9.5. Функции и операторы двоичных строк #
В этом разделе описываются функции и операторы для работы с двоичными строками, то есть со значениями типа bytea. Многие из них идентичны по функциональности и синтаксису описанным в предыдущем разделе функциям, предназначенным для текстовых строк.
В SQL определены несколько строковых функций, в которых аргументы разделяются не запятыми, а ключевыми словами. Подробнее это описано в Таблице 9.11. Postgres Pro также предоставляет варианты этих функций с синтаксисом, обычным для функций (см. Таблицу 9.12).
Таблица 9.11. SQL-функции и операторы для работы с двоичными строками
В PostgreSQL есть и другие функции для работы с двоичными строками, перечисленные в Таблице 9.12. Некоторые из них используются в качестве внутренней реализации стандартных функций SQL, приведённых в Таблице 9.11.
Таблица 9.12. Другие функции для работы с двоичными строками
Функция Описание Пример(ы) |
|---|
Возвращает число бит в двоичной строке (эту операцию также называют «popcount»).
|
Извлекает из двоичной строки бит с номером n.
|
Извлекает из двоичной строки байт с номером n.
|
Выдаёт число байт в двоичной строке.
|
Выдаёт число символов в двоичной строке, в предположении, что она содержит текст в кодировке
|
Вычисляет MD5-хеш двоичной строки и выдаёт результат в шестнадцатеричном виде.
|
Устанавливает в двоичной строке для бита с номером n значение
|
Устанавливает в двоичной строке для байта с номером n значение
|
Вычисляет хеш SHA-224 для двоичной строки.
|
Вычисляет хеш SHA-256 для двоичной строки.
|
Вычисляет хеш SHA-384 для двоичной строки.
|
Вычисляет хеш SHA-512 для двоичной строки.
|
Извлекает из
|
Для функций get_byte и set_byte байты нумеруется с 0. Функции get_bit и set_bit нумеруют биты справа налево; например, бит 0 будет меньшим значащим битом первого байта, а бит 15 — большим значащим битом второго байта.
По историческим причинам функция md5 возвращает значение в шестнадцатеричном виде в типе text, тогда как функции SHA-2 возвращают тип bytea. Для преобразования значения из одного представления в другое используйте функции encode и decode. Например, вызвав encode(sha256('abc'), 'hex'), вы получите значение в шестнадцатеричном виде в текстовой строке, а decode(md5('abc'), 'hex') выдаст значение bytea.
В Таблице 9.13 показаны функции для перекодирования текста из одного набора символов (кодировки) в другой и для представления произвольных двоичных данных в текстовом виде. Для всех этих функций аргумент или результат типа text содержит текст в текущей кодировке базы данных, тогда как аргументы или результаты типа bytea содержат текст в кодировке, заданной соответствующим аргументом.
Таблица 9.13. Функции для преобразования текстовых/двоичных строк
Функция Описание Пример(ы) |
|---|
Преобразует двоичную строку, содержащую текст в кодировке
|
Преобразует двоичную строку, содержащую текст в кодировке
|
Преобразует строку типа
|
Переводит двоичные данные в текстовое представление; поддерживаются следующие значения
|
Переводит двоичные данные из текстового представления; поддерживает те же значения
|
Функции encode и decode поддерживают следующие текстовые форматы:
- base64 #
Формат
base64описан в RFC 2045, Разделе 6.8. Согласно этому RFC, закодированные строки разбиваются по 76 символов. Однако завершаются строки не символами CRLF (как требуется в соответствии с MIME), а одним символом конца строки. Функцияdecode, с другой стороны, игнорирует символы перевода каретки, новой строки, пробелы и табуляции. Если на входdecodeпоступают некорректные данные base64, возникает ошибка — в том числе, если оказывается некорректным завершающее выравнивание.- escape #
В формате
escapeнулевые байты и байты с установленным старшим битом переводятся в восьмеричные спецпоследовательности (\nnn), а обратная косая черта дублируется. Другие байтовые значения представляются в буквальном виде. Функцияdecodeвыдаст ошибку, встретив обратную косую черту, за которой не следует ещё одна обратная косая или три восьмеричных цифры; другие значения байта она принимает без изменений.- hex #
В формате
hexкаждые 4 бита данных представляются одной шестнадцатеричной цифрой, от0доf, при этом первой идёт цифра, представляющая старшие биты. Шестнадцатеричные цифрыa-fфункцияencodeвыводит в нижнем регистре. Так как наименьшая единица данных — байт (8 бит), функцияencodeвсегда возвращает чётное количество символов. Функцияdecode, с другой стороны, принимает символыa-fв любом регистре. Если на вход функцииdecodeпоступают некорректные данные, возникает ошибка — в том числе, если число символов оказывается нечётным.
