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 */intfloat8_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) cContinuing.Breakpoint 1, float8_cmp_internal (a=123.31, b=123.45) at float.c:10561056        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 &a0x7ffcd2cac728: 0xa4    0x70    0x3d    0x0a    0xd7    0xd3    0x5e    0x40(gdb) x/8b &b0x7ffcd2cac720: 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 #include int 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，请继续关注网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！