5.3　常见运算符介绍

运算符连接表达式中的各个操作数，用来指明对操作数所进行的运算。常见的运算有数学运算、比较运算、位运算或者逻辑运算。利用运算符可以更加灵活地使用表中的数据。常见的运算符类型有算术运算符、比较运算符、逻辑运算符和位运算符。本节将介绍各种操作符的特点和使用方法。

5.3.1　运算符概述

运算符是告诉PostgreSQL执行特定算术或逻辑操作的符号。PostgreSQL的内部运算符很丰富，主要有四大类，分别是算术运算符、比较运算符、逻辑运算符、位操作运算符。

1. 算术运算符

用于各类数值运算，包括加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）、求余（或称模运算，%）。

2. 比较运算符

比较运算符用于比较运算，包括大于（>）、小于（<）、等于（=）、大于等于（>=）、小于等于（<=）、不等于（!=）以及IN、BETWEEN AND、GREATEST、LEAST、LIKE等。

3. 逻辑运算符

逻辑运算符的求值所得结果均为t（TRUE）、f（FALSE）。这类运算符有逻辑非（NOT）、逻辑与（AND）、逻辑或（OR）。

4. 位操作运算符

参与位操作运算的操作数，按二进制位进行运算。位操作运算符包括位与（&）、位或（|）、位非（~）、位异或（^）、左移（<<）、右移（>>）6种。

接下来将对PostgreSQL中各种运算符的使用进行详细的介绍。

5.3.2　算术运算符

算术运算符是SQL中最基本的运算符。PostgreSQL中的算术运算符如表5.6所示。

表5.6　PostgreSQL中的算术运算符

下面分别讨论不同算术运算符的使用方法。

【例5.16】创建表tmp14，定义数据类型为INT的字段num，插入值64，对num值进行算术运算：

创建表tmp14，输入语句如下：

     CREATE TABLE tmp14 ( num INT);

向字段num插入数据64：

     INSERT INTO tmp14 VALUES (64);

对num值进行加法和减法运算：

     SELECT num, num+10, num-10, num+5-3, num+36.5 FROM tmp14;

语句执行后，结果如图5-16所示。

由计算结果可以看到，可以对num字段的值进行加法和减法的运算，而且由于‘+’和‘-’的优先级相同，因此先加后减或者先减后加之后的结果是相同的。

图5-16　SQL语句执行结果

【例5.17】对tmp14表中的num进行乘法、除法运算。

     SELECT num, num *2, num /2, num/3, num%3 FROM tmp14;

语句执行后，结果如图5-17所示。

图5-17　SQL语句执行结果

由计算结果可以看到，对num进行除法运算时，由于64无法被3整除，因此PostgreSQL对num/3求商的结果保留到了小数点后面四位，结果为21.3333；64除以3的余数为1，因此取余运算num%3的结果为1。

在数学运算时，除数为0的除法是没有意义的，因此除法运算中的除数不能为0，如果被0除，就会弹出错误警告。

【例5.18】用0除num。

     SELECT num, num / 0, num %0 FROM tmp14;

语句执行后，结果如图5-18所示。由于存在错误，【数据输出】窗口中并没有显示出相应的结果，在【消息】窗口显示错误信息。

图5-18　SQL语句执行结果

5.3.3　比较运算符

一个比较运算符的结果总是t、f或者是空值，比较运算符经常在SELECT的查询条件子句中使用，用来查询满足指定条件的记录。PostgreSQL中的比较运算符如表5.7所示。

表5.7　PostgreSQL中的比较运算符

下面分别讨论不同比较运算符的使用方法。

1. 等于运算符（=）

等于“=”用来判断数字、字符串和表达式是否相等。如果相等，返回值为1，否则返回0。

【例5.19】使用“=”进行相等判断，SQL语句如下：

     SELECT 1=0, '2'=2, 2=2,'b'='b', (1+3) = (2+1),NULL=NULL;

语句执行后，结果如图5-19所示。

由结果可以看到，在进行判断时2=2和‘2’=2的返回值相同，都为true，因为在进行判断时，PostgreSQL自动进行了转换，把字符‘2’转换成了数字2；‘b’=‘b’为相同的字符比较，因此返回值为true；表达式1+3和表达式2+1的结果不相等，返回值为false；由于‘=’不能用于空值NULL的判断，因此返回值为空。

