Binary String: rtrim

2025-05-31

`rtrim`関数の基本

rtrim関数の一般的な構文は以下の通りです。

rtrim(string text [, characters text])

characters: 削除する文字集合。この引数を省略した場合、空白文字（スペース）が削除されます。
string: 操作対象の文字列。

PostgreSQLでは、バイナリデータはbytea型として扱われます。しかし、rtrim関数は基本的にテキスト文字列（text型、varchar型など）に対して設計されています。 bytea型に対して直接rtrimを使用することはできません。

もしバイナリ文字列（バイト列）の末尾から特定のバイトを削除したい場合は、以下のいずれかの方法を検討する必要があります。

テキスト表現に変換してからrtrimを使用する（非推奨）: これは一般的に推奨されません。バイナリデータをテキスト表現（例：16進数文字列）に変換してからrtrimを使用すると、データの意味が変わってしまう可能性があります。また、rtrimは文字を削除する関数であり、バイトを削除する関数ではありません。

例（非推奨）:
```
SELECT rtrim(encode(E'\\x01020300'::bytea, 'hex'), '0');
-- 結果: 010203
-- この場合、元のバイト列の末尾の0x00ではなく、16進数表現の'0'が削除されています。
```
バイト列操作関数を使用する: PostgreSQLには、bytea型を操作するための専用の関数がいくつかあります。末尾のバイトを削除する直接的なrtrimに相当する関数はありませんが、overlayやsubstring、あるいはカスタム関数を作成することで実現できる可能性があります。

例：末尾の1バイトを削除する（もしそのバイトが特定の値の場合など）
```
-- 末尾が0x00の場合に削除する例 (概念的)
SELECT
    CASE
        WHEN get_byte(my_bytea_column,  octet_length(my_bytea_column) - 1) = 0 THEN substring(my_bytea_column, 1, octet_length(my_bytea_column) - 1)
        ELSE my_bytea_column
    END
FROM my_table;
```
これは非常に特定のケースであり、rtrimのように指定された文字集合にマッチするまで削除するという動作とは異なります。

バイナリデータの末尾のバイトを操作したい場合は、bytea型専用の関数（substring, overlay, get_byte, set_byteなど）を組み合わせるか、状況に応じてカスタム関数を作成する必要があります。
bytea型（バイナリ文字列）に対して直接rtrimを使用することはできません。
PostgreSQLのrtrim関数は、主にテキスト文字列の末尾から文字を削除するために使用されます。

`rtrim` と `bytea` の関係性の理解不足

最も一般的な「エラー」は、そもそもrtrim関数がバイナリ文字列（bytea型）に対して直接設計されていない、という点です。

よくある誤解と問題

バイナリデータをtextに変換してからrtrimを使う
例えば、SELECT rtrim(encode(my_bytea_column, 'hex'), '0') FROM my_table; のように、byteaを16進数文字列にエンコードしてからrtrimを使うケースです。この場合、rtrimは「文字」としての'0'を削除するため、元のバイナリデータの末尾の0x00バイトが削除されるとは限りません。例えば、0x1230というバイト列が31323330と16進数エンコードされた場合、末尾の30（文字の'0'）が削除されますが、元のバイト列の0x30が削除されるだけで、0x00とは関係ありません。
bytea型に直接rtrimを使おうとする
SELECT rtrim(my_bytea_column, E'\\x00') FROM my_table; のように記述しても、構文エラーや、意図しない結果になる可能性があります。PostgreSQLは、bytea型とtext型を暗黙的に変換しようとすることがありますが、これはバイト列のデータと文字のエンコーディングが混同され、データが破損する原因となります。

