]> begriffs open source - ai-pg/blob - full-docs/src/sgml/html/xindex.html
PG 18 docs from https://ftp.postgresql.org/pub/source/v18.0/postgresql-18.0-docs...
[ai-pg] / full-docs / src / sgml / html / xindex.html
1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
2 <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"><html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"><head><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" /><title>36.16. Interfacing Extensions to Indexes</title><link rel="stylesheet" type="text/css" href="stylesheet.css" /><link rev="made" href="pgsql-docs@lists.postgresql.org" /><meta name="generator" content="DocBook XSL Stylesheets Vsnapshot" /><link rel="prev" href="xoper-optimization.html" title="36.15. Operator Optimization Information" /><link rel="next" href="extend-extensions.html" title="36.17. Packaging Related Objects into an Extension" /></head><body id="docContent" class="container-fluid col-10"><div class="navheader"><table width="100%" summary="Navigation header"><tr><th colspan="5" align="center">36.16. Interfacing Extensions to Indexes</th></tr><tr><td width="10%" align="left"><a accesskey="p" href="xoper-optimization.html" title="36.15. Operator Optimization Information">Prev</a> </td><td width="10%" align="left"><a accesskey="u" href="extend.html" title="Chapter 36. Extending SQL">Up</a></td><th width="60%" align="center">Chapter 36. Extending <acronym class="acronym">SQL</acronym></th><td width="10%" align="right"><a accesskey="h" href="index.html" title="PostgreSQL 18.0 Documentation">Home</a></td><td width="10%" align="right"> <a accesskey="n" href="extend-extensions.html" title="36.17. Packaging Related Objects into an Extension">Next</a></td></tr></table><hr /></div><div class="sect1" id="XINDEX"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both">36.16. Interfacing Extensions to Indexes <a href="#XINDEX" class="id_link">#</a></h2></div></div></div><div class="toc"><dl class="toc"><dt><span class="sect2"><a href="xindex.html#XINDEX-OPCLASS">36.16.1. Index Methods and Operator Classes</a></span></dt><dt><span class="sect2"><a href="xindex.html#XINDEX-STRATEGIES">36.16.2. Index Method Strategies</a></span></dt><dt><span class="sect2"><a href="xindex.html#XINDEX-SUPPORT">36.16.3. Index Method Support Routines</a></span></dt><dt><span class="sect2"><a href="xindex.html#XINDEX-EXAMPLE">36.16.4. An Example</a></span></dt><dt><span class="sect2"><a href="xindex.html#XINDEX-OPFAMILY">36.16.5. Operator Classes and Operator Families</a></span></dt><dt><span class="sect2"><a href="xindex.html#XINDEX-OPCLASS-DEPENDENCIES">36.16.6. System Dependencies on Operator Classes</a></span></dt><dt><span class="sect2"><a href="xindex.html#XINDEX-ORDERING-OPS">36.16.7. Ordering Operators</a></span></dt><dt><span class="sect2"><a href="xindex.html#XINDEX-OPCLASS-FEATURES">36.16.8. Special Features of Operator Classes</a></span></dt></dl></div><a id="id-1.8.3.19.2" class="indexterm"></a><p>
3    The procedures described thus far let you define new types, new
4    functions, and new operators. However, we cannot yet define an
5    index on a column of a new data type.  To do this, we must define an
6    <em class="firstterm">operator class</em> for the new data type.  Later in this
7    section, we will illustrate this concept in an example: a new
8    operator class for the B-tree index method that stores and sorts
9    complex numbers in ascending absolute value order.
10   </p><p>
11    Operator classes can be grouped into <em class="firstterm">operator families</em>
12    to show the relationships between semantically compatible classes.
13    When only a single data type is involved, an operator class is sufficient,
14    so we'll focus on that case first and then return to operator families.
15   </p><div class="sect2" id="XINDEX-OPCLASS"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title">36.16.1. Index Methods and Operator Classes <a href="#XINDEX-OPCLASS" class="id_link">#</a></h3></div></div></div><p>
16    Operator classes are associated with an index access method, such
17    as <a class="link" href="btree.html" title="65.1. B-Tree Indexes">B-Tree</a>
18    or <a class="link" href="gin.html" title="65.4. GIN Indexes">GIN</a>. Custom index access method may be
19    defined with <a class="xref" href="sql-create-access-method.html" title="CREATE ACCESS METHOD"><span class="refentrytitle">CREATE ACCESS METHOD</span></a>. See
20    <a class="xref" href="indexam.html" title="Chapter 63. Index Access Method Interface Definition">Chapter 63</a> for details.
21   </p><p>
22    The routines for an index method do not directly know anything
23    about the data types that the index method will operate on.
24    Instead, an <em class="firstterm">operator
25    class</em><a id="id-1.8.3.19.5.3.2" class="indexterm"></a>
26    identifies the set of operations that the index method needs to use
27    to work with a particular data type.  Operator classes are so
28    called because one thing they specify is the set of
29    <code class="literal">WHERE</code>-clause operators that can be used with an index
30    (i.e., can be converted into an index-scan qualification).  An
31    operator class can also specify some <em class="firstterm">support
32    function</em> that are needed by the internal operations of the
33    index method, but do not directly correspond to any
34    <code class="literal">WHERE</code>-clause operator that can be used with the index.
35   </p><p>
36    It is possible to define multiple operator classes for the same
37    data type and index method.  By doing this, multiple
38    sets of indexing semantics can be defined for a single data type.
39    For example, a B-tree index requires a sort ordering to be defined
40    for each data type it works on.
41    It might be useful for a complex-number data type
42    to have one B-tree operator class that sorts the data by complex
43    absolute value, another that sorts by real part, and so on.
44    Typically, one of the operator classes will be deemed most commonly
45    useful and will be marked as the default operator class for that
46    data type and index method.
47   </p><p>
48    The same operator class name
49    can be used for several different index methods (for example, both B-tree
50    and hash index methods have operator classes named
51    <code class="literal">int4_ops</code>), but each such class is an independent
52    entity and must be defined separately.
53   </p></div><div class="sect2" id="XINDEX-STRATEGIES"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title">36.16.2. Index Method Strategies <a href="#XINDEX-STRATEGIES" class="id_link">#</a></h3></div></div></div><p>
54    The operators associated with an operator class are identified by
55    <span class="quote">“<span class="quote">strategy numbers</span>”</span>, which serve to identify the semantics of
56    each operator within the context of its operator class.
57    For example, B-trees impose a strict ordering on keys, lesser to greater,
58    and so operators like <span class="quote">“<span class="quote">less than</span>”</span> and <span class="quote">“<span class="quote">greater than or equal
59    to</span>”</span> are interesting with respect to a B-tree.
60    Because
61    <span class="productname">PostgreSQL</span> allows the user to define operators,
62    <span class="productname">PostgreSQL</span> cannot look at the name of an operator
63    (e.g., <code class="literal">&lt;</code> or <code class="literal">&gt;=</code>) and tell what kind of
64    comparison it is.  Instead, the index method defines a set of
65    <span class="quote">“<span class="quote">strategies</span>”</span>, which can be thought of as generalized operators.
