【GreatSQL优化器-01】const_table

【GreatSQL优化器-01】const_table

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一、const_table介绍

GreatSQL的优化器主要用JOIN类来进行处理SQL语句的,JOIN类有以下四个table数量相关的成员变量。其中const_tables是optimize最开始就检查并且标识的,因为这样可以把记录最少的表放在执行计划的第一步,在后面的执行计划里面这些const tables是不参与循环遍历和计算的,因此可以减少很多开销。

计数名称 说明 哪个函数进行累加
tables 该查询语句的所有表的数量,包含物化表和临时表 JOIN::get_best_combination()
primary_tables 该查询语句的主要表的数量,不包含物化表 JOIN::get_best_combination()
const_tables 该查询语句中只有0行或者1行的表数量 JOIN::extract_const_tables和JOIN::extract_func_dependent_tables
tmp_tables 该查询语句中临时表数量 JOIN::make_tmp_tables_info()

下面用一个简单的例子来说明 const_table 是什么。

greatsql> CREATE TABLE t1 (c1 int primary key, c2 varchar(32),date1 datetime);
greatsql> INSERT INTO t1 VALUES (1,'aaa','2021-03-25 16:44:00.123456'),(2,'bbb','2022-03-25 16:44:00.123456'),(3,'ccc','2023-03-25 16:44:00.123456');

# 这里看到以下的type类型是const,说明在优化器看来这是一张const table
greatsql> EXPLAIN SELECT * FROM t1 WHERE c1=1 AND c1<10;
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------+
| id | select_type | table | partitions | type  | possible_keys | key     | key_len | ref   | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | NULL       | const | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | const |    1 |   100.00 | NULL  |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+---------+---------+-------+------+----------+-------+
1 row in set, 1 warning (3.60 sec)

