通过使用 PostgreSQL 的 C 函数接口，我们可以编写用 C 语言实现的函数，并将其集成到数据库中。这些函数可以在 SQL 查询中像其他内置函数一样被调用，从而扩展 PostgreSQL 的功能。
C 函数在某些情况下可以提供比 SQL 函数更高的执行效率，因为它们可以直接访问底层系统资源并进行更高级的优化。通过使用 C 函数，我们可以在函数内部实现复杂的算法和逻辑，利用 C 语言的功能和库来提高执行效率。
环境说明：
# 此版本库可用
[root@tcloud ~]# docker -v
Docker version 20.10.13, build a224086
# 此版本不可用
[root@nodexxx ~]# docker -v
Docker version 1.13.1, build 7d71120/1.13.1
注意：Docker version 1.13.1无法使用。
1.准备
1.1 开发文档
-- 查询数据库版本
SELECT "version"()
-- PostgreSQL 12.12 (Debian 12.12-1.pgdg110+1) on x86_64-pc-linux-gnu, compiled by gcc (Debian 10.2.1-6) 10.2.1 20210110, 64-bit
根据数据库的版本查看文档：
英文：PostgreSQL: Documentation: 12: 37.10. C-Language Functions
中文：37.10. C 语言函数 (postgres.cn)
1.2 工具安装
# 避免报错1 bash: cc: command not found
# 未 update 可能会报错 E: Unable to locate package gcc
apt-get update
apt-get install gcc
# 避免报错2
functionNameFile.c:1:10: fatal error: postgres.h: No such file or directory
1 | #include "postgres.h"
| ^~~~~~~~~~~~
compilation terminated.
# 根据版本进行安装【必备】
apt-get install postgresql-server-dev-12
# 报错
postgresql-server-dev-12 : Depends: llvm-11-dev but it is not installable
2.开始
2.1 编写C语言函数
创建一个新的文件，例如 cosine_distance_c.c，并添加以下内容：
#include "postgres.h"
#include "fmgr.h"
#include "math.h"
#include "utils/array.h"
#include "utils/float.h"
PG_MODULE_MAGIC;
PG_FUNCTION_INFO_V1(cosine_distance_c);
Datum cosine_distance_c(PG_FUNCTION_ARGS)
{
ArrayType *arr1;
arr1 = PG_GETARG_ARRAYTYPE_P(0);
ArrayType *arr2;
arr2 = PG_GETARG_ARRAYTYPE_P(1);
int num_elems1, num_elems2;
int16 elmlen;
bool elmbyval, elmIsNull;
Datum *elems1, *elems2;
float8 sum_xy = 0.00000;
float8 sum_x2 = 0.00000;
float8 sum_y2 = 0.00000;
float8 result;
int i;
deconstruct_array(arr1, 701, 8, FLOAT8PASSBYVAL, 'd', &elems1, NULL, &num_elems1);
deconstruct_array(arr2, 701, 8, FLOAT8PASSBYVAL, 'd', &elems2, NULL, &num_elems2);
if (num_elems1 != num_elems2)
ereport(ERROR, (errmsg("Array lengths are not equal")));
for (i = 0; i < num_elems1; i++)
{
sum_xy = sum_xy + DatumGetFloat8(elems1[i]) * DatumGetFloat8(elems2[i]);
sum_x2 = sum_x2 + DatumGetFloat8(elems1[i]) * DatumGetFloat8(elems1[i]);
sum_y2 = sum_y2 + DatumGetFloat8(elems2[i]) * DatumGetFloat8(elems2[i]);
}
if (sum_x2 == 0.0 || sum_y2 == 0.0)
ereport(ERROR, (errmsg("One or both arrays have zero magnitude")));
result = sum_xy / (sqrt(sum_x2) * sqrt(sum_y2));
pfree(elems1);
pfree(elems2);
PG_RETURN_FLOAT8(result);
}
2.2 编译和链接动态载入的函数
Linux环境：
# 创建PIC的编译器标志是-fpic。创建一个共享库的编译器标志是-shared。
cc -fPIC -c funcs.c
cc -shared -o funcs.so funcs.o
实例使用 C 编译器将源代码编译为共享库，例如 cosine_distance_c.so：
# 使用
cc -fPIC -I`pg_config --includedir-server` -c cosine_distance_c.c
cc -shared -o cosine_distance_c.so cosine_distance_c.o -I`pg_config --includedir-server` -lm
- 将共享库文件复制到 PostgreSQL 的共享库目录中：
cp cosine_distance_c.so `pg_config --libdir`/.
# 实际查询
root@a0e33689b846:/# pg_config --libdir
/usr/lib/x86_64-linux-gnu
- 在 PostgreSQL 中创建函数的定义：
-- 这里用到了 pg_config --libdir 查询到的目录
CREATE FUNCTION cosine_distance_c(float8[], float8[])
RETURNS float8
AS '//usr/lib/x86_64-linux-gnu/cosine_distance_c.so', 'cosine_distance_c'
LANGUAGE C STRICT;
现在，你可以在 SQL 查询中使用 cosine_distance_c 函数来计算两个 numeric 数组之间的余弦距离，例如：文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-610554.html
SELECT cosine_distance_c(ARRAY[1.0, 2.0, 3.0], ARRAY[4.0, 5.0, 6.0]);
注意：上述示例是一个简化的实现，它假设传入的两个数组参数都是 numeric 类型的一维数组。在实际应用中，你可能需要进行更多的参数校验和错误处理，并支持更复杂的数组类型和维度。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-610554.html
到了这里，关于PostgreSQL【应用 03】Docker部署的PostgreSQL扩展SQL之C语言函数（编写、编译、载入）计算向量余弦距离实例分享的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
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