PostgreSQL浮点数是怎么实现的
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众所周知,计算机是以二进制方式存储数据,而浮点数在序列化为二进制时可能会出现精度丢失(IEEE 754标准),对于数据库实现来说,会引入一个问题,那就是那么两个浮点数之间在比较时在数据库是如何实现的?
下面是用于测试脚本:
testdb=# select 123.31::double precision > 123.45::double precision;;
一、数据结构
浮点数的编码可参考维基百科,简单来说由三部分组成,包括符号位,有效数字和指数位.其中,在指数位全为1(二进制的1)时,如果有效数字不全为0,那么这个数不是一个数(以nan表示).
二、源码解读
浮点数(双精度)的比较实现函数是float8_cmp_internal,逻辑比较简单.
其中nan亦即上面介绍的”不是一个数nan”
/*
* float8{eq,ne,lt,le,gt,ge} - float8/float8 comparison operations
*/
int
float8_cmp_internal(float8 a, float8 b)
{
/*
* We consider all NANs to be equal and larger than any non-NAN. This is
* somewhat arbitrary; the important thing is to have a consistent sort
* order.
*/
if (isnan(a))
{
if (isnan(b))
return 0; /* NAN = NAN */
else
return 1; /* NAN > non-NAN */
}
else if (isnan(b))
{
return -1; /* non-NAN < NAN */
}
else
{
if (a > b)//a > b,返回1
return 1;
else if (a < b)//a < b,返回-1
return -1;
else
return 0;//否则,返回0
}
}在C语言中,浮点数不要比较相等或不等,但可以进行<,>,>=,<=运算.
但在SQL中,可以进行相等或不等运算,因为实质通过>,
<进行比较的实现而不是浮点数的直接等值比较实现.
三、跟踪分析
测试脚本
testdb=# select 123.31::double precision > 123.45::double precision;
跟踪分析
(gdb) c Continuing. Breakpoint 1, float8_cmp_internal (a=123.31, b=123.45) at float.c:1056 1056 if (isnan(a))
查看内存中的数据(8个字节,以单字节b方式显示)
(gdb) x/8b &a 0x7ffcd2cac728: 0xa4 0x70 0x3d 0x0a 0xd7 0xd3 0x5e 0x40 (gdb) x/8b &b 0x7ffcd2cac720: 0xcd 0xcc 0xcc 0xcc 0xcc 0xdc 0x5e 0x40 (gdb)
同时,我们用c语言来打印123.31和123.45的二进制编码作为对照
[xdb@localhost source]$ cat double_test.c #includeint main() { double d1 = 123.31; double d2 = 123.45; printf("d1 : %llx \n", *((long *)&d1)); printf("d2 : %llx \n", *((long *)&d2)); } [xdb@localhost source]$ gcc double_test.c -o dt [xdb@localhost source]$ ./dt d1 : 405ed3d70a3d70a4 d2 : 405edccccccccccd
输出的值与在跟踪分析中的内存值一致.
到此，关于“PostgreSQL浮点数是怎么实现的”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注创新互联网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！
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