XQuery での型キャストの規則

[アーティクル]
05/07/2013

次の W3C XQuery 1.0 and XPath 2.0 Functions and Operators 仕様の図は、組み込みのデータ型を示しています。これには、組み込みのプリミティブ型と組み込み派生型があります。

XQuery 1.0 型の階層

このトピックでは、次のいずれかの方法を使用して、ある型から別の型へキャストする場合に適用される型キャストの規則について説明します。

cast as または型コンストラクター関数 (xs:integer("5") など) を使用して実行する明示的なキャスト
型の上位変換中に行われる暗黙のキャスト

明示的なキャスト

次の表は、組み込みのプリミティブ型間で利用できる型キャストの概要を示しています。

XQuery のキャスト規則の説明

この表の規則に基づいて、ある組み込みのプリミティブ型を、別の組み込みのプリミティブ型にキャストできます。
あるプリミティブ型は、そのプリミティブ型から派生したすべての型にキャストできます。たとえば、xs:decimal から xs:integer、xs:decimal から xs:long にキャストできます。
派生型は、型階層内の先祖であれば、派生元の組み込みのプリミティブ型も含めて、すべての型にキャストできます。たとえば、xs:token から xs:normalizedString や xs:string にキャストできます。
ある派生型は、その先祖のプリミティブ型からキャストできる型であれば、任意のプリミティブ型にキャストできます。たとえば、派生型 xs:integer はプリミティブ型の xs:string にキャストできます。これは、xs:integer の先祖のプリミティブ型 xs:decimal が xs:string にキャストできるためです。
ある派生型は、その先祖のプリミティブ型からキャストできるプリミティブ型の先祖であれば、任意の派生型にキャストできます。たとえば、xs:decimal から xs:string にキャストできるので、xs:integer から xs:token にキャストできます。
ユーザー定義型から組み込み型にキャストする場合の規則は、組み込み型の規則と同じです。たとえば、xs:integer から派生された myInteger 型を定義したとします。その後、myInteger 型を xs:token にキャストできます。これは、xs:decimal が xs:string にキャストできるためです。

次の種類のキャストは、サポートされません。

リスト型間のキャストは許可されません。これには、ユーザー定義リスト型と組み込みリスト型 (xs:IDREFS、xs:ENTITIES、xs:NMTOKENS など) の両方が含まれます。
xs:QName 型間のキャストはサポートされません。
xs:NOTATION および完全に順序が設定された期間のサブタイプ (xdt:yearMonthDuration と xdt:dayTimeDuration) はサポートされません。したがって、これらの型間のキャストはサポートされません。

次に、明示的な型キャストの例を示します。

例 A

次の例では、xml 型の変数をクエリしています。このクエリは、単純型の値のシーケンスを xs:string にキャストして返します。

declare @x xml
set @x = '<e>1</e><e>2</e>'
select @x.query('/e[1] cast as xs:string?')
go

例 B

次の例では、型指定された xml 変数をクエリします。この例では、まず XML スキーマコレクションを作成しています。続いて、この XML スキーマコレクションを使用して、型指定された XML 変数を作成します。スキーマが、変数に代入された XML インスタンスの型情報を提供します。その後、変数に対してクエリを指定しています。

create xml schema collection myCollection as N'
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
      <xs:element name="root">
            <xs:complexType>
                  <xs:sequence>
                        <xs:element name="A" type="xs:string"/>
                        <xs:element name="B" type="xs:string"/>
                        <xs:element name="C" type="xs:string"/>
                  </xs:sequence>
            </xs:complexType>
      </xs:element>
</xs:schema>'
go

次のクエリは静的エラーを返します。これは、ドキュメントインスタンス内の最上位の <root> 要素の数がわからないためです。

declare @x xml(myCollection)
set @x = '<root><A>1</A><B>2</B><C>3</C></root>
          <root><A>4</A><B>5</B><C>6</baz></C>'
select @x.query('/root/A cast as xs:string?')
go

式で <root> 要素が 1 つになるように指定すると、クエリは成功します。このクエリは、単純型の値のシーケンスを xs:string にキャストして返します。

declare @x xml(myCollection)
set @x = '<root><A>1</A><B>2</B><C>3</C></root>
              <root><A>4</A><B>5</B><C>6</C></root>'
select @x.query('/root[1]/A cast as xs:string?')
go

次の例では、XML スキーマコレクションを指定するドキュメントキーワードが xml 型の変数に含まれます。これは、XML インスタンスが 1 つの最上位要素を含むドキュメントでなければならないことを示します。したがって、XML インスタンスに 2 つの <root> 要素を作成すると、エラーが返されます。

declare @x xml(document myCollection)
set @x = '<root><A>1</A><B>2</B><C>3</C></root>
              <root><A>4</A><B>5</B><C>6</C></root>'
go

インスタンスを変更して、最上位要素を 1 つだけインスタンスに含めるようにすると、クエリは成功します。このクエリも、単純型の値のシーケンスを xs:string にキャストして返します。

declare @x xml(document myCollection)
set @x = '<root><A>1</A><B>2</B><C>3</C></root>'
select @x.query('/root/A cast as xs:string?')
go

