]> granicus.if.org Git - postgresql/blob - src/include/nodes/relation.h
Add a Gather executor node.
[postgresql] / src / include / nodes / relation.h
1 /*-------------------------------------------------------------------------
2  *
3  * relation.h
4  *        Definitions for planner's internal data structures.
5  *
6  *
7  * Portions Copyright (c) 1996-2015, PostgreSQL Global Development Group
8  * Portions Copyright (c) 1994, Regents of the University of California
9  *
10  * src/include/nodes/relation.h
11  *
12  *-------------------------------------------------------------------------
13  */
14 #ifndef RELATION_H
15 #define RELATION_H
16
17 #include "access/sdir.h"
18 #include "lib/stringinfo.h"
19 #include "nodes/params.h"
20 #include "nodes/parsenodes.h"
21 #include "storage/block.h"
22
23
24 /*
25  * Relids
26  *              Set of relation identifiers (indexes into the rangetable).
27  */
28 typedef Bitmapset *Relids;
29
30 /*
31  * When looking for a "cheapest path", this enum specifies whether we want
32  * cheapest startup cost or cheapest total cost.
33  */
34 typedef enum CostSelector
35 {
36         STARTUP_COST, TOTAL_COST
37 } CostSelector;
38
39 /*
40  * The cost estimate produced by cost_qual_eval() includes both a one-time
41  * (startup) cost, and a per-tuple cost.
42  */
43 typedef struct QualCost
44 {
45         Cost            startup;                /* one-time cost */
46         Cost            per_tuple;              /* per-evaluation cost */
47 } QualCost;
48
49 /*
50  * Costing aggregate function execution requires these statistics about
51  * the aggregates to be executed by a given Agg node.  Note that the costs
52  * include the execution costs of the aggregates' argument expressions as
53  * well as the aggregate functions themselves.
54  */
55 typedef struct AggClauseCosts
56 {
57         int                     numAggs;                /* total number of aggregate functions */
58         int                     numOrderedAggs; /* number w/ DISTINCT/ORDER BY/WITHIN GROUP */
59         QualCost        transCost;              /* total per-input-row execution costs */
60         Cost            finalCost;              /* total per-aggregated-row costs */
61         Size            transitionSpace;        /* space for pass-by-ref transition data */
62 } AggClauseCosts;
63
64
65 /*----------
66  * PlannerGlobal
67  *              Global information for planning/optimization
68  *
69  * PlannerGlobal holds state for an entire planner invocation; this state
70  * is shared across all levels of sub-Queries that exist in the command being
71  * planned.
72  *----------
73  */
74 typedef struct PlannerGlobal
75 {
76         NodeTag         type;
77
78         ParamListInfo boundParams;      /* Param values provided to planner() */
79
80         List       *subplans;           /* Plans for SubPlan nodes */
81
82         List       *subroots;           /* PlannerInfos for SubPlan nodes */
83
84         Bitmapset  *rewindPlanIDs;      /* indices of subplans that require REWIND */
85
86         List       *finalrtable;        /* "flat" rangetable for executor */
87
88         List       *finalrowmarks;      /* "flat" list of PlanRowMarks */
89
90         List       *resultRelations;    /* "flat" list of integer RT indexes */
91
92         List       *relationOids;       /* OIDs of relations the plan depends on */
93
94         List       *invalItems;         /* other dependencies, as PlanInvalItems */
95
96         int                     nParamExec;             /* number of PARAM_EXEC Params used */
97
98         Index           lastPHId;               /* highest PlaceHolderVar ID assigned */
99
100         Index           lastRowMarkId;  /* highest PlanRowMark ID assigned */
101
102         int                     lastPlanNodeId; /* highest plan node ID assigned */
103
104         bool            transientPlan;  /* redo plan when TransactionXmin changes? */
105
106         bool            hasRowSecurity; /* row security applied? */
107
108         bool            parallelModeOK; /* parallel mode potentially OK? */
109
110         bool            parallelModeNeeded;     /* parallel mode actually required? */
111 } PlannerGlobal;
112
113 /* macro for fetching the Plan associated with a SubPlan node */
114 #define planner_subplan_get_plan(root, subplan) \
115         ((Plan *) list_nth((root)->glob->subplans, (subplan)->plan_id - 1))
116
117
118 /*----------
119  * PlannerInfo
120  *              Per-query information for planning/optimization
121  *
122  * This struct is conventionally called "root" in all the planner routines.
123  * It holds links to all of the planner's working state, in addition to the
124  * original Query.  Note that at present the planner extensively modifies
125  * the passed-in Query data structure; someday that should stop.
126  *----------
127  */
128 typedef struct PlannerInfo
129 {
130         NodeTag         type;
131
132         Query      *parse;                      /* the Query being planned */
133
134         PlannerGlobal *glob;            /* global info for current planner run */
135
136         Index           query_level;    /* 1 at the outermost Query */
137
138         struct PlannerInfo *parent_root;        /* NULL at outermost Query */
139
140         /*
141          * plan_params contains the expressions that this query level needs to
142          * make available to a lower query level that is currently being planned.
143          * outer_params contains the paramIds of PARAM_EXEC Params that outer
144          * query levels will make available to this query level.
145          */
146         List       *plan_params;        /* list of PlannerParamItems, see below */
147         Bitmapset  *outer_params;
148
149         /*
150          * simple_rel_array holds pointers to "base rels" and "other rels" (see
151          * comments for RelOptInfo for more info).  It is indexed by rangetable
152          * index (so entry 0 is always wasted).  Entries can be NULL when an RTE
153          * does not correspond to a base relation, such as a join RTE or an
154          * unreferenced view RTE; or if the RelOptInfo hasn't been made yet.
155          */
156         struct RelOptInfo **simple_rel_array;           /* All 1-rel RelOptInfos */
157         int                     simple_rel_array_size;  /* allocated size of array */
158
159         /*
160          * simple_rte_array is the same length as simple_rel_array and holds
161          * pointers to the associated rangetable entries.  This lets us avoid
162          * rt_fetch(), which can be a bit slow once large inheritance sets have
163          * been expanded.
164          */
165         RangeTblEntry **simple_rte_array;       /* rangetable as an array */
166
167         /*
168          * all_baserels is a Relids set of all base relids (but not "other"
169          * relids) in the query; that is, the Relids identifier of the final join
170          * we need to form.  This is computed in make_one_rel, just before we
171          * start making Paths.
172          */
173         Relids          all_baserels;
174
175         /*
176          * nullable_baserels is a Relids set of base relids that are nullable by
177          * some outer join in the jointree; these are rels that are potentially
178          * nullable below the WHERE clause, SELECT targetlist, etc.  This is
179          * computed in deconstruct_jointree.
180          */
181         Relids          nullable_baserels;
182
183         /*
184          * join_rel_list is a list of all join-relation RelOptInfos we have
185          * considered in this planning run.  For small problems we just scan the
186          * list to do lookups, but when there are many join relations we build a
187          * hash table for faster lookups.  The hash table is present and valid
188          * when join_rel_hash is not NULL.  Note that we still maintain the list
189          * even when using the hash table for lookups; this simplifies life for
190          * GEQO.
191          */
192         List       *join_rel_list;      /* list of join-relation RelOptInfos */
193         struct HTAB *join_rel_hash; /* optional hashtable for join relations */
194
195         /*
196          * When doing a dynamic-programming-style join search, join_rel_level[k]
197          * is a list of all join-relation RelOptInfos of level k, and
198          * join_cur_level is the current level.  New join-relation RelOptInfos are
199          * automatically added to the join_rel_level[join_cur_level] list.
200          * join_rel_level is NULL if not in use.
201          */
202         List      **join_rel_level; /* lists of join-relation RelOptInfos */
203         int                     join_cur_level; /* index of list being extended */
204
205         List       *init_plans;         /* init SubPlans for query */
206
207         List       *cte_plan_ids;       /* per-CTE-item list of subplan IDs */
208
209         List       *multiexpr_params;           /* List of Lists of Params for
210                                                                                  * MULTIEXPR subquery outputs */
211
212         List       *eq_classes;         /* list of active EquivalenceClasses */
213
214         List       *canon_pathkeys; /* list of "canonical" PathKeys */
215
216         List       *left_join_clauses;          /* list of RestrictInfos for
217                                                                                  * mergejoinable outer join clauses
218                                                                                  * w/nonnullable var on left */
219
220         List       *right_join_clauses;         /* list of RestrictInfos for
221                                                                                  * mergejoinable outer join clauses
222                                                                                  * w/nonnullable var on right */
223
224         List       *full_join_clauses;          /* list of RestrictInfos for
225                                                                                  * mergejoinable full join clauses */
226
227         List       *join_info_list; /* list of SpecialJoinInfos */
228
229         List       *lateral_info_list;          /* list of LateralJoinInfos */
230
231         List       *append_rel_list;    /* list of AppendRelInfos */
232
233         List       *rowMarks;           /* list of PlanRowMarks */
234
235         List       *placeholder_list;           /* list of PlaceHolderInfos */
236
237         List       *query_pathkeys; /* desired pathkeys for query_planner(), and
238                                                                  * actual pathkeys after planning */
239
240         List       *group_pathkeys; /* groupClause pathkeys, if any */
241         List       *window_pathkeys;    /* pathkeys of bottom window, if any */
242         List       *distinct_pathkeys;          /* distinctClause pathkeys, if any */
243         List       *sort_pathkeys;      /* sortClause pathkeys, if any */
244
245         List       *minmax_aggs;        /* List of MinMaxAggInfos */
246
247         List       *initial_rels;       /* RelOptInfos we are now trying to join */
248
249         MemoryContext planner_cxt;      /* context holding PlannerInfo */
250
251         double          total_table_pages;              /* # of pages in all tables of query */
252
253         double          tuple_fraction; /* tuple_fraction passed to query_planner */
254         double          limit_tuples;   /* limit_tuples passed to query_planner */
255
256         bool            hasInheritedTarget;             /* true if parse->resultRelation is an
257                                                                                  * inheritance child rel */
258         bool            hasJoinRTEs;    /* true if any RTEs are RTE_JOIN kind */
259         bool            hasLateralRTEs; /* true if any RTEs are marked LATERAL */
260         bool            hasDeletedRTEs; /* true if any RTE was deleted from jointree */
261         bool            hasHavingQual;  /* true if havingQual was non-null */
262         bool            hasPseudoConstantQuals; /* true if any RestrictInfo has
263                                                                                  * pseudoconstant = true */
264         bool            hasRecursion;   /* true if planning a recursive WITH item */
265
266         /* These fields are used only when hasRecursion is true: */
267         int                     wt_param_id;    /* PARAM_EXEC ID for the work table */
268         struct Plan *non_recursive_plan;        /* plan for non-recursive term */
269
270         /* These fields are workspace for createplan.c */
271         Relids          curOuterRels;   /* outer rels above current node */
272         List       *curOuterParams; /* not-yet-assigned NestLoopParams */
273
274         /* optional private data for join_search_hook, e.g., GEQO */
275         void       *join_search_private;
276
277         /* for GroupingFunc fixup in setrefs */
278         AttrNumber *grouping_map;
279 } PlannerInfo;
280
281
282 /*
283  * In places where it's known that simple_rte_array[] must have been prepared
284  * already, we just index into it to fetch RTEs.  In code that might be
285  * executed before or after entering query_planner(), use this macro.
