ClickHouse/dbms/include/DB/Columns/ColumnVector.h

425 lines
10 KiB
C++
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters

This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.

#pragma once
#include <string.h>
#include <DB/Common/Exception.h>
#include <DB/Core/ErrorCodes.h>
#include <DB/Common/Arena.h>
#include <DB/IO/WriteBuffer.h>
#include <DB/IO/WriteHelpers.h>
#include <DB/Columns/IColumn.h>
namespace DB
{
/** Штука для сравнения чисел.
* Целые числа сравниваются как обычно.
* Числа с плавающей запятой сравниваются так, что NaN-ы всегда оказываются в конце
* (если этого не делать, то сортировка не работала бы вообще).
*/
template <typename T>
struct CompareHelper
{
static bool less(T a, T b) { return a < b; }
static bool greater(T a, T b) { return a > b; }
/** Сравнивает два числа. Выдаёт число меньше нуля, равное нулю, или больше нуля, если a < b, a == b, a > b, соответственно.
* Если одно из значений является NaN, то:
* - если nan_direction_hint == -1 - NaN считаются меньше всех чисел;
* - если nan_direction_hint == 1 - NaN считаются больше всех чисел;
* По-сути: nan_direction_hint == -1 говорит, что сравнение идёт для сортировки по убыванию.
*/
static int compare(T a, T b, int nan_direction_hint)
{
return a > b ? 1 : (a < b ? -1 : 0);
}
};
template <typename T>
struct FloatCompareHelper
{
static bool less(T a, T b)
{
if (unlikely(isnan(b)))
return !isnan(a);
return a < b;
}
static bool greater(T a, T b)
{
if (unlikely(isnan(b)))
return !isnan(a);
return a > b;
}
static int compare(T a, T b, int nan_direction_hint)
{
bool isnan_a = isnan(a);
bool isnan_b = isnan(b);
if (unlikely(isnan_a || isnan_b))
{
if (isnan_a && isnan_b)
return 0;
return isnan_a
? nan_direction_hint
: -nan_direction_hint;
}
return (T(0) < (a - b)) - ((a - b) < T(0));
}
};
template <> struct CompareHelper<Float32> : public FloatCompareHelper<Float32> {};
template <> struct CompareHelper<Float64> : public FloatCompareHelper<Float64> {};
/** Для реализации функции get64.
*/
template <typename T>
inline UInt64 unionCastToUInt64(T x) { return x; }
template <> inline UInt64 unionCastToUInt64(Float64 x)
{
union
{
Float64 src;
UInt64 res;
};
src = x;
return res;
}
template <> inline UInt64 unionCastToUInt64(Float32 x)
{
union
{
Float32 src;
UInt64 res;
};
res = 0;
src = x;
return res;
}
/** Шаблон столбцов, которые используют для хранения простой массив.
*/
template <typename T>
class ColumnVector final : public IColumn
{
private:
typedef ColumnVector<T> Self;
public:
typedef T value_type;
typedef PODArray<value_type> Container_t;
ColumnVector() {}
ColumnVector(const size_t n) : data{n} {}
ColumnVector(const size_t n, const value_type x) : data{n, x} {}
bool isNumeric() const override { return IsNumber<T>::value; }
bool isFixed() const override { return IsNumber<T>::value; }
size_t sizeOfField() const override { return sizeof(T); }
size_t size() const override
{
return data.size();
}
StringRef getDataAt(size_t n) const override
{
return StringRef(reinterpret_cast<const char *>(&data[n]), sizeof(data[n]));
}
void insertFrom(const IColumn & src, size_t n) override
{
data.push_back(static_cast<const Self &>(src).getData()[n]);
}
void insertData(const char * pos, size_t length) override
{
data.push_back(*reinterpret_cast<const T *>(pos));
}
void insertDefault() override
{
data.push_back(T());
}
StringRef serializeValueIntoArena(size_t n, Arena & arena, char const *& begin) const override
{
auto pos = arena.allocContinue(sizeof(T), begin);
memcpy(pos, &data[n], sizeof(T));
return StringRef(pos, sizeof(T));
}
const char * deserializeAndInsertFromArena(const char * pos) override
{
data.push_back(*reinterpret_cast<const T *>(pos));
return pos + sizeof(T);
}
size_t byteSize() const override
{
return data.size() * sizeof(data[0]);
}
void insert(const T value)
{
data.push_back(value);
}
int compareAt(size_t n, size_t m, const IColumn & rhs_, int nan_direction_hint) const override
{
return CompareHelper<T>::compare(data[n], static_cast<const Self &>(rhs_).data[m], nan_direction_hint);
}
struct less
{
const Self & parent;
less(const Self & parent_) : parent(parent_) {}
bool operator()(size_t lhs, size_t rhs) const { return CompareHelper<T>::less(parent.data[lhs], parent.data[rhs]); }
};
struct greater
{
const Self & parent;
greater(const Self & parent_) : parent(parent_) {}
bool operator()(size_t lhs, size_t rhs) const { return CompareHelper<T>::greater(parent.data[lhs], parent.data[rhs]); }
};
void getPermutation(bool reverse, size_t limit, Permutation & res) const override
{
size_t s = data.size();
res.resize(s);
for (size_t i = 0; i < s; ++i)
res[i] = i;
if (limit >= s)
limit = 0;
if (limit)
{
if (reverse)
