【DuckDB】探索函数调用新范式：点操作符链式调用

在数据库操作的日常实践中，函数调用的简洁性与直观性直接影响着开发效率与代码可读性。DuckDB 提供的点操作符函数链式调用功能，为我们打开了全新的函数调用视角，让数据处理逻辑更加流畅自然。

基础使用方法：从传统到创新

基本语法解析

在 DuckDB 中，我们可以通过点操作符 . 来实现函数的链式调用。例如：

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select cast('A' as varchar).lower();

这条语句的本质与传统的 lower(cast('A' as varchar)) 完全一致，点操作符将前面表达式的结果作为后面函数的入参。这一特性要求点操作符后的函数必须仅支持一个入参。

常见误区与解决方案

在使用点操作符时，有两种常见的错误用法需要避免：

标量直接调用：

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select 'A'.lower(); -- 错误用法

由于标量 'A' 未被正确识别为表达式，无法直接使用点操作符调用函数。

双冒号强转后调用：

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select 'A'::VARCHAR.lower(); -- 错误用法

双冒号进行类型强转后，同样无法直接使用点操作符调用函数。

解决方法非常简单，只需为标量或强转后的表达式添加括号：

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select ('A').lower(); -- 正确用法
select ('A'::VARCHAR).lower(); -- 正确用法

高级用法：链式调用的无限可能

连续链式调用

我们可以通过连续使用点操作符，实现多个函数的链式调用：

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select cast('A' as varchar).lower().ascii();

这条语句会先将 'A' 转换为 varchar 类型，然后将其转换为小写 'a'，最后获取其 ASCII 码值 97。

字段别名的作用域扩展

在 DuckDB 中，字段别名的作用域可以扩展到当前 select 列表中：

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select 97 a,chr(a) b,b.ascii();
select 97 a,a.chr() b, b.ascii() c ;

这意味着我们可以在同一个 select 语句中，直接使用前面定义的字段别名进行后续的函数调用。

自定义类型的点操作符应用

自定义类型的创建与使用

我们可以通过创建自定义类型，进一步扩展点操作符的应用场景：

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create table t_1(c1 numeric,c2 varchar);
create type ty_1 as struct(c1 numeric,c2 varchar);
create type tyt_1 as ty_1[];
insert into t_1 values (1,'a');
insert into t_1 values (2,'b');

自定义类型的点操作符调用

通过点操作符，我们可以方便地访问自定义类型的成员：

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select array[(1,'a')::ty_1,(2,'b')::ty_1][1].c2;
select typeof( array[(1,'a'),(2,'b')] ::tyt_1 )

自定义变量的点操作符使用

自定义变量的创建与访问

我们可以创建自定义变量，并通过点操作符访问其成员：

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-- 创建自定义结构体变量
SET VARIABLE l_ty =(1,'a')::ty_1;
-- 访问结构体变量的成员
select getvariable('l_ty').c1;

-- 创建带点的变量
SET VARIABLE l_ty.c1 =1;
select getvariable('l_ty.c1') ;

-- 创建数组变量
set VARIABLE l_tyt=array[(1,'a')::ty_1,(2,'b')::ty_1];
-- 访问数组变量的成员
select getvariable('l_tyt')[1].c2 ;

自定义类型的函数调用

我们还可以为自定义类型创建函数，并通过点操作符进行调用：

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create function struct2json(i) as to_json(i);
select ((1,'a')::ty_1).struct2json();
select getvariable('l_ty').struct2json();

源码解析：点操作符的实现原理

语法分析流程

在 DuckDB 的语法分析中，a_expr 必须带括号才能使用点操作符：

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indirection_expr_or_a_expr: '(' a_expr ')' { $$ = $2; } 
| indirection_expr { $$ = $1; } 
| row { PGFuncCall *n = makeFuncCall(SystemFuncName("row"), $1, @1); $$ = (PGNode *) n; } ;

标量 'A' 会走 d_expr 路线，而不是 a_expr 路线：

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c_expr: d_expr 
| indirection_expr_or_a_expr opt_extended_indirection { 
    if ($2) { 
        PGAIndirection *n = makeNode(PGAIndirection); 
        n->arg = (PGNode *) $1; 
        n->indirection = check_indirection($2, yyscanner); 
        $$ = (PGNode *) n; 
    } else $$ = (PGNode *) $1; 
} ;

扩展的挑战

虽然我们可以尝试修改源码以支持更多场景，比如字符串常量不加括号直接使用点操作符，但经过分析，这并不是一两行代码就能搞定的事情，需要对 DuckDB 的语法分析和表达式处理逻辑进行深入的修改，还是不整这个活了。

总结

DuckDB 的点操作符函数链式调用功能为我们提供了一种更加简洁、直观的函数调用方式。

传统的函数调用 func1(func2(func3(func4(param))))，阅读的时候，要从左到右找到最里层，然后再从里往外，才能知道最后返回了什么；

而链式调用func4(param).func3().func2().func1()，直接从左往右读一次就行。

通过合理使用这一特性，我们可以编写出更加优雅、易读的 SQL 代码，提高开发效率。同时，自定义类型和自定义变量的点操作符应用，进一步扩展了 DuckDB 的灵活性和可扩展性。

本文作者： DarkAthena

本文链接： https://www.darkathena.top/archives/DuckDB-Function-Chaining-via-the-Dot-Operator

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