286  */
287 #define planner_rt_fetch(rti, root) \
288         ((root)->simple_rte_array ? (root)->simple_rte_array[rti] : \
289          rt_fetch(rti, (root)->parse->rtable))
290
291
292 /*----------
293  * RelOptInfo
294  *              Per-relation information for planning/optimization
295  *
296  * For planning purposes, a "base rel" is either a plain relation (a table)
297  * or the output of a sub-SELECT or function that appears in the range table.
298  * In either case it is uniquely identified by an RT index.  A "joinrel"
299  * is the joining of two or more base rels.  A joinrel is identified by
300  * the set of RT indexes for its component baserels.  We create RelOptInfo
301  * nodes for each baserel and joinrel, and store them in the PlannerInfo's
302  * simple_rel_array and join_rel_list respectively.
303  *
304  * Note that there is only one joinrel for any given set of component
305  * baserels, no matter what order we assemble them in; so an unordered
306  * set is the right datatype to identify it with.
307  *
308  * We also have "other rels", which are like base rels in that they refer to
309  * single RT indexes; but they are not part of the join tree, and are given
310  * a different RelOptKind to identify them.  Lastly, there is a RelOptKind
311  * for "dead" relations, which are base rels that we have proven we don't
312  * need to join after all.
313  *
314  * Currently the only kind of otherrels are those made for member relations
315  * of an "append relation", that is an inheritance set or UNION ALL subquery.
316  * An append relation has a parent RTE that is a base rel, which represents
317  * the entire append relation.  The member RTEs are otherrels.  The parent
318  * is present in the query join tree but the members are not.  The member
319  * RTEs and otherrels are used to plan the scans of the individual tables or
320  * subqueries of the append set; then the parent baserel is given Append
321  * and/or MergeAppend paths comprising the best paths for the individual
322  * member rels.  (See comments for AppendRelInfo for more information.)
323  *
324  * At one time we also made otherrels to represent join RTEs, for use in
325  * handling join alias Vars.  Currently this is not needed because all join
326  * alias Vars are expanded to non-aliased form during preprocess_expression.
327  *
328  * Parts of this data structure are specific to various scan and join
329  * mechanisms.  It didn't seem worth creating new node types for them.
330  *
331  *              relids - Set of base-relation identifiers; it is a base relation
332  *                              if there is just one, a join relation if more than one
333  *              rows - estimated number of tuples in the relation after restriction
334  *                         clauses have been applied (ie, output rows of a plan for it)
335  *              width - avg. number of bytes per tuple in the relation after the
336  *                              appropriate projections have been done (ie, output width)
337  *              consider_startup - true if there is any value in keeping plain paths for
338  *                                                 this rel on the basis of having cheap startup cost
339  *              consider_param_startup - the same for parameterized paths
340  *              reltargetlist - List of Var and PlaceHolderVar nodes for the values
341  *                                              we need to output from this relation.
342  *                                              List is in no particular order, but all rels of an
343  *                                              appendrel set must use corresponding orders.
344  *                                              NOTE: in an appendrel child relation, may contain
345  *                                              arbitrary expressions pulled up from a subquery!
346  *              pathlist - List of Path nodes, one for each potentially useful
347  *                                 method of generating the relation
348  *              ppilist - ParamPathInfo nodes for parameterized Paths, if any
349  *              cheapest_startup_path - the pathlist member with lowest startup cost
350  *                      (regardless of ordering) among the unparameterized paths;
351  *                      or NULL if there is no unparameterized path
352  *              cheapest_total_path - the pathlist member with lowest total cost
353  *                      (regardless of ordering) among the unparameterized paths;
354  *                      or if there is no unparameterized path, the path with lowest
355  *                      total cost among the paths with minimum parameterization
356  *              cheapest_unique_path - for caching cheapest path to produce unique
357  *                      (no duplicates) output from relation; NULL if not yet requested
358  *              cheapest_parameterized_paths - best paths for their parameterizations;
359  *                      always includes cheapest_total_path, even if that's unparameterized
360  *
361  * If the relation is a base relation it will have these fields set:
362  *
363  *              relid - RTE index (this is redundant with the relids field, but
364  *                              is provided for convenience of access)
365  *              rtekind - distinguishes plain relation, subquery, or function RTE
366  *              min_attr, max_attr - range of valid AttrNumbers for rel
367  *              attr_needed - array of bitmapsets indicating the highest joinrel
368  *                              in which each attribute is needed; if bit 0 is set then
369  *                              the attribute is needed as part of final targetlist
370  *              attr_widths - cache space for per-attribute width estimates;
371  *                                        zero means not computed yet
372  *              lateral_vars - lateral cross-references of rel, if any (list of
373  *                                         Vars and PlaceHolderVars)
374  *              lateral_relids - required outer rels for LATERAL, as a Relids set
375  *                                               (for child rels this can be more than lateral_vars)
376  *              lateral_referencers - relids of rels that reference this one laterally
377  *              indexlist - list of IndexOptInfo nodes for relation's indexes
378  *                                      (always NIL if it's not a table)
379  *              pages - number of disk pages in relation (zero if not a table)
380  *              tuples - number of tuples in relation (not considering restrictions)
381  *              allvisfrac - fraction of disk pages that are marked all-visible
382  *              subplan - plan for subquery (NULL if it's not a subquery)
383  *              subroot - PlannerInfo for subquery (NULL if it's not a subquery)
384  *              subplan_params - list of PlannerParamItems to be passed to subquery
385  *
386  *              Note: for a subquery, tuples, subplan, subroot are not set immediately
387  *              upon creation of the RelOptInfo object; they are filled in when
388  *              set_subquery_pathlist processes the object.
389  *
390  *              For otherrels that are appendrel members, these fields are filled
391  *              in just as for a baserel.
392  *
393  * If the relation is either a foreign table or a join of foreign tables that
394  * all belong to the same foreign server, these fields will be set:
395  *
396  *              serverid - OID of foreign server, if foreign table (else InvalidOid)
397  *              fdwroutine - function hooks for FDW, if foreign table (else NULL)
398  *              fdw_private - private state for FDW, if foreign table (else NULL)
399  *
400  * The presence of the remaining fields depends on the restrictions
401  * and joins that the relation participates in:
402  *
403  *              baserestrictinfo - List of RestrictInfo nodes, containing info about
404  *                                      each non-join qualification clause in which this relation
405  *                                      participates (only used for base rels)
406  *              baserestrictcost - Estimated cost of evaluating the baserestrictinfo
407  *                                      clauses at a single tuple (only used for base rels)
408  *              joininfo  - List of RestrictInfo nodes, containing info about each
409  *                                      join clause in which this relation participates (but
410  *                                      note this excludes clauses that might be derivable from
411  *                                      EquivalenceClasses)
412  *              has_eclass_joins - flag that EquivalenceClass joins are possible
413  *
414  * Note: Keeping a restrictinfo list in the RelOptInfo is useful only for
415  * base rels, because for a join rel the set of clauses that are treated as
416  * restrict clauses varies depending on which sub-relations we choose to join.
417  * (For example, in a 3-base-rel join, a clause relating rels 1 and 2 must be
418  * treated as a restrictclause if we join {1} and {2 3} to make {1 2 3}; but
419  * if we join {1 2} and {3} then that clause will be a restrictclause in {1 2}
420  * and should not be processed again at the level of {1 2 3}.)  Therefore,
421  * the restrictinfo list in the join case appears in individual JoinPaths
422  * (field joinrestrictinfo), not in the parent relation.  But it's OK for
423  * the RelOptInfo to store the joininfo list, because that is the same
424  * for a given rel no matter how we form it.
425  *
426  * We store baserestrictcost in the RelOptInfo (for base relations) because
427  * we know we will need it at least once (to price the sequential scan)
428  * and may need it multiple times to price index scans.