暗黙のキャスト

暗黙のキャストを使用できるのは、数値型と型指定されていないアトミック型だけです。たとえば、次の min() 関数は、2 つの値のうち小さい方の値を返します。

min(xs:integer("1"), xs:double("1.1"))

この例では、XQuery の min() 関数に渡される 2 つの値の型は異なっています。したがって、暗黙的な変換により integer 型が double に上位変換され、2 つの double 型値が比較されます。

この例のような型の上位変換は、次の規則に従って行われます。

組み込み派生数値型は、その基本型に上位変換できます。たとえば integer は decimal 型に上位変換できます。
decimal は float に、float は double に上位変換できます。

暗黙のキャストを使用できるのは数値型だけなので、次のキャストは許可されません。

文字列型間の暗黙のキャストは許可されません。たとえば、2 つの string 型の値が必要な場合に、string と token を渡すと、暗黙のキャストは行われず、エラーが返されます。
数値型から文字列型への暗黙のキャストは許可されません。たとえば、文字列型のパラメーターが必要な関数に整数型の値を渡すと、暗黙のキャストは行われず、エラーが返されます。

値のキャスト

ある型から別の型へキャストすると、実際の値は元の型の値空間からキャスト先の型の値空間に変換されます。たとえば、xs:decimal から xs:double にキャストすると、decimal 値が double 値に変換されます。

次に、いくつかの変換の規則を示します。

string 型または untypedAtomic 型からの値のキャスト

string または untypedAtomic 型にキャストされる値は、キャスト先の型の規則に基づいて値が評価されるのと同じ方法で変換されます。これには、最終的なパターンと空白文字の処理規則も含まれます。たとえば、次のキャストは成功し、double 値 1.1e0 が生成されます。

xs:double("1.1")

string 型または untypedAtomic 型から xs:base64Binary や xs:hexBinary などのバイナリ型にキャストする場合、入力値がそれぞれ base64 または hex でエンコードされる必要があります。

string 型または untypedAtomic 型への値のキャスト

string 型または untypedAtomic 型にキャストすると、値は XQuery の正規字句表現に変換されます。これは、入力時に特定のパターンや他の制約に従っていた値が、制約どおりに表記されない可能性があることを意味します。 SQL Server では、ユーザーにこのことを伝えるために、型の制約が問題になり得るような型については、このような型がスキーマコレクションに読み込まれるときに警告を発し、区別できるようにしています。

xs:float 型、xs:double 型、またはこれらのサブタイプの値を string 型または untypedAtomic 型にキャストする場合、値は科学的表記法で表現されます。これは、値の絶対値が 1.0E-6 未満であるか、1.0E6 以上である場合にのみ行われます。つまり、0 は科学的表記法で 0.0E0 にシリアル化されます。

たとえば、xs:string(1.11e1) は "11.1" という文字列値を返しますが、xs:string(-0.00000000002e0) は "-2.0E-11" という文字列値を返します。

xs:base64Binary や xs:hexBinary などバイナリ型から string 型または untypedAtomic 型にキャストする場合、バイナリ値はそれぞれ base64 または hex エンコード形式で表現されます。

数値型への値のキャスト

数値型間で値のキャストを行うと、文字列のシリアル化が行われずに、値は一方の値空間から他方の値空間にマップされます。値がキャスト先の型の制約を満たさない場合は、次の規則が適用されます。

元の値が既に数値型で、キャスト先の型が xs:float かそのサブタイプであり、-INF または INF 値を許容する場合、元の数値がキャスト後オーバーフローするようなときは、正の値は INF に、負の値は -INF にマップされます。キャスト先の型が INF または -INF を許容しない場合に、オーバーフローが発生するようなときは、キャストに失敗し、このリリースの SQL Server では、結果が空のシーケンスになります。
元の値が既に数値型で、キャスト先の型が 0、-0e0、または 0e0 を許容する数値型の場合に、元の数値がキャスト後オーバーフローするようなときは、値が次のようにマップされます。
- キャスト先の型が decimal の場合、値は 0 にマップされます。
- 値が負のアンダーフローになる場合、値は -0e0 にマップされます。
- キャスト先の型が float または double で、値が正のアンダーフローになる場合、値は 0e0 にマップされます。
キャスト先の型の値空間に 0 が含まれない場合、キャストに失敗し、結果が空のシーケンスになります。

値を xs:float、xs:double、またはそのサブタイプなどのバイナリ浮動小数点型にキャストすると、有効桁数が失われる可能性があることに注意してください。

実装の制限事項

次に、制限事項を示します。

浮動小数点値 NaN はサポートされません。
キャスト可能な値は、キャスト先の型に実装されている制限事項によって制約を受けます。たとえば、年数に負の値を指定した日付文字列を xs:date にキャストすることはできません。実行時に値が指定された場合、このようなキャストでは、(実行時エラーになるのではなく) 空のシーケンスが返されます。

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