8.1. Числовые типы

Числовые типы включают двух-, четырёх- и восьмибайтные целые, четырёх- и восьмибайтные числа с плавающей точкой, а также десятичные числа с задаваемой точностью. Все эти типы перечислены в Таблице 8.2.

Таблица 8.2. Числовые типы

ИмяРазмерОписаниеДиапазон
smallint2 байтацелое в небольшом диапазоне-32768 .. +32767
integer4 байтатипичный выбор для целых чисел-2147483648 .. +2147483647
bigint8 байтцелое в большом диапазоне-9223372036854775808 .. 9223372036854775807
decimalпеременныйвещественное число с указанной точностьюдо 131072 цифр до десятичной точки и до 16383 — после
numericпеременныйвещественное число с указанной точностьюдо 131072 цифр до десятичной точки и до 16383 — после
real4 байтавещественное число с переменной точностьюточность в пределах 6 десятичных цифр
double precision8 байтвещественное число с переменной точностьюточность в пределах 15 десятичных цифр
smallserial2 байтанебольшое целое с автоувеличением1 .. 32767
serial4 байтацелое с автоувеличением1 .. 2147483647
bigserial8 байтбольшое целое с автоувеличением1 .. 9223372036854775807

Синтаксис констант числовых типов описан в Подразделе 4.1.2. Для этих типов определён полный набор соответствующих арифметических операторов и функций. За дополнительными сведениями обратитесь к Главе 9. Подробнее эти типы описаны в следующих разделах.

8.1.1. Целочисленные типы

Типы smallint, integer и bigint хранят целые числа, то есть числа без дробной части, имеющие разные допустимые диапазоны. Попытка сохранить значение, выходящее за рамки диапазона, приведёт к ошибке.

Чаще всего используется тип integer, как наиболее сбалансированный выбор ширины диапазона, размера и быстродействия. Тип smallint обычно применяется, только когда крайне важно уменьшить размер данных на диске. Тип bigint предназначен для тех случаев, когда числа не умещаются в диапазон типа integer.

В SQL определены только типы integer (или int), smallint и bigint. Имена типов int2, int4 и int8 выходят за рамки стандарта, хотя могут работать и в некоторых других СУБД.

8.1.2. Числа с произвольной точностью

Тип numeric позволяет хранить числа с очень большим количеством цифр. Он особенно рекомендуется для хранения денежных сумм и других величин, где важна точность. Вычисления с типом numeric дают точные результаты, где это возможно, например, при сложении, вычитании и умножении. Однако операции со значениями numeric выполняются гораздо медленнее, чем с целыми числами или с типами с плавающей точкой, описанными в следующем разделе.

Ниже мы используем следующие термины: точность значения numeric определяет общее количество значащих цифр во всём числе, то есть количество цифр с двух сторон от десятичной точки. Масштаб numeric определяет количество десятичных цифр в дробной части, справа от десятичной точки. Например, число 23.5141 имеет точность 6 и масштаб 4. Целочисленные значения можно считать числами с масштабом 0.

Для столбца типа numeric можно настроить и максимальную точность, и максимальный масштаб. Столбец типа numeric объявляется следующим образом:

NUMERIC(точность, масштаб)

Точность должна быть положительной, а масштаб положительным или равным нулю. Альтернативный вариант

NUMERIC(точность)

устанавливает масштаб 0. Форма:

NUMERIC

без указания точности и масштаба создаёт столбец, в котором можно сохранять числовые значения любой точности и масштаба в пределах, поддерживаемых системой. В столбце этого типа входные значения не будут приводиться к какому-либо масштабу, тогда как в столбцах numeric с явно заданным масштабом значения подгоняются под этот масштаб. (Стандарт SQL утверждает, что по умолчанию должен устанавливаться масштаб 0, т. е. значения должны приводиться к целым числам. Однако мы считаем это не очень полезным. Если для вас важна переносимость, всегда указывайте точность и масштаб явно.)