429  *----------
430  */
431 typedef enum RelOptKind
432 {
433         RELOPT_BASEREL,
434         RELOPT_JOINREL,
435         RELOPT_OTHER_MEMBER_REL,
436         RELOPT_DEADREL
437 } RelOptKind;
438
439 typedef struct RelOptInfo
440 {
441         NodeTag         type;
442
443         RelOptKind      reloptkind;
444
445         /* all relations included in this RelOptInfo */
446         Relids          relids;                 /* set of base relids (rangetable indexes) */
447
448         /* size estimates generated by planner */
449         double          rows;                   /* estimated number of result tuples */
450         int                     width;                  /* estimated avg width of result tuples */
451
452         /* per-relation planner control flags */
453         bool            consider_startup;               /* keep cheap-startup-cost paths? */
454         bool            consider_param_startup; /* ditto, for parameterized paths? */
455
456         /* materialization information */
457         List       *reltargetlist;      /* Vars to be output by scan of relation */
458         List       *pathlist;           /* Path structures */
459         List       *ppilist;            /* ParamPathInfos used in pathlist */
460         struct Path *cheapest_startup_path;
461         struct Path *cheapest_total_path;
462         struct Path *cheapest_unique_path;
463         List       *cheapest_parameterized_paths;
464
465         /* information about a base rel (not set for join rels!) */
466         Index           relid;
467         Oid                     reltablespace;  /* containing tablespace */
468         RTEKind         rtekind;                /* RELATION, SUBQUERY, or FUNCTION */
469         AttrNumber      min_attr;               /* smallest attrno of rel (often <0) */
470         AttrNumber      max_attr;               /* largest attrno of rel */
471         Relids     *attr_needed;        /* array indexed [min_attr .. max_attr] */
472         int32      *attr_widths;        /* array indexed [min_attr .. max_attr] */
473         List       *lateral_vars;       /* LATERAL Vars and PHVs referenced by rel */
474         Relids          lateral_relids; /* minimum parameterization of rel */
475         Relids          lateral_referencers;    /* rels that reference me laterally */
476         List       *indexlist;          /* list of IndexOptInfo */
477         BlockNumber pages;                      /* size estimates derived from pg_class */
478         double          tuples;
479         double          allvisfrac;
480         /* use "struct Plan" to avoid including plannodes.h here */
481         struct Plan *subplan;           /* if subquery */
482         PlannerInfo *subroot;           /* if subquery */
483         List       *subplan_params; /* if subquery */
484
485         /* Information about foreign tables and foreign joins */
486         Oid                     serverid;               /* identifies server for the table or join */
487         /* use "struct FdwRoutine" to avoid including fdwapi.h here */
488         struct FdwRoutine *fdwroutine;
489         void       *fdw_private;
490
491         /* used by various scans and joins: */
492         List       *baserestrictinfo;           /* RestrictInfo structures (if base
493                                                                                  * rel) */
494         QualCost        baserestrictcost;               /* cost of evaluating the above */
495         List       *joininfo;           /* RestrictInfo structures for join clauses
496                                                                  * involving this rel */
497         bool            has_eclass_joins;               /* T means joininfo is incomplete */
498 } RelOptInfo;
499
500 /*
501  * IndexOptInfo
502  *              Per-index information for planning/optimization
503  *
504  *              indexkeys[], indexcollations[], opfamily[], and opcintype[]
505  *              each have ncolumns entries.
506  *
507  *              sortopfamily[], reverse_sort[], and nulls_first[] likewise have
508  *              ncolumns entries, if the index is ordered; but if it is unordered,
509  *              those pointers are NULL.
510  *
511  *              Zeroes in the indexkeys[] array indicate index columns that are
512  *              expressions; there is one element in indexprs for each such column.
513  *
514  *              For an ordered index, reverse_sort[] and nulls_first[] describe the
515  *              sort ordering of a forward indexscan; we can also consider a backward
516  *              indexscan, which will generate the reverse ordering.
517  *
518  *              The indexprs and indpred expressions have been run through
519  *              prepqual.c and eval_const_expressions() for ease of matching to
520  *              WHERE clauses. indpred is in implicit-AND form.
521  *
522  *              indextlist is a TargetEntry list representing the index columns.
523  *              It provides an equivalent base-relation Var for each simple column,
524  *              and links to the matching indexprs element for each expression column.
525  */
526 typedef struct IndexOptInfo
527 {
528         NodeTag         type;
529
530         Oid                     indexoid;               /* OID of the index relation */
531         Oid                     reltablespace;  /* tablespace of index (not table) */
532         RelOptInfo *rel;                        /* back-link to index's table */
533
534         /* index-size statistics (from pg_class and elsewhere) */
535         BlockNumber pages;                      /* number of disk pages in index */
536         double          tuples;                 /* number of index tuples in index */
537         int                     tree_height;    /* index tree height, or -1 if unknown */
538
539         /* index descriptor information */
540         int                     ncolumns;               /* number of columns in index */
541         int                *indexkeys;          /* column numbers of index's keys, or 0 */
542         Oid                *indexcollations;    /* OIDs of collations of index columns */
543         Oid                *opfamily;           /* OIDs of operator families for columns */
544         Oid                *opcintype;          /* OIDs of opclass declared input data types */
545         Oid                *sortopfamily;       /* OIDs of btree opfamilies, if orderable */
546         bool       *reverse_sort;       /* is sort order descending? */
547         bool       *nulls_first;        /* do NULLs come first in the sort order? */
548         bool       *canreturn;          /* which index cols can be returned in an
549                                                                  * index-only scan? */
550         Oid                     relam;                  /* OID of the access method (in pg_am) */
551
552         RegProcedure amcostestimate;    /* OID of the access method's cost fcn */
553
554         List       *indexprs;           /* expressions for non-simple index columns */
555         List       *indpred;            /* predicate if a partial index, else NIL */
556
557         List       *indextlist;         /* targetlist representing index columns */
558
559         bool            predOK;                 /* true if predicate matches query */
560         bool            unique;                 /* true if a unique index */
561         bool            immediate;              /* is uniqueness enforced immediately? */
562         bool            hypothetical;   /* true if index doesn't really exist */
563         bool            amcanorderbyop; /* does AM support order by operator result? */
564         bool            amoptionalkey;  /* can query omit key for the first column? */
565         bool            amsearcharray;  /* can AM handle ScalarArrayOpExpr quals? */
566         bool            amsearchnulls;  /* can AM search for NULL/NOT NULL entries? */
567         bool            amhasgettuple;  /* does AM have amgettuple interface? */
568         bool            amhasgetbitmap; /* does AM have amgetbitmap interface? */
569 } IndexOptInfo;
570
571
572 /*
573  * EquivalenceClasses
574  *
575  * Whenever we can determine that a mergejoinable equality clause A = B is
576  * not delayed by any outer join, we create an EquivalenceClass containing
577  * the expressions A and B to record this knowledge.  If we later find another
578  * equivalence B = C, we add C to the existing EquivalenceClass; this may
579  * require merging two existing EquivalenceClasses.  At the end of the qual
580  * distribution process, we have sets of values that are known all transitively
581  * equal to each other, where "equal" is according to the rules of the btree
582  * operator family(s) shown in ec_opfamilies, as well as the collation shown
583  * by ec_collation.  (We restrict an EC to contain only equalities whose
584  * operators belong to the same set of opfamilies.  This could probably be
585  * relaxed, but for now it's not worth the trouble, since nearly all equality
586  * operators belong to only one btree opclass anyway.  Similarly, we suppose
587  * that all or none of the input datatypes are collatable, so that a single
588  * collation value is sufficient.)
589  *
590  * We also use EquivalenceClasses as the base structure for PathKeys, letting
591  * us represent knowledge about different sort orderings being equivalent.
592  * Since every PathKey must reference an EquivalenceClass, we will end up
593  * with single-member EquivalenceClasses whenever a sort key expression has
594  * not been equivalenced to anything else.  It is also possible that such an
595  * EquivalenceClass will contain a volatile expression ("ORDER BY random()"),
596  * which is a case that can't arise otherwise since clauses containing
597  * volatile functions are never considered mergejoinable.  We mark such
598  * EquivalenceClasses specially to prevent them from being merged with
599  * ordinary EquivalenceClasses.  Also, for volatile expressions we have
600  * to be careful to match the EquivalenceClass to the correct targetlist
601  * entry: consider SELECT random() AS a, random() AS b ... ORDER BY b,a.
602  * So we record the SortGroupRef of the originating sort clause.
603  *
604  * We allow equality clauses appearing below the nullable side of an outer join
605  * to form EquivalenceClasses, but these have a slightly different meaning:
606  * the included values might be all NULL rather than all the same non-null
607  * values.  See src/backend/optimizer/README for more on that point.
608  *
609  * NB: if ec_merged isn't NULL, this class has been merged into another, and
610  * should be ignored in favor of using the pointed-to class.
611  */
612 typedef struct EquivalenceClass
613 {
614         NodeTag         type;
615
616         List       *ec_opfamilies;      /* btree operator family OIDs */
617         Oid                     ec_collation;   /* collation, if datatypes are collatable */
618         List       *ec_members;         /* list of EquivalenceMembers */
619         List       *ec_sources;         /* list of generating RestrictInfos */
620         List       *ec_derives;         /* list of derived RestrictInfos */
621         Relids          ec_relids;              /* all relids appearing in ec_members, except
622                                                                  * for child members (see below) */
623         bool            ec_has_const;   /* any pseudoconstants in ec_members? */
624         bool            ec_has_volatile;        /* the (sole) member is a volatile expr */
625         bool            ec_below_outer_join;    /* equivalence applies below an OJ */
626         bool            ec_broken;              /* failed to generate needed clauses? */
627         Index           ec_sortref;             /* originating sortclause label, or 0 */
628         struct EquivalenceClass *ec_merged; /* set if merged into another EC */
629 } EquivalenceClass;
630
631 /*
632  * If an EC contains a const and isn't below-outer-join, any PathKey depending
633  * on it must be redundant, since there's only one possible value of the key.
634  */
635 #define EC_MUST_BE_REDUNDANT(eclass)  \
636         ((eclass)->ec_has_const && !(eclass)->ec_below_outer_join)
637
638 /*
639  * EquivalenceMember - one member expression of an EquivalenceClass
640  *
641  * em_is_child signifies that this element was built by transposing a member
642  * for an appendrel parent relation to represent the corresponding expression
643  * for an appendrel child.  These members are used for determining the
644  * pathkeys of scans on the child relation and for explicitly sorting the
645  * child when necessary to build a MergeAppend path for the whole appendrel
646  * tree.  An em_is_child member has no impact on the properties of the EC as a
647  * whole; in particular the EC's ec_relids field does NOT include the child
648  * relation.  An em_is_child member should never be marked em_is_const nor
649  * cause ec_has_const or ec_has_volatile to be set, either.  Thus, em_is_child
650  * members are not really full-fledged members of the EC, but just reflections
651  * or doppelgangers of real members.  Most operations on EquivalenceClasses
652  * should ignore em_is_child members, and those that don't should test
653  * em_relids to make sure they only consider relevant members.
654  *
655  * em_datatype is usually the same as exprType(em_expr), but can be
656  * different when dealing with a binary-compatible opfamily; in particular
657  * anyarray_ops would never work without this.  Use em_datatype when
658  * looking up a specific btree operator to work with this expression.
659  */
660 typedef struct EquivalenceMember
661 {
662         NodeTag         type;
663
664         Expr       *em_expr;            /* the expression represented */
665         Relids          em_relids;              /* all relids appearing in em_expr */
666         Relids          em_nullable_relids;             /* nullable by lower outer joins */
667         bool            em_is_const;    /* expression is pseudoconstant? */
668         bool            em_is_child;    /* derived version for a child relation? */
669         Oid                     em_datatype;    /* the "nominal type" used by the opfamily */
670 } EquivalenceMember;
671
672 /*
673  * PathKeys
674  *
675  * The sort ordering of a path is represented by a list of PathKey nodes.