66    Each operator class specifies which actual operator corresponds to each
67    strategy for a particular data type and interpretation of the index
68    semantics.
69   </p><p>
70    The B-tree index method defines five strategies, shown in <a class="xref" href="xindex.html#XINDEX-BTREE-STRAT-TABLE" title="Table 36.3. B-Tree Strategies">Table 36.3</a>.
71   </p><div class="table" id="XINDEX-BTREE-STRAT-TABLE"><p class="title"><strong>Table 36.3. B-Tree Strategies</strong></p><div class="table-contents"><table class="table" summary="B-Tree Strategies" border="1"><colgroup><col /><col /></colgroup><thead><tr><th>Operation</th><th>Strategy Number</th></tr></thead><tbody><tr><td>less than</td><td>1</td></tr><tr><td>less than or equal</td><td>2</td></tr><tr><td>equal</td><td>3</td></tr><tr><td>greater than or equal</td><td>4</td></tr><tr><td>greater than</td><td>5</td></tr></tbody></table></div></div><br class="table-break" /><p>
72    Hash indexes support only equality comparisons, and so they use only one
73    strategy, shown in <a class="xref" href="xindex.html#XINDEX-HASH-STRAT-TABLE" title="Table 36.4. Hash Strategies">Table 36.4</a>.
74   </p><div class="table" id="XINDEX-HASH-STRAT-TABLE"><p class="title"><strong>Table 36.4. Hash Strategies</strong></p><div class="table-contents"><table class="table" summary="Hash Strategies" border="1"><colgroup><col /><col /></colgroup><thead><tr><th>Operation</th><th>Strategy Number</th></tr></thead><tbody><tr><td>equal</td><td>1</td></tr></tbody></table></div></div><br class="table-break" /><p>
75    GiST indexes are more flexible: they do not have a fixed set of
76    strategies at all.  Instead, the <span class="quote">“<span class="quote">consistency</span>”</span> support routine
77    of each particular GiST operator class interprets the strategy numbers
78    however it likes.  As an example, several of the built-in GiST index
79    operator classes index two-dimensional geometric objects, providing
80    the <span class="quote">“<span class="quote">R-tree</span>”</span> strategies shown in
81    <a class="xref" href="xindex.html#XINDEX-RTREE-STRAT-TABLE" title="Table 36.5. GiST Two-Dimensional “R-tree” Strategies">Table 36.5</a>.  Four of these are true
82    two-dimensional tests (overlaps, same, contains, contained by);
83    four of them consider only the X direction; and the other four
84    provide the same tests in the Y direction.
85   </p><div class="table" id="XINDEX-RTREE-STRAT-TABLE"><p class="title"><strong>Table 36.5. GiST Two-Dimensional <span class="quote">“<span class="quote">R-tree</span>”</span> Strategies</strong></p><div class="table-contents"><table class="table" summary="GiST Two-Dimensional R-tree Strategies" border="1"><colgroup><col /><col /></colgroup><thead><tr><th>Operation</th><th>Strategy Number</th></tr></thead><tbody><tr><td>strictly left of</td><td>1</td></tr><tr><td>does not extend to right of</td><td>2</td></tr><tr><td>overlaps</td><td>3</td></tr><tr><td>does not extend to left of</td><td>4</td></tr><tr><td>strictly right of</td><td>5</td></tr><tr><td>same</td><td>6</td></tr><tr><td>contains</td><td>7</td></tr><tr><td>contained by</td><td>8</td></tr><tr><td>does not extend above</td><td>9</td></tr><tr><td>strictly below</td><td>10</td></tr><tr><td>strictly above</td><td>11</td></tr><tr><td>does not extend below</td><td>12</td></tr></tbody></table></div></div><br class="table-break" /><p>
86    SP-GiST indexes are similar to GiST indexes in flexibility: they don't have
87    a fixed set of strategies. Instead the support routines of each operator
88    class interpret the strategy numbers according to the operator class's
89    definition. As an example, the strategy numbers used by the built-in
90    operator classes for points are shown in <a class="xref" href="xindex.html#XINDEX-SPGIST-POINT-STRAT-TABLE" title="Table 36.6. SP-GiST Point Strategies">Table 36.6</a>.
91   </p><div class="table" id="XINDEX-SPGIST-POINT-STRAT-TABLE"><p class="title"><strong>Table 36.6. SP-GiST Point Strategies</strong></p><div class="table-contents"><table class="table" summary="SP-GiST Point Strategies" border="1"><colgroup><col /><col /></colgroup><thead><tr><th>Operation</th><th>Strategy Number</th></tr></thead><tbody><tr><td>strictly left of</td><td>1</td></tr><tr><td>strictly right of</td><td>5</td></tr><tr><td>same</td><td>6</td></tr><tr><td>contained by</td><td>8</td></tr><tr><td>strictly below</td><td>10</td></tr><tr><td>strictly above</td><td>11</td></tr></tbody></table></div></div><br class="table-break" /><p>
92    GIN indexes are similar to GiST and SP-GiST indexes, in that they don't
93    have a fixed set of strategies either. Instead the support routines of
94    each operator class interpret the strategy numbers according to the
95    operator class's definition. As an example, the strategy numbers used by
96    the built-in operator class for arrays are shown in
97    <a class="xref" href="xindex.html#XINDEX-GIN-ARRAY-STRAT-TABLE" title="Table 36.7. GIN Array Strategies">Table 36.7</a>.
98   </p><div class="table" id="XINDEX-GIN-ARRAY-STRAT-TABLE"><p class="title"><strong>Table 36.7. GIN Array Strategies</strong></p><div class="table-contents"><table class="table" summary="GIN Array Strategies" border="1"><colgroup><col /><col /></colgroup><thead><tr><th>Operation</th><th>Strategy Number</th></tr></thead><tbody><tr><td>overlap</td><td>1</td></tr><tr><td>contains</td><td>2</td></tr><tr><td>is contained by</td><td>3</td></tr><tr><td>equal</td><td>4</td></tr></tbody></table></div></div><br class="table-break" /><p>
99    BRIN indexes are similar to GiST, SP-GiST and GIN indexes in that they
100    don't have a fixed set of strategies either.  Instead the support routines
101    of each operator class interpret the strategy numbers according to the
102    operator class's definition. As an example, the strategy numbers used by
103    the built-in <code class="literal">Minmax</code> operator classes are shown in
104    <a class="xref" href="xindex.html#XINDEX-BRIN-MINMAX-STRAT-TABLE" title="Table 36.8. BRIN Minmax Strategies">Table 36.8</a>.
105   </p><div class="table" id="XINDEX-BRIN-MINMAX-STRAT-TABLE"><p class="title"><strong>Table 36.8. BRIN Minmax Strategies</strong></p><div class="table-contents"><table class="table" summary="BRIN Minmax Strategies" border="1"><colgroup><col /><col /></colgroup><thead><tr><th>Operation</th><th>Strategy Number</th></tr></thead><tbody><tr><td>less than</td><td>1</td></tr><tr><td>less than or equal</td><td>2</td></tr><tr><td>equal</td><td>3</td></tr><tr><td>greater than or equal</td><td>4</td></tr><tr><td>greater than</td><td>5</td></tr></tbody></table></div></div><br class="table-break" /><p>
106    Notice that all the operators listed above return Boolean values.  In
107    practice, all operators defined as index method search operators must
108    return type <code class="type">boolean</code>, since they must appear at the top
109    level of a <code class="literal">WHERE</code> clause to be used with an index.