Примечание

Максимально допустимая точность, которую можно указать в объявлении типа, равна 1000; если же использовать NUMERIC без указания точности, действуют ограничения, описанные в Таблице 8.2.

Если масштаб значения, которое нужно сохранить, превышает объявленный масштаб столбца, система округлит его до заданного количества цифр после точки. Если же после этого количество цифр слева в сумме с масштабом превысит объявленную точность, произойдёт ошибка.

Числовые значения физически хранятся без каких-либо дополняющих нулей слева или справа. Таким образом, объявляемые точность и масштаб столбца определяют максимальный, а не фиксированный размер хранения. (В этом смысле тип numeric больше похож на тип varchar(n), чем на char(n).) Действительный размер хранения такого значения складывается из двух байт для каждой группы из четырёх цифр и дополнительных трёх-восьми байт.

Помимо обычных чисел тип numeric позволяет сохранить специальное значение NaN, что означает «not-a-number» (не число). Любая операция c NaN выдаёт в результате тоже NaN. Записывая это значение в виде константы в команде SQL, его нужно заключать в апострофы, например так: UPDATE table SET x = 'NaN'. Регистр символов в строке NaN не важен.

Примечание

В большинстве реализаций «не число» (NaN) считается не равным любому другому значению (в том числе и самому NaN). Чтобы значения numeric можно было сортировать и использовать в древовидных индексах, PostgreSQL считает, что значения NaN равны друг другу и при этом больше любых числовых значений (не NaN).

Типы decimal и numeric равнозначны. Оба эти типа описаны в стандарте SQL.

8.1.3. Типы с плавающей точкой

Типы данных real и double precision хранят приближённые числовые значения с переменной точностью. На практике эти типы обычно реализуют Стандарт IEEE 754 для двоичной арифметики с плавающей точкой (с одинарной и двойной точностью соответственно), в той мере, в какой его поддерживают процессор, операционная система и компилятор.

Неточность здесь выражается в том, что некоторые значения, которые нельзя преобразовать во внутренний формат, сохраняются приближённо, так что полученное значение может несколько отличаться от записанного. Управление подобными ошибками и их распространение в процессе вычислений является предметом изучения целого раздела математики и компьютерной науки, и здесь не рассматривается. Мы отметим только следующее:

  • Если вам нужна точность при хранении и вычислениях (например, для денежных сумм), используйте вместо этого тип numeric.

  • Если вы хотите выполнять с этими типами сложные вычисления, имеющие большую важность, тщательно изучите реализацию операций в вашей среде и особенно поведение в крайних случаях (бесконечность, антипереполнение).

  • Проверка равенства двух чисел с плавающей точкой может не всегда давать ожидаемый результат.

На большинстве платформ тип real может сохранить значения в пределах от 1E-37 до 1E+37 с точностью не меньше 6 десятичных цифр. Тип double precision предлагает диапазон значений от 1E-307 до 1E+308 и точностью не меньше 15 цифр. Попытка сохранить слишком большие или слишком маленькие значения приведёт к ошибке. Если точность вводимого числа слишком велика, оно будет округлено. При попытке сохранить число, близкое к 0, но непредставимое как отличное от 0, произойдёт ошибка антипереполнения.

Примечание

Параметр extra_float_digits определяет количество дополнительных значащих цифр при преобразовании значения с плавающей точкой в текст для вывода. Со значением по умолчанию (0) вывод будет одинаковым на всех платформах, поддерживаемых PostgreSQL. При его увеличении выводимое значение числа будет более точно представлять хранимое, но от этого может пострадать переносимость.

