的时候需要添加对应的inlcude路径和库文件路径

错误处理

MySQL使用一系列由连接句柄结构报告的返回码来获取错误信息，具体的函数原型如下

unsigned int mysql_errno(MYSQL *connection);
//返回错误码
char *mysql_error(MYSQL *connection);
//返回有意义的文本信息

这里是书上给出的一个例子以及运行结果，可以看到屏幕上输出了错误信息

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <mysql.h>

int main(int argc, char *argv[]) {
    MYSQL my_connection;

    mysql_init(&my_connection);
    if (mysql_real_connect(&my_connection, "localhost", "rick", "I do not know", "foo", 0, NULL, 0)) {
        printf("Connection success\n");
        mysql_close(&my_connection);
    } else {
        fprintf(stderr, "Connection failed\n");
        if (mysql_errno(&my_connection)) {
            fprintf(stderr, "Connection error %d: %s\n",
                    mysql_errno(&my_connection), mysql_error(&my_connection));
        }
    }
    return EXIT_SUCCESS;
}

使用SQL

这里直接给出一些C语言执行SQL语句的函数原型和简单解释

int mysql_query(MYSQL *connection, const char *query);
//第一个是初始化后的句柄，第二个是sql语句，返回错误码
my_ulonglong mysql_affected_rows(MYSQL *connection);
//查询上一条指令运行后影响了多少行

书上给出了一个使用AUTO_INCREMENT的代码实例，下面是修改后的程序和运行结果，AUTO_INCREMENT对每次插入的数据分配一个新的id值并进行追踪

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <mysql.h>

#define DB_HOST "localhost"
#define DB_USER "rick"  // 用户名 'rick'
#define DB_PASS "111111" // 数据库密码
#define DB_NAME "foo" // 数据库名称 'foo'

// 错误处理函数，减少冗余代码
void handle_error(MYSQL *connection, const char *message) {
    fprintf(stderr, "%s\nError %d: %s\n", message, mysql_errno(connection), mysql_error(connection));
    mysql_close(connection);
    exit(EXIT_FAILURE);
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    MYSQL my_connection;
    MYSQL_RES *res_ptr;
    MYSQL_ROW sqlrow;
    int res;

    // 初始化 MySQL 连接对象
    mysql_init(&my_connection);

    // 连接数据库
    if (!mysql_real_connect(&my_connection, DB_HOST, DB_USER, DB_PASS, DB_NAME, 0, NULL, 0)) {
        handle_error(&my_connection, "Connection failed");
    }

    printf("Connection success\n");

    // 插入数据到表中
    res = mysql_query(&my_connection, "INSERT INTO children(fname, age) VALUES('Robert', 7)");
    if (res) {
        handle_error(&my_connection, "Insert error");
    } else {
        printf("Inserted %lu rows\n", (unsigned long)mysql_affected_rows(&my_connection));
    }

    // 查询最后插入的数据
    res = mysql_query(&my_connection, "SELECT LAST_INSERT_ID()");
    if (res) {
        handle_error(&my_connection, "SELECT error");
    }

    // 获取查询结果
    res_ptr = mysql_use_result(&my_connection);
    if (res_ptr) {
        // 迭代结果集并输出
        while ((sqlrow = mysql_fetch_row(res_ptr))) {
            printf("We inserted childno %s\n", sqlrow[0]);
        }
        // 释放结果集
        mysql_free_result(res_ptr);
    } else {
        fprintf(stderr, "Failed to retrieve result set.\n");
    }

    // 关闭连接
    mysql_close(&my_connection);

    return EXIT_SUCCESS;
}

可以看到成功插入了一行，并且通过LAST_INSERT_ID拿到了ID

这里附上书上数据对应的插入代码

-- Create the table children

CREATE TABLE children (
    childno INT(11) AUTO_INCREMENT NOT NULL PRIMARY KEY,
    fname VARCHAR(30),
    age INT
);

-- Populate the table 'children'

INSERT INTO children (fname, age) VALUES ('Jenny', 21);
INSERT INTO children (fname, age) VALUES ('Andrew', 17);
INSERT INTO children (fname, age) VALUES ('Gavin', 8);
INSERT INTO children (fname, age) VALUES ('Duncan', 6);
INSERT INTO children (fname, age) VALUES ('Emma', 4);
INSERT INTO children (fname, age) VALUES ('Alex', 15);
INSERT INTO children (fname, age) VALUES ('Adrian', 9);
INSERT INTO children (fname, age) VALUES ('Ann', 3);
INSERT INTO children (fname, age) VALUES ('Ann', 4);
INSERT INTO children (fname, age) VALUES ('Ann', 3);
INSERT INTO children (fname, age) VALUES ('Ann', 4);