676  * An empty list implies no known ordering.  Otherwise the first item
677  * represents the primary sort key, the second the first secondary sort key,
678  * etc.  The value being sorted is represented by linking to an
679  * EquivalenceClass containing that value and including pk_opfamily among its
680  * ec_opfamilies.  The EquivalenceClass tells which collation to use, too.
681  * This is a convenient method because it makes it trivial to detect
682  * equivalent and closely-related orderings. (See optimizer/README for more
683  * information.)
684  *
685  * Note: pk_strategy is either BTLessStrategyNumber (for ASC) or
686  * BTGreaterStrategyNumber (for DESC).  We assume that all ordering-capable
687  * index types will use btree-compatible strategy numbers.
688  */
689 typedef struct PathKey
690 {
691         NodeTag         type;
692
693         EquivalenceClass *pk_eclass;    /* the value that is ordered */
694         Oid                     pk_opfamily;    /* btree opfamily defining the ordering */
695         int                     pk_strategy;    /* sort direction (ASC or DESC) */
696         bool            pk_nulls_first; /* do NULLs come before normal values? */
697 } PathKey;
698
699
700 /*
701  * ParamPathInfo
702  *
703  * All parameterized paths for a given relation with given required outer rels
704  * link to a single ParamPathInfo, which stores common information such as
705  * the estimated rowcount for this parameterization.  We do this partly to
706  * avoid recalculations, but mostly to ensure that the estimated rowcount
707  * is in fact the same for every such path.
708  *
709  * Note: ppi_clauses is only used in ParamPathInfos for base relation paths;
710  * in join cases it's NIL because the set of relevant clauses varies depending
711  * on how the join is formed.  The relevant clauses will appear in each
712  * parameterized join path's joinrestrictinfo list, instead.
713  */
714 typedef struct ParamPathInfo
715 {
716         NodeTag         type;
717
718         Relids          ppi_req_outer;  /* rels supplying parameters used by path */
719         double          ppi_rows;               /* estimated number of result tuples */
720         List       *ppi_clauses;        /* join clauses available from outer rels */
721 } ParamPathInfo;
722
723
724 /*
725  * Type "Path" is used as-is for sequential-scan paths, as well as some other
726  * simple plan types that we don't need any extra information in the path for.
727  * For other path types it is the first component of a larger struct.
728  *
729  * "pathtype" is the NodeTag of the Plan node we could build from this Path.
730  * It is partially redundant with the Path's NodeTag, but allows us to use
731  * the same Path type for multiple Plan types when there is no need to
732  * distinguish the Plan type during path processing.
733  *
734  * "param_info", if not NULL, links to a ParamPathInfo that identifies outer
735  * relation(s) that provide parameter values to each scan of this path.
736  * That means this path can only be joined to those rels by means of nestloop
737  * joins with this path on the inside.  Also note that a parameterized path
738  * is responsible for testing all "movable" joinclauses involving this rel
739  * and the specified outer rel(s).
740  *
741  * "rows" is the same as parent->rows in simple paths, but in parameterized
742  * paths and UniquePaths it can be less than parent->rows, reflecting the
743  * fact that we've filtered by extra join conditions or removed duplicates.
744  *
745  * "pathkeys" is a List of PathKey nodes (see above), describing the sort
746  * ordering of the path's output rows.
747  */
748 typedef struct Path
749 {
750         NodeTag         type;
751
752         NodeTag         pathtype;               /* tag identifying scan/join method */
753
754         RelOptInfo *parent;                     /* the relation this path can build */
755         ParamPathInfo *param_info;      /* parameterization info, or NULL if none */
756
757         /* estimated size/costs for path (see costsize.c for more info) */
758         double          rows;                   /* estimated number of result tuples */
759         Cost            startup_cost;   /* cost expended before fetching any tuples */
760         Cost            total_cost;             /* total cost (assuming all tuples fetched) */
761
762         List       *pathkeys;           /* sort ordering of path's output */
763         /* pathkeys is a List of PathKey nodes; see above */
764 } Path;
765
766 /* Macro for extracting a path's parameterization relids; beware double eval */
767 #define PATH_REQ_OUTER(path)  \
768         ((path)->param_info ? (path)->param_info->ppi_req_outer : (Relids) NULL)
769
770 /*----------
771  * IndexPath represents an index scan over a single index.
772  *
773  * This struct is used for both regular indexscans and index-only scans;
774  * path.pathtype is T_IndexScan or T_IndexOnlyScan to show which is meant.
775  *
776  * 'indexinfo' is the index to be scanned.
777  *
778  * 'indexclauses' is a list of index qualification clauses, with implicit
779  * AND semantics across the list.  Each clause is a RestrictInfo node from
780  * the query's WHERE or JOIN conditions.  An empty list implies a full
781  * index scan.
782  *
783  * 'indexquals' has the same structure as 'indexclauses', but it contains
784  * the actual index qual conditions that can be used with the index.
785  * In simple cases this is identical to 'indexclauses', but when special
786  * indexable operators appear in 'indexclauses', they are replaced by the
787  * derived indexscannable conditions in 'indexquals'.
788  *
789  * 'indexqualcols' is an integer list of index column numbers (zero-based)
790  * of the same length as 'indexquals', showing which index column each qual
791  * is meant to be used with.  'indexquals' is required to be ordered by
792  * index column, so 'indexqualcols' must form a nondecreasing sequence.
793  * (The order of multiple quals for the same index column is unspecified.)
794  *
795  * 'indexorderbys', if not NIL, is a list of ORDER BY expressions that have
796  * been found to be usable as ordering operators for an amcanorderbyop index.
797  * The list must match the path's pathkeys, ie, one expression per pathkey
798  * in the same order.  These are not RestrictInfos, just bare expressions,
799  * since they generally won't yield booleans.  Also, unlike the case for
800  * quals, it's guaranteed that each expression has the index key on the left
801  * side of the operator.
802  *
803  * 'indexorderbycols' is an integer list of index column numbers (zero-based)
804  * of the same length as 'indexorderbys', showing which index column each
805  * ORDER BY expression is meant to be used with.  (There is no restriction
806  * on which index column each ORDER BY can be used with.)
807  *
808  * 'indexscandir' is one of:
809  *              ForwardScanDirection: forward scan of an ordered index
810  *              BackwardScanDirection: backward scan of an ordered index
811  *              NoMovementScanDirection: scan of an unordered index, or don't care
812  * (The executor doesn't care whether it gets ForwardScanDirection or
813  * NoMovementScanDirection for an indexscan, but the planner wants to
814  * distinguish ordered from unordered indexes for building pathkeys.)
815  *
816  * 'indextotalcost' and 'indexselectivity' are saved in the IndexPath so that
817  * we need not recompute them when considering using the same index in a
818  * bitmap index/heap scan (see BitmapHeapPath).  The costs of the IndexPath
819  * itself represent the costs of an IndexScan or IndexOnlyScan plan type.
820  *----------
821  */
822 typedef struct IndexPath
823 {
824         Path            path;
825         IndexOptInfo *indexinfo;
826         List       *indexclauses;
827         List       *indexquals;
828         List       *indexqualcols;
829         List       *indexorderbys;
830         List       *indexorderbycols;
831         ScanDirection indexscandir;
832         Cost            indextotalcost;
833         Selectivity indexselectivity;
834 } IndexPath;
835
836 /*
837  * BitmapHeapPath represents one or more indexscans that generate TID bitmaps
838  * instead of directly accessing the heap, followed by AND/OR combinations
839  * to produce a single bitmap, followed by a heap scan that uses the bitmap.
840  * Note that the output is always considered unordered, since it will come
841  * out in physical heap order no matter what the underlying indexes did.
842  *
843  * The individual indexscans are represented by IndexPath nodes, and any
844  * logic on top of them is represented by a tree of BitmapAndPath and
845  * BitmapOrPath nodes.  Notice that we can use the same IndexPath node both
846  * to represent a regular (or index-only) index scan plan, and as the child
847  * of a BitmapHeapPath that represents scanning the same index using a
848  * BitmapIndexScan.  The startup_cost and total_cost figures of an IndexPath
849  * always represent the costs to use it as a regular (or index-only)
850  * IndexScan.  The costs of a BitmapIndexScan can be computed using the
851  * IndexPath's indextotalcost and indexselectivity.
852  */
853 typedef struct BitmapHeapPath
854 {
855         Path            path;
856         Path       *bitmapqual;         /* IndexPath, BitmapAndPath, BitmapOrPath */
857 } BitmapHeapPath;
858
859 /*
860  * BitmapAndPath represents a BitmapAnd plan node; it can only appear as
861  * part of the substructure of a BitmapHeapPath.  The Path structure is
862  * a bit more heavyweight than we really need for this, but for simplicity
863  * we make it a derivative of Path anyway.
864  */
865 typedef struct BitmapAndPath
866 {
867         Path            path;
868         List       *bitmapquals;        /* IndexPaths and BitmapOrPaths */
869         Selectivity bitmapselectivity;
870 } BitmapAndPath;
871
872 /*
873  * BitmapOrPath represents a BitmapOr plan node; it can only appear as
874  * part of the substructure of a BitmapHeapPath.  The Path structure is
875  * a bit more heavyweight than we really need for this, but for simplicity
876  * we make it a derivative of Path anyway.
877  */
878 typedef struct BitmapOrPath
879 {
880         Path            path;
881         List       *bitmapquals;        /* IndexPaths and BitmapAndPaths */
882         Selectivity bitmapselectivity;
883 } BitmapOrPath;
884
885 /*
886  * TidPath represents a scan by TID
887  *
888  * tidquals is an implicitly OR'ed list of qual expressions of the form
889  * "CTID = pseudoconstant" or "CTID = ANY(pseudoconstant_array)".
890  * Note they are bare expressions, not RestrictInfos.