110    (Some index access methods also support <em class="firstterm">ordering operators</em>,
111    which typically don't return Boolean values; that feature is discussed
112    in <a class="xref" href="xindex.html#XINDEX-ORDERING-OPS" title="36.16.7. Ordering Operators">Section 36.16.7</a>.)
113   </p></div><div class="sect2" id="XINDEX-SUPPORT"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title">36.16.3. Index Method Support Routines <a href="#XINDEX-SUPPORT" class="id_link">#</a></h3></div></div></div><p>
114    Strategies aren't usually enough information for the system to figure
115    out how to use an index.  In practice, the index methods require
116    additional support routines in order to work. For example, the B-tree
117    index method must be able to compare two keys and determine whether one
118    is greater than, equal to, or less than the other.  Similarly, the
119    hash index method must be able to compute hash codes for key values.
120    These operations do not correspond to operators used in qualifications in
121    SQL commands;  they are administrative routines used by
122    the index methods, internally.
123   </p><p>
124    Just as with strategies, the operator class identifies which specific
125    functions should play each of these roles for a given data type and
126    semantic interpretation.  The index method defines the set
127    of functions it needs, and the operator class identifies the correct
128    functions to use by assigning them to the <span class="quote">“<span class="quote">support function numbers</span>”</span>
129    specified by the index method.
130   </p><p>
131    Additionally, some opclasses allow users to specify parameters which
132    control their behavior.  Each builtin index access method has an optional
133    <code class="function">options</code> support function, which defines a set of
134    opclass-specific parameters.
135   </p><p>
136    B-trees require a comparison support function,
137    and allow four additional support functions to be
138    supplied at the operator class author's option, as shown in <a class="xref" href="xindex.html#XINDEX-BTREE-SUPPORT-TABLE" title="Table 36.9. B-Tree Support Functions">Table 36.9</a>.
139    The requirements for these support functions are explained further in
140    <a class="xref" href="btree.html#BTREE-SUPPORT-FUNCS" title="65.1.3. B-Tree Support Functions">Section 65.1.3</a>.
141   </p><div class="table" id="XINDEX-BTREE-SUPPORT-TABLE"><p class="title"><strong>Table 36.9. B-Tree Support Functions</strong></p><div class="table-contents"><table class="table" summary="B-Tree Support Functions" border="1"><colgroup><col class="col1" /><col class="col2" /></colgroup><thead><tr><th>Function</th><th>Support Number</th></tr></thead><tbody><tr><td>
142         Compare two keys and return an integer less than zero, zero, or
143         greater than zero, indicating whether the first key is less than,
144         equal to, or greater than the second
145        </td><td>1</td></tr><tr><td>
146         Return the addresses of C-callable sort support function(s)
147         (optional)
148        </td><td>2</td></tr><tr><td>
149         Compare a test value to a base value plus/minus an offset, and return
150         true or false according to the comparison result (optional)
151        </td><td>3</td></tr><tr><td>
152         Determine if it is safe for indexes that use the operator
153         class to apply the btree deduplication optimization (optional)
154        </td><td>4</td></tr><tr><td>
155         Define options that are specific to this operator class
156         (optional)
157        </td><td>5</td></tr><tr><td>
158         Return the addresses of C-callable skip support function(s)
159         (optional)
160        </td><td>6</td></tr></tbody></table></div></div><br class="table-break" /><p>
161    Hash indexes require one support function, and allow two additional ones to
162    be supplied at the operator class author's option, as shown in <a class="xref" href="xindex.html#XINDEX-HASH-SUPPORT-TABLE" title="Table 36.10. Hash Support Functions">Table 36.10</a>.
163   </p><div class="table" id="XINDEX-HASH-SUPPORT-TABLE"><p class="title"><strong>Table 36.10. Hash Support Functions</strong></p><div class="table-contents"><table class="table" summary="Hash Support Functions" border="1"><colgroup><col class="col1" /><col class="col2" /></colgroup><thead><tr><th>Function</th><th>Support Number</th></tr></thead><tbody><tr><td>Compute the 32-bit hash value for a key</td><td>1</td></tr><tr><td>
164          Compute the 64-bit hash value for a key given a 64-bit salt; if
165          the salt is 0, the low 32 bits of the result must match the value
166          that would have been computed by function 1
167          (optional)
168        </td><td>2</td></tr><tr><td>
169         Define options that are specific to this operator class
170         (optional)
171        </td><td>3</td></tr></tbody></table></div></div><br class="table-break" /><p>
172    GiST indexes have twelve support functions, seven of which are optional,
173    as shown in <a class="xref" href="xindex.html#XINDEX-GIST-SUPPORT-TABLE" title="Table 36.11. GiST Support Functions">Table 36.11</a>.
174    (For more information see <a class="xref" href="gist.html" title="65.2. GiST Indexes">Section 65.2</a>.)
175   </p><div class="table" id="XINDEX-GIST-SUPPORT-TABLE"><p class="title"><strong>Table 36.11. GiST Support Functions</strong></p><div class="table-contents"><table class="table" summary="GiST Support Functions" border="1"><colgroup><col class="col1" /><col class="col2" /><col class="col3" /></colgroup><thead><tr><th>Function</th><th>Description</th><th>Support Number</th></tr></thead><tbody><tr><td><code class="function">consistent</code></td><td>determine whether key satisfies the
176         query qualifier</td><td>1</td></tr><tr><td><code class="function">union</code></td><td>compute union of a set of keys</td><td>2</td></tr><tr><td><code class="function">compress</code></td><td>compute a compressed representation of a key or value
177         to be indexed (optional)</td><td>3</td></tr><tr><td><code class="function">decompress</code></td><td>compute a decompressed representation of a
178         compressed key (optional)</td><td>4</td></tr><tr><td><code class="function">penalty</code></td><td>compute penalty for inserting new key into subtree
179        with given subtree's key</td><td>5</td></tr><tr><td><code class="function">picksplit</code></td><td>determine which entries of a page are to be moved
180        to the new page and compute the union keys for resulting pages</td><td>6</td></tr><tr><td><code class="function">same</code></td><td>compare two keys and return true if they are equal</td><td>7</td></tr><tr><td><code class="function">distance</code></td><td>determine distance from key to query value (optional)</td><td>8</td></tr><tr><td><code class="function">fetch</code></td><td>compute original representation of a compressed key for
181        index-only scans (optional)</td><td>9</td></tr><tr><td><code class="function">options</code></td><td>define options that are specific to this operator class
182         (optional)</td><td>10</td></tr><tr><td><code class="function">sortsupport</code></td><td>provide a sort comparator to be used in fast index builds
183         (optional)</td><td>11</td></tr><tr><td><code class="function">translate_cmptype</code></td><td>translate compare types to strategy numbers
184         used by the operator class (optional)</td><td>12</td></tr></tbody></table></div></div><br class="table-break" /><p>
185    SP-GiST indexes have six support functions, one of which is optional, as
186    shown in <a class="xref" href="xindex.html#XINDEX-SPGIST-SUPPORT-TABLE" title="Table 36.12. SP-GiST Support Functions">Table 36.12</a>.
