# 表达式

> 在 SQL 表达式中组合算术运算、字符串、函数调用和类型转换。

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LLMS 索引： [llms.txt](/llms.txt)

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*表达式*就是 PostgreSQL 能够求值为单个值的任何内容：字面量、列引用、算术运算、函数调用、`CASE`，甚至另一个返回单个值的 `SELECT`。表达式几乎无处不在：选择列表、`WHERE`、`ORDER BY`、`GROUP BY` 和索引定义中都能使用。掌握表达式，也就掌握了 SQL。

## 本章要点 {#learn}

- 算术、字符串和布尔表达式
- 在表达式中调用内置函数
- 在 `SELECT`、`WHERE` 和 `ORDER BY` 中使用表达式
- 用 `::` 和 `CAST(... AS ...)` 做类型转换
- 用 `AS` 为表达式结果命名

## 示例 {#example}

```sql {num="10.1" caption="表达式"}
-- Arithmetic and concatenation
SELECT 10 + 2 AS sum, 10 * 2 AS product, 10 / 4 AS int_div, 10 / 4.0 AS real_div;
SELECT 'Hello ' || 'world' AS greeting;
SELECT 'fruit_' || 1 AS labeled;  -- numbers are coerced to text for ||

-- Function calls in expressions
SELECT upper(name), length(name), name || ' (#' || id || ')' AS label
FROM fruits ORDER BY id LIMIT 3;

-- Expression in WHERE
SELECT * FROM fruits WHERE id * 2 > 4 ORDER BY id LIMIT 3;

-- Expression in ORDER BY
SELECT id, name FROM fruits ORDER BY length(name) DESC LIMIT 3;

-- Casting
SELECT '42'::integer AS to_int, 42::text AS to_text, '2024-01-15'::date AS to_date;
SELECT CAST(3.7 AS integer) AS rounded_value;  -- SQL-standard cast syntax
```

`||` 操作符用于拼接字符串。在 PostgreSQL 中，如果任一操作数不是 text 类型，就会将其转换为 text（所以 `'id_' || 5` 可以运行）。`+`、`-`、`*`、`/`、`%` 是常见的算术操作符；记住，整数除法会向零截断。

PostgreSQL 的类型转换有两种写法。`value::type` 是 PostgreSQL 特有的简写，也是常用写法。`CAST(value AS type)` 属于 SQL 标准，表达式复杂时读起来更清楚。两种写法最终表达的是同一种类型转换。

`WHERE` 和 `ORDER BY` 中的表达式会对每个候选行求值，因此在这里调用函数可能会妨碍使用索引。`WHERE lower(email) = 'a@b.com'` 无法使用 `email` 上的普通索引，但如果定义了 `CREATE INDEX ON users (lower(email))` 这样的*表达式索引*，就可以使用它。

## 运行示例 {#run}

运行方式：

```text
$ psql -f source/expressions.sql postgres
 sum | product | int_div | real_div
-----+---------+---------+----------
  12 |      20 |       2 |      2.5
(1 row)

   greeting
-------------
 Hello world
(1 row)
 ...
```

## 常见陷阱 {#pitfalls}

- 整数除法返回 `0`：`1 / 2` 的结果是 `0`。可以改用非整数类型：`1.0 / 2`、`1::numeric / 2`，或使用 `numeric` 类型的列。
- 对无法解析的字符串做类型转换，例如 `'abc'::integer`，会报错。与 MySQL 相比，PostgreSQL 对类型的要求更严格。
- 如果表达式在 `CASE` 的不同分支中返回不同类型，就会引发类型不匹配错误；应转换为共同类型。（译注：不同类型并不一定报错；若能按类型解析规则隐式转换为共同类型，表达式仍可成立。）
- 操作符具有优先级：`1 + 2 * 3` 的结果是 `7`。拿不准时就加括号。

> [!TIP] 提示
> 如果同一个表达式在一条查询中重复使用多次，就把它放进公用表表达式（CTE）或派生表中，只写一次，避免重复。PostgreSQL 也能折叠许多重复的表达式，不过这样写代码还是更整洁。

> [!NOTE] 动手练习
> 运行 `SELECT id, name, id || ': ' || name AS label FROM fruits ORDER BY id LIMIT 3;`。然后尝试 `SELECT name FROM fruits WHERE length(name) > 5;`。最后做类型转换：`SELECT '3.14'::numeric * 2 AS doubled;`。

## 下载 {#downloads}

SQL 文件： [expressions.sql](/examples/source/expressions.sql) · [全部示例文件](/examples/examples.zip) · [准备工作](/#prerequisites)