トラブルシューティング

bytea専用の関数を検討する
末尾のバイトを削除したい場合は、bytea型を操作するための関数（substring, overlay, get_byte, set_byteなど）を使用することを検討します。
- PostgreSQL 14以降
  PostgreSQL 14からは、trim関数がbytea型に対しても拡張され、特定のバイトを削除できるようになりました。
  - 例: SELECT trim(TRAILING E'\\x00'::bytea FROM E'\\x0102030000'::bytea);
  - これにより、テキストのrtrimと同様の概念で、バイナリの末尾から指定したバイトを削除できます。この機能はPostgreSQL 14以降で利用可能です。
rtrimはテキスト用であることを認識する
バイナリデータを扱う場合は、rtrimが適切ではないことを理解することが第一歩です。

バージョンによる挙動の違い (PostgreSQL 14以降の`trim(bytea)`)

PostgreSQL 14でbytea型に対するtrim関数が導入されたことで、それ以前のバージョンと挙動が異なります。

問題

旧バージョンでのエラー
PostgreSQL 13以前のバージョンで、trim(bytea)を使おうとすると、「関数 trim(bytea) は存在しません」のようなエラーが発生します。

トラブルシューティング

バージョンが古い場合
- PostgreSQL 14以降にアップグレードすることを検討します。
- アップグレードが難しい場合は、substringやoverlayなどの既存のbytea操作関数を組み合わせて、手動で末尾のバイト削除ロジックを実装する必要があります。これは、rtrimのように「指定したバイトがなくなるまで削除する」という動作を再現するには、より複雑なロジック（ループや再帰CTEなど）が必要になる場合があります。
PostgreSQLのバージョンを確認する
使用しているPostgreSQLのバージョンが14以降であることを確認します。

text型としてrtrimを使用しているにもかかわらず、期待通りに文字が削除されない場合、不可視文字やエンコーディングの問題が原因であることがあります。

問題

エンコーディングの不一致
クライアントのエンコーディングとデータベースのエンコーディングが一致しない場合、文字の解釈が異なり、rtrimが正しく動作しないことがあります。特に、バイナリデータとして扱われた後にテキストに変換されるようなシナリオで発生しやすいです。
不可視文字の存在
例えば、末尾の空白を削除したいのにrtrim(my_text_column, ' ')で削除されない場合、それは通常のスペースではなく、タブ文字、改行文字、またはUnicodeの異なる種類の空白文字（ノーブレークスペースなど）である可能性があります。

トラブルシューティング

client_encodingの確認と調整
データベース接続時のclient_encodingが適切であることを確認します。
削除する文字集合を正確に指定する
削除したい全ての文字（スペース、タブ、改行など）をcharacters引数に含めます。
- 例: SELECT rtrim(my_text_column, E' \t\n\r'); (E''はエスケープシーケンスを有効にするために重要です)
文字列の内容を詳細に確認する
LENGTH()やOCTET_LENGTH()、またはENCODE(my_column, 'hex')を使って、文字列の実際のバイト表現を確認します。これにより、予期しない不可視文字の存在を特定できます。
- 例: SELECT my_text_column, LENGTH(my_text_column), OCTET_LENGTH(my_text_column), ENCODE(my_text_column::bytea, 'hex') FROM my_table WHERE ...;

「Binary String: rtrim」という表現は、PostgreSQL 14以降のtrim(bytea)関数を指す場合と、それ以前のバージョンでbyteaデータに対してrtrimに相当する操作を行おうとする場合の二通りで解釈できます。

PostgreSQL 13以前の場合
rtrimはbytea型には直接適用できません。substringやoverlayなどのバイト列操作関数を組み合わせるか、PostgreSQLのバージョンアップを検討します。また、バイナリデータをテキストとして扱う場合は、エンコーディングや不可視文字の問題に注意が必要です。
PostgreSQL 14以降の場合
trim(TRAILING ... FROM bytea)を使うことで、直感的にバイナリ文字列の末尾から指定バイトを削除できます。エラーが出た場合は、引数の型が正しいか、バイト列として指定されているかを確認します（例: E'\\x00'::bytea）。

