Базы данных: конспект лекций
Шрифт:
1) к арифметическим;
2) к побитным операциям отрицания, конъюнкции и дизъюнкции (кроме законов поглощения);
3) к операциям со строками (например, конкотинации – сцепления строк);
4) к операциям сравнения (<, <=, /=, >=, >).
Приведем примеры. В результате применений следующих операций будут получены Null-значения:
3 + Null, 1/ Null, (Иванов' + '' + Null) Null
Здесь вместо обычного равенства использована операция подстановки «» из-за особого характера работы с Null-значениями. Далее в подобных ситуациях также будет использоваться
Характер Null-значений приводит к тому, что часто в некоторых выражениях вместо ожидаемого нуля получается Null-значение, например:
(x – x), y * (x – x), x * 0 Null при x = Null.
Все дело в том, что при подстановке, например, в выражение (x – x) значения x = Null, мы получаем выражение (Null – Null), и в силу вступает общее правило вычисления значения выражения, содержащего Null-значения, и информация о том, что здесь Null-значение соответствует одной и той же переменной теряется.
Можно сделать вывод, что при вычислении любых операций, кроме логических, Null-значения интерпретируются как неприменимые, и поэтому в результате получается тоже Null-значение.
К не менее неожиданным результатам приводит использование Null-значений в операциях сравнения. Например, в следующих выражениях также получаются Null-значения вместо ожидаемых логических значений True или False:
(Null < Null); (Null <= Null); (Null = Null); (Null /= Null);
(Null > Null); (Null >= Null) Null;
Таким образом, делаем вывод, что нельзя говорить о том, что Null-значение равно или не равно самому себе. Каждое новое вхождение Null-значения рассматривается как независимое, и каждый раз Null-значения воспринимаются как различные неизвестные значения. Этим Null-значения кардинально отличаются от всех остальных типов данных, ведь мы знаем, что обо всех пройденных ранее величинах и их типах с уверенностью можно было говорить, что они равны или не равны друг другу.
Итак, мы видим, что Null-значения не являются значениями переменных в обычном смысле этого слова. Поэтому становится невозможным сравнивать значения переменных или выражения, содержащие Null-значения, поскольку в результате мы будем получать не логические значения True или False, а Null-значения, как в следующих примерах:
(x < Null); (x <= Null); (x = Null); (x /= Null); (x > Null);
(x >= Null) Null;
Поэтому по аналогии с пустыми значениями для проверки выражения на Null-значения необходимо использовать специальный предикат:
IsNull (<выражение>), что буквально означает «есть Null».
Логическая функция возвращает значение True, если в выражении присутствует Null или оно равно Null, и False – в противном случае, но никогда не возвращает значение Null. Предикат IsNull может применяться к переменным и выражению любого типа. Если применять его к выражениям пустого типа, предикат всегда будет возвращать False.
Например:
Итак,
4. Null-значения и логические операции
Обычно в системах управления базами данных непосредственно поддерживаются только три логические операции: отрицание ¬, конъюнкция & и дизъюнкция . Операции следования => и равносильности <=> выражаются через них с помощью подстановок:
(x => y) (¬x y);
(x <=> y) (x => y) & (y => x);
Заметим, что эти подстановки полностью сохраняются и при использовании Null-значений.
Интересно, что при помощи операции отрицания «¬» любая из операций конъюнкция & или дизъюнкция может быть выражена одна через другую следующим образом:
(x & y) ¬ (¬x ¬y);
(x y) ¬ (¬x & ¬y);
На эти подстановки, как и на предыдущие, Null-значения влияния не оказывают.
А теперь приведем таблицы истинности логических операций отрицания, конъюнкции и дизъюнкции, но кроме привычных значений True и False, используем также Null-значение в качестве операндов. Для удобства введем следующие обозначения: вместо True будем писать t, вместо False – f, а вместо Null – n.
1. Отрицание ¬x.
Стоит отметить следующие интересные моменты касательно операции отрицания с использованием Null-значений:
1) ¬¬x x – закон двойного отрицания;
2) ¬Null Null – Null-значение является неподвижной точкой.
2. Конъюнкция x & y.
Эта операция также имеет свои свойства:
1) x & y y & x– коммутативность;
2) x & x x – идемпотентность;
3) False & y False, здесь False – поглощающий элемент;
4) True & y y, здесь True – нейтральный элемент.