187    (For more information see <a class="xref" href="spgist.html" title="65.3. SP-GiST Indexes">Section 65.3</a>.)
188   </p><div class="table" id="XINDEX-SPGIST-SUPPORT-TABLE"><p class="title"><strong>Table 36.12. SP-GiST Support Functions</strong></p><div class="table-contents"><table class="table" summary="SP-GiST Support Functions" border="1"><colgroup><col class="col1" /><col class="col2" /><col class="col3" /></colgroup><thead><tr><th>Function</th><th>Description</th><th>Support Number</th></tr></thead><tbody><tr><td><code class="function">config</code></td><td>provide basic information about the operator class</td><td>1</td></tr><tr><td><code class="function">choose</code></td><td>determine how to insert a new value into an inner tuple</td><td>2</td></tr><tr><td><code class="function">picksplit</code></td><td>determine how to partition a set of values</td><td>3</td></tr><tr><td><code class="function">inner_consistent</code></td><td>determine which sub-partitions need to be searched for a
189         query</td><td>4</td></tr><tr><td><code class="function">leaf_consistent</code></td><td>determine whether key satisfies the
190         query qualifier</td><td>5</td></tr><tr><td><code class="function">options</code></td><td>define options that are specific to this operator class
191         (optional)</td><td>6</td></tr></tbody></table></div></div><br class="table-break" /><p>
192    GIN indexes have seven support functions, four of which are optional,
193    as shown in <a class="xref" href="xindex.html#XINDEX-GIN-SUPPORT-TABLE" title="Table 36.13. GIN Support Functions">Table 36.13</a>.
194    (For more information see <a class="xref" href="gin.html" title="65.4. GIN Indexes">Section 65.4</a>.)
195   </p><div class="table" id="XINDEX-GIN-SUPPORT-TABLE"><p class="title"><strong>Table 36.13. GIN Support Functions</strong></p><div class="table-contents"><table class="table" summary="GIN Support Functions" border="1"><colgroup><col class="col1" /><col class="col2" /><col class="col3" /></colgroup><thead><tr><th>Function</th><th>Description</th><th>Support Number</th></tr></thead><tbody><tr><td><code class="function">compare</code></td><td>
196         compare two keys and return an integer less than zero, zero,
197         or greater than zero, indicating whether the first key is less than,
198         equal to, or greater than the second
199        </td><td>1</td></tr><tr><td><code class="function">extractValue</code></td><td>extract keys from a value to be indexed</td><td>2</td></tr><tr><td><code class="function">extractQuery</code></td><td>extract keys from a query condition</td><td>3</td></tr><tr><td><code class="function">consistent</code></td><td>
200         determine whether value matches query condition (Boolean variant)
201         (optional if support function 6 is present)
202        </td><td>4</td></tr><tr><td><code class="function">comparePartial</code></td><td>
203         compare partial key from
204         query and key from index, and return an integer less than zero, zero,
205         or greater than zero, indicating whether GIN should ignore this index
206         entry, treat the entry as a match, or stop the index scan (optional)
207        </td><td>5</td></tr><tr><td><code class="function">triConsistent</code></td><td>
208         determine whether value matches query condition (ternary variant)
209         (optional if support function 4 is present)
210        </td><td>6</td></tr><tr><td><code class="function">options</code></td><td>
211         define options that are specific to this operator class
212         (optional)
213        </td><td>7</td></tr></tbody></table></div></div><br class="table-break" /><p>
214    BRIN indexes have five basic support functions, one of which is optional,
215    as shown in <a class="xref" href="xindex.html#XINDEX-BRIN-SUPPORT-TABLE" title="Table 36.14. BRIN Support Functions">Table 36.14</a>.  Some versions of
216    the basic functions require additional support functions to be provided.
217    (For more information see <a class="xref" href="brin.html#BRIN-EXTENSIBILITY" title="65.5.3. Extensibility">Section 65.5.3</a>.)
218   </p><div class="table" id="XINDEX-BRIN-SUPPORT-TABLE"><p class="title"><strong>Table 36.14. BRIN Support Functions</strong></p><div class="table-contents"><table class="table" summary="BRIN Support Functions" border="1"><colgroup><col class="col1" /><col class="col2" /><col class="col3" /></colgroup><thead><tr><th>Function</th><th>Description</th><th>Support Number</th></tr></thead><tbody><tr><td><code class="function">opcInfo</code></td><td>
219         return internal information describing the indexed columns'
220         summary data
221        </td><td>1</td></tr><tr><td><code class="function">add_value</code></td><td>add a new value to an existing summary index tuple</td><td>2</td></tr><tr><td><code class="function">consistent</code></td><td>determine whether value matches query condition</td><td>3</td></tr><tr><td><code class="function">union</code></td><td>
222         compute union of two summary tuples
223        </td><td>4</td></tr><tr><td><code class="function">options</code></td><td>
224         define options that are specific to this operator class
225         (optional)
226        </td><td>5</td></tr></tbody></table></div></div><br class="table-break" /><p>
227    Unlike search operators, support functions return whichever data
228    type the particular index method expects; for example in the case
229    of the comparison function for B-trees, a signed integer.  The number
230    and types of the arguments to each support function are likewise
231    dependent on the index method.  For B-tree and hash the comparison and
232    hashing support functions take the same input data types as do the
233    operators included in the operator class, but this is not the case for
234    most GiST, SP-GiST, GIN, and BRIN support functions.
235   </p></div><div class="sect2" id="XINDEX-EXAMPLE"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title">36.16.4. An Example <a href="#XINDEX-EXAMPLE" class="id_link">#</a></h3></div></div></div><p>
236    Now that we have seen the ideas, here is the promised example of
237    creating a new operator class.
238    (You can find a working copy of this example in
239    <code class="filename">src/tutorial/complex.c</code> and
240    <code class="filename">src/tutorial/complex.sql</code> in the source
241    distribution.)
242    The operator class encapsulates
243    operators that sort complex numbers in absolute value order, so we
244    choose the name <code class="literal">complex_abs_ops</code>.  First, we need
245    a set of operators.  The procedure for defining operators was
246    discussed in <a class="xref" href="xoper.html" title="36.14. User-Defined Operators">Section 36.14</a>.  For an operator class on
247    B-trees, the operators we require are:
248
249    </p><div class="itemizedlist"><ul class="itemizedlist compact" style="list-style-type: disc; "><li class="listitem">absolute-value less-than (strategy 1)</li><li class="listitem">absolute-value less-than-or-equal (strategy 2)</li><li class="listitem">absolute-value equal (strategy 3)</li><li class="listitem">absolute-value greater-than-or-equal (strategy 4)</li><li class="listitem">absolute-value greater-than (strategy 5)</li></ul></div><p>
250   </p><p>
251    The least error-prone way to define a related set of comparison operators
252    is to write the B-tree comparison support function first, and then write the
253    other functions as one-line wrappers around the support function.  This
254    reduces the odds of getting inconsistent results for corner cases.