891  */
892 typedef struct TidPath
893 {
894         Path            path;
895         List       *tidquals;           /* qual(s) involving CTID = something */
896 } TidPath;
897
898 /*
899  * ForeignPath represents a potential scan of a foreign table
900  *
901  * fdw_private stores FDW private data about the scan.  While fdw_private is
902  * not actually touched by the core code during normal operations, it's
903  * generally a good idea to use a representation that can be dumped by
904  * nodeToString(), so that you can examine the structure during debugging
905  * with tools like pprint().
906  */
907 typedef struct ForeignPath
908 {
909         Path            path;
910         List       *fdw_private;
911 } ForeignPath;
912
913 /*
914  * CustomPath represents a table scan done by some out-of-core extension.
915  *
916  * We provide a set of hooks here - which the provider must take care to set
917  * up correctly - to allow extensions to supply their own methods of scanning
918  * a relation.  For example, a provider might provide GPU acceleration, a
919  * cache-based scan, or some other kind of logic we haven't dreamed up yet.
920  *
921  * CustomPaths can be injected into the planning process for a relation by
922  * set_rel_pathlist_hook functions.
923  *
924  * Core code must avoid assuming that the CustomPath is only as large as
925  * the structure declared here; providers are allowed to make it the first
926  * element in a larger structure.  (Since the planner never copies Paths,
927  * this doesn't add any complication.)  However, for consistency with the
928  * FDW case, we provide a "custom_private" field in CustomPath; providers
929  * may prefer to use that rather than define another struct type.
930  */
931 struct CustomPath;
932
933 #define CUSTOMPATH_SUPPORT_BACKWARD_SCAN        0x0001
934 #define CUSTOMPATH_SUPPORT_MARK_RESTORE         0x0002
935
936 typedef struct CustomPathMethods
937 {
938         const char *CustomName;
939
940         /* Convert Path to a Plan */
941         struct Plan *(*PlanCustomPath) (PlannerInfo *root,
942                                                                                                 RelOptInfo *rel,
943                                                                                                 struct CustomPath *best_path,
944                                                                                                 List *tlist,
945                                                                                                 List *clauses,
946                                                                                                 List *custom_plans);
947         /* Optional: print additional fields besides "private" */
948         void            (*TextOutCustomPath) (StringInfo str,
949                                                                                           const struct CustomPath *node);
950 } CustomPathMethods;
951
952 typedef struct CustomPath
953 {
954         Path            path;
955         uint32          flags;                  /* mask of CUSTOMPATH_* flags, see above */
956         List       *custom_paths;       /* list of child Path nodes, if any */
957         List       *custom_private;
958         const CustomPathMethods *methods;
959 } CustomPath;
960
961 /*
962  * AppendPath represents an Append plan, ie, successive execution of
963  * several member plans.
964  *
965  * Note: it is possible for "subpaths" to contain only one, or even no,
966  * elements.  These cases are optimized during create_append_plan.
967  * In particular, an AppendPath with no subpaths is a "dummy" path that
968  * is created to represent the case that a relation is provably empty.
969  */
970 typedef struct AppendPath
971 {
972         Path            path;
973         List       *subpaths;           /* list of component Paths */
974 } AppendPath;
975
976 #define IS_DUMMY_PATH(p) \
977         (IsA((p), AppendPath) && ((AppendPath *) (p))->subpaths == NIL)
978
979 /* A relation that's been proven empty will have one path that is dummy */
980 #define IS_DUMMY_REL(r) \
981         ((r)->cheapest_total_path != NULL && \
982          IS_DUMMY_PATH((r)->cheapest_total_path))
983
984 /*
985  * MergeAppendPath represents a MergeAppend plan, ie, the merging of sorted
986  * results from several member plans to produce similarly-sorted output.
987  */
988 typedef struct MergeAppendPath
989 {
990         Path            path;
991         List       *subpaths;           /* list of component Paths */
992         double          limit_tuples;   /* hard limit on output tuples, or -1 */
993 } MergeAppendPath;
994
995 /*
996  * ResultPath represents use of a Result plan node to compute a variable-free
997  * targetlist with no underlying tables (a "SELECT expressions" query).
998  * The query could have a WHERE clause, too, represented by "quals".
999  *
1000  * Note that quals is a list of bare clauses, not RestrictInfos.
1001  */
1002 typedef struct ResultPath
1003 {
1004         Path            path;
1005         List       *quals;
1006 } ResultPath;
1007
1008 /*
1009  * MaterialPath represents use of a Material plan node, i.e., caching of
1010  * the output of its subpath.  This is used when the subpath is expensive
1011  * and needs to be scanned repeatedly, or when we need mark/restore ability
1012  * and the subpath doesn't have it.
1013  */
1014 typedef struct MaterialPath
1015 {
1016         Path            path;
1017         Path       *subpath;
1018 } MaterialPath;
1019
1020 /*
1021  * UniquePath represents elimination of distinct rows from the output of
1022  * its subpath.
1023  *
1024  * This is unlike the other Path nodes in that it can actually generate
1025  * different plans: either hash-based or sort-based implementation, or a
1026  * no-op if the input path can be proven distinct already.  The decision
1027  * is sufficiently localized that it's not worth having separate Path node
1028  * types.  (Note: in the no-op case, we could eliminate the UniquePath node
1029  * entirely and just return the subpath; but it's convenient to have a
1030  * UniquePath in the path tree to signal upper-level routines that the input
1031  * is known distinct.)
1032  */
1033 typedef enum
1034 {
1035         UNIQUE_PATH_NOOP,                       /* input is known unique already */
1036         UNIQUE_PATH_HASH,                       /* use hashing */
1037         UNIQUE_PATH_SORT                        /* use sorting */
1038 } UniquePathMethod;
1039
1040 typedef struct UniquePath
1041 {
1042         Path            path;
1043         Path       *subpath;
1044         UniquePathMethod umethod;
1045         List       *in_operators;       /* equality operators of the IN clause */
1046         List       *uniq_exprs;         /* expressions to be made unique */
1047 } UniquePath;
1048
1049 /*
1050  * GatherPath runs several copies of a plan in parallel and collects the
1051  * results.  The parallel leader may also execute the plan, unless the
1052  * single_copy flag is set.
1053  */
1054 typedef struct GatherPath
1055 {
1056         Path            path;
1057         Path       *subpath;            /* path for each worker */
1058         int                     num_workers;    /* number of workers sought to help */
1059         bool            single_copy;    /* path must not be executed >1x */
1060 } GatherPath;
1061
1062 /*
1063  * All join-type paths share these fields.
1064  */
1065
1066 typedef struct JoinPath
1067 {
1068         Path            path;
1069
1070         JoinType        jointype;
1071
1072         Path       *outerjoinpath;      /* path for the outer side of the join */
1073         Path       *innerjoinpath;      /* path for the inner side of the join */
1074
1075         List       *joinrestrictinfo;           /* RestrictInfos to apply to join */
1076
1077         /*
1078          * See the notes for RelOptInfo and ParamPathInfo to understand why
1079          * joinrestrictinfo is needed in JoinPath, and can't be merged into the
1080          * parent RelOptInfo.
1081          */
1082 } JoinPath;
1083
1084 /*
1085  * A nested-loop path needs no special fields.
1086  */
1087
1088 typedef JoinPath NestPath;
1089
1090 /*
1091  * A mergejoin path has these fields.
1092  *
1093  * Unlike other path types, a MergePath node doesn't represent just a single
1094  * run-time plan node: it can represent up to four.  Aside from the MergeJoin
1095  * node itself, there can be a Sort node for the outer input, a Sort node
1096  * for the inner input, and/or a Material node for the inner input.  We could
1097  * represent these nodes by separate path nodes, but considering how many
1098  * different merge paths are investigated during a complex join problem,
1099  * it seems better to avoid unnecessary palloc overhead.
1100  *
1101  * path_mergeclauses lists the clauses (in the form of RestrictInfos)
1102  * that will be used in the merge.
1103  *
1104  * Note that the mergeclauses are a subset of the parent relation's
1105  * restriction-clause list.  Any join clauses that are not mergejoinable
1106  * appear only in the parent's restrict list, and must be checked by a
1107  * qpqual at execution time.
1108  *
1109  * outersortkeys (resp. innersortkeys) is NIL if the outer path
1110  * (resp. inner path) is already ordered appropriately for the
1111  * mergejoin.  If it is not NIL then it is a PathKeys list describing
1112  * the ordering that must be created by an explicit Sort node.
1113  *
1114  * materialize_inner is TRUE if a Material node should be placed atop the
1115  * inner input.  This may appear with or without an inner Sort step.
1116  */
1117
1118 typedef struct MergePath
1119 {
1120         JoinPath        jpath;
1121         List       *path_mergeclauses;          /* join clauses to be used for merge */
1122         List       *outersortkeys;      /* keys for explicit sort, if any */
1123         List       *innersortkeys;      /* keys for explicit sort, if any */
1124         bool            materialize_inner;              /* add Materialize to inner? */
1125 } MergePath;
1126
1127 /*
1128  * A hashjoin path has these fields.
1129  *
1130  * The remarks above for mergeclauses apply for hashclauses as well.
1131  *
1132  * Hashjoin does not care what order its inputs appear in, so we have
1133  * no need for sortkeys.
1134  */
1135
1136 typedef struct HashPath
1137 {
1138         JoinPath        jpath;
1139         List       *path_hashclauses;           /* join clauses used for hashing */
1140         int                     num_batches;    /* number of batches expected */
1141 } HashPath;
1142
1143 /*
1144  * Restriction clause info.
1145  *
1146  * We create one of these for each AND sub-clause of a restriction condition
1147  * (WHERE or JOIN/ON clause).  Since the restriction clauses are logically
1148  * ANDed, we can use any one of them or any subset of them to filter out
1149  * tuples, without having to evaluate the rest.  The RestrictInfo node itself
1150  * stores data used by the optimizer while choosing the best query plan.
1151  *
1152  * If a restriction clause references a single base relation, it will appear
1153  * in the baserestrictinfo list of the RelOptInfo for that base rel.
1154  *
1155  * If a restriction clause references more than one base rel, it will
1156  * appear in the joininfo list of every RelOptInfo that describes a strict
1157  * subset of the base rels mentioned in the clause.  The joininfo lists are
1158  * used to drive join tree building by selecting plausible join candidates.
1159  * The clause cannot actually be applied until we have built a join rel
1160  * containing all the base rels it references, however.
