C語言與嵌入式SQL混合編程及圖像處理技術(shù)

SQL Server是現(xiàn)階段應(yīng)用程序最普遍采用的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，在數(shù)據(jù)庫中對圖像、視頻和聲音等數(shù)據(jù)的存取需要越來越頻繁。普通數(shù)據(jù)可直接在用戶定義的字段上存取，而這類被稱為二進(jìn)制大對象(Binary Large Object)的大數(shù)據(jù)塊由于其數(shù)據(jù)量太大，不是作為數(shù)據(jù)記錄的一部分被存儲在數(shù)據(jù)記錄頁中，而是存儲在其所屬的一組專用頁中,數(shù)據(jù)表的對應(yīng)字段中僅是一個十六進(jìn)制的指針，該指針指向存放該記錄的頁面。由于SQL語言是一種面向集合運(yùn)算的描述語言，其本身不具有過程性結(jié)構(gòu)，使用SQL Server中的Image類型字段存放圖像文件時，Image類型字段是只存儲位串，SQL Server不對它進(jìn)行編譯，而是由應(yīng)用程序完成解釋。又因Image類型的字段內(nèi)容在SQL Server 2000中不能使用INSERT和UPDATA等語句進(jìn)行插入和更新，所以需編寫專門的過程來處理圖像字段。盡管在SQL Server 2005可以使用有關(guān)的函數(shù)解決這一問題，但由于實際的應(yīng)用系統(tǒng)是非常復(fù)雜的，數(shù)據(jù)庫訪問只是其中一個部分，有些用戶交互、圖形化輸入輸出數(shù)據(jù)只能用高級語言實現(xiàn)。利用高級語言的過程性結(jié)構(gòu)來彌補(bǔ)SQL語言實現(xiàn)復(fù)雜應(yīng)用方面的不足， 將SQL語言嵌入到C語言的嵌入式編程將有廣泛的應(yīng)用前景。

1 嵌入式SQL及語法要素

1.1 C語言嵌入式語句[1]

SQL語言可以嵌入到C語言中使用，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)一般采用的處理方法是預(yù)處理方法。預(yù)處理方法就是從含有主程序C語言和SQL語句的程序開始的。首先，把程序提交給一個專門用于C語言和SQL實現(xiàn)方式的預(yù)編譯器，預(yù)編譯器從C語言代碼中剝離SQL語句，把SQL語句轉(zhuǎn)換成C語言調(diào)用語句,以使用C語言編譯程序，并將整個編譯成目標(biāo)代碼，鏈接到各數(shù)據(jù)庫并形成可執(zhí)行文件。在C語言中嵌入SQL語句產(chǎn)生應(yīng)用程序的過程為[2]:編輯C源代碼+嵌入式SQL→SQL預(yù)編譯器→C編譯器→鏈接程序(DLL導(dǎo)入庫)→應(yīng)用程序(數(shù)據(jù)庫)。

1.2 嵌入式SQL的語法要素

(1)創(chuàng)建嵌入式語句。將SQL嵌入到C語言中混合編程，程序中會含有兩種不同計算模型的語句。為了區(qū)別SQL語句與C語句,須在所有的SQL語句前加前綴EXEC SQL，且以分號結(jié)束，一般形式為“EXEC SQL ”。嵌入式語句分為可執(zhí)行語句和說明性語句，可執(zhí)行語句用來完成在交互式環(huán)境下的SQL語句中的數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操縱和數(shù)據(jù)控制任務(wù),說明性語句用于聲明通信區(qū)和SQL變量等。

(2)SQL通信區(qū)。SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了一個通信區(qū)SQLCA，用于存儲SQL語句運(yùn)行時DBMS反饋給應(yīng)用程序的狀態(tài),這些信息主要描述系統(tǒng)當(dāng)前工作狀態(tài)以及運(yùn)行環(huán)境等。應(yīng)用程序從SQLCA中取出這些狀態(tài)信息，以決定接下來執(zhí)行的語句。在C語言中定義為SQL通信區(qū)的語句為：EXEC SQL INCLUDE SQLCA。