255    Following this approach, we first write:
256
257 </p><pre class="programlisting">
258 #define Mag(c)  ((c)-&gt;x*(c)-&gt;x + (c)-&gt;y*(c)-&gt;y)
259
260 static int
261 complex_abs_cmp_internal(Complex *a, Complex *b)
262 {
263     double      amag = Mag(a),
264                 bmag = Mag(b);
265
266     if (amag &lt; bmag)
267         return -1;
268     if (amag &gt; bmag)
269         return 1;
270     return 0;
271 }
272
273 </pre><p>
274
275    Now the less-than function looks like:
276
277 </p><pre class="programlisting">
278 PG_FUNCTION_INFO_V1(complex_abs_lt);
279
280 Datum
281 complex_abs_lt(PG_FUNCTION_ARGS)
282 {
283     Complex    *a = (Complex *) PG_GETARG_POINTER(0);
284     Complex    *b = (Complex *) PG_GETARG_POINTER(1);
285
286     PG_RETURN_BOOL(complex_abs_cmp_internal(a, b) &lt; 0);
287 }
288
289 </pre><p>
290
291    The other four functions differ only in how they compare the internal
292    function's result to zero.
293   </p><p>
294    Next we declare the functions and the operators based on the functions
295    to SQL:
296
297 </p><pre class="programlisting">
298 CREATE FUNCTION complex_abs_lt(complex, complex) RETURNS bool
299     AS '<em class="replaceable"><code>filename</code></em>', 'complex_abs_lt'
300     LANGUAGE C IMMUTABLE STRICT;
301
302 CREATE OPERATOR &lt; (
303    leftarg = complex, rightarg = complex, procedure = complex_abs_lt,
304    commutator = &gt; , negator = &gt;= ,
305    restrict = scalarltsel, join = scalarltjoinsel
306 );
307 </pre><p>
308    It is important to specify the correct commutator and negator operators,
309    as well as suitable restriction and join selectivity
310    functions, otherwise the optimizer will be unable to make effective
311    use of the index.
312   </p><p>
313    Other things worth noting are happening here:
314
315   </p><div class="itemizedlist"><ul class="itemizedlist" style="list-style-type: disc; "><li class="listitem"><p>
316      There can only be one operator named, say, <code class="literal">=</code>
317      and taking type <code class="type">complex</code> for both operands.  In this
318      case we don't have any other operator <code class="literal">=</code> for
319      <code class="type">complex</code>, but if we were building a practical data
320      type we'd probably want <code class="literal">=</code> to be the ordinary
321      equality operation for complex numbers (and not the equality of
322      the absolute values).  In that case, we'd need to use some other
323      operator name for <code class="function">complex_abs_eq</code>.
324     </p></li><li class="listitem"><p>
325      Although <span class="productname">PostgreSQL</span> can cope with
326      functions having the same SQL name as long as they have different
327      argument data types, C can only cope with one global function
328      having a given name.  So we shouldn't name the C function
329      something simple like <code class="filename">abs_eq</code>.  Usually it's
330      a good practice to include the data type name in the C function
331      name, so as not to conflict with functions for other data types.
332     </p></li><li class="listitem"><p>
333      We could have made the SQL name
334      of the function <code class="filename">abs_eq</code>, relying on
335      <span class="productname">PostgreSQL</span> to distinguish it by
336      argument data types from any other SQL function of the same name.
337      To keep the example simple, we make the function have the same
338      names at the C level and SQL level.
339     </p></li></ul></div><p>
340   </p><p>
341    The next step is the registration of the support routine required
342    by B-trees.  The example C code that implements this is in the same
343    file that contains the operator functions.  This is how we declare
344    the function:
345
346 </p><pre class="programlisting">
347 CREATE FUNCTION complex_abs_cmp(complex, complex)
348     RETURNS integer
349     AS '<em class="replaceable"><code>filename</code></em>'
350     LANGUAGE C IMMUTABLE STRICT;
351 </pre><p>
352   </p><p>
353    Now that we have the required operators and support routine,
354    we can finally create the operator class:
355
356 </p><pre class="programlisting">
357 CREATE OPERATOR CLASS complex_abs_ops
358     DEFAULT FOR TYPE complex USING btree AS
359         OPERATOR        1       &lt; ,
360         OPERATOR        2       &lt;= ,
361         OPERATOR        3       = ,
362         OPERATOR        4       &gt;= ,
363         OPERATOR        5       &gt; ,
364         FUNCTION        1       complex_abs_cmp(complex, complex);
365
366 </pre><p>
367   </p><p>
368    And we're done!  It should now be possible to create
369    and use B-tree indexes on <code class="type">complex</code> columns.
370   </p><p>
371    We could have written the operator entries more verbosely, as in:
372 </p><pre class="programlisting">
373         OPERATOR        1       &lt; (complex, complex) ,
374 </pre><p>
375    but there is no need to do so when the operators take the same data type
376    we are defining the operator class for.
377   </p><p>
378    The above example assumes that you want to make this new operator class the
379    default B-tree operator class for the <code class="type">complex</code> data type.
380    If you don't, just leave out the word <code class="literal">DEFAULT</code>.
381   </p></div><div class="sect2" id="XINDEX-OPFAMILY"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title">36.16.5. Operator Classes and Operator Families <a href="#XINDEX-OPFAMILY" class="id_link">#</a></h3></div></div></div><p>
382    So far we have implicitly assumed that an operator class deals with
383    only one data type.  While there certainly can be only one data type in
384    a particular index column, it is often useful to index operations that
385    compare an indexed column to a value of a different data type.  Also,
386    if there is use for a cross-data-type operator in connection with an
387    operator class, it is often the case that the other data type has a
388    related operator class of its own.  It is helpful to make the connections
389    between related classes explicit, because this can aid the planner in
390    optimizing SQL queries (particularly for B-tree operator classes, since
391    the planner contains a great deal of knowledge about how to work with them).
392   </p><p>
393    To handle these needs, <span class="productname">PostgreSQL</span>
394    uses the concept of an <em class="firstterm">operator
395    family</em><a id="id-1.8.3.19.9.3.3" class="indexterm"></a>.
396    An operator family contains one or more operator classes, and can also
397    contain indexable operators and corresponding support functions that
398    belong to the family as a whole but not to any single class within the
399    family.  We say that such operators and functions are <span class="quote">“<span class="quote">loose</span>”</span>
400    within the family, as opposed to being bound into a specific class.
401    Typically each operator class contains single-data-type operators
402    while cross-data-type operators are loose in the family.
403   </p><p>
404    All the operators and functions in an operator family must have compatible
405    semantics, where the compatibility requirements are set by the index
406    method.  You might therefore wonder why bother to single out particular
407    subsets of the family as operator classes; and indeed for many purposes
408    the class divisions are irrelevant and the family is the only interesting
409    grouping.  The reason for defining operator classes is that they specify
410    how much of the family is needed to support any particular index.