PostgreSQL 14以降の場合

PostgreSQL 14からは、trim関数がbytea型に対応し、末尾から特定のバイト列を削除する機能が追加されました。これはテキストのrtrimと同じ概念で利用できます。

構文

trim(TRAILING bytes_to_trim FROM source_bytea)

source_bytea: 操作対象のbytea型のデータ。
bytes_to_trim: 削除したいバイト列。これもbytea型で指定します。
TRAILING: 末尾から削除することを指定します。

例1: 末尾の0x00バイトを削除する

よくあるユースケースとして、C言語の文字列のように末尾にヌル終端（0x00）が付加されているバイナリデータから、そのヌルバイトを削除したい場合があります。

-- テーブル作成とデータ挿入の例
CREATE TABLE binary_data (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    data BYTEA
);

INSERT INTO binary_data (data) VALUES
    (E'\\x68656c6c6f0000'::bytea), -- "hello\0\0"
    (E'\\x61626300'::bytea),      -- "abc\0"
    (E'\\x78797a'::bytea),         -- "xyz" (末尾に0x00なし)
    (E'\\x0000'::bytea),          -- "0x0000"
    (E''::bytea);                 -- 空のバイト列

-- データ確認
SELECT id, encode(data, 'hex') AS original_hex FROM binary_data;

-- 結果:
--  id | original_hex
-- ----+--------------
--   1 | 68656c6c6f0000
--   2 | 61626300
--   3 | 78797a
--   4 | 0000
--   5 |

-- 末尾の0x00バイトを削除する
SELECT
    id,
    encode(data, 'hex') AS original_hex,
    encode(trim(TRAILING E'\\x00'::bytea FROM data), 'hex') AS trimmed_hex
FROM binary_data;

-- 結果:
--  id | original_hex | trimmed_hex
-- ----+--------------+-------------
--   1 | 68656c6c6f0000 | 68656c6c6f  -- "hello" にトリムされた
--   2 | 61626300     | 616263      -- "abc" にトリムされた
--   3 | 78797a       | 78797a      -- 変更なし
--   4 | 0000         |             -- 空のバイト列になった
--   5 |              |             -- 変更なし

例2: 末尾の複数の異なるバイトを削除する (指定したバイト集合のいずれかが含まれる限り)

テキストのrtrim(string, characters)と同様に、bytes_to_trimに複数のバイトを指定した場合、それらのバイトのいずれかが末尾に連続して現れる限り削除されます。

SELECT
    encode(E'\\x010203000102'::bytea, 'hex') AS original,
    encode(trim(TRAILING E'\\x000102'::bytea FROM E'\\x010203000102'::bytea), 'hex') AS trimmed;

-- 結果:
--  original     | trimmed
-- ----------------+---------
--  010203000102 | 010203  -- 末尾の0x00, 0x01, 0x02が削除された

この例では、元のバイト列 0x01 0x02 0x03 0x00 0x01 0x02 に対して、0x00, 0x01, 0x02 のいずれかのバイトが末尾に現れる限り削除されます。0x02、0x01、0x00 の順に削除され、0x01 0x02 0x03 が残ります。

PostgreSQL 13以前のバージョンでは、trim関数はbytea型を直接サポートしていません。このため、substringやoverlayなどの既存のbytea操作関数を組み合わせて、rtrimに相当するロジックを自分で実装する必要があります。これは、PostgreSQL 14以降のtrim関数に比べて複雑になります。

例3: 末尾の0x00バイトを削除する (PostgreSQL 13以前での手動実装)

このロジックは、末尾から0x00バイトを探し、そのバイトが見つからなくなるまで部分文字列を切り出す、という方法を取ります。

-- 関数として実装すると再利用しやすい
CREATE OR REPLACE FUNCTION rtrim_bytea_00(p_bytea BYTEA)
RETURNS BYTEA LANGUAGE plpgsql IMMUTABLE AS $$
DECLARE
    v_len INTEGER;
BEGIN
    v_len := octet_length(p_bytea);