(3)主變量。嵌入式SQL語句中可以使用C語言的程序變量及主變量來輸入或輸出數(shù)據(jù)。一個主變量可以附帶一個任選的指示變量用來指示返回給主變量的值是否為NULL值以及返回給主變量的字符串是否發(fā)生了截斷。輸入主變量出現(xiàn)于SQL語句中時，可在前面加冒號(:)以區(qū)別表字段名。而定義輸出變量用指示變量的方法,是在SQL語句EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION與EXEC SQL END DECLARE SECTION之間進(jìn)行說明。

(4)鏈接數(shù)據(jù)庫。C程序的主函數(shù)中應(yīng)包含一條登錄語句，向預(yù)編譯和程序提供用戶名和口令，以實現(xiàn)與SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)建立鏈接。其命令語法為：EXEC SQL CONNECT TO 服務(wù)器名.數(shù)據(jù)庫名AS鏈接名 USER 用戶名.口令。

2 SQL Server中圖像數(shù)據(jù)處理技術(shù)

2.1 SQL Server 2000圖像存儲方法

SQL Server 2000中，對于小于8 000 B的圖像數(shù)據(jù)可以使用二進(jìn)制數(shù)據(jù)類型(binary、varbinary)表示，但通常要保存的圖像都大于8 000 B,對于這類大對像數(shù)據(jù)，系統(tǒng)提供了Image數(shù)據(jù)類型。Image數(shù)據(jù)類型不同于其他數(shù)據(jù)類型，該字段內(nèi)容不能使用標(biāo)準(zhǔn)INSERT和UPDATE等語句進(jìn)行插入和更新，因此用C語言程序[3]來編寫處理圖像文件，需要先將圖像文件等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制后存儲,再將Image列中的數(shù)據(jù)存儲為位串。SQL Server不能對它進(jìn)行解釋，Image列數(shù)據(jù)的解釋必須由應(yīng)用程序完成，這與普通的數(shù)據(jù)存儲方式是不同的。Image列所做的全部工作就是提供一個位置用來存儲組成圖像數(shù)據(jù)值的位流,這需用到SQL Server中的TEXTPTR、WRITETEXT和UPDATETEXT等函數(shù)進(jìn)行圖形的添加和修改。以下是一個C語言與SQL Server 2000的嵌入式編程及圖像處理的實例,程序給出的是解決該問題的核心部分。

Demo1.sqc

#include

#include

#define Buffer_Size 1024

EXEC SQL INCLUDE USERCA;

//filein為.jpg文件，fileout為.txt文件

void imagetofield(char *filein,char * fileout)

{

EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION;

FILE *fin,*fout; int j, Len;

unsigned char buffer1[Buffer_Size+1];

unsigned char buffer2[Buffer_Size*3+1];

unsigned char *Temp;

EXEC SQL END DECLARE SECTION;

if(!(fin=fopen(filein, rb )))

return;

if(!(fout=fopen(fileout, w)))

{fclose(fin);return;}

Len=fread(buffer1, sizeof(char), Buffer_Size, fin);

Temp=buffer2;

while(Len==Buffer_Size)

{ for(j=0;j

{ fprintf(fout,%X,buffer1[j]);

Temp+= 3; };

//這樣就把二進(jìn)制的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為16進(jìn)制的字符串，

并且存儲到buffer1當(dāng)中了

fwrite(buffer1, sizeof(char), nLen*3, fout);

Len=fread(buffer1, sizeof(char), Buffer_Size, fin); }

fclose(fin);

fclose(fout);

……

EXEC SQL CONNECT Serverl:mydb USER sa.sa;

EXEC SQL CREATE TEALE(sno char(9), sname char

(20), resume nvarchar(max)，photo image);

//表中插入一條記錄，并初始化photo字段

EXEC SQL INSERT INTO teacher VALUES (’1001’,

’Arlen’,’’,0xfffffff)