数据库元数据查询：sqlite_master表、PRAGMA命令、获取表结构信息、获取数据库版本

做嵌入式数据库开发，说白了就是跟数据打交道。但很多时候，我们不光要操作数据，还得搞清楚数据库本身长什么样——有哪些表？表里有哪些字段？字段是什么类型？数据库版本是多少？这些信息，就是所谓的「元数据」。

我个人习惯，在接手一个遗留项目时，第一件事就是先查元数据。为什么？因为你不知道前任开发者留下了什么坑。有一次我调试一个工控设备上的SQLite数据库，程序老是崩溃，查了半天才发现有个表的结构跟代码里写的不一致。从那以后，我写任何数据库工具，都会先加一段元数据查询的代码。

sqlite_master：数据库的「户口本」

SQLite内部维护了一张特殊的表，叫sqlite_master。这张表记录了数据库中所有对象的信息——表、索引、视图、触发器，一个不落。

你可以像查普通表一样查它：

SELECT name, type, sql FROM sqlite_master ORDER BY type, name;

返回的结果大概长这样：

name	type	sql
sensor_data	table	CREATE TABLE sensor_data(id INTEGER PRIMARY KEY, temp REAL, humidity REAL, ts TEXT)
idx_temp	index	CREATE INDEX idx_temp ON sensor_data(temp)
v_avg	view	CREATE VIEW v_avg AS SELECT AVG(temp) FROM sensor_data

sql字段里存的是创建该对象时的完整SQL语句。嗯，这里要注意：如果你用ALTER TABLE改过表结构，sql字段里存的还是最初的CREATE语句，不会自动更新。我曾经因为这个踩过坑——查到的字段列表跟实际对不上，排查了半天才发现是这个问题。

如果你想只看表，不看索引和视图，加个条件就行：

SELECT name FROM sqlite_master WHERE type='table' ORDER BY name;

PRAGMA命令：数据库的「控制面板」

PRAGMA是SQLite特有的一组命令，用来查询和设置数据库的内部参数。说白了，它就像数据库的控制面板——你能看到版本、编码、页大小、外键开关等等。

常用的PRAGMA查询命令：

-- 获取数据库版本
PRAGMA schema_version;

-- 获取应用层版本（用户自定义）
PRAGMA user_version;

-- 获取数据库编码
PRAGMA encoding;

-- 获取页大小
PRAGMA page_size;

-- 查看外键约束是否开启
PRAGMA foreign_keys;

你想想看，这些信息在调试时多有用。有一次我遇到一个数据库文件打不开，一查PRAGMA schema_version，发现版本号异常，原来是文件头损坏了。如果没有这个命令，我可能还在傻乎乎地重装驱动。

获取表结构信息：PRAGMA table_info

这是我最常用的PRAGMA命令之一。想知道一个表有哪些字段、什么类型、能不能为空？一句搞定：

PRAGMA table_info(sensor_data);

返回结果：

cid	name	type	notnull	dflt_value	pk
0	id	INTEGER	1	NULL	1
1	temp	REAL	0	NULL	0
2	humidity	REAL	0	NULL	0
3	ts	TEXT	0	CURRENT_TIMESTAMP	0

字段含义：

• cid：列编号，从0开始
• name：字段名
• type：字段类型（SQLite是弱类型，这里只是声明类型）
• notnull：是否非空，1表示不能为空
• dflt_value：默认值
• pk：是否主键，1表示是主键

在C代码里怎么用？我一般这样写：

sqlite3_stmt *stmt;
const char *sql = "PRAGMA table_info(sensor_data)";
sqlite3_prepare_v2(db, sql, -1, &stmt, NULL);

while (sqlite3_step(stmt) == SQLITE_ROW) {
    int cid = sqlite3_column_int(stmt, 0);
    const char *name = sqlite3_column_text(stmt, 1);
    const char *type = sqlite3_column_text(stmt, 2);
    int notnull = sqlite3_column_int(stmt, 3);
    int pk = sqlite3_column_int(stmt, 5);
    printf("字段: %s, 类型: %s, 主键: %d\n", name, type, pk);
}
sqlite3_finalize(stmt);

这段代码我几乎每个项目都会用到。你把它封装成一个函数，以后查任何表的结构，一行调用就行。

获取数据库版本：不止一种方法

SQLite的版本信息可以从多个地方获取，我整理了一下：

方法	代码	返回内容
SQL函数	SELECT sqlite_version();	版本号字符串，如"3.40.0"
编译时宏	SQLITE_VERSION	编译时的版本号
运行时API	sqlite3_libversion()	运行时链接的版本号
PRAGMA	PRAGMA schema_version;	数据库文件的schema版本号（整数）

这里有个坑：sqlite_version()和sqlite3_libversion()返回的是SQLite库的版本，而PRAGMA schema_version返回的是数据库文件的内部版本号。前者用于判断功能支持，后者用于判断数据库文件是否需要迁移。

我曾经在一个项目中，用PRAGMA schema_version来判断数据库是否需要升级，结果发现不同设备上的版本号对不上。后来才明白，这个版本号是每次DDL操作（比如CREATE TABLE）时自动递增的，不是我们通常理解的「数据库版本」。所以后来我改用PRAGMA user_version来存自定义版本号，这才彻底解决问题。

知识体系总览

下面这张图，把本章涉及的元数据查询方式串起来了。你一看就明白：

这张图把本章的核心内容都串起来了。你写代码的时候，可以把它当成一个速查地图——需要查什么元数据，直接找对应的分支就行。

最后说一句：元数据查询看似基础，但用好它，能让你少踩很多坑。我每次写数据库工具，都会先封装一套元数据查询函数。你想想看，如果连数据库里有什么表、表里有什么字段都不清楚，你怎么敢放心地读写数据？

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