411    If there is an index using an operator class, then that operator class
412    cannot be dropped without dropping the index — but other parts of
413    the operator family, namely other operator classes and loose operators,
414    could be dropped.  Thus, an operator class should be specified to contain
415    the minimum set of operators and functions that are reasonably needed
416    to work with an index on a specific data type, and then related but
417    non-essential operators can be added as loose members of the operator
418    family.
419   </p><p>
420    As an example, <span class="productname">PostgreSQL</span> has a built-in
421    B-tree operator family <code class="literal">integer_ops</code>, which includes operator
422    classes <code class="literal">int8_ops</code>, <code class="literal">int4_ops</code>, and
423    <code class="literal">int2_ops</code> for indexes on <code class="type">bigint</code> (<code class="type">int8</code>),
424    <code class="type">integer</code> (<code class="type">int4</code>), and <code class="type">smallint</code> (<code class="type">int2</code>)
425    columns respectively.  The family also contains cross-data-type comparison
426    operators allowing any two of these types to be compared, so that an index
427    on one of these types can be searched using a comparison value of another
428    type.  The family could be duplicated by these definitions:
429
430 </p><pre class="programlisting">
431 CREATE OPERATOR FAMILY integer_ops USING btree;
432
433 CREATE OPERATOR CLASS int8_ops
434 DEFAULT FOR TYPE int8 USING btree FAMILY integer_ops AS
435   -- standard int8 comparisons
436   OPERATOR 1 &lt; ,
437   OPERATOR 2 &lt;= ,
438   OPERATOR 3 = ,
439   OPERATOR 4 &gt;= ,
440   OPERATOR 5 &gt; ,
441   FUNCTION 1 btint8cmp(int8, int8) ,
442   FUNCTION 2 btint8sortsupport(internal) ,
443   FUNCTION 3 in_range(int8, int8, int8, boolean, boolean) ,
444   FUNCTION 4 btequalimage(oid) ,
445   FUNCTION 6 btint8skipsupport(internal) ;
446
447 CREATE OPERATOR CLASS int4_ops
448 DEFAULT FOR TYPE int4 USING btree FAMILY integer_ops AS
449   -- standard int4 comparisons
450   OPERATOR 1 &lt; ,
451   OPERATOR 2 &lt;= ,
452   OPERATOR 3 = ,
453   OPERATOR 4 &gt;= ,
454   OPERATOR 5 &gt; ,
455   FUNCTION 1 btint4cmp(int4, int4) ,
456   FUNCTION 2 btint4sortsupport(internal) ,
457   FUNCTION 3 in_range(int4, int4, int4, boolean, boolean) ,
458   FUNCTION 4 btequalimage(oid) ,
459   FUNCTION 6 btint4skipsupport(internal) ;
460
461 CREATE OPERATOR CLASS int2_ops
462 DEFAULT FOR TYPE int2 USING btree FAMILY integer_ops AS
463   -- standard int2 comparisons
464   OPERATOR 1 &lt; ,
465   OPERATOR 2 &lt;= ,
466   OPERATOR 3 = ,
467   OPERATOR 4 &gt;= ,
468   OPERATOR 5 &gt; ,
469   FUNCTION 1 btint2cmp(int2, int2) ,
470   FUNCTION 2 btint2sortsupport(internal) ,
471   FUNCTION 3 in_range(int2, int2, int2, boolean, boolean) ,
472   FUNCTION 4 btequalimage(oid) ,
473   FUNCTION 6 btint2skipsupport(internal) ;
474
475 ALTER OPERATOR FAMILY integer_ops USING btree ADD
476   -- cross-type comparisons int8 vs int2
477   OPERATOR 1 &lt; (int8, int2) ,
478   OPERATOR 2 &lt;= (int8, int2) ,
479   OPERATOR 3 = (int8, int2) ,
480   OPERATOR 4 &gt;= (int8, int2) ,
481   OPERATOR 5 &gt; (int8, int2) ,
482   FUNCTION 1 btint82cmp(int8, int2) ,
483
484   -- cross-type comparisons int8 vs int4
485   OPERATOR 1 &lt; (int8, int4) ,
486   OPERATOR 2 &lt;= (int8, int4) ,
487   OPERATOR 3 = (int8, int4) ,
488   OPERATOR 4 &gt;= (int8, int4) ,
489   OPERATOR 5 &gt; (int8, int4) ,
490   FUNCTION 1 btint84cmp(int8, int4) ,
491
492   -- cross-type comparisons int4 vs int2
493   OPERATOR 1 &lt; (int4, int2) ,
494   OPERATOR 2 &lt;= (int4, int2) ,
495   OPERATOR 3 = (int4, int2) ,
496   OPERATOR 4 &gt;= (int4, int2) ,
497   OPERATOR 5 &gt; (int4, int2) ,
498   FUNCTION 1 btint42cmp(int4, int2) ,
499
500   -- cross-type comparisons int4 vs int8
501   OPERATOR 1 &lt; (int4, int8) ,
502   OPERATOR 2 &lt;= (int4, int8) ,
503   OPERATOR 3 = (int4, int8) ,
504   OPERATOR 4 &gt;= (int4, int8) ,
505   OPERATOR 5 &gt; (int4, int8) ,
506   FUNCTION 1 btint48cmp(int4, int8) ,
507
508   -- cross-type comparisons int2 vs int8
509   OPERATOR 1 &lt; (int2, int8) ,
510   OPERATOR 2 &lt;= (int2, int8) ,
511   OPERATOR 3 = (int2, int8) ,
512   OPERATOR 4 &gt;= (int2, int8) ,
513   OPERATOR 5 &gt; (int2, int8) ,
514   FUNCTION 1 btint28cmp(int2, int8) ,
515
516   -- cross-type comparisons int2 vs int4
517   OPERATOR 1 &lt; (int2, int4) ,
518   OPERATOR 2 &lt;= (int2, int4) ,
519   OPERATOR 3 = (int2, int4) ,
520   OPERATOR 4 &gt;= (int2, int4) ,
521   OPERATOR 5 &gt; (int2, int4) ,
522   FUNCTION 1 btint24cmp(int2, int4) ,
523
524   -- cross-type in_range functions
525   FUNCTION 3 in_range(int4, int4, int8, boolean, boolean) ,
526   FUNCTION 3 in_range(int4, int4, int2, boolean, boolean) ,
527   FUNCTION 3 in_range(int2, int2, int8, boolean, boolean) ,
528   FUNCTION 3 in_range(int2, int2, int4, boolean, boolean) ;
529
530 </pre><p>
531
532    Notice that this definition <span class="quote">“<span class="quote">overloads</span>”</span> the operator strategy and
533    support function numbers: each number occurs multiple times within the
534    family.  This is allowed so long as each instance of a
535    particular number has distinct input data types.  The instances that have
536    both input types equal to an operator class's input type are the
537    primary operators and support functions for that operator class,
538    and in most cases should be declared as part of the operator class rather
539    than as loose members of the family.
540   </p><p>
541    In a B-tree operator family, all the operators in the family must sort
542    compatibly, as is specified in detail in <a class="xref" href="btree.html#BTREE-BEHAVIOR" title="65.1.2. Behavior of B-Tree Operator Classes">Section 65.1.2</a>.