# 这句sql语句最后被处理成以下的语句了,可以看到条件语句被提到前面当做列,最后的条件变为where true了。
greatsql> SHOW WARNINGS;
+-------+------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Level | Code | Message                                                                                                     |
+-------+------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Note  | 1003 | /* select#1 */ select '1' AS `c1`,'aaa' AS `c2`,'2021-03-25 16:44:00' AS `date1` from `db1`.`t1` where true |
+-------+------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)
<think>我们正在解决一个编译错误:从 'const char*' 到 'char*' 的无效转换。 错误发生在调用 open_cursor_c_nhin 函数时,传入的参数中有两个是 std::string 的 c_str() 返回的 const char* 指针,而函数期望的是 char*(即可修改的字符指针)。 调用代码: open_cursor_c_nhin(context->table_name.c_str(), context->mat_date.c_str(), context->mat_times.c_str(), sqlState, sqlCmd); 问题分析: c_str() 返回的是 const char*,这意味着指针指向的内容是只读的。如果 open_cursor_c_nhin 函数的参数类型要求是 char*(即非const的),那么就会产生上述编译错误。 解决方案有两种: 1. 修改 open_cursor_c_nhin 函数的参数声明,使其接受 const char* 类型(如果函数内部确实不需要修改字符串内容,这是最合理的做法)。 2. 如果无法修改函数(比如该函数是第三方库或遗留代码),那么需要创建这些字符串的可修改副本,并将副本传递给函数,然后在函数调用后释放副本。 由于问题中提到的是调用第三方动态库,所以很可能无法修改函数声明。因此我们采用第二种方法。 具体步骤: a. 为每个需要传递的字符串创建可修改的副本(使用动态分配的内存)。 b. 将这些副本传递给函数。 c. 在函数调用结束后,释放这些动态分配的内存。 注意:第三个参数 context->mat_times.c_str() 同样需要处理,但错误信息中只提到前两个?实际上,所有使用c_str()返回的const char*都需要同样处理。 但是,观察参数列表: context->table_name.c_str() -> const char* context->mat_date.c_str() -> const char* context->mat_times.c_str() -> const char* sqlState -> 假设是 char* 或 char[],已经是可修改的 sqlCmd -> 同上 因此,我们需要为前三个参数创建副本。 代码修改示例: // 分配内存并复制字符串 char* table_name_copy = strdup(context->table_name.c_str()); char* mat_date_copy = strdup(context->mat_date.c_str()); char* mat_times_copy = strdump(context->mat_times.c_str()); // 检查分配是否成功 if (!table_name_copy || !mat_date_copy || !mat_times_copy) { // 处理内存分配错误 free(table_name_copy); free(mat_date_copy); free(mat_times_copy); // 错误处理,例如抛出异常或返回错误码 } // 调用函数 open_cursor_c_nhin(table_name_copy, mat_date_copy, mat_times_copy, sqlState, sqlCmd); // 释放副本内存 free(table_name_copy); free(mat_date_copy); free(mat_times_copy); 注意:strdup 不是标准C库(但广泛可用),如果环境不支持,可以用 malloc + strcpy 替代。 替代方法(使用 new 和 delete): 如果你在使用C++,可以使用new[]和delete[],但注意strdup内部使用的是malloc,所以释放要用free。为了保持一致性,我们使用C风格内存管理。 另一种C++方法(使用vector): 我们可以使用vector<char>来管理动态内存,但需要将其数据指针(&vec[0])传递给函数。注意:在C++17之前,vector的data()返回的指针是const的?不对,vector<char>的data()返回的是char*,但要注意vector必须是可修改的,并且我们需要复制字符串内容。 但是,由于函数要求的是char*,我们可以这样: std::vector<char> table_name_vec(context->table_name.c_str(), context->table_name.c_str() + context->table_name.size() + 1); // 然后使用 table_name_vec.data() 作为指针 但这样写起来比较长,不如strdup简便。 然而,在C++中更安全的方式是使用智能指针或容器,但考虑到函数调用后立即释放,我们可以接受使用strdup。 但是,如果函数内部需要修改这些字符串,而我们又不希望修改影响原字符串,那么使用副本是正确的。 注意:如果函数内部并不修改这些字符串,那么我们只是为了避免编译错误而做了额外复制,这有点浪费。但为了通过编译,这是必需的。 另外,错误信息中只提到了前两个参数的问题,但第三个同样也是const char*,所以三个都需要处理。 还有一种情况:函数参数声明为char*,但函数内部并不会修改字符串,那么我们可以进行常量性转换(去const),但这是不安全的,因为如果函数真的试图修改,会导致未定义行为(因为原字符串是只读的)。所以不建议。 因此,我们选择复制字符串的方法。 如果函数内部确实需要修改这些字符串,那么我们必须使用副本。如果不需要修改,那么我们可以尝试修改函数声明(如果可以的话),但这里假设不能修改。 具体到错误信息:invalid conversion from ‘const char*’ to ‘char*’,这是C++严格的类型检查导致的。 所以,我们按照上述方法修改调用代码。 但是,注意:sqlState和sqlCmd这两个参数已经是可修改的(根据之前的讨论),所以不需要复制。 总结步骤: 1. 为每个const char*参数创建可修改的副本(使用strdup)。 2. 调用函数,传递这些副本。 3. 释放副本。 注意:在C++中,也可以考虑使用const_cast,但强烈不推荐,因为: - 如果字符串字面量或std::string的内部缓冲区是只读的,修改会导致崩溃。 - 而且,即使当前std::string的实现返回了可修改的指针(但c_str()返回的是const,所以不应该修改),未来可能改变。 所以,安全的方法是复制。 代码示例: // 创建副本 char* table_name_copy = strdup(context->table_name.c_str()); char* mat_date_copy = strdup(context->mat_date.c_str()); char* mat_times_copy = strdup(context->mat_times.c_str()); if (table_name_copy == nullptr || mat_date_copy == nullptr || mat_times_copy == nullptr) { // 处理错误,例如: if (table_name_copy) free(table_name_copy); if (mat_date_copy) free(mat_date_copy); if (mat_times_copy) free(mat_times_copy); // 返回错误或抛出异常 } // 调用 open_cursor_c_nhin(table_name_copy, mat_date_copy, mat_times_copy, sqlState, sqlCmd); // 释放 free(table_name_copy); free(mat_date_copy); free(mat_times_copy); 注意:strdup在C99中不是标准函数,但在POSIX中定义。