图5-19　SQL语句执行结果

等于运算符在进行数值比较时有如下规则：

（1）若有一个或两个参数为NULL，则比较运算的结果为空。

（2）若同一个比较运算中的两个参数都是字符串，则按照字符串进行比较。

（3）若两个参数均为整数，则按照整数进行比较。

（4）若一个字符串和数字进行相等判断，则PostgreSQL可以自动将字符串转换为数字。

2. 不等于运算符（<>或者!=）

‘<>’或者‘!=’用于判断数字、字符串、表达式不相等的判断，如果不相等，返回t；否则返回f。这两个运算符不能用于判断空值NULL。

【例5.20】使用‘<>’和‘!=’进行不相等的判断，SQL语句如下：

     SELECT 'good'<>'god', 1<>2, 4!=4, 5.5!=5, (1+3)!=(2+1),NULL<>NULL;

语句执行后，结果如图5-20所示。

图5-20　SQL语句执行结果

由结果可以看到，两个不等于运算符的作用相同，都可以判断数字、字符串、表达式的比较判断。

3. 小于等于运算符（<=）

‘<=’用来判断左边的操作数是否小于或者等于右边的操作数。如果小于或者等于，返回值为t，否则返回值为f。‘<=’不能用于判断空值NULL。

【例5.21】使用‘<=’进行比较判断，SQL语句如下：

     SELECT 'good'<='god', 1<=2, 4<=4, 5.5<=5, (1+3) <= (2+1),NULL<=NULL;

语句执行后，结果如图5-21所示。

图5-21　SQL语句执行结果

由结果可以看到，左边操作数小于或者等于右边时，返回值为t，例如4<=4；当左边操作数大于右边时，返回0，例如‘good’第三个位置的‘o’字符在字母表中的顺序大于‘god’中的第三个位置的‘d’字符，因此返回f；同样比较NULL值时返回空。

4. 小于运算符（<）

‘<’运算符用来判断左边的操作数是否小于右边的操作数，如果小于，返回值为t，否则返回f。‘<’不能用于判断空值NULL。

【例5.22】使用‘<’进行比较判断，SQL语句如下：

     SELECT 'good'<'god', 1<2, 4<4, 5.5<5, (1+3) < (2+1),NULL<NULL;

语句执行后，结果如图5-22所示。

图5-22　SQL语句执行结果

由结果可以看到，左边操作数小于或者等于右边时，返回值为t，例如1<2；当左边操作数大于右边时，返回0，例如‘good’第三个位置的‘o’字符在字母表中的顺序大于‘god’中的第三个位置的‘d’字符，因此返回f；同样比较NULL值时返回NULL。

5. 大于等于运算符（>=）

‘>=’运算符用来判断左边的操作数是否大于或者等于右边的操作数，如果大于或者等于，返回值为t，否则返回f。‘>=’不能用于判断空值NULL。

【例5.23】使用‘>=’进行比较判断，SQL语句如下：

     SELECT 'good'>='god', 1>=2, 4>=4, 5.5>=5, (1+3) >= (2+1),NULL>=NULL;

语句执行后，结果如图5-23所示。

图5-23　SQL语句执行结果

由结果可以看到，左边操作数大于或者等于右边时，返回值为t，例如4>=4；当左边操作数小于右边时，返回f，例如1>=2；同样比较NULL值时返回空值。

6. 大于运算符（>）

‘>’运算符用来判断左边的操作数是否大于右边的操作数，如果大于，返回值为1，否则返回0。‘>’不能用于判断空值NULL。

【例5.24】使用‘>’进行比较判断，SQL语句如下：

     SELECT 'good'>'god', 1>2, 4>4, 5.5>5, (1+3) > (2+1),NULL>NULL;

语句执行后，结果如图5-24所示。

图5-24　SQL语句执行结果

由结果可以看到，左边操作数大于或者等于右边时，返回值为t，例如5.5>5；当左边操作数小于右边时，返回f，例如1>2；同样比较NULL值时返回空值。

7. BETWEEN AND运算符

BETWEEN AND运算符的语法格式为：expr BETWEEN min AND max。假如expr大于或等于min且expr小于或等于max，则BETWEEN的返回值为t，否则返回f。