    -- 長さが0の場合はそのまま返す
    IF v_len = 0 THEN
        RETURN p_bytea;
    END IF;

    -- 末尾から0x00を探し、最初に見つからないバイトの位置までを切り出す
    WHILE v_len > 0 AND get_byte(p_bytea, v_len - 1) = 0
    LOOP
        v_len := v_len - 1;
    END LOOP;

    RETURN substring(p_bytea, 1, v_len);
END;
$$;

-- 使用例
SELECT
    id,
    encode(data, 'hex') AS original_hex,
    encode(rtrim_bytea_00(data), 'hex') AS trimmed_hex
FROM binary_data;

-- 結果 (PostgreSQL 14のtrimと同じ結果になるはず):
--  id | original_hex | trimmed_hex
-- ----+--------------+-------------
--   1 | 68656c6c6f0000 | 68656c6c6f
--   2 | 61626300     | 616263
--   3 | 78797a       | 78797a
--   4 | 0000         |
--   5 |              |

解説

substring(bytea, start, length): byteaデータから部分文字列を抽出します。
WHILE ... LOOP: 末尾からループし、バイトが0である限りv_lenを減らしていきます。
get_byte(bytea, offset): byteaデータの指定されたオフセット（0-based）にあるバイト値を取得します。
octet_length(p_bytea): byteaデータのバイト長を取得します。

注意点
この手動実装は特定のバイト（この例では0x00）しか削除できません。複数の異なるバイトを削除したい場合は、ロジックをさらに複雑にする必要があります。そのため、可能であればPostgreSQL 14以降へのアップグレードを強く推奨します。

PostgreSQL 13以前
bytea型に対して直接rtrimに相当する関数はありません。substring, octet_length, get_byteなどを組み合わせてカスタム関数を作成することで対応します。しかし、これは特定の要件に合わせたカスタム実装となり、柔軟性やパフォーマンスは組み込み関数に劣る可能性があります。
PostgreSQL 14以降
trim(TRAILING bytes_to_trim FROM source_bytea) が最も推奨される方法です。簡潔で効率的です。

substring() および octet_length() を組み合わせる

最も基本的な代替手段であり、指定した条件に基づいてバイト列の末尾を切り詰めます。

方法

octet_length() で元の bytea データのバイト長を取得します。
末尾から削除したいバイトが見つからない位置、または条件を満たさなくなった位置を特定します。
substring(bytea, start, length) を使用して、必要な部分だけを切り出します。

例: 末尾のヌルバイト (0x00) を削除する（カスタム関数として）

CREATE OR REPLACE FUNCTION rtrim_bytea_null(p_bytea BYTEA)
RETURNS BYTEA LANGUAGE plpgsql IMMUTABLE AS $$
DECLARE
    v_len INTEGER;
BEGIN
    v_len := octet_length(p_bytea);

    IF v_len = 0 THEN
        RETURN p_bytea;
    END IF;

    -- 末尾から0x00を探し、最初に見つからないバイトの位置までを切り出す
    WHILE v_len > 0 AND get_byte(p_bytea, v_len - 1) = 0
    LOOP
        v_len := v_len - 1;
    END LOOP;

    RETURN substring(p_bytea, 1, v_len);
END;
$$;

-- 使用例
SELECT
    encode(E'\\x68656c6c6f0000'::bytea, 'hex') AS original,
    encode(rtrim_bytea_null(E'\\x68656c6c6f0000'::bytea), 'hex') AS trimmed;
-- 結果: original: 68656c6c6f0000, trimmed: 68656c6c6f