См. также агрегатную функцию string_agg в Разделе 9.21 и функции для работы с большими объектами в Разделе 34.4.
9.5. Binary String Functions and Operators #
This section describes functions and operators for examining and manipulating binary strings, that is values of type bytea. Many of these are equivalent, in purpose and syntax, to the text-string functions described in the previous section.
SQL defines some string functions that use key words, rather than commas, to separate arguments. Details are in Table 9.11. Postgres Pro also provides versions of these functions that use the regular function invocation syntax (see Table 9.12).
Table 9.11. SQL Binary String Functions and Operators
Additional binary string manipulation functions are available and are listed in Table 9.12. Some of them are used internally to implement the SQL-standard string functions listed in Table 9.11.
Table 9.12. Other Binary String Functions
Function Description Example(s) |
|---|
Returns the number of bits set in the binary string (also known as “popcount”).
|
Extracts n'th bit from binary string.
|
Extracts n'th byte from binary string.
|
Returns the number of bytes in the binary string.
|
Returns the number of characters in the binary string, assuming that it is text in the given
|
Computes the MD5 hash of the binary string, with the result written in hexadecimal.
|
Sets n'th bit in binary string to
|
Sets n'th byte in binary string to
|
Computes the SHA-224 hash of the binary string.
|
Computes the SHA-256 hash of the binary string.
|
Computes the SHA-384 hash of the binary string.
|
Computes the SHA-512 hash of the binary string.
|
Extracts the substring of
|
Functions get_byte and set_byte number the first byte of a binary string as byte 0. Functions get_bit and set_bit number bits from the right within each byte; for example bit 0 is the least significant bit of the first byte, and bit 15 is the most significant bit of the second byte.
For historical reasons, the function md5 returns a hex-encoded value of type text whereas the SHA-2 functions return type bytea. Use the functions encode and decode to convert between the two. For example write encode(sha256('abc'), 'hex') to get a hex-encoded text representation, or decode(md5('abc'), 'hex') to get a bytea value.
Functions for converting strings between different character sets (encodings), and for representing arbitrary binary data in textual form, are shown in Table 9.13. For these functions, an argument or result of type text is expressed in the database's default encoding, while arguments or results of type bytea are in an encoding named by another argument.
Table 9.13. Text/Binary String Conversion Functions
Function Description Example(s) |
|---|
Converts a binary string representing text in encoding
|
Converts a binary string representing text in encoding
|
Converts a
|
Encodes binary data into a textual representation; supported
|
Decodes binary data from a textual representation; supported
|
The encode and decode functions support the following textual formats:
- base64 #
The
base64format is that of RFC 2045 Section 6.8. As per the RFC, encoded lines are broken at 76 characters. However instead of the MIME CRLF end-of-line marker, only a newline is used for end-of-line. Thedecodefunction ignores carriage-return, newline, space, and tab characters. Otherwise, an error is raised whendecodeis supplied invalid base64 data — including when trailing padding is incorrect.- escape #
The
escapeformat converts zero bytes and bytes with the high bit set into octal escape sequences (\nnn), and it doubles backslashes. Other byte values are represented literally. Thedecodefunction will raise an error if a backslash is not followed by either a second backslash or three octal digits; it accepts other byte values unchanged.- hex #
The
hexformat represents each 4 bits of data as one hexadecimal digit,0throughf, writing the higher-order digit of each byte first. Theencodefunction outputs thea-fhex digits in lower case. Because the smallest unit of data is 8 bits, there are always an even number of characters returned byencode. Thedecodefunction accepts thea-fcharacters in either upper or lower case. An error is raised whendecodeis given invalid hex data — including when given an odd number of characters.
See also the aggregate function string_agg in Section 9.21 and the large object functions in Section 34.4.