std::partial_sort(res.begin(), res.begin() + limit, res.end(), greater(*this));
else
std::partial_sort(res.begin(), res.begin() + limit, res.end(), less(*this));
}
else
{
if (reverse)
std::sort(res.begin(), res.end(), greater(*this));
else
std::sort(res.begin(), res.end(), less(*this));
}
}
void reserve(size_t n) override
{
data.reserve(n);
}
std::string getName() const override { return "ColumnVector<" + TypeName<T>::get() + ">"; }
ColumnPtr cloneEmpty() const override
{
return new ColumnVector<T>;
}
Field operator[](size_t n) const override
{
return typename NearestFieldType<T>::Type(data[n]);
}
void get(size_t n, Field & res) const override
{
res = typename NearestFieldType<T>::Type(data[n]);
}
UInt64 get64(size_t n) const override
{
return unionCastToUInt64(data[n]);
}
void insert(const Field & x) override
{
data.push_back(DB::get<typename NearestFieldType<T>::Type>(x));
}
void insertRangeFrom(const IColumn & src, size_t start, size_t length) override
{
const ColumnVector & src_vec = static_cast<const ColumnVector &>(src);
if (start + length > src_vec.data.size())
throw Exception("Parameters start = "
+ toString(start) + ", length = "
+ toString(length) + " are out of bound in ColumnVector::insertRangeFrom method"
" (data.size() = " + toString(src_vec.data.size()) + ").",
ErrorCodes::PARAMETER_OUT_OF_BOUND);
size_t old_size = data.size();
data.resize(old_size + length);
memcpy(&data[old_size], &src_vec.data[start], length * sizeof(data[0]));
}
ColumnPtr filter(const IColumn::Filter & filt, ssize_t result_size_hint) const override
{
size_t size = data.size();
if (size != filt.size())
throw Exception("Size of filter doesn't match size of column.", ErrorCodes::SIZES_OF_COLUMNS_DOESNT_MATCH);
Self * res_ = new Self;
ColumnPtr res = res_;
typename Self::Container_t & res_data = res_->getData();
if (result_size_hint)
res_data.reserve(result_size_hint > 0 ? result_size_hint : size);
/** Чуть более оптимизированная версия.
* Исходит из допущения, что часто куски последовательно идущих значений
* полностью проходят или полностью не проходят фильтр.
* Поэтому, будем оптимистично проверять куски по 16 значений.
*/
const UInt8 * filt_pos = &filt[0];
const UInt8 * filt_end = filt_pos + size;
const UInt8 * filt_end_sse = filt_pos + size / 16 * 16;
const T * data_pos = &data[0];
const __m128i zero16 = _mm_setzero_si128();
while (filt_pos < filt_end_sse)
{
int mask = _mm_movemask_epi8(_mm_cmpgt_epi8(_mm_loadu_si128(reinterpret_cast<const __m128i *>(filt_pos)), zero16));
if (0 == mask)
{
/// Ничего не вставляем.
}
else if (0xFFFF == mask)
{
res_data.insert_assume_reserved(data_pos, data_pos + 16);
}
else
{
for (size_t i = 0; i < 16; ++i)
if (filt_pos[i])
res_data.push_back(data_pos[i]);
}
filt_pos += 16;
data_pos += 16;
}
while (filt_pos < filt_end)
{
if (*filt_pos)
res_data.push_back(*data_pos);
++filt_pos;
++data_pos;
}
return res;
}
ColumnPtr permute(const IColumn::Permutation & perm, size_t limit) const override
{
size_t size = data.size();
if (limit == 0)
limit = size;
else
limit = std::min(size, limit);
if (perm.size() < limit)
throw Exception("Size of permutation is less than required.", ErrorCodes::SIZES_OF_COLUMNS_DOESNT_MATCH);
Self * res_ = new Self(limit);
ColumnPtr res = res_;
typename Self::Container_t & res_data = res_->getData();
for (size_t i = 0; i < limit; ++i)
res_data[i] = data[perm[i]];
return res;
}
ColumnPtr replicate(const IColumn::Offsets_t & offsets) const override
{
size_t size = data.size();
if (size != offsets.size())
throw Exception("Size of offsets doesn't match size of column.", ErrorCodes::SIZES_OF_COLUMNS_DOESNT_MATCH);
if (0 == size)
return new Self;
Self * res_ = new Self;
ColumnPtr res = res_;
typename Self::Container_t & res_data = res_->getData();
res_data.reserve(offsets.back());
IColumn::Offset_t prev_offset = 0;
for (size_t i = 0; i < size; ++i)
{
size_t size_to_replicate = offsets[i] - prev_offset;
prev_offset = offsets[i];
for (size_t j = 0; j < size_to_replicate; ++j)
res_data.push_back(data[i]);
}
return res;
}
void getExtremes(Field & min, Field & max) const override
{
size_t size = data.size();
if (size == 0)
{
min = typename NearestFieldType<T>::Type(0);
max = typename NearestFieldType<T>::Type(0);
return;
}
T cur_min = data[0];
T cur_max = data[0];
for (size_t i = 1; i < size; ++i)
{
if (data[i] < cur_min)
cur_min = data[i];
if (data[i] > cur_max)
cur_max = data[i];
}
min = typename NearestFieldType<T>::Type(cur_min);
max = typename NearestFieldType<T>::Type(cur_max);
}
/** Более эффективные методы манипуляции */
Container_t & getData()
{
return data;
}
const Container_t & getData() const
{
return data;
}
protected:
Container_t data;
};
}