В дополнение к обычным числовым значениям типы с плавающей точкой могут содержать следующие специальные значения:


Infinity
-Infinity
NaN

Они представляют особые значения, описанные в IEEE 754, соответственно «бесконечность», «минус бесконечность» и «не число». (На компьютерах, где арифметика с плавающей точкой не соответствует стандарту IEEE 754, эти значения, вероятно, не будут работать должным образом.) Записывая эти значения в виде констант в команде SQL, их нужно заключать в апострофы, например так: UPDATE table SET x = 'Infinity'. Регистр символов в этих строках не важен.

Примечание

Согласно IEEE754, NaN не должно считаться равным любому другому значению с плавающей точкой (в том числе и самому NaN). Чтобы значения с плавающей точкой можно было сортировать и использовать в древовидных индексах, PostgreSQL считает, что значения NaN равны друг другу, и при этом больше любых числовых значений (не NaN).

PostgreSQL также поддерживает форматы float и float(p), оговорённые в стандарте SQL, для указания неточных числовых типов. Здесь p определяет минимально допустимую точность в двоичных цифрах. PostgreSQL воспринимает запись от float(1) до float(24) как выбор типа real, а запись от float(25) до float(53) как выбор типа double precision. Значения p вне допустимого диапазона вызывают ошибку. Если float указывается без точности, подразумевается тип double precision.

Примечание

Предположение, что типы real и double precision имеют в мантиссе 24 и 53 бита соответственно, справедливо для всех реализаций плавающей точки по стандарту IEEE. На платформах, не поддерживающих IEEE, размер мантиссы может несколько отличаться, но для простоты диапазоны p везде считаются одинаковыми.

8.1.4. Последовательные типы

Типы данных smallserial, serial и bigserial не являются настоящими типами, а представляют собой просто удобное средство для создания столбцов с уникальными идентификаторами (подобное свойству AUTO_INCREMENT в некоторых СУБД). В текущей реализации запись:

CREATE TABLE имя_таблицы (
    имя_столбца SERIAL
);

равнозначна следующим командам:

CREATE SEQUENCE имя_таблицы_имя_столбца_seq;
CREATE TABLE имя_таблицы (
    имя_столбца integer NOT NULL DEFAULT nextval('имя_таблицы_имя_столбца_seq')
);
ALTER SEQUENCE имя_таблицы_имя_столбца_seq OWNED BY имя_таблицы.имя_столбца;

То есть при определении такого типа создаётся целочисленный столбец со значением по умолчанию, извлекаемым из генератора последовательности. Чтобы в столбец нельзя было вставить NULL, в его определение добавляется ограничение NOT NULL. (Во многих случаях также имеет смысл добавить для этого столбца ограничения UNIQUE или PRIMARY KEY для защиты от ошибочного добавления дублирующихся значений, но автоматически это не происходит.) Последняя команда определяет, что последовательность «принадлежит» столбцу, так что она будет удалена при удалении столбца или таблицы.

Примечание

Так как типы smallserial, serial и bigserial реализованы через последовательности, в числовом ряду значений столбца могут образовываться пропуски (или "дыры"), даже если никакие строки не удалялись. Значение, выделенное из последовательности, считается "задействованным", даже если строку с этим значением не удалось вставить в таблицу. Это может произойти, например, при откате транзакции, добавляющей данные. См. описание nextval() в Разделе 9.16.

Чтобы вставить в столбец serial следующее значение последовательности, ему нужно присвоить значение по умолчанию. Это можно сделать, либо исключив его из списка столбцов в операторе INSERT, либо с помощью ключевого слова DEFAULT.

Имена типов serial и serial4 равнозначны: они создают столбцы integer. Так же являются синонимами имена bigserial и serial8, но они создают столбцы bigint. Тип bigserial следует использовать, если за всё время жизни таблицы планируется использовать больше чем 231 значений. И наконец, синонимами являются имена типов smallserial и serial2, но они создают столбец smallint.

Последовательность, созданная для столбца serial, автоматически удаляется при удалении связанного столбца. Последовательность можно удалить и отдельно от столбца, но при этом также будет удалено определение значения по умолчанию.