如果编译器不支持,可以手动实现: char* my_strdup(const char* s) { if (!s) return nullptr; size_t len = strlen(s) + 1; char* p = (char*)malloc(len); if (p) { memcpy(p, s, len); } return p; } 或者在C++中使用: char* table_name_copy = new char[context->table_name.size() + 1]; std::strcpy(table_name_copy, context->table_name.c_str()); // 然后使用delete[]释放 delete[] table_name_copy; 但这样就需要对称的new[]和delete[],而且如果使用strdup则用free,用new[]则用delete[],不要混用。 考虑到代码一致性,我建议使用strdup和free,因为简洁。 如果环境不允许strdup,那么使用new[]和delete[]也是一种选择(因为这是C++代码)。 另外,在C++中,更安全的做法是使用RAII,例如用std::unique_ptr管理内存,避免忘记释放。 例如: #include <memory> #include <cstring> // 自定义删除器 struct free_deleter { void operator()(void* p) const { free(p); } }; std::unique_ptr<char[], free_deleter> table_name_copy(strdup(context->table_name.c_str())); // 同理创建其他两个 // 检查是否分配成功 if (!table_name_copy || !mat_date_copy || !mat_times_copy) { // 处理错误 } // 调用函数,使用.get()获取原始指针 open_cursor_c_nhin(table_name_copy.get(), mat_date_copy.get(), mat_times_copy.get(), sqlState, sqlCmd); // 不需要显式释放,unique_ptr离开作用域会自动释放 但是,这样需要自定义删除器,因为strdup返回的内存需要用free释放,而unique_ptr默认使用delete。 或者,如果我们使用new[]: std::unique_ptr<char[]> table_name_copy(new char[context->table_name.size() + 1]); std::strcpy(table_name_copy.get(), context->table_name.c_str()); // 其他同理 这样就不需要自定义删除器,因为unique_ptr<char[]>默认使用delete[]。 两种方式都可以,根据项目风格选择。 考虑到简单性,如果可以使用strdup且项目允许,那么第一种方法(显式free)也可以接受,但要确保在函数返回前释放。 总结:为了安全性和避免编译错误,我们创建字符串副本,并在调用后释放。 注意:如果这些字符串非常大,复制可能会带来性能开销。如果确实有性能问题,并且确定函数内部不会修改字符串内容,那么可以尝试与第三方库的提供者联系,修改函数参数为const char*,这是最根本的解决方案。 但是,根据问题描述,我们假设无法修改第三方函数。 因此,我们采用复制字符串的方法。 现在,我们按照上述方案修改代码。 但是,错误信息中只提到了前两个参数,实际上第三个也是同样的问题,所以三个都需要处理。 最后,将调用代码中的三个c_str()参数替换为各自的副本。 </think>### 解决 'invalid conversion from ‘const char*’ to ‘char*’ 错误 #### 错误原因分析 1. **类型冲突**: - `std::string::c_str()` 返回 `const char*`(只读指针) - `open_cursor_c_nhin` 函数需要 `char*`(可写指针) - 尝试将只读指针传递给需要可写指针的函数导致类型冲突[^1] 2. **内存保护机制**: - `const char*` 指向的内存通常是只读的(如字符串常量区) - 函数试图修改该内存会导致未定义行为,编译器主动阻止[^2] #### 解决方案 ##### 方法1:创建可修改副本(推荐) ```cpp // 为每个字符串创建可修改副本 char* table_copy = new char[context->table_name.size() + 1]; char* date_copy = new char[context->mat_date.size() + 1]; char* times_copy = new char[context->mat_times.size() + 1]; // 复制内容 strcpy(table_copy, context->table_name.c_str()); strcpy(date_copy, context->mat_date.c_str()); strcpy(times_copy, context->mat_times.c_str()); // 调用函数 open_cursor_c_nhin(table_copy, date_copy, times_copy, sqlState, sqlCmd); // 释放内存 delete[] table_copy; delete[] date_copy; delete[] times_copy; ``` **优点**:安全可靠,兼容任何第三方库 **缺点**:需要手动管理内存 ##### 方法2:使用向量自动管理内存(C++11以上) ```cpp auto copy_str = [](const std::string& src) { std::vector<char> buf(src.size() + 1); std::copy(src.begin(), src.end(), buf.begin()); buf[src.size()] = '\0'; return buf; }; auto table_buf = copy_str(context->table_name); auto date_buf = copy_str(context->mat_date); auto times_buf = copy_str(context->mat_times); open_cursor_c_nhin(table_buf.data(), date_buf.data(), times_buf.data(), sqlState, sqlCmd); ``` **优点**:自动内存管理,无泄漏风险 **缺点**:需要C++11支持 ##### 方法3:修改函数声明(若可控制源码) ```cpp // 原声明 void open_cursor_c_nhin(char*, char*, char*); // 修改为 void open_cursor_c_nhin(const char*, const char*, const char*); ``` **验证原则**:如果函数内未修改这些参数,此方法最安全高效 #### 关键原理 1. **内存权限分离**: ```mermaid graph LR A[字符串常量区] -- c_str --> B[const char*] C[堆内存] -- new[] --> D[char*] D -- 可修改 --> E[函数参数] B -- 只读 --> F[编译错误] ``` 2. **类型系统保护**: - C++ 严格禁止 `const` 到非 `const` 的隐式转换 - 安全等级:$$ \text{const安全} > \text{编译错误} > \text{运行时崩溃} $$ #### 最佳实践 1. **第三方库调用**: - 优先使用方法1或2创建副本 - 使用 RAII 模式管理资源 ```cpp class StringBuffer { char* ptr; public: StringBuffer(const std::string& s) : ptr(new char[s.size() + 1]) { strcpy(ptr, s.c_str()); } ~StringBuffer() { delete[] ptr; } operator char*() { return ptr; } }; // 使用示例 open_cursor_c_nhin( StringBuffer(context->table_name), StringBuffer(context->mat_date), StringBuffer(context->mat_times), sqlState, sqlCmd ); ``` 2. **性能优化**: - 大字符串场景使用移动语义 $$ \text{O(1)} \text{ vs } \text{O(n)} $$ ```cpp // C++17 可复用字符串缓冲区 std::string table = std::move(context->table_name); open_cursor_c_nhin(table.data(), ...); ```
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