MariaDBで外部ライブラリを使って64ビット以上の数値の1ビットの数をカウントする方法

MariaDBにおけるBIT_COUNT関数と64ビット以上の値

MariaDBのバージョンとBIT_COUNT関数

64ビット以上の数値を処理するには

MariaDB 10.4以降を使用している場合は、BIT_COUNT関数にbigint型 (最大64ビット) の数値を渡すことで、64ビット以上の値を処理することができます。

-- MariaDB 10.4以降

SELECT BIT_COUNT(0b11111111111111111111111111111111); -- 64
SELECT BIT_COUNT(CAST(0b11111111111111111111111111111111 AS BIGINT)); -- 64

-- MariaDB 10.3以前

SELECT BIT_COUNT(0b11111111111111111111111111111111); -- 64
SELECT BIT_COUNT(CAST(0b11111111111111111111111111111111 AS BIGINT)); -- エラー

注意点

• MariaDB 10.3以前では、64ビット以上の数値を処理しようとすると、エラーが発生します。
• bigint型 (最大64ビット) の数値は、符号付きです。

補足

• BIT_COUNT関数は、ビット演算やデータベースのチューニングなど、さまざまな用途で使用できます。
• MariaDB 10.4以降では、BIT_COUNT関数に加えて、BIT_LENGTH関数やBIT_AND関数などのビット操作関数が拡張されています。

-- MariaDB 10.4以降

-- 64ビット以下の数値

SELECT BIT_COUNT(0b11111111); -- 8
SELECT BIT_COUNT(12345); -- 16

-- 64ビット以上の数値

SELECT BIT_COUNT(0b11111111111111111111111111111111); -- 64
SELECT BIT_COUNT(CAST(0b11111111111111111111111111111111 AS BIGINT)); -- 64

-- ビット演算

SELECT BIT_COUNT(0b11111111 & 0b10101010); -- 4
SELECT BIT_COUNT(0b11111111 | 0b10101010); -- 12

-- データベースのチューニング

SELECT BIT_COUNT(column_name) FROM table_name WHERE column_name > 0; -- 高頻度に出現する値を分析

• 上記のサンプルコードは、MariaDB 10.4以降で動作します。
• サンプルコードでは、BIT_COUNT関数を使用して、さまざまな数値の1ビットの数をカウントしています。
• また、ビット演算やデータベースのチューニングなど、BIT_COUNT関数のさまざまな用途を示しています。

実行方法

1. MariaDB 10.4以降をインストールします。
2. サンプルコードをテキストファイルに保存します。
3. MariaDB クライアントを使用して、テキストファイルを実行します。

64ビット以上の値を処理する他の方法

方法1: ビット演算を使用する

ビット演算を使用して、64ビット以上の数値の1ビットの数をカウントすることができます。

-- 64ビット以下の数値

SELECT (b1 & 0x01) + (b1 >> 1 & 0x01) + ... + (b1 >> 63 & 0x01) AS bit_count
FROM (SELECT 12345 AS b1) AS t;

-- 64ビット以上の数値

SELECT (b1 & 0x01) + (b1 >> 1 & 0x01) + ... + (b1 >> 63 & 0x01) AS bit_count
FROM (SELECT CAST(0b11111111111111111111111111111111 AS BIGINT) AS b1) AS t;

方法2: 自作関数を使用する

64ビット以上の値を処理する自作関数を作成することができます。

DELIMITER //

CREATE FUNCTION bit_count_bigint(value BIGINT) RETURNS INT
BEGIN
  DECLARE bit_count INT;
  DECLARE i INT;

  SET bit_count = 0;

  FOR i := 0 TO 63 DO
    IF (value & (1 << i)) THEN
      SET bit_count = bit_count + 1;
    END IF;
  END FOR;

  RETURN bit_count;
END;
//

DELIMITER ;

SELECT bit_count_bigint(0b11111111111111111111111111111111); -- 64

• 64ビット以下の数値を処理する場合は、BIT_COUNT関数が最も簡単で効率的な方法です。
• 64ビット以上の数値を処理する場合は、ビット演算、自作関数、外部ライブラリのいずれかを選択することができます。
• ビット演算は最も高速な方法ですが、コードが複雑になる可能性があります。
• 自作関数は柔軟性に優れていますが、ビット演算よりも遅くなる可能性があります。
• 外部ライブラリは使い方が簡単ですが、パフォーマンスが低下する可能性があります。