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