543    For each
544    operator in the family there must be a support function having the same
545    two input data types as the operator.  It is recommended that a family be
546    complete, i.e., for each combination of data types, all operators are
547    included.  Each operator class should include just the non-cross-type
548    operators and support function for its data type.
549   </p><p>
550    To build a multiple-data-type hash operator family, compatible hash
551    support functions must be created for each data type supported by the
552    family.  Here compatibility means that the functions are guaranteed to
553    return the same hash code for any two values that are considered equal
554    by the family's equality operators, even when the values are of different
555    types.  This is usually difficult to accomplish when the types have
556    different physical representations, but it can be done in some cases.
557    Furthermore, casting a value from one data type represented in the operator
558    family to another data type also represented in the operator family via
559    an implicit or binary coercion cast must not change the computed hash value.
560    Notice that there is only one support function per data type, not one
561    per equality operator.  It is recommended that a family be complete, i.e.,
562    provide an equality operator for each combination of data types.
563    Each operator class should include just the non-cross-type equality
564    operator and the support function for its data type.
565   </p><p>
566    GiST, SP-GiST, and GIN indexes do not have any explicit notion of
567    cross-data-type operations.  The set of operators supported is just
568    whatever the primary support functions for a given operator class can
569    handle.
570   </p><p>
571    In BRIN, the requirements depends on the framework that provides the
572    operator classes.  For operator classes based on <code class="literal">minmax</code>,
573    the behavior required is the same as for B-tree operator families:
574    all the operators in the family must sort compatibly, and casts must
575    not change the associated sort ordering.
576   </p><div class="note"><h3 class="title">Note</h3><p>
577     Prior to <span class="productname">PostgreSQL</span> 8.3, there was no concept
578     of operator families, and so any cross-data-type operators intended to be
579     used with an index had to be bound directly into the index's operator
580     class.  While this approach still works, it is deprecated because it
581     makes an index's dependencies too broad, and because the planner can
582     handle cross-data-type comparisons more effectively when both data types
583     have operators in the same operator family.
584    </p></div></div><div class="sect2" id="XINDEX-OPCLASS-DEPENDENCIES"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title">36.16.6. System Dependencies on Operator Classes <a href="#XINDEX-OPCLASS-DEPENDENCIES" class="id_link">#</a></h3></div></div></div><a id="id-1.8.3.19.10.2" class="indexterm"></a><p>
585    <span class="productname">PostgreSQL</span> uses operator classes to infer the
586    properties of operators in more ways than just whether they can be used
587    with indexes.  Therefore, you might want to create operator classes
588    even if you have no intention of indexing any columns of your data type.
589   </p><p>
590    In particular, there are SQL features such as <code class="literal">ORDER BY</code> and
591    <code class="literal">DISTINCT</code> that require comparison and sorting of values.
592    To implement these features on a user-defined data type,
593    <span class="productname">PostgreSQL</span> looks for the default B-tree operator
594    class for the data type.  The <span class="quote">“<span class="quote">equals</span>”</span> member of this operator
595    class defines the system's notion of equality of values for
596    <code class="literal">GROUP BY</code> and <code class="literal">DISTINCT</code>, and the sort ordering
597    imposed by the operator class defines the default <code class="literal">ORDER BY</code>
598    ordering.
599   </p><p>
600    If there is no default B-tree operator class for a data type, the system
601    will look for a default hash operator class.  But since that kind of
602    operator class only provides equality, it is only able to support grouping
603    not sorting.
604   </p><p>
605    When there is no default operator class for a data type, you will get
606    errors like <span class="quote">“<span class="quote">could not identify an ordering operator</span>”</span> if you
607    try to use these SQL features with the data type.
608   </p><div class="note"><h3 class="title">Note</h3><p>
609      In <span class="productname">PostgreSQL</span> versions before 7.4,
610      sorting and grouping operations would implicitly use operators named
611      <code class="literal">=</code>, <code class="literal">&lt;</code>, and <code class="literal">&gt;</code>.  The new
612      behavior of relying on default operator classes avoids having to make
613      any assumption about the behavior of operators with particular names.
614     </p></div><p>
615    Sorting by a non-default B-tree operator class is possible by specifying
616    the class's less-than operator in a <code class="literal">USING</code> option,
617    for example
618 </p><pre class="programlisting">
619 SELECT * FROM mytable ORDER BY somecol USING ~&lt;~;
620 </pre><p>
621    Alternatively, specifying the class's greater-than operator
622    in <code class="literal">USING</code> selects a descending-order sort.
623   </p><p>
624    Comparison of arrays of a user-defined type also relies on the semantics
625    defined by the type's default B-tree operator class.  If there is no
626    default B-tree operator class, but there is a default hash operator class,
627    then array equality is supported, but not ordering comparisons.
628   </p><p>
629    Another SQL feature that requires even more data-type-specific knowledge
630    is the <code class="literal">RANGE</code> <em class="replaceable"><code>offset</code></em>
631    <code class="literal">PRECEDING</code>/<code class="literal">FOLLOWING</code> framing option
632    for window functions (see <a class="xref" href="sql-expressions.html#SYNTAX-WINDOW-FUNCTIONS" title="4.2.8. Window Function Calls">Section 4.2.8</a>).
633    For a query such as
634 </p><pre class="programlisting">
635 SELECT sum(x) OVER (ORDER BY x RANGE BETWEEN 5 PRECEDING AND 10 FOLLOWING)
636   FROM mytable;
637 </pre><p>
638    it is not sufficient to know how to order by <code class="literal">x</code>;
639    the database must also understand how to <span class="quote">“<span class="quote">subtract 5</span>”</span> or
640    <span class="quote">“<span class="quote">add 10</span>”</span> to the current row's value of <code class="literal">x</code>
641    to identify the bounds of the current window frame.  Comparing the
642    resulting bounds to other rows' values of <code class="literal">x</code> is
643    possible using the comparison operators provided by the B-tree operator
644    class that defines the <code class="literal">ORDER BY</code> ordering — but
645    addition and subtraction operators are not part of the operator class, so
646    which ones should be used?  Hard-wiring that choice would be undesirable,
647    because different sort orders (different B-tree operator classes) might
648    need different behavior.  Therefore, a B-tree operator class can specify
649    an <em class="firstterm">in_range</em> support function that encapsulates the
650    addition and subtraction behaviors that make sense for its sort order.
651    It can even provide more than one in_range support function, in case
652    there is more than one data type that makes sense to use as the offset
653    in <code class="literal">RANGE</code> clauses.
654    If the B-tree operator class associated with the window's <code class="literal">ORDER
655    BY</code> clause does not have a matching in_range support function,
656    the <code class="literal">RANGE</code> <em class="replaceable"><code>offset</code></em>
657    <code class="literal">PRECEDING</code>/<code class="literal">FOLLOWING</code>
658    option is not supported.
659   </p><p>
660    Another important point is that an equality operator that
661    appears in a hash operator family is a candidate for hash joins,
662    hash aggregation, and related optimizations.  The hash operator family
663    is essential here since it identifies the hash function(s) to use.