1161  *
1162  * When we construct a join rel that includes all the base rels referenced
1163  * in a multi-relation restriction clause, we place that clause into the
1164  * joinrestrictinfo lists of paths for the join rel, if neither left nor
1165  * right sub-path includes all base rels referenced in the clause.  The clause
1166  * will be applied at that join level, and will not propagate any further up
1167  * the join tree.  (Note: the "predicate migration" code was once intended to
1168  * push restriction clauses up and down the plan tree based on evaluation
1169  * costs, but it's dead code and is unlikely to be resurrected in the
1170  * foreseeable future.)
1171  *
1172  * Note that in the presence of more than two rels, a multi-rel restriction
1173  * might reach different heights in the join tree depending on the join
1174  * sequence we use.  So, these clauses cannot be associated directly with
1175  * the join RelOptInfo, but must be kept track of on a per-join-path basis.
1176  *
1177  * RestrictInfos that represent equivalence conditions (i.e., mergejoinable
1178  * equalities that are not outerjoin-delayed) are handled a bit differently.
1179  * Initially we attach them to the EquivalenceClasses that are derived from
1180  * them.  When we construct a scan or join path, we look through all the
1181  * EquivalenceClasses and generate derived RestrictInfos representing the
1182  * minimal set of conditions that need to be checked for this particular scan
1183  * or join to enforce that all members of each EquivalenceClass are in fact
1184  * equal in all rows emitted by the scan or join.
1185  *
1186  * When dealing with outer joins we have to be very careful about pushing qual
1187  * clauses up and down the tree.  An outer join's own JOIN/ON conditions must
1188  * be evaluated exactly at that join node, unless they are "degenerate"
1189  * conditions that reference only Vars from the nullable side of the join.
1190  * Quals appearing in WHERE or in a JOIN above the outer join cannot be pushed
1191  * down below the outer join, if they reference any nullable Vars.
1192  * RestrictInfo nodes contain a flag to indicate whether a qual has been
1193  * pushed down to a lower level than its original syntactic placement in the
1194  * join tree would suggest.  If an outer join prevents us from pushing a qual
1195  * down to its "natural" semantic level (the level associated with just the
1196  * base rels used in the qual) then we mark the qual with a "required_relids"
1197  * value including more than just the base rels it actually uses.  By
1198  * pretending that the qual references all the rels required to form the outer
1199  * join, we prevent it from being evaluated below the outer join's joinrel.
1200  * When we do form the outer join's joinrel, we still need to distinguish
1201  * those quals that are actually in that join's JOIN/ON condition from those
1202  * that appeared elsewhere in the tree and were pushed down to the join rel
1203  * because they used no other rels.  That's what the is_pushed_down flag is
1204  * for; it tells us that a qual is not an OUTER JOIN qual for the set of base
1205  * rels listed in required_relids.  A clause that originally came from WHERE
1206  * or an INNER JOIN condition will *always* have its is_pushed_down flag set.
1207  * It's possible for an OUTER JOIN clause to be marked is_pushed_down too,
1208  * if we decide that it can be pushed down into the nullable side of the join.
1209  * In that case it acts as a plain filter qual for wherever it gets evaluated.
1210  * (In short, is_pushed_down is only false for non-degenerate outer join
1211  * conditions.  Possibly we should rename it to reflect that meaning?)
1212  *
1213  * RestrictInfo nodes also contain an outerjoin_delayed flag, which is true
1214  * if the clause's applicability must be delayed due to any outer joins
1215  * appearing below it (ie, it has to be postponed to some join level higher
1216  * than the set of relations it actually references).
1217  *
1218  * There is also an outer_relids field, which is NULL except for outer join
1219  * clauses; for those, it is the set of relids on the outer side of the
1220  * clause's outer join.  (These are rels that the clause cannot be applied to
1221  * in parameterized scans, since pushing it into the join's outer side would
1222  * lead to wrong answers.)
1223  *
1224  * There is also a nullable_relids field, which is the set of rels the clause
1225  * references that can be forced null by some outer join below the clause.
1226  *
1227  * outerjoin_delayed = true is subtly different from nullable_relids != NULL:
1228  * a clause might reference some nullable rels and yet not be
1229  * outerjoin_delayed because it also references all the other rels of the
1230  * outer join(s). A clause that is not outerjoin_delayed can be enforced
1231  * anywhere it is computable.
1232  *
1233  * In general, the referenced clause might be arbitrarily complex.  The
1234  * kinds of clauses we can handle as indexscan quals, mergejoin clauses,
1235  * or hashjoin clauses are limited (e.g., no volatile functions).  The code
1236  * for each kind of path is responsible for identifying the restrict clauses
1237  * it can use and ignoring the rest.  Clauses not implemented by an indexscan,
1238  * mergejoin, or hashjoin will be placed in the plan qual or joinqual field
1239  * of the finished Plan node, where they will be enforced by general-purpose
1240  * qual-expression-evaluation code.  (But we are still entitled to count
1241  * their selectivity when estimating the result tuple count, if we
1242  * can guess what it is...)
1243  *
1244  * When the referenced clause is an OR clause, we generate a modified copy
1245  * in which additional RestrictInfo nodes are inserted below the top-level
1246  * OR/AND structure.  This is a convenience for OR indexscan processing:
1247  * indexquals taken from either the top level or an OR subclause will have
1248  * associated RestrictInfo nodes.
1249  *
1250  * The can_join flag is set true if the clause looks potentially useful as
1251  * a merge or hash join clause, that is if it is a binary opclause with
1252  * nonoverlapping sets of relids referenced in the left and right sides.
1253  * (Whether the operator is actually merge or hash joinable isn't checked,
1254  * however.)
1255  *
1256  * The pseudoconstant flag is set true if the clause contains no Vars of
1257  * the current query level and no volatile functions.  Such a clause can be
1258  * pulled out and used as a one-time qual in a gating Result node.  We keep
1259  * pseudoconstant clauses in the same lists as other RestrictInfos so that
1260  * the regular clause-pushing machinery can assign them to the correct join
1261  * level, but they need to be treated specially for cost and selectivity
1262  * estimates.  Note that a pseudoconstant clause can never be an indexqual
1263  * or merge or hash join clause, so it's of no interest to large parts of
1264  * the planner.
1265  *
1266  * When join clauses are generated from EquivalenceClasses, there may be
1267  * several equally valid ways to enforce join equivalence, of which we need
1268  * apply only one.  We mark clauses of this kind by setting parent_ec to
1269  * point to the generating EquivalenceClass.  Multiple clauses with the same
1270  * parent_ec in the same join are redundant.
1271  */
1272
1273 typedef struct RestrictInfo
1274 {
1275         NodeTag         type;
1276
1277         Expr       *clause;                     /* the represented clause of WHERE or JOIN */
1278
1279         bool            is_pushed_down; /* TRUE if clause was pushed down in level */
1280
1281         bool            outerjoin_delayed;              /* TRUE if delayed by lower outer join */
1282
1283         bool            can_join;               /* see comment above */
1284
1285         bool            pseudoconstant; /* see comment above */
1286
1287         /* The set of relids (varnos) actually referenced in the clause: */
1288         Relids          clause_relids;
1289
1290         /* The set of relids required to evaluate the clause: */
1291         Relids          required_relids;
1292
1293         /* If an outer-join clause, the outer-side relations, else NULL: */
1294         Relids          outer_relids;
1295
1296         /* The relids used in the clause that are nullable by lower outer joins: */
1297         Relids          nullable_relids;
1298
1299         /* These fields are set for any binary opclause: */
1300         Relids          left_relids;    /* relids in left side of clause */
1301         Relids          right_relids;   /* relids in right side of clause */
1302
1303         /* This field is NULL unless clause is an OR clause: */
1304         Expr       *orclause;           /* modified clause with RestrictInfos */
1305
1306         /* This field is NULL unless clause is potentially redundant: */
1307         EquivalenceClass *parent_ec;    /* generating EquivalenceClass */
1308
1309         /* cache space for cost and selectivity */
1310         QualCost        eval_cost;              /* eval cost of clause; -1 if not yet set */
1311         Selectivity norm_selec;         /* selectivity for "normal" (JOIN_INNER)
1312                                                                  * semantics; -1 if not yet set; >1 means a
1313                                                                  * redundant clause */
1314         Selectivity outer_selec;        /* selectivity for outer join semantics; -1 if
1315                                                                  * not yet set */
1316
1317         /* valid if clause is mergejoinable, else NIL */
1318         List       *mergeopfamilies;    /* opfamilies containing clause operator */
1319
1320         /* cache space for mergeclause processing; NULL if not yet set */
1321         EquivalenceClass *left_ec;      /* EquivalenceClass containing lefthand */
1322         EquivalenceClass *right_ec; /* EquivalenceClass containing righthand */
1323         EquivalenceMember *left_em; /* EquivalenceMember for lefthand */
1324         EquivalenceMember *right_em;    /* EquivalenceMember for righthand */
1325         List       *scansel_cache;      /* list of MergeScanSelCache structs */
1326
1327         /* transient workspace for use while considering a specific join path */
1328         bool            outer_is_left;  /* T = outer var on left, F = on right */
1329
1330         /* valid if clause is hashjoinable, else InvalidOid: */
1331         Oid                     hashjoinoperator;               /* copy of clause operator */
1332
1333         /* cache space for hashclause processing; -1 if not yet set */
1334         Selectivity left_bucketsize;    /* avg bucketsize of left side */
1335         Selectivity right_bucketsize;           /* avg bucketsize of right side */
1336 } RestrictInfo;
1337
1338 /*
1339  * Since mergejoinscansel() is a relatively expensive function, and would
1340  * otherwise be invoked many times while planning a large join tree,
1341  * we go out of our way to cache its results.  Each mergejoinable
1342  * RestrictInfo carries a list of the specific sort orderings that have
1343  * been considered for use with it, and the resulting selectivities.
