SQLiteC/C++接口详细介绍之sqlite3类（八）

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24.sqlite3_create_window_function

SQLite中有一类称为窗口函数的特殊函数，它们可用于求解带窗口的聚合问题，如计算分组聚合值的排名、趋势、比率等。在SQLite3中，使用sqlite3_create_window_function函数来创建自定义的窗口函数。sqlite3_create_window_function函数原型如下：

int sqlite3_create_window_function(
  sqlite3 *db,
  const char *zName,
  int eTextRep,
  void *pUserData,
  void (*xStep)(
    sqlite3_context *pContext,
    int nArg,
    sqlite3_value **apArg
  ),
  void (*xFinal)(
    sqlite3_context *pContext
  ),
  void (*xValue)(
    sqlite3_context *pContext
  ),
  void (*xInverse)(
    sqlite3_context *pContext,
    int nArg,
    sqlite3_value **apArg
  ),
  void (*xDestroy)(void *pUserData)
);

其中，zName参数用于指定窗口函数的名称，eTextRep用于指定窗口函数的文本编码方式，pUserData用于指定窗口函数的上下文数据，xStep、xFinal、xValue、xInverse参数用于指定窗口函数的实现，xDestroy用于指定窗口函数被销毁时的处理函数。

下面以一个简单的例子来说明sqlite3_create_window_function函数的使用。

假设我们需要实现一个类似于MySQL中的RANK()函数的窗口函数，用于计算指定字段的排名，并返回排名的值。实现此函数的代码如下：

#include <stdio.h>
#include "sqlite3.h"
static void rankStep(
  sqlite3_context *pContext,
  int nArg,
  sqlite3_value **apArg
) {
    int *pRank = sqlite3_aggregate_context(pContext, sizeof(*pRank));
    (*pRank)++;
}
static void rankFinal(
  sqlite3_context *pContext
) {
    int *pRank = sqlite3_aggregate_context(pContext, sizeof(*pRank));
    sqlite3_result_int(pContext, *pRank);
}
int main(void){
    sqlite3 *db;
    sqlite3_open(":memory:", &db);
    sqlite3_create_window_function(
        db,
        "rank",
        SQLITE_UTF8,
        0,
        NULL,
        rankFinal,
        rankFinal,
        NULL,
        NULL
    );
    sqlite3_exec(
        db,
        "SELECT rank() OVER (ORDER BY id) FROM test_table",
        NULL,
        NULL,
        NULL
    );
    return sqlite3_close(db);
}

在上面的代码中，我们定义了一个名为“rank”的窗口函数，并实现了rankStep和rankFinal两个函数，rankStep函数每当查询的每一行被处理时都会调用，用于增加排名计数；rankFinal函数在查询结束时被调用，用于输出最终的排名值。

在函数sqlite3_create_window_function中，我们将rankFinal函数设置为了窗口函数的xFinal函数和xValue函数，这是因为在计算排名时，其实对应的聚合函数只需要一个非空的返回值即可。本例中，xStep和xInverse参数设置为NULL，表示不需要实现这两个函数。最后，在查询时，我们使用“rank() OVER (ORDER BY id)”语法来调用我们自定义的“rank”窗口函数，并计算指定表格中id字段的排名，并输出到结果集中。

注意:不同的窗口函数实现方式会产生不同的效率和性能，需要根据具体的计算场景进行选择。

25.sqlite3_db_cacheflush

SQLite3提供的一种手动刷新缓存的方法，它可以用于控制和调整内存使用，避免过度使用内存导致存储器泄露等问题。本函数的原型如下：

int sqlite3_db_cacheflush(sqlite3*);

该函数接受一个指向sqlite3数据库对象的指针，调用该函数将会尝试立即将所有内存页刷出到磁盘或闪存中以释放内存。

在SQLite3中，数据查询和更新操作都会涉及到内存分配和释放，如果内存分配占用的空间过大，可能会影响算法性能和存储器泄露等问题。通过手动刷新缓存，可以将一部分内存占用释放出来，降低内存占用率，提高应用程序的整体性能。

例如：

#include <stdio.h>
#include "sqlite3.h"
int main(void){
    sqlite3 *db;
    sqlite3_open(":memory:", &db);
    sqlite3_db_cacheflush(db);
    return sqlite3_close(db);
}

在上面的代码中，我们创建了一个内存数据库对象，然后立即调用sqlite3_db_cacheflush函数来手动刷新缓存，将内存中的页刷出到磁盘或闪存中释放。

注意：虽然手动刷新缓存可以释放内存，但这可能会导致系统需求更多的I/O时间（根据应用程序的访问模式）。此外，在某些情况下，手动刷新缓存甚至可能会降低性能和吞吐量。应需要根据具体情况和使用场景，合理设置内存使用和缓冲管理，同时充分利用SQLite3提供的缓存机制和自动内存调整机制，尽可能避免手动刷新缓存这类操作。

26.sqlite3_db_config

sqlite3_db_config函数是SQLite3提供的一个配置数据库参数的接口，它可以使用各种参数来管理数据库，如内存使用、页面大小、数据稀疏等选项。这些选项可以通过sqlite3_db_config函数来修改，在数据库运行期间进行参数调整，以达到优化性能、管理内存和保证数据安全的目的。

sqlite3_db_config函数的原型如下：

int sqlite3_db_config(sqlite3*, int op, ...);

其中，第一个参数是指向sqlite3对象的指针，第二个参数是配置选项，后面的参数是不定长度的参数列表，具体的参数类型和组合方式都可以参考 SQLite 相应文档中 sqlite3_db_config 函数的说明。下面是一个使用示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "sqlite3.h"
int main(void){
    sqlite3 *db;
    int pageSize;
    sqlite3_open(":memory:", &db);
    sqlite3_db_config(db, SQLITE3_DBCONFIG_GETMALLOC, &pageSize);
    printf("memory page size = %d\n", pageSize);
    return sqlite3_close(db);
}

在上面的代码中，我们创建了一个内存数据库对象，然后调用sqlite3_db_config函数并使用选项SQLITE3_DBCONFIG_GETMALLOC来查询当前内存消耗的页面大小。这里我们使用了&pageSize符号来指向参数pageSize的内存空间，同时使用printf输出内存页面大小的值。

注意：sqlite3_db_config函数可以管理各种数据库配置选项，例如管理多个管理多个数据库实例、动态修改内存管理器、配置删除时避免数据丢失等。可见 SQLite 相应文档中 sqlite3_db_config 函数的说明中详细介绍了可用的选项。因此，在实际使用中，我们应该根据具体需求和使用场景，选择合适的选项和参数，及时调整数据库参数，以达到最优性能和数据安全的效果。

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