664   </p></div><div class="sect2" id="XINDEX-ORDERING-OPS"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title">36.16.7. Ordering Operators <a href="#XINDEX-ORDERING-OPS" class="id_link">#</a></h3></div></div></div><p>
665    Some index access methods (currently, only GiST and SP-GiST) support the concept of
666    <em class="firstterm">ordering operators</em>.  What we have been discussing so far
667    are <em class="firstterm">search operators</em>.  A search operator is one for which
668    the index can be searched to find all rows satisfying
669    <code class="literal">WHERE</code>
670    <em class="replaceable"><code>indexed_column</code></em>
671    <em class="replaceable"><code>operator</code></em>
672    <em class="replaceable"><code>constant</code></em>.
673    Note that nothing is promised about the order in which the matching rows
674    will be returned.  In contrast, an ordering operator does not restrict the
675    set of rows that can be returned, but instead determines their order.
676    An ordering operator is one for which the index can be scanned to return
677    rows in the order represented by
678    <code class="literal">ORDER BY</code>
679    <em class="replaceable"><code>indexed_column</code></em>
680    <em class="replaceable"><code>operator</code></em>
681    <em class="replaceable"><code>constant</code></em>.
682    The reason for defining ordering operators that way is that it supports
683    nearest-neighbor searches, if the operator is one that measures distance.
684    For example, a query like
685 </p><pre class="programlisting">
686 SELECT * FROM places ORDER BY location &lt;-&gt; point '(101,456)' LIMIT 10;
687
688 </pre><p>
689    finds the ten places closest to a given target point.  A GiST index
690    on the location column can do this efficiently because
691    <code class="literal">&lt;-&gt;</code> is an ordering operator.
692   </p><p>
693    While search operators have to return Boolean results, ordering operators
694    usually return some other type, such as float or numeric for distances.
695    This type is normally not the same as the data type being indexed.
696    To avoid hard-wiring assumptions about the behavior of different data
697    types, the definition of an ordering operator is required to name
698    a B-tree operator family that specifies the sort ordering of the result
699    data type.  As was stated in the previous section, B-tree operator families
700    define <span class="productname">PostgreSQL</span>'s notion of ordering, so
701    this is a natural representation.  Since the point <code class="literal">&lt;-&gt;</code>
702    operator returns <code class="type">float8</code>, it could be specified in an operator
703    class creation command like this:
704 </p><pre class="programlisting">
705 OPERATOR 15    &lt;-&gt; (point, point) FOR ORDER BY float_ops
706
707 </pre><p>
708    where <code class="literal">float_ops</code> is the built-in operator family that includes
709    operations on <code class="type">float8</code>.  This declaration states that the index
710    is able to return rows in order of increasing values of the
711    <code class="literal">&lt;-&gt;</code> operator.
712   </p></div><div class="sect2" id="XINDEX-OPCLASS-FEATURES"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title">36.16.8. Special Features of Operator Classes <a href="#XINDEX-OPCLASS-FEATURES" class="id_link">#</a></h3></div></div></div><p>
713    There are two special features of operator classes that we have
714    not discussed yet, mainly because they are not useful
715    with the most commonly used index methods.
716   </p><p>
717    Normally, declaring an operator as a member of an operator class
718    (or family) means that the index method can retrieve exactly the set of rows
719    that satisfy a <code class="literal">WHERE</code> condition using the operator.  For example:
720 </p><pre class="programlisting">
721 SELECT * FROM table WHERE integer_column &lt; 4;
722 </pre><p>
723    can be satisfied exactly by a B-tree index on the integer column.
724    But there are cases where an index is useful as an inexact guide to
725    the matching rows.  For example, if a GiST index stores only bounding boxes
726    for geometric objects, then it cannot exactly satisfy a <code class="literal">WHERE</code>
727    condition that tests overlap between nonrectangular objects such as
728    polygons.  Yet we could use the index to find objects whose bounding
729    box overlaps the bounding box of the target object, and then do the
730    exact overlap test only on the objects found by the index.  If this
731    scenario applies, the index is said to be <span class="quote">“<span class="quote">lossy</span>”</span> for the
732    operator.  Lossy index searches are implemented by having the index
733    method return a <em class="firstterm">recheck</em> flag when a row might or might
734    not really satisfy the query condition.  The core system will then
735    test the original query condition on the retrieved row to see whether
736    it should be returned as a valid match.  This approach works if
737    the index is guaranteed to return all the required rows, plus perhaps
738    some additional rows, which can be eliminated by performing the original
739    operator invocation.  The index methods that support lossy searches
740    (currently, GiST, SP-GiST and GIN) allow the support functions of individual
741    operator classes to set the recheck flag, and so this is essentially an
742    operator-class feature.
743   </p><p>
744    Consider again the situation where we are storing in the index only
745    the bounding box of a complex object such as a polygon.  In this
746    case there's not much value in storing the whole polygon in the index
747    entry — we might as well store just a simpler object of type
748    <code class="type">box</code>.  This situation is expressed by the <code class="literal">STORAGE</code>
749    option in <code class="command">CREATE OPERATOR CLASS</code>: we'd write something like:
750
751 </p><pre class="programlisting">
752 CREATE OPERATOR CLASS polygon_ops
753     DEFAULT FOR TYPE polygon USING gist AS
754         ...
755         STORAGE box;
756 </pre><p>
757
758    At present, only the GiST, SP-GiST, GIN and BRIN index methods support a
759    <code class="literal">STORAGE</code> type that's different from the column data type.
760    The GiST <code class="function">compress</code> and <code class="function">decompress</code> support
761    routines must deal with data-type conversion when <code class="literal">STORAGE</code>
762    is used.  SP-GiST likewise requires a <code class="function">compress</code>
763    support function to convert to the storage type, when that is different;
764    if an SP-GiST opclass also supports retrieving data, the reverse
765    conversion must be handled by the <code class="function">consistent</code> function.
766    In GIN, the <code class="literal">STORAGE</code> type identifies the type of
767    the <span class="quote">“<span class="quote">key</span>”</span> values, which normally is different from the type
768    of the indexed column — for example, an operator class for
769    integer-array columns might have keys that are just integers.  The
770    GIN <code class="function">extractValue</code> and <code class="function">extractQuery</code> support
771    routines are responsible for extracting keys from indexed values.
772    BRIN is similar to GIN: the <code class="literal">STORAGE</code> type identifies the
773    type of the stored summary values, and operator classes' support
774    procedures are responsible for interpreting the summary values
775    correctly.
776   </p></div></div><div class="navfooter"><hr /><table width="100%" summary="Navigation footer"><tr><td width="40%" align="left"><a accesskey="p" href="xoper-optimization.html" title="36.15. Operator Optimization Information">Prev</a> </td><td width="20%" align="center"><a accesskey="u" href="extend.html" title="Chapter 36. Extending SQL">Up</a></td><td width="40%" align="right"> <a accesskey="n" href="extend-extensions.html" title="36.17. Packaging Related Objects into an Extension">Next</a></td></tr><tr><td width="40%" align="left" valign="top">36.15. Operator Optimization Information </td><td width="20%" align="center"><a accesskey="h" href="index.html" title="PostgreSQL 18.0 Documentation">Home</a></td><td width="40%" align="right" valign="top"> 36.17. Packaging Related Objects into an Extension</td></tr></table></div></body></html>