【例5.25】使用BETWEEN AND进行值区间判断，输入SQL语句如下：

     SELECT 4 BETWEEN 2 AND 5, 4 BETWEEN 4 AND 6,12 BETWEEN 9 AND 10;

语句执行后，结果如图5-25所示。

由结果可以看到，4在端点值区间内或者等于其中一个端点值时，BETWEEN AND表达式返回值为t；12并不在指定区间内，因此返回f。

图5-25　SQL语句执行结果

【例5.26】使用BETWEEN AND进行字符串的比较，输入SQL语句如下：

     SELECT  'x' BETWEEN 'f' AND 'g', 'b' BETWEEN 'a' AND 'c';

语句执行后，结果如图5-26所示。

图5-26　SQL语句执行结果

对于字符串类型的比较，按字母表中的字母顺序进行比较，‘x’不在指定的字母区间内，因此返回f，而‘b’位于指定字母区间内，因此返回t。

8. LEAST运算符

LEAST运算符的语法格式为：LEAST（值1,值2,...,值n）。其中，值n表示参数列表中有n个值。在有两个或多个参数的情况下，返回最小值，假如任意一个值为NULL，则在比较中忽略不计。

【例5.27】使用LEAST运算符进行大小判断，SQL语句如下：

     SELECT least(2,0), least(20.0,3.0,100.5), least('a','c','b'),least(10,NULL);

语句执行后，结果如图5-27所示。

图5-27　SQL语句执行结果

由结果可以看到，当参数中是整数或者浮点数的时候，LEAST将返回其中最小的值；当参数为字符串时，返回字母表中顺序最靠前的字符；当比较值列表中有NULL时，忽略不计，返回值为10。

9. GREATEST (value1,value2,...)

语法格式为：GREATEST（值1, 值2, ..., 值n）。其中，n表示参数列表中有n个值。当有两个或多个参数时，返回值为最大值，假如任意一个自变量为NULL，则在比较中忽略不计。

【例5.28】使用GREATEST运算符进行大小判断，SQL语句如下：

     SELECT greatest(2,0), greatest(20.0,3.0,100.5), greatest('a','c','b'),greatest(10,NULL);

语句执行后，结果如图5-28所示。

图5-28　SQL语句执行结果

由结果可以看到，当参数中是整数或者浮点数的时候，GREATEST将返回其中最大的值；当参数为字符串时，返回字母表中顺序最靠后的字符；当比较值列表中有NULL时，忽略不计，返回值为10。

10. IN、NOT IN运算符

IN运算符用来判断操作数是否为IN列表中的其中一个值，如果是，那么返回值为t，否则返回值为f。

NOT IN运算符用来判断操作数是否为IN列表中的其中一个值，如果不是，那么返回值为t，否则返回值为f。

【例5.29】使用NOT IN运算符进行判断，SQL语句如下：

     SELECT 2 IN (1,2,5,8), 3 IN (1,2,5,8);

语句执行后，结果如图5-29所示。

图5-29　SQL语句执行结果

【例5.30】使用NOT IN运算符进行判断，SQL语句如下：

     SELECT 2 NOT IN (1,2,5,8), 3 NOT IN (1,2,5,8);

语句执行后，结果如图5-30所示。

图5-30　SQL语句执行结果

由结果可以看到，IN和NOT IN的返回值正好相反。

在左侧表达式为NULL的情况下，或者表中找不到匹配项并且表中有一个表达式为NULL的情况下，IN的返回值均为空值。

【例5.31】存在NULL值时的IN运算，SQL语句如下：

     SELECT NULL IN (1,3,5),10 IN (1,3,NULL);

语句执行后，结果如图5-31所示。

图5-31　SQL语句执行结果

IN()运算符也可用于在SELECT语句中进行嵌套子查询，在后面的章节中将会讲到。

11. LIKE

LIKE运算符用来匹配字符串，语法格式为：expr LIKE匹配条件。如果epxr满足匹配条件，就返回t（TRUE）；如果不匹配，则返回f（FALSE）。若expr或匹配条件中任何一个为NULL，则结果为空值。