利点

特定の削除条件（例: 特定のバイト値のみ削除）を細かく制御できる。
PostgreSQLの古いバージョンでも利用可能。

欠点

trim関数（PG 14以降）に比べてパフォーマンスが劣る可能性がある。
複数の異なるバイトを末尾から削除する場合（例: trim(TRAILING B'\\x00\\x01' FROM ...) のように、0x00 または 0x01 が来る限り削除）、ロジックが複雑になる。上記の例は単一バイトの削除に特化している。

正規表現関数を応用する (限定的)

注意
bytea型に対して直接正規表現を適用することはできません。一度text型にエンコードしてから正規表現を適用し、再度byteaに戻すという手順が必要です。この方法は、バイナリデータが特定のエンコーディングを持つテキストデータとして意味を持つ場合にのみ限定的に有効であり、汎用的なバイナリデータ操作には推奨されません。データが破損するリスクがあります。

方法

encode(bytea_data, 'hex') や encode(bytea_data, 'escape') などでバイナリデータをテキスト表現に変換します。
変換されたテキスト文字列に対して正規表現関数（regexp_replaceなど）を使用し、末尾のパターンを置換または削除します。
結果のテキストを decode(text_data, 'hex') や decode(text_data, 'escape') で元の bytea に戻します。

例: 16進数表現で末尾の'0'を削除する（非推奨）

これは元のバイナリデータの0x00バイトを削除するものではなく、16進数文字列としての'0'を削除する点に注意してください。

SELECT
    E'\\x01020300'::bytea AS original_bytea,
    encode(E'\\x01020300'::bytea, 'hex') AS original_hex_str,
    regexp_replace(encode(E'\\x01020300'::bytea, 'hex'), '0+$', '', 'g') AS trimmed_hex_str,
    decode(regexp_replace(encode(E'\\x01020300'::bytea, 'hex'), '0+$', '', 'g'), 'hex') AS result_bytea;

-- 結果:
--  original_bytea | original_hex_str | trimmed_hex_str | result_bytea
-- ----------------+------------------+-----------------+--------------
--  \x01020300     | 01020300         | 010203          | \x010203

この例では、元の0x01020300が010203になります。これは0x00が削除されたように見えますが、もし元のデータが0x102030だった場合でも、16進数文字列102030の末尾の0が削除され10203となります。これはバイナリデータとしての0x00を削除したわけではないため、非常に誤解を招きやすいです。

利点

複雑なパターンマッチングが可能。

欠点

汎用的なバイナリ操作には不向き。
エンコード/デコードのオーバーヘッドがある。
非常に大きな注意が必要。 バイナリデータと文字エンコーディングの混同により、データの破損や意図しない結果を招く可能性が高い。

前述のrtrim_bytea_null関数は、PL/pgSQLで実装されたループの例です。より複雑な条件や複数の異なるバイトを削除したい場合は、このPL/pgSQL関数内でロジックを拡張できます。

例: 複数の指定バイトのいずれかが末尾にある限り削除する（PostgreSQL 13以前向け）

CREATE OR REPLACE FUNCTION rtrim_bytea_chars(p_bytea BYTEA, p_chars BYTEA)
RETURNS BYTEA LANGUAGE plpgsql IMMUTABLE AS $$
DECLARE
    v_byte_len INTEGER;
    v_char_len INTEGER;
    i INTEGER;
    current_byte INTEGER;
    char_match BOOLEAN;
BEGIN
    v_byte_len := octet_length(p_bytea);
    v_char_len := octet_length(p_chars);

    IF v_byte_len = 0 OR v_char_len = 0 THEN
        RETURN p_bytea;
    END IF;

    WHILE v_byte_len > 0 LOOP
        current_byte := get_byte(p_bytea, v_byte_len - 1);
        char_match := FALSE;

        -- p_charsに含まれるバイトと一致するかチェック
        FOR i IN 0 .. v_char_len - 1 LOOP
            IF current_byte = get_byte(p_chars, i) THEN
                char_match := TRUE;
                EXIT; -- 一致するものが見つかったらループを抜ける
            END IF;
        END LOