ESQL/C资料(完全版)一

第六章 嵌入式SQL（E-SQL）简介
　　 第一节 什么是嵌入SQL语言？
　　 SQL是一种双重式语言，它既是一种用于查询和更新的交互式数据库语言，又是一种应用程序进行数据库访问时所采取的编程式数据库语言。SQL语言在这两种方式中的大部分语法是相同的。在编写访问数据库的程序时，必须从普通的编程语言开始（如C语言），再把SQL加入到程序中。所以，嵌入式SQL语言就是将SQL语句直接嵌入到程序的源代码中，与其他程序设计语言语句混合。专用的SQL预编译程序将嵌入的SQL语句转换为能被程序设计语言（如C语言）的编译器识别的函数调用。然后，C编译器编译源代码为可执行程序。
　 　 各个数据库厂商都采用嵌入SQL语言，并且都符合ANSI/ISO的标准。所以，如果采用合适的嵌入SQL语言，那么可以使得你的程序能够在各个数据库平 台上执行（即：源程序不用做修改，只需要用相应数据库产品的预编译器编译即可）。当然，每个数据库厂商又扩展了ANSI/ISO的标准，提供了一些附加的 功能。这样，也使得每个数据库产品在嵌入SQL方面有一些区别。本章的目标是，对所有的数据库产品的嵌入SQL做一个简单、实用的介绍。
　　 当然，嵌入SQL语句完成的功能也可以通过应用程序接口（API）实现。通过API的调用，可以将SQL语句传递到DBMS，并用API调用返回查询结果。这个方法不需要专用的预编译程序。
　　 1.1 嵌入SQL程序的组成元素
　　 我们以IBM的DB2嵌入SQL为例，来看看嵌入SQL语句的组成元素。
　　 例1、连接到SAMPLE数据库，查询LASTNAME为JOHNSON的FIRSTNAME信息。
　　 #include <stdio.h>
　　 #include <stdlib.h>
　　 #include <string.h>
　　 #include "util.h"
　　 #include <sqlca.h>
　　 EXEC SQL INCLUDE SQLCA; （1）
　　 main()
　　 {
　　 EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION; （2）
　　 char firstname[13];
　　 char userid[9];
　　 char passwd[19];
　　 EXEC SQL END DECLARE SECTION;
　　 EXEC SQL CONNECT TO sample; （3）
　　 EXEC SQL SELECT FIRSTNME INTO :firstname （4）
　　 FROM employee
　　 WHERE LASTNAME = 'JOHNSON';（4）
　　 printf( "First name = %s\n", firstname );
　　 EXEC SQL CONNECT RESET; （5）
　　 return 0;
　　 }
　　 上面是一个简单的静态嵌入SQL语句的应用程序。它包括了嵌入SQL的主要部分：
　　 （1）中的include SQLCA语句定义并描述了SQLCA的结构。SQLCA用于应用程序和数据库之间的通讯，其中的SQLCODE返回SQL语句执行后的结果状态。
　　 （2）在BEGIN DECLARE SECTION和END DECLARE SECTION之间定义了宿主变量。宿主变量可被SQL语句引用，也可以被C语言语句引用。它用于将程序中的数据通过SQL语句传给数据库管理器，或从数据库管理器接收查询的结果。在SQL语句中，主变量前均有“：”标志以示区别。
　　 （3）在每次访问数据库之前必须做CONNECT操作，以连接到某一个数据库上。这时，应该保证数据库实例已经启动。
　 　 （4）是一条选择语句。它将表employee中的LASTNAME为“JOHNSON”的行数据的FIRSTNAME查出，并将它放在 firstname变量中。该语句返回一个结果。可以通过游标返回多个结果。当然，也可以包含update、insert和delete语句。
　　 （5）最后断开数据库的连接。
　　 从上例看出，每条嵌入式SQL语句都用EXEC SQL开始，表明它是一条SQL语句。这也是告诉预编译器在EXEC SQL和“；”之间是嵌入SQL语句。如果一条嵌入式SQL语句占用多行，在C程序中可以用续行符“\”。
　　 1.2 什么是静态SQL和动态SQL?
　　 嵌入SQL语言，分为静态SQL语言和动态语言两类。静态SQL语言，就是在编译时已经确定了引用的表和列。宿主变量不改变表和列信息。可以使用主变量改变查询参数值，但是不能用主变量代替表名或列名。
　 　 动态SQL语言就是：不在编译时确定SQL的表和列，而是让程序在运行时提供，并将SQL语句文本传给DBMS执行。静态SQL语句在编译时已经生成执行 计划。而动态SQL语句，只有在执行时才产生执行计划。动态SQL语句首先执行PREPARE语句要求DBMS分析、确认和优化语句，并为其生成执行计 划。DBMS还设置SQLCODE以表明语句中发现的错误。当程序执行完“PREPARE”语句后，就可以用EXECUTE语句执行执行计划，并设置 SQLCODE，以表明完成状态。
　　 1.3 什么是SQLCA？
　　 应用程序执行时，每执行一条SQL语句，就返回一个状态符和一些附加信息。这些信息反映了SQL语句的执行情况，它有助于用户分析应用程序的错误所在。这 些信息都存放在sqlca.h的sqlca结构中。如果一个源文件中包含SQL语句，则必须要在源程序中定义一个SQLCA结构，而且名为SQLCA。最 简单的定义方法是在源文件中加入一些语句：EXEC SQL INCLUDE sqlca.h。每个数据库产品都提供了SQLCA结构。 1.4 什么是SQLDA?
　　 我们知道，动态SQL语句在编译时可能不知道有多少列信息。在嵌入SQL语句中，这些不确定的数据是通过SQLDA完成的。SQLDA的结构非常灵活，在 该结构的固定部分，指明了多少列等信息，在该结构的后面有一个可变长的结构，说明每列的信息。在从数据库获得数据时，就可以采用SQLDA来获得每行的数 据。各个数据库产品的SQLDA结构都不完全相同。
　　 第二节 SYBASE SQL Server嵌入式SQL语言
　　 2.1 一个嵌入SQL语言的简单例子
　　 我们首先来看一个简单的嵌入式SQL语言的程序（C语言）：用sa（口令为password）连接数据库服务器，并将所有书的价格增加10%。这个例子程序如下：
　　 例1、
　　 /*建立通讯区域*/
　　 Exec sql include sqlca;
　　 main()
　　 {
　　 /*声明宿主变量*/
　　 EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION;
　　 char user[30],passwd[30];
　　 EXEC SQL END DECLARE SECTION;
　　 /*错误处理*/
　　 EXEC SQL WHENEVER SQLERROR CALL err_p();
　　 /*连接到SQL SERVER服务器*/
　　 printf("\nplease enter your userid ");
　　 gets(user);
　　 printf("\npassword ");
　　 gets(passwd);
　　 exec sql connect :user identified by :passwd;
　　 exec sql use pubs2；
　　 EXEC SQL update titles set price=price*1.10;
　　 EXEC SQL commit work;
　　 /*断开数据库服务器的连接*/
　　 Exec sql disconnect all;
　　 return (0);
　　 }
　　 /*错误处理程序*/
　　 err_p()
　　 {
　　 printf("\nError occurred: code %d.\n%s", sqlca.sqlcode, sqlca.sqlerrm.sqlerrmc);
　　 }
　　 从上面这个例子，我们看出嵌入SQL的基本特点是：
　　 1、每条嵌入式SQL语句都用EXEC SQL开始，表明它是一条SQL语句。这也是告诉预编译器在EXEC SQL和“；”之间是嵌入SQL语句。
　　 2、如果一条嵌入式SQL语句占用多行，在C程序中可以用续行符“\”，在Fortran中必须有续行符。其他语言也有相应规定。
　　 3、每一条嵌入SQL语句都有结束符号，如：在C中是“；”。
　　 4、嵌入SQL语句的关键字不区分大小写。
　　 5、可以使用“/*….*/”来添加注释。也可以使用“--”来添加注释。
　　 2.2 嵌入SQL的处理过程
　 　 嵌入SQL的处理过程如下图所示： 图6-1 SYBASE SQL SERVER嵌入SQL程序处理过程
　　 嵌入SQL程序的后缀为.cp。嵌入SQL处理的第一步是预编译。预编译器（cpre.exe）处理过程分为两个小步：
　　 第一小步：语法分析。检查嵌入SQL语句的语法正确性。
　 　 第二小步：增加一些预编译器变量，并注释了所有的嵌入的SQL语句，将嵌入SQL语句转换为对client-library中函数的调用（注意：在连接 时，编译后的代码需要使用client-library中的库文件）。如果在编译时，设置一些选项，则生成存储过程。预编译后可能产生3个文件：一个C文 件（肯定产生），一个列表文件（需要在编译时设置选项，才能产生）和一个isql脚本文件（需要在编译时设置选项，才能产生）。列表文件包含了输入文件的 源语句和一些警告信息和错误信息。Isql脚本文件包含了预编译器产生的存储过程脚本文件。这个存储过程是用T-SQL写的。总之，预编译器的处理方法 是，注释了嵌入的SQL语句，用一些特定的函数代替。
　　 第二步是C源程序的编译和链接。cl是编译和链接命令的集成命令，编译的结果是产生.obj，在链接时，将C的系统库和SQL Server提供的库文件同目标文件连接在一起。最后生成.exe。也可以使用SET LIB语句设置库文件的环境信息。
　　
　　 2.3 嵌入SQL语句总览
　 　 除了print、readtext和writetext外，大多数的Transact-SQL语句都可以在嵌入SQL中使用。嵌入SQL语句的语法 为：“exec sql [at connection_name] sql_statement; ”。那么，你可以用Transact-SQL语句来替代sql_statement 就可以完成嵌入SQL的编写。（同T-SQL相比，嵌入SQL提供了：自动数据类型转换、动态SQL、SQLCA数据结构等功能。）
　　 但是，也有一些嵌入式SQL所特有的语句，有些嵌入式SQL语句的名字同Transact-SQL语句相同，但是语句的语法有所不同。
　　 嵌入SQL语句应该包含五个步骤：
　　 1）、通过SQLCA建立应用程序和SQL SERVER的SQL通信区域。
　　 2）、声明宿主变量。
　　 3）、连接到SQL SERVER。
　　 4）、通过SQL语句操作数据。
　　 5）、处理错误和结果信息。
　　 嵌入式SQL语句分为静态SQL语句和动态SQL语句两类。下面我们按照功能讲解这些语句。本节讲解静态SQL语句的作用。动态SQL语句将在下一节讲解。同动态SQL相关的一些语句也在下一节中讲解。
　　 2.3.1 宿主变量
　　 1）、声明方法
　　 宿主变量（host variable）就是在嵌入式SQL语句中引用主语言说明的程序变量（如例中的user[31]变量）。如： EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION;
　　 char user[31],passwd[31];
　　 EXEC SQL END DECLARE SECTION;
　　 …………
　　 exec sql connect :user identified by :passwd;
　　 ………….
　 　 在嵌入式SQL语句中使用主变量前，必须采用BEGIN DECLARE SECTION 和END DECLARE SECTION之间给主变量说明。这两条语句不是可执行语句，而是预编译程序的说明。主变量是标准的C程序变量。嵌入SQL语句使用主变量来输入数据和输 出数据。C程序和嵌入SQL语句都可以访问主变量。
　　 另外，在定义宿主变量时也可以使用client-library定义的数据类型，如：CS_CHAR。这些定义存放在cspublic.h文件中。如：
　　 EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION;
　　 CS_CHAR user[30],passwd[30];
　　 EXEC SQL END DECLARE SECTION;
　 　 client-library定义的数据类型共有：CS_BINARY、CS_BIT、 CS_BOOL、 CS_CHAR、 CS_DATETIME、CS_DATETIME4、 CS_DECIMAL、 CS_FLOAT、 CS_REAL、CS_IMAGE、 CS_INT、 CS_MONEY、 CS_MONEY4、 CS_NUMERIC、CS_RETCODE、 CS_SMALLINT、 CS_TEXT、 CS_TINYINT、CS_VARBINARY、 CS_VARCHAR、 CS_VOID。
　　 为了便于识别主变量，当嵌入式SQL语句中出现主变量时，必须在变量名称前标上冒号（：）。冒号的作用是，告诉预编译器，这是个主变量而不是表名或列名。不能在声明时，初始化数组变量。
　 　 由上可知，SYBASE SQL SERVER使用宿主变量传递数据库中的数据和状态信息到应用程序，应用程序也通过宿主变量传递数据到SYBASE数据库。根据上面两种功能，宿主变量分 为输出宿主变量和输入宿主变量。在SELECT INTO和FETCH语句之后的宿主变量称作“输出宿主变量”，这是因为从数据库传递列数据到应用程序。如： exec sql begin declare section;
　　 CS_CHAR id[5];
　　 exec sql end declare section;
　　 exec sql select title_id into :id from titles
　 　 where pub_id = "0736" and type = "business"; 除了SELECT INTO和FETCH语句外的其他SQL语句（如：INSERT、UPDATE等语句）中的宿主变量，称为“输入宿主变量”。这是因为从应用程序向数据库 输入值。如：
　　 exec sql begin declare section;
　　 CS_CHAR id[7];
　　 CS_CHAR publisher[5];
　　 exec sql end declare section;
　　 ...
　　 exec sql delete from titles where title_id = :id;
　　 exec sql update titles set pub_id = :publisher
　　 where title_id = :id;
　　 另外，也可以通过宿主变量获得存储过程的执行状态信息。如：
　　 exec sql begin declare section;
　　 CS_SMALLINT retcode;
　　 exec sql end declare section;
　　 exec sql begin transaction;
　　 exec sql exec :retcode = update_proc;
　　 if (retcode != 0)
　　 {
　　 exec sql rollback transaction;
　　 也可以通过宿主变量获得存储过程的返回值。如：
　　 exec sql exec a_proc :par1 out, :par2 out;
　　 2）、主变量的数据类型
　 　 SYBASE SQL SERVER支持的数据类型与程序设计语言支持的数据类型之间有很大差别。这些差别对主变量影响很大。一方面，主变量是一个用程序设计语言的数据类型说明 并用程序设计语言处理的程序变量；另一方面，在嵌入SQL语句中用主变量保存数据库数据。所以，在嵌入SQL语句中，必须映射C数据类型为合适的SQL Server数据类型。必须慎重选择主变量的数据类型。在SQL SERVER中，预编译器能够自动转换兼容的数据类型。请看下面这个例子：
　　 EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION;
　　 int hostvar1 = 39;
　　 char *hostvar2 = "telescope";
　　 float hostvar3 = 355.95;
　　 EXEC SQL END DECLARE SECTION; EXEC SQL UPDATE inventory
　　 SET department = :hostvar1
　　 WHERE part_num = "4572-3"; EXEC SQL UPDATE inventory
　　 SET prod_descrip = :hostvar2
　　 WHERE part_num = "4572-3"; EXEC SQL UPDATE inventory
　　 SET price = :hostvar3
　　 WHERE part_num = "4572-3";
　 　 在第一个update语句中，department列为smallint数据类型（integer ），所以应该把hostvar1定义为int数据类型（integer）。这样的话，从C到SQL Server的hostvar1可以直接映射。在第二个update语句中，prod_descip列为varchar数据类型，所以应该把 hostvar2定义为字符数组。这样的话，从C到SQL Server的hostvar2可以从字符数组映射为varchar数据类