除了上述两个基本的函数之外还有一些其他的函数，函数原型如下

MYSQL_RES *mysql_store_result(MYSQL *connection);
//从返回数据的语句中提取所有的数据，返回一个指向结果集的指针
my_ulonglong mysql_num_rows(MYSQL_RES *result);
//统计返回结果中的行数
MYSQL_ROW mysql_fetch_row(MYSQL_RES *result);
//从结果集中提取一行，把这一行放在行机构里，每次使用一个
void mysql_data_seek(MYSQL_RES *result, my_ulonglong offset);
//在结果集中跳转，第二个参数是行号，设置下一个被fetch操作返回的行
MYSQL_ROW_OFFSET mysql_row_tell(MYSQL_RES *result);
//返回一个偏移值，表示结果集中的当前位置（不是行号）
void mysql_free_result(MYSQL_RES *result);
//对结果集的操作完成后，需要调用这个函数清理已经分配的对象
MYSQL_RES *mysql_use_result(MYSQL *connection);
//提取一行数据，返回指向对象的指针，不会缓存
//适合处理大数据量的查询结果，因为它允许逐行读取而不会将所有行一次性加载到内存中，这样可以有效减少内存的使用
unsigned int mysql_field_count(MYSQL *connection);
//获取最近一次查询的结果集中字段（列）的数量
MYSQL_FIELD *mysql_fetch_field(MYSQL_RES *result);
//用于从查询结果的字段列表中获取每个字段的描述信息，类似于字段的元数据。
//返回一个指向 MYSQL_FIELD 结构体的指针，这个结构体包含了字段的详细信息（例如字段名、类型等）。

下面是书上给出的一个综合程序（用chatgpt优化了），基本上用到了上面的所有函数，还有运行结果和具体的程序解释

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <mysql.h>

// MySQL 连接对象和结果集
MYSQL my_connection;
MYSQL_RES *res_ptr;
MYSQL_ROW sqlrow;

// 函数声明
void display_header();
void display_row();

int main(int argc, char *argv[]) {
    int res;
    int first_row = 1;  // 用于确保我们只显示一次表头

    // 初始化 MySQL 连接对象
    mysql_init(&my_connection);

    // 尝试连接到数据库
    if (mysql_real_connect(&my_connection, "localhost", "rick", "111111", "foo", 0, NULL, 0)) {
        printf("Connection success\n");

        // 执行 SQL 查询，选择年龄大于 5 的记录
        res = mysql_query(&my_connection, "SELECT childno, fname, age FROM children WHERE age > 5");
        if (res) {
            // 查询执行失败，打印错误信息
            fprintf(stderr, "SELECT error: %s\n", mysql_error(&my_connection));
        } else {
            // 使用 mysql_store_result() 获取结果集到内存
            res_ptr = mysql_store_result(&my_connection);
            if (res_ptr) {
                // 获取每行的数据并显示
                while ((sqlrow = mysql_fetch_row(res_ptr))) {
                    if (first_row) {
                        // 首次显示表头
                        display_header();
                        first_row = 0;
                    }
                    // 显示每行数据
                    display_row();
                }

                // 释放结果集资源
                mysql_free_result(res_ptr);
            } else {
                // 获取结果集失败，打印错误信息
                fprintf(stderr, "Failed to retrieve result set: %s\n", mysql_error(&my_connection));
            }
        }

        // 关闭数据库连接
        mysql_close(&my_connection);
    } else {
        // 连接失败，打印错误信息
        fprintf(stderr, "Connection failed\n");
        if (mysql_errno(&my_connection)) {
            fprintf(stderr, "Connection error %d: %s\n",
                    mysql_errno(&my_connection), mysql_error(&my_connection));
        }
    }

    return EXIT_SUCCESS;
}

// 显示表头，列出字段名称及其相关属性
void display_header() {
    MYSQL_FIELD *field_ptr;//获得列名

    printf("Column details:\n");
    while ((field_ptr = mysql_fetch_field(res_ptr)) != NULL) {
        // 显示字段的名称
        printf("\t Name: %s\n", field_ptr->name);
        printf("\t Type: ");

        // 判断字段类型并显示
        if (IS_NUM(field_ptr->type)) {//数字
            printf("Numeric field\n");
        } else {
            switch (field_ptr->type) {//字符串
                case FIELD_TYPE_VAR_STRING:
                    printf("VARCHAR\n");
                    break;
                case FIELD_TYPE_LONG:
                    printf("LONG\n");
                    break;
                default:
                    printf("Type is %d, check in mysql_com.h\n", field_ptr->type);
            }
        }

        // 显示字段的最大长度
        printf("\t Max width %ld\n", field_ptr->length);

        // 检查字段是否具有 AUTO_INCREMENT 属性
        if (field_ptr->flags & AUTO_INCREMENT_FLAG) {
            printf("\t Auto increments\n");
        }
        printf("\n");
    }
}

// 显示查询结果的每一行
void display_row() {
    unsigned int field_count;

    // 遍历每一列，打印其值
    field_count = 0;
    while (field_count < mysql_num_fields(res_ptr)) {//如果域名数量比当前索引大
        if (sqlrow[field_count]) {//sqlrow存了这一行的数据
            printf("%s ", sqlrow[field_count]);
        } else {
            printf("NULL ");
        }
        field_count++;
    }
    printf("\n");
}

还有更多的函数，在此不再赘述，可以查看MYSQL手册相关

总结

可以看到C语言已经有了很成熟的与MySQL交互的接口，并且大部分函数的使用是和MySQL版本不相关的，但实际在Ubuntu运行的时候还是需要注意MySQL的版本和包的问题，因为新版本的MySQL库修改了一些配置文件的位置和相关的依赖包

参考文献

1. ubuntu 23.10.1 mysql 安装
2. ChatGPT