1344  */
1345 typedef struct MergeScanSelCache
1346 {
1347         /* Ordering details (cache lookup key) */
1348         Oid                     opfamily;               /* btree opfamily defining the ordering */
1349         Oid                     collation;              /* collation for the ordering */
1350         int                     strategy;               /* sort direction (ASC or DESC) */
1351         bool            nulls_first;    /* do NULLs come before normal values? */
1352         /* Results */
1353         Selectivity leftstartsel;       /* first-join fraction for clause left side */
1354         Selectivity leftendsel;         /* last-join fraction for clause left side */
1355         Selectivity rightstartsel;      /* first-join fraction for clause right side */
1356         Selectivity rightendsel;        /* last-join fraction for clause right side */
1357 } MergeScanSelCache;
1358
1359 /*
1360  * Placeholder node for an expression to be evaluated below the top level
1361  * of a plan tree.  This is used during planning to represent the contained
1362  * expression.  At the end of the planning process it is replaced by either
1363  * the contained expression or a Var referring to a lower-level evaluation of
1364  * the contained expression.  Typically the evaluation occurs below an outer
1365  * join, and Var references above the outer join might thereby yield NULL
1366  * instead of the expression value.
1367  *
1368  * Although the planner treats this as an expression node type, it is not
1369  * recognized by the parser or executor, so we declare it here rather than
1370  * in primnodes.h.
1371  */
1372
1373 typedef struct PlaceHolderVar
1374 {
1375         Expr            xpr;
1376         Expr       *phexpr;                     /* the represented expression */
1377         Relids          phrels;                 /* base relids syntactically within expr src */
1378         Index           phid;                   /* ID for PHV (unique within planner run) */
1379         Index           phlevelsup;             /* > 0 if PHV belongs to outer query */
1380 } PlaceHolderVar;
1381
1382 /*
1383  * "Special join" info.
1384  *
1385  * One-sided outer joins constrain the order of joining partially but not
1386  * completely.  We flatten such joins into the planner's top-level list of
1387  * relations to join, but record information about each outer join in a
1388  * SpecialJoinInfo struct.  These structs are kept in the PlannerInfo node's
1389  * join_info_list.
1390  *
1391  * Similarly, semijoins and antijoins created by flattening IN (subselect)
1392  * and EXISTS(subselect) clauses create partial constraints on join order.
1393  * These are likewise recorded in SpecialJoinInfo structs.
1394  *
1395  * We make SpecialJoinInfos for FULL JOINs even though there is no flexibility
1396  * of planning for them, because this simplifies make_join_rel()'s API.
1397  *
1398  * min_lefthand and min_righthand are the sets of base relids that must be
1399  * available on each side when performing the special join.  lhs_strict is
1400  * true if the special join's condition cannot succeed when the LHS variables
1401  * are all NULL (this means that an outer join can commute with upper-level
1402  * outer joins even if it appears in their RHS).  We don't bother to set
1403  * lhs_strict for FULL JOINs, however.
1404  *
1405  * It is not valid for either min_lefthand or min_righthand to be empty sets;
1406  * if they were, this would break the logic that enforces join order.
1407  *
1408  * syn_lefthand and syn_righthand are the sets of base relids that are
1409  * syntactically below this special join.  (These are needed to help compute
1410  * min_lefthand and min_righthand for higher joins.)
1411  *
1412  * delay_upper_joins is set TRUE if we detect a pushed-down clause that has
1413  * to be evaluated after this join is formed (because it references the RHS).
1414  * Any outer joins that have such a clause and this join in their RHS cannot
1415  * commute with this join, because that would leave noplace to check the
1416  * pushed-down clause.  (We don't track this for FULL JOINs, either.)
1417  *
1418  * For a semijoin, we also extract the join operators and their RHS arguments
1419  * and set semi_operators, semi_rhs_exprs, semi_can_btree, and semi_can_hash.
1420  * This is done in support of possibly unique-ifying the RHS, so we don't
1421  * bother unless at least one of semi_can_btree and semi_can_hash can be set
1422  * true.  (You might expect that this information would be computed during
1423  * join planning; but it's helpful to have it available during planning of
1424  * parameterized table scans, so we store it in the SpecialJoinInfo structs.)
1425  *
1426  * jointype is never JOIN_RIGHT; a RIGHT JOIN is handled by switching
1427  * the inputs to make it a LEFT JOIN.  So the allowed values of jointype
1428  * in a join_info_list member are only LEFT, FULL, SEMI, or ANTI.
1429  *
1430  * For purposes of join selectivity estimation, we create transient
1431  * SpecialJoinInfo structures for regular inner joins; so it is possible
1432  * to have jointype == JOIN_INNER in such a structure, even though this is
1433  * not allowed within join_info_list.  We also create transient
1434  * SpecialJoinInfos with jointype == JOIN_INNER for outer joins, since for
1435  * cost estimation purposes it is sometimes useful to know the join size under
1436  * plain innerjoin semantics.  Note that lhs_strict, delay_upper_joins, and
1437  * of course the semi_xxx fields are not set meaningfully within such structs.
1438  */
1439
1440 typedef struct SpecialJoinInfo
1441 {
1442         NodeTag         type;
1443         Relids          min_lefthand;   /* base relids in minimum LHS for join */
1444         Relids          min_righthand;  /* base relids in minimum RHS for join */
1445         Relids          syn_lefthand;   /* base relids syntactically within LHS */
1446         Relids          syn_righthand;  /* base relids syntactically within RHS */
1447         JoinType        jointype;               /* always INNER, LEFT, FULL, SEMI, or ANTI */
1448         bool            lhs_strict;             /* joinclause is strict for some LHS rel */
1449         bool            delay_upper_joins;              /* can't commute with upper RHS */
1450         /* Remaining fields are set only for JOIN_SEMI jointype: */
1451         bool            semi_can_btree; /* true if semi_operators are all btree */
1452         bool            semi_can_hash;  /* true if semi_operators are all hash */
1453         List       *semi_operators; /* OIDs of equality join operators */
1454         List       *semi_rhs_exprs; /* righthand-side expressions of these ops */
1455 } SpecialJoinInfo;
1456
1457 /*
1458  * "Lateral join" info.
1459  *
1460  * Lateral references constrain the join order in a way that's somewhat like
1461  * outer joins, though different in detail.  We construct a LateralJoinInfo
1462  * for each lateral cross-reference, placing them in the PlannerInfo node's
1463  * lateral_info_list.
1464  *
1465  * For unflattened LATERAL RTEs, we generate LateralJoinInfo(s) in which
1466  * lateral_rhs is the relid of the LATERAL baserel, and lateral_lhs is a set
1467  * of relids of baserels it references, all of which must be present on the
1468  * LHS to compute a parameter needed by the RHS.  Typically, lateral_lhs is
1469  * a singleton, but it can include multiple rels if the RHS references a
1470  * PlaceHolderVar with a multi-rel ph_eval_at level.  We disallow joining to
1471  * only part of the LHS in such cases, since that would result in a join tree
1472  * with no convenient place to compute the PHV.
1473  *
1474  * When an appendrel contains lateral references (eg "LATERAL (SELECT x.col1
1475  * UNION ALL SELECT y.col2)"), the LateralJoinInfos reference the parent
1476  * baserel not the member otherrels, since it is the parent relid that is
1477  * considered for joining purposes.
1478  *
1479  * If any LATERAL RTEs were flattened into the parent query, it is possible
1480  * that the query now contains PlaceHolderVars containing lateral references,
1481  * representing expressions that need to be evaluated at particular spots in
1482  * the jointree but contain lateral references to Vars from elsewhere.  These
1483  * give rise to LateralJoinInfos in which lateral_rhs is the evaluation point
1484  * of a PlaceHolderVar and lateral_lhs is the set of lateral rels it needs.
1485  */
1486
1487 typedef struct LateralJoinInfo
1488 {
1489         NodeTag         type;
1490         Relids          lateral_lhs;    /* rels needed to compute a lateral value */
1491         Relids          lateral_rhs;    /* rel where lateral value is needed */
1492 } LateralJoinInfo;
1493
1494 /*
1495  * Append-relation info.
1496  *
1497  * When we expand an inheritable table or a UNION-ALL subselect into an
1498  * "append relation" (essentially, a list of child RTEs), we build an
1499  * AppendRelInfo for each child RTE.  The list of AppendRelInfos indicates
1500  * which child RTEs must be included when expanding the parent, and each
1501  * node carries information needed to translate Vars referencing the parent
1502  * into Vars referencing that child.
1503  *
1504  * These structs are kept in the PlannerInfo node's append_rel_list.
1505  * Note that we just throw all the structs into one list, and scan the
1506  * whole list when desiring to expand any one parent.  We could have used
1507  * a more complex data structure (eg, one list per parent), but this would
1508  * be harder to update during operations such as pulling up subqueries,
1509  * and not really any easier to scan.  Considering that typical queries
1510  * will not have many different append parents, it doesn't seem worthwhile
1511  * to complicate things.
1512  *
1513  * Note: after completion of the planner prep phase, any given RTE is an
1514  * append parent having entries in append_rel_list if and only if its
1515  * "inh" flag is set.  We clear "inh" for plain tables that turn out not
1516  * to have inheritance children, and (in an abuse of the original meaning
1517  * of the flag) we set "inh" for subquery RTEs that turn out to be
1518  * flattenable UNION ALL queries.  This lets us avoid useless searches
1519  * of append_rel_list.
1520  *
1521  * Note: the data structure assumes that append-rel members are single
1522  * baserels.  This is OK for inheritance, but it prevents us from pulling
1523  * up a UNION ALL member subquery if it contains a join.  While that could
1524  * be fixed with a more complex data structure, at present there's not much
1525  * point because no improvement in the plan could result.
1526  */
1527
1528 typedef struct AppendRelInfo
1529 {
1530         NodeTag         type;
1531
1532         /*
1533          * These fields uniquely identify this append relationship.  There can be
1534          * (in fact, always should be) multiple AppendRelInfos for the same
1535          * parent_relid, but never more than one per child_relid, since a given
1536          * RTE cannot be a child of more than one append parent.
1537          */
1538         Index           parent_relid;   /* RT index of append parent rel */
1539         Index           child_relid;    /* RT index of append child rel */
1540
1541         /*
1542          * For an inheritance appendrel, the parent and child are both regular
1543          * relations, and we store their rowtype OIDs here for use in translating
1544          * whole-row Vars.  For a UNION-ALL appendrel, the parent and child are
1545          * both subqueries with no named rowtype, and we store InvalidOid here.
