任意語言訪問PostgreSQL：C語言接口

作為一名系統管理員，可能每天都要通過某段程序連接到數據庫。開源軟件的一個好處是可以根據需要修改程序代碼。如果程序後台使用PostgreSQL數據庫，可以很容易用各種語言對其進行訪問。本文作為系列文章的第一篇，會陸續介紹C、C++、PHP、Tcl、Python及Perl等編程語言對PostgreSQL的訪問方法。

　　需要說明的是，本文不太適合完全沒有編程經驗的讀者。不過只要讀者有基本的SQL知識，以及懂得至少一種編程語言即可看懂。也許讀者正在使用的系統是Linux，但是只要使用的客戶端API接口在其他系統可用，則程序代碼不需更改即可在其他操作系統上正常使用。本文所示的代碼全部基於Postgre 9.1，是目前最新的穩定版本，已經安裝並經過測試。在本文的操作環境中，客戶端與服務端位於不同的計算機，但位於同一局域網內，這種情況下可以在客戶端通過命令gpsql -U postgre -h x.x.x.x很容易地連接到服務端。

　　首先要確保在客戶端機器上有安裝軟件的權限，並且最好確保當前使用的數據庫只做當前測試用，以免任何因不小心的操作導致重要數據的損壞。

　　C語言接口

　　在與數據庫連接方面，C語言是一種常用語言，許多數據庫都是用C寫的。該語言高效靈活，因此如果想要寫一款客戶端接口，不管是僅僅包含控制台還是基於GUI的，並且不想用到浏覽器，C語言也許是最好的選擇。

　　連接C語言與Postgres使用的庫名為libpq，它與PostgreSQL源碼樹綁定在一起。如果安裝數據庫系統時使用的是二進制文件而不是從源碼編譯安裝，libpq可被單獨安裝，但也要記得需要使用選項-dev package(或-devel，取決於Linux系統的版本)。在Debian及其分發版上，安裝libpq的命令為 #aptitude install libpq-dev。在基於RedHat的系統上，如CentOS，可以在postgresqlxx-libs包中找到libpq，其中xx為主要和次要版本號。因此要連接到PostgreSQL 9.1數據庫，如果使用Fedora16，則需要安裝postgresql91-lib或postgresql-devel。由於RHEL/CentOS用戶大多使用Postgres庫，導致程序的名稱可能會有一些不同，而且由於Fedora用戶能夠使用更多最新的包，因此僅僅在使用一個舊版本時才需要第三方庫。簡而言之，任何支持PostgreSQL的系統均有其可用的libpq。

　　除了C語言，libpq同時也是C++、Perl和Tcl的API引擎，提供基本的函數對數據庫進行連接、查詢和修改。許多常用的函數都包含“PQ”前綴，如PQconnectdb或PQerrormessage。更多示例可查看PostgreSQL文檔或查看src/test/examples。在C程序文件中，包含libpq-fe.h頭文件並在編譯時添加相應的鏈接標記-lpq。

　　安裝並設置好之後，要做的第一件事就是連接數據庫。PQconnectdb()函數帶一個char *conninfo格式的參數，參數格式如dbname=[database_name]，當然也可以是其他內容，只要格式對即可，最常用的關鍵字為host，hostaddr(numeric格式，以避免無用的DNS查詢)，port，user，password與sslmode。如果不使用參數，則會使用默認選項。假設服務器地址為192.168.0.101，username為postgres，數據庫名為testdb1，嘗試連接數據庫的代碼如下所示：

#include <stdio.h>
#include <libpq-fe.h>
int main(int argc,char argv[])
{
    const char *conninfo;
    PGconn *conn;
    if (argc > 1)
        conninfo = argc[1];
    else
    {
        printf("Not enough arguments, exiting...");
        return 1;
    }
    conn = PQconnectdb(conninfo);
    /*Check to see how I did */
    if(PQstatus(conn) = CONNECTION_OK)
        printf("Connection succeeded.\n");
    else
    {
        /*Do something to deal with the error*/
    }
}

　　將代碼保存為testlibpq並編譯，編譯後的程序用法如下：

$ testlibpg "hostaddr=192.168.0.101 user=postgres dbname=testdb1"

　　如果不出錯誤，會在屏幕上看到提示“Connection succeeded.”，表示連接數據庫成功，不過上文並沒有什麼實際用處。那麼何為實際用處呢----對數據進行查詢，但這裡先介紹如何斷開連接，www.linuxidc.com 即調用PQfinish，該函數只有一個參數PGconn *conn，並返回void。

　　PQexec函數執行查詢，參數為PGconn *conn與const char *command，返回一個PGresult類型的對象。在如下示例中，聲明一個PGresult變量，並向服務器發送一個命令。讀者可自行編寫檢查連接與否以及錯誤處理的代碼。

　　PGresult *res;

　　res = PQexec(conn, "SELECT * FROM mydatabase");

　　PQclear(res);

　　顯然這段代碼無法編譯，只是為了向讀者展示libpq庫提供的功能，而不是直接提供可用代碼。不過在這段代碼中，res包含了查詢結果，讀者可以任意對其進行解析。PQresultStatus可以查詢命令的狀態，該函數返回PGRES_COMMAND_OK或 PGRES_FATAL_ERROR.。可在PostgreSQL項目頁面找到exec函數的一個綜合列表。

　　下面介紹一些有用的函數，例如，PQntuples函數將給定的res作為參數，以整數類型返回表中列的數量。如果查詢的狀態為PGRES_TUPLES_OK，則它以PGresult對象為參數，並返回一個整型值。PQnfields函數給出每行的列數。PQfname函數返回與某數字關聯的列的名字，PQfnumber函數功能則完全相反。要得到某一單元的值，需要將PGresult以及單元的列號和行號傳給PQgetvalue函數。

　　可以看到這些函數都比較簡單，但PQexec不能同時處理多個SQL命令，因為該函數只能返回一個結構，如果有多個命令，則只能返回最後一個命令的結果。另一個不足是，PQexec在執行一個命令時會一直等到命令返回，因此讀者在使用該命令遇到阻塞執行時要分外小心。如果這些不足影響到讀者用戶的使用，可以使用其它函數代替，如PQsendQuery和PQgetResult等，可使用這些函數來進行異步查詢處理。