Oracle C 教程，如何快速入门？-杰瑞科技汇

Oracle C 编程教程 (OCI - Oracle Call Interface)

当我们说“Oracle C”，我们通常指的是使用 Oracle Call Interface (OCI) 来进行 C 语言编程，OCI 是 Oracle 提供的一套 C 语言函数库，它允许应用程序直接与 Oracle 数据库服务器进行通信，执行 SQL 语句、管理事务、处理数据等。

（图片来源网络，侵删）

为什么使用 OCI？

相比于其他数据库接口（如 JDBC, ODBC），OCI 有其独特的优势：

高性能：OCI 是一个底层接口，直接与数据库通信，开销小，速度快，适合对性能要求极高的场景，如高并发的 OLTP 系统。
功能强大：提供了对 Oracle 数据库几乎所有特性的支持，包括高级数据类型（如对象类型、集合类型）、PL/SQL 执行、高级队列、事务管理等。
细粒度控制：开发者可以精确地控制内存管理、网络连接、数据类型转换等,实现高度优化的应用程序。
跨平台：OCI 库在所有主流操作系统（Windows, Linux, Unix）上都有提供。

环境准备

在开始之前,你需要准备好以下环境：

Oracle 客户端：
- 你需要安装 Oracle 客户端软件，最常用的版本是 Oracle Instant Client，它是一个轻量级的、无需安装的客户端包,非常适合开发。
- 从 Oracle 官网下载适合你操作系统的 Instant Client。
- 下载后，解压到一个目录（C:\oracle\instantclient_19_10）。
- 关键步骤：将这个解压目录添加到系统的 PATH 环境变量中，这样，编译器和程序在运行时就能找到 OCI 的头文件和库文件。
C 编译器：
（图片来源网络，侵删）
- Windows: Visual Studio (cl.exe) 或 MinGW (gcc)。
- Linux: GCC (通常是默认安装的)。
头文件和库文件：
- 头文件: oci.h, oratypes.h, ol0def.h 等，它们通常位于 Instant Client 的 include 目录。
- 库文件: oci.lib (Windows) 或 libclntsh.so (Linux)，它们通常位于 Instant Client 的 lib 目录。

OCI 编程核心概念

OCI 程序的结构非常清晰,遵循一个典型的生命周期。

核心数据结构

OCIEnv (OCI Environment Handle)：OCI 环境句柄，它是所有 OCI 操作的根，用于管理全局资源，如内存分配、错误处理等，一个 OCI 程序通常只需要一个环境句柄。
OCIError (OCI Error Handle)：错误句柄，用于获取 OCI 调用中发生的错误信息，几乎所有的 OCI 函数都需要一个错误句柄作为参数。
OCISvcCtx (OCI Service Context Handle)：服务上下文句柄，这是最重要的句柄之一，它封装了与数据库会话相关的所有信息，包括用户会话、服务器连接等，你执行 SQL 语句时,都需要这个句柄。
OCIStmt (OCI Statement Handle)：语句句柄，代表一个已解析的 SQL 语句或 PL/SQL 块，你需要用它来准备、绑定、定义和执行 SQL。
OCIDefine (OCI Define Handle)：定义句柄,用于将查询结果集中的列数据绑定到应用程序的变量上。
OCIBind (OCI Bind Handle)：绑定句柄，用于将应用程序变量绑定到 SQL 语句中的占位符（如 var）。

OCI 编程基本流程

一个典型的 OCI 程序执行流程如下：

初始化：创建环境句柄和错误句柄。
登录：建立到数据库服务器的连接,并创建服务上下文句柄。
准备 SQL：创建语句句柄，并使用 OCIStmtPrepare 准备 SQL 语句。
绑定变量 (可选)：SQL 语句有输入占位符，使用 OCIBindByPos 或 OCIBindByName 将 C 变量绑定到占位符。
定义变量 (可选)：SQL 语句是查询，使用 OCIDefineByPos 将结果集中的列定义到 C 变量。
执行 SQL：使用 OCIStmtExecute 执行语句。
获取数据：对于查询，使用 OCIStmtFetch 获取多行数据。
处理结果：处理从数据库获取的数据。
清理资源：按照创建的逆序，依次释放语句句柄、服务上下文句柄、错误句柄和环境句柄。
登出：断开数据库连接。

OCI 编程实例 (Hello World)

下面是一个最简单的 OCI 程序示例，它连接到数据库，执行一个 SELECT 'Hello, OCI!' FROM DUAL 语句,并打印结果。

（图片来源网络，侵删）

代码示例 (oci_hello.c)

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 包含 OCI 头文件
#include <oci.h>
// 定义错误处理宏
#define CHECKERR(err, handle, status) \
    if (status != OCI_SUCCESS) { \
        sb4 errcode; \
        text errbuf[512]; \
        OCIErrorGet((dvoid *)handle, (ub4)1, (text *)NULL, &errcode, \
                    errbuf, (ub4)sizeof(errbuf), OCI_HTYPE_ERROR); \
        fprintf(stderr, "Oracle Error: %s\n", errbuf); \
        exit(1); \
    }
int main() {
    // 1. 声明所有需要的句柄和变量
    OCIEnv *envhp = NULL;          // 环境句柄
    OCIError *errhp = NULL;        // 错误句柄
    OCISvcCtx *svchp = NULL;       // 服务上下文句柄
    OCIServer *srvhp = NULL;       // 服务器句柄
    OCIStmt *stmthp = NULL;        // 语句句柄
    OCIDefine *defnp = NULL;       // 定义句柄
    // 用于存储连接信息的变量
    text *dbname = (text *)""; // 数据库服务名，如 "localhost/XE"
    text *username = (text *)"your_username"; // 你的数据库用户名
    text *password = (text *)"your_password"; // 你的数据库密码
    // 用于存储查询结果的变量
    OCIString *hello_str = NULL;   // OCI 字符串类型
    text hello_buf[100];           // C 字符串缓冲区
    sword status; // OCI 函数返回的状态码
    // 2. 初始化 OCI 环境
    // OCI_OBJECT 模式允许我们使用 OCI 的对象类型（如 OCIString）
    status = OCIEnvCreate((OCIEnv **) &envhp, OCI_OBJECT, (dvoid *)0,
                          (size_t) 0, (dvoid **) 0, (size_t) 0,
                          (dvoid **) 0, (size_t) 0);
    CHECKERR(errhp, errhp, status);
    // 3. 创建错误句柄
    status = OCIHandleAlloc((dvoid *) envhp, (dvoid **) &errhp,
                            OCI_HTYPE_ERROR, (size_t) 0, (dvoid **) 0);
    CHECKERR(errhp, errhp, status);
    // 4. 创建服务器句柄
    status = OCIHandleAlloc((dvoid *) envhp, (dvoid **) &srvhp,
                            OCI_HTYPE_SERVER, (size_t) 0, (dvoid **) 0);
    CHECKERR(errhp, errhp, status);
    // 5. 连接到数据库
    status = OCIServerAttach(srvhp, errhp, dbname, strlen((char *)dbname),
                             OCI_DEFAULT);
    CHECKERR(errhp, errhp, status);
    // 6. 创建会话句柄并附加到服务上下文
    OCIAuthInfo *authp = NULL;
    status = OCIHandleAlloc((dvoid *) envhp, (dvoid **) &authp,
                            OCI_HTYPE_SESSION, (size_t) 0, (dvoid **) 0);
    CHECKERR(errhp, errhp, status);
    // 设置用户名和密码
    status = OCIAttrSet((dvoid *) authp, OCI_HTYPE_SESSION,
                        (dvoid *) username, strlen((char *)username),
                        OCI_ATTR_USERNAME, errhp);
    CHECKERR(errhp, errhp, status);
    status = OCIAttrSet((dvoid *) authp, OCI_HTYPE_SESSION,
                        (dvoid *) password, strlen((char *)password),
                        OCI_ATTR_PASSWORD, errhp);
    CHECKERR(errhp, errhp, status);
    // 创建服务上下文句柄
    status = OCIHandleAlloc((dvoid *) envhp, (dvoid **) &svchp,
                            OCI_HTYPE_SVCCTX, (size_t) 0, (dvoid **) 0);
    CHECKERR(errhp, errhp, status);
    // 将服务器句柄附加到服务上下文
    status = OCIAttrSet((dvoid *) svchp, OCI_HTYPE_SVCCTX,
                        (dvoid *) srvhp, (ub4) 0, OCI_ATTR_SERVER, errhp);
    CHECKERR(errhp, errhp, status);
    // 将会话句柄附加到服务上下文
    status = OCIAttrSet((dvoid *) svchp, OCI_HTYPE_SVCCTX,
                        (dvoid *) authp, (ub4) 0, OCI_ATTR_SESSION, errhp);
    CHECKERR(errhp, errhp, status);
    // 7. 准备 SQL 语句
    text *sql = (text *)"SELECT 'Hello, OCI!' FROM DUAL";
    status = OCIHandleAlloc((dvoid *) envhp, (dvoid **) &stmthp,
                            OCI_HTYPE_STMT, (size_t) 0, (dvoid **) 0);
    CHECKERR(errhp, errhp, status);
    status = OCIStmtPrepare(stmthp, errhp, sql, strlen((char *)sql),
                            OCI_NTV_SYNTAX, OCI_DEFAULT);
    CHECKERR(errhp, errhp, status);
    // 8. 定义输出变量
    // 定义一个 OCICallbackDefine 结构，用于将结果映射到 OCIString
    OCICallbackDefine cbdef;
    cbdef.defnvop = (OCIDefineCallback *)OCIObjectPin;
    cbdef.lob = (OCILobLocator *)0;
    status = OCIDefineByPos(stmthp, &defnp, errhp, (ub4)1,
                             (dvoid *)&hello_str, (sb4)sizeof(OCIString),
                             SQLT_STR, (dvoid *)0, (ub2 *)0, (ub2 *)0,
                             OCI_DEFAULT, (OCICallbackDefine *)&cbdef);
    CHECKERR(errhp, errhp, status);
    // 9. 执行 SQL 语句
    status = OCIStmtExecute(svchp, stmthp, errhp, (ub4)1, (ub4)0,
                            (CONST OCISnapshot *)NULL, (OCISnapshot *)NULL,
                            OCI_DEFAULT);
    CHECKERR(errhp, errhp, status);
    // 10. 获取数据并打印
    // OCIStmtExecute 已经获取了数据，我们只需要从 OCIString 转换为 C 字符串
    if (hello_str) {
        status = OCIObjectGet((OCIEnv *)envhp, (OCIError *)errhp,
                              (OCIInd *)0, (dvoid **)&hello_str,
                              (text *)hello_buf, (ub4)sizeof(hello_buf),
                              OCI_DURATION_DEFAULT, OCI_TYPE_GET_CHAR);
        CHECKERR(errhp, errhp, status);
        printf("Result from Oracle: %s\n", hello_buf);
    }
    // 11. 清理资源 (非常重要！)
    // 按照与创建相反的顺序释放句柄
    if (stmthp) OCIHandleFree((dvoid *)stmthp, OCI_HTYPE_STMT);
    if (defnp) OCIDefineFree(defnp);
    if (svchp) {
        OCISessionEnd(svchp, errhp, authp, OCI_DEFAULT);
        OCIHandleFree((dvoid *)svchp, OCI_HTYPE_SVCCTX);
    }
    if (srvhp) OCIServerDetach(srvhp, errhp, OCI_DEFAULT);
    if (srvhp) OCIHandleFree((dvoid *)srvhp, OCI_HTYPE_SERVER);
    if (authp) OCIHandleFree((dvoid *)authp, OCI_HTYPE_SESSION);
    if (errhp) OCIHandleFree((dvoid *)errhp, OCI_HTYPE_ERROR);
    if (envhp) OCIHandleFree((dvoid *)envhp, OCI_HTYPE_ENV);
    return 0;
}

如何编译 (以 Linux 和 GCC 为例)

假设你的 Instant Client 解压在 /usr/lib/oracle/19.10/client64 目录下。

# 设置编译器和链接器标志
export ORACLE_HOME=/usr/lib/oracle/19.10/client64
export LD_LIBRARY_PATH=$ORACLE_HOME/lib:$LD_LIBRARY_PATH
# 编译命令
gcc -o oci_hello oci_hello.c -I$ORACLE_HOME/include -L$ORACLE_HOME/lib -lclntsh -lons
# 运行
./oci_hello

注意：Windows 下的编译类似，你需要使用 cl.exe 并指定 /I (include 路径) 和 /link (lib 路径) 参数，并链接 oci.lib 和 clntsh.lib。

进阶主题

当你掌握了基础后,可以学习更高级的主题：

绑定输入变量：
- 修改 SQL 为 INSERT INTO my_table (id, name) VALUES (:id, :name)。
- 使用 OCIBindByPos 将 C 语言的 int id 和 char* name 变量绑定到 id 和 name 占位符。
- 执行 OCIStmtExecute 时，数据会自动从你的 C 变量传入数据库。
处理游标和获取多行数据：
- 对于返回多行的查询（如 SELECT * FROM employees），你需要使用 OCIStmtFetch。
- 在循环中调用 OCIStmtFetch，直到返回 OCI_NO_DATA 表示所有数据都已获取。
处理 LOB (Large Object)：
- OCI 提供了专门的函数（如 OCILobRead, OCILobWrite）来读写 CLOB, BLOB 等大型数据对象。
执行 PL/SQL 块：

你可以准备一个完整的 PL/SQL 块字符串，然后像普通 SQL 一样执行,这对于存储过程和函数调用非常有用。
对象类型和集合：
- OCI 支持将 Oracle 的对象类型（OBJECT）和集合类型（VARRAY, NESTED TABLE）映射到 C 语言的复杂数据结构。

学习资源

官方文档：Oracle Database Call Interface Programmer's Guide，这是最权威、最全面的资料，包含了所有函数的详细说明和示例，你可以在 Oracle 官网找到它。
Metalink (MOS - My Oracle Support)：如果你有 Oracle 支持合同，MOS 是解决疑难杂症的最佳去处。
社区和论坛：OTN (Oracle Technology Network) 论坛、Stack Overflow 上有大量关于 OCI 的问题和解答。

OCI 是一把强大的“瑞士军刀”，但它也相对复杂，学习曲线较陡，需要开发者对 C 语言和 Oracle 数据库都有较深的理解。

学习建议：

从环境配置和简单查询开始,确保你能成功连接和获取数据。
深入理解句柄的概念和生命周期，这是 OCI 编程的核心。
掌握错误处理，OCIErrorGet 是你最好的朋友。
逐步练习：从 SELECT 到 INSERT/UPDATE/DELETE，再到绑定变量、处理游标，最后挑战 PL/SQL 和 LOB。

希望这份教程能帮助你顺利入门 Oracle C 编程！

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