LIKE运算符在进行匹配时，可以使用下面两种通配符：

（1）‘%’，匹配任何数目的字符，甚至包括零字符。

（2）‘_’，只能匹配一个字符。

【例5.32】使用运算符LIKE进行字符串匹配运算，SQL语句如下：

     SELECT 'stud' LIKE 'stud', 'stud' LIKE 'stu_','stud' LIKE '%d','stud' LIKE 't___', 's' LIKE NULL;

语句执行后，结果如图5-32所示。

图5-32　SQL语句执行结果

由结果可以看到，指定匹配字符串为“stud”。“stud”表示直接匹配“stud”字符串，满足匹配条件，返回true；“stu_”表示匹配以stu开头的长度为4个字符的字符串，“stud”正好是4个字符，满足匹配条件，因此匹配成功，返回true；“%d”表示匹配以字母“d”结尾的字符串，“stud”满足匹配条件，匹配成功，返回true；“t_ _ _”表示匹配以‘t’开头的长度为4个字符的字符串，“stud”不满足匹配条件，因此返回false；当字符‘s’与NULL匹配时，结果为空值。

5.3.4　逻辑运算符

在SQL中，所有逻辑运算符的求值所得结果均为TRUE、FALSE或空值。不同数据库中的表示方法相同。PostgreSQL中包含表5.8所示的逻辑运算符。

表5.8　PostgreSQL中的逻辑运算符

逻辑运算符的操作参数为布尔型数据。接下来，分别讨论不同的逻辑运算符的使用方法。

1. NOT

逻辑非运算符NOT表示当操作数为TRUE时，所得值为f；当操作数为FALSE时，所得值为t，当操作数为NULL时，所得的返回值为空值。

【例5.33】分别使用非运算符“NOT”进行逻辑判断，SQL语句如下：

     SELECT NOT '1', NOT 'y', NOT '0',  NOT NULL, NOT 'n';

语句执行后，结果如图5-33所示。

图5-33　SQL语句执行结果

由结果可以看到，布尔值'1'的NOT值为false，对于NULL的运算结果为空值。

注　意

2. AND

逻辑与运算符AND表示当所有操作数均为TRUE并且不为NULL时，计算所得结果为t，当一个或多个操作数为FALSE时，所得结果为f，其余情况返回值为空值。

【例5.34】分别使用与运算符“AND”进行逻辑判断，SQL语句如下：

     SELECT  '1'AND 'y','1'AND '0','1'AND NULL, '0'AND NULL;

语句执行后，结果如图5-34所示。

图5-34　SQL语句执行结果

由结果可以看到，“'1'AND 'y'”中没有FALSE或者NULL，因此结果为true；“'1'AND '0'”中有操作数'0'，因此结果为false；“'1'AND NULL”中有NULL，返回结果为空值；“'0'AND NULL”中虽然也有NULL，但是有'0'值，所得结果为false。

提　示

3. OR

逻辑或运算符OR表示当两个操作数均为非NULL值时，任意一个操作数为TRUE，则结果为t，否则结果为f；有一个操作数为NULL时，若另一个操作数为TRUE，则结果为t，否则结果为空值；当两个操作数均为NULL时，所得结果为空值。

【例5.35】使用或运算符“OR”进行逻辑判断，SQL语句如下：

     SELECT  '1' OR 't' OR '0', '1'OR 'y','1' OR NULL, '0'OR NULL, NULL OR NULL;

语句执行后，结果如图5-35所示。

图5-35　SQL语句执行结果

由结果可以看到，“'1' OR 't' OR '0'”中有'0'，但同时包含有'1'和't'，返回结果为t；“'1'OR'y'”中没有FALSE值，返回结果为t；“'1' OR NULL”中虽然有NULL，但是有操作数'1'，返回结果为t；“'0' OR NULL”中没有FALSE值，并且有NULL，返回结果为空值；“NULL OR NULL”中只有NULL，返回结果为空值。

5.3.5　运算符的优先级

运算的优先级决定了不同的运算符在表达式中计算的先后顺序。表5.9列出了PostgreSQL中的各类运算符及优先级。

表5.9　运算符按优先级由低到高排列

可以看到，不同运算符的优先级是不同的。一般情况下，级别高的运算符先进行计算，如果级别相同，PostgreSQL按表达式的顺序从左到右依次计算。当然，在无法确定优先级的情况下，可以使用圆括号（）来改变优先级，并且这样会使计算过程更加清晰。