1546          */
1547         Oid                     parent_reltype; /* OID of parent's composite type */
1548         Oid                     child_reltype;  /* OID of child's composite type */
1549
1550         /*
1551          * The N'th element of this list is a Var or expression representing the
1552          * child column corresponding to the N'th column of the parent. This is
1553          * used to translate Vars referencing the parent rel into references to
1554          * the child.  A list element is NULL if it corresponds to a dropped
1555          * column of the parent (this is only possible for inheritance cases, not
1556          * UNION ALL).  The list elements are always simple Vars for inheritance
1557          * cases, but can be arbitrary expressions in UNION ALL cases.
1558          *
1559          * Notice we only store entries for user columns (attno > 0).  Whole-row
1560          * Vars are special-cased, and system columns (attno < 0) need no special
1561          * translation since their attnos are the same for all tables.
1562          *
1563          * Caution: the Vars have varlevelsup = 0.  Be careful to adjust as needed
1564          * when copying into a subquery.
1565          */
1566         List       *translated_vars;    /* Expressions in the child's Vars */
1567
1568         /*
1569          * We store the parent table's OID here for inheritance, or InvalidOid for
1570          * UNION ALL.  This is only needed to help in generating error messages if
1571          * an attempt is made to reference a dropped parent column.
1572          */
1573         Oid                     parent_reloid;  /* OID of parent relation */
1574 } AppendRelInfo;
1575
1576 /*
1577  * For each distinct placeholder expression generated during planning, we
1578  * store a PlaceHolderInfo node in the PlannerInfo node's placeholder_list.
1579  * This stores info that is needed centrally rather than in each copy of the
1580  * PlaceHolderVar.  The phid fields identify which PlaceHolderInfo goes with
1581  * each PlaceHolderVar.  Note that phid is unique throughout a planner run,
1582  * not just within a query level --- this is so that we need not reassign ID's
1583  * when pulling a subquery into its parent.
1584  *
1585  * The idea is to evaluate the expression at (only) the ph_eval_at join level,
1586  * then allow it to bubble up like a Var until the ph_needed join level.
1587  * ph_needed has the same definition as attr_needed for a regular Var.
1588  *
1589  * The PlaceHolderVar's expression might contain LATERAL references to vars
1590  * coming from outside its syntactic scope.  If so, those rels are *not*
1591  * included in ph_eval_at, but they are recorded in ph_lateral.
1592  *
1593  * Notice that when ph_eval_at is a join rather than a single baserel, the
1594  * PlaceHolderInfo may create constraints on join order: the ph_eval_at join
1595  * has to be formed below any outer joins that should null the PlaceHolderVar.
1596  *
1597  * We create a PlaceHolderInfo only after determining that the PlaceHolderVar
1598  * is actually referenced in the plan tree, so that unreferenced placeholders
1599  * don't result in unnecessary constraints on join order.
1600  */
1601
1602 typedef struct PlaceHolderInfo
1603 {
1604         NodeTag         type;
1605
1606         Index           phid;                   /* ID for PH (unique within planner run) */
1607         PlaceHolderVar *ph_var;         /* copy of PlaceHolderVar tree */
1608         Relids          ph_eval_at;             /* lowest level we can evaluate value at */
1609         Relids          ph_lateral;             /* relids of contained lateral refs, if any */
1610         Relids          ph_needed;              /* highest level the value is needed at */
1611         int32           ph_width;               /* estimated attribute width */
1612 } PlaceHolderInfo;
1613
1614 /*
1615  * For each potentially index-optimizable MIN/MAX aggregate function,
1616  * root->minmax_aggs stores a MinMaxAggInfo describing it.
1617  */
1618 typedef struct MinMaxAggInfo
1619 {
1620         NodeTag         type;
1621
1622         Oid                     aggfnoid;               /* pg_proc Oid of the aggregate */
1623         Oid                     aggsortop;              /* Oid of its sort operator */
1624         Expr       *target;                     /* expression we are aggregating on */
1625         PlannerInfo *subroot;           /* modified "root" for planning the subquery */
1626         Path       *path;                       /* access path for subquery */
1627         Cost            pathcost;               /* estimated cost to fetch first row */
1628         Param      *param;                      /* param for subplan's output */
1629 } MinMaxAggInfo;
1630
1631 /*
1632  * At runtime, PARAM_EXEC slots are used to pass values around from one plan
1633  * node to another.  They can be used to pass values down into subqueries (for
1634  * outer references in subqueries), or up out of subqueries (for the results
1635  * of a subplan), or from a NestLoop plan node into its inner relation (when
1636  * the inner scan is parameterized with values from the outer relation).
1637  * The planner is responsible for assigning nonconflicting PARAM_EXEC IDs to
1638  * the PARAM_EXEC Params it generates.
1639  *
1640  * Outer references are managed via root->plan_params, which is a list of
1641  * PlannerParamItems.  While planning a subquery, each parent query level's
1642  * plan_params contains the values required from it by the current subquery.
1643  * During create_plan(), we use plan_params to track values that must be
1644  * passed from outer to inner sides of NestLoop plan nodes.
1645  *
1646  * The item a PlannerParamItem represents can be one of three kinds:
1647  *
1648  * A Var: the slot represents a variable of this level that must be passed
1649  * down because subqueries have outer references to it, or must be passed
1650  * from a NestLoop node to its inner scan.  The varlevelsup value in the Var
1651  * will always be zero.
1652  *
1653  * A PlaceHolderVar: this works much like the Var case, except that the
1654  * entry is a PlaceHolderVar node with a contained expression.  The PHV
1655  * will have phlevelsup = 0, and the contained expression is adjusted
1656  * to match in level.
1657  *
1658  * An Aggref (with an expression tree representing its argument): the slot
1659  * represents an aggregate expression that is an outer reference for some
1660  * subquery.  The Aggref itself has agglevelsup = 0, and its argument tree
1661  * is adjusted to match in level.
1662  *
1663  * Note: we detect duplicate Var and PlaceHolderVar parameters and coalesce
1664  * them into one slot, but we do not bother to do that for Aggrefs.
1665  * The scope of duplicate-elimination only extends across the set of
1666  * parameters passed from one query level into a single subquery, or for
1667  * nestloop parameters across the set of nestloop parameters used in a single
1668  * query level.  So there is no possibility of a PARAM_EXEC slot being used
1669  * for conflicting purposes.
1670  *
1671  * In addition, PARAM_EXEC slots are assigned for Params representing outputs
1672  * from subplans (values that are setParam items for those subplans).  These
1673  * IDs need not be tracked via PlannerParamItems, since we do not need any
1674  * duplicate-elimination nor later processing of the represented expressions.
1675  * Instead, we just record the assignment of the slot number by incrementing
1676  * root->glob->nParamExec.
1677  */
1678 typedef struct PlannerParamItem
1679 {
1680         NodeTag         type;
1681
1682         Node       *item;                       /* the Var, PlaceHolderVar, or Aggref */
1683         int                     paramId;                /* its assigned PARAM_EXEC slot number */
1684 } PlannerParamItem;
1685
1686 /*
1687  * When making cost estimates for a SEMI or ANTI join, there are some
1688  * correction factors that are needed in both nestloop and hash joins
1689  * to account for the fact that the executor can stop scanning inner rows
1690  * as soon as it finds a match to the current outer row.  These numbers
1691  * depend only on the selected outer and inner join relations, not on the
1692  * particular paths used for them, so it's worthwhile to calculate them
1693  * just once per relation pair not once per considered path.  This struct
1694  * is filled by compute_semi_anti_join_factors and must be passed along
1695  * to the join cost estimation functions.
1696  *
1697  * outer_match_frac is the fraction of the outer tuples that are
1698  *              expected to have at least one match.
1699  * match_count is the average number of matches expected for
1700  *              outer tuples that have at least one match.
1701  */
1702 typedef struct SemiAntiJoinFactors
1703 {
1704         Selectivity outer_match_frac;
1705         Selectivity match_count;
1706 } SemiAntiJoinFactors;
1707
1708 /*
1709  * Struct for extra information passed to subroutines of add_paths_to_joinrel
1710  *
1711  * restrictlist contains all of the RestrictInfo nodes for restriction
1712  *              clauses that apply to this join
1713  * mergeclause_list is a list of RestrictInfo nodes for available
1714  *              mergejoin clauses in this join
1715  * sjinfo is extra info about special joins for selectivity estimation
1716  * semifactors is as shown above (only valid for SEMI or ANTI joins)
1717  * param_source_rels are OK targets for parameterization of result paths
1718  * extra_lateral_rels are additional parameterization for result paths
1719  */
1720 typedef struct JoinPathExtraData
1721 {
1722         List       *restrictlist;
1723         List       *mergeclause_list;
1724         SpecialJoinInfo *sjinfo;
1725         SemiAntiJoinFactors semifactors;
1726         Relids          param_source_rels;
1727         Relids          extra_lateral_rels;
1728 } JoinPathExtraData;
1729
1730 /*
1731  * For speed reasons, cost estimation for join paths is performed in two
1732  * phases: the first phase tries to quickly derive a lower bound for the
1733  * join cost, and then we check if that's sufficient to reject the path.
1734  * If not, we come back for a more refined cost estimate.  The first phase
1735  * fills a JoinCostWorkspace struct with its preliminary cost estimates
1736  * and possibly additional intermediate values.  The second phase takes
1737  * these values as inputs to avoid repeating work.
1738  *
1739  * (Ideally we'd declare this in cost.h, but it's also needed in pathnode.h,
1740  * so seems best to put it here.)
1741  */
1742 typedef struct JoinCostWorkspace
1743 {
1744         /* Preliminary cost estimates --- must not be larger than final ones! */
1745         Cost            startup_cost;   /* cost expended before fetching any tuples */
1746         Cost            total_cost;             /* total cost (assuming all tuples fetched) */
1747
1748         /* Fields below here should be treated as private to costsize.c */
1749         Cost            run_cost;               /* non-startup cost components */
1750
1751         /* private for cost_nestloop code */
1752         Cost            inner_run_cost; /* also used by cost_mergejoin code */
1753         Cost            inner_rescan_run_cost;
1754
1755         /* private for cost_mergejoin code */
1756         double          outer_rows;
1757         double          inner_rows;
1758         double          outer_skip_rows;
1759         double          inner_skip_rows;
1760
1761         /* private for cost_hashjoin code */
1762         int                     numbuckets;
1763         int                     numbatches;
1764 } JoinCostWorkspace;
1765
1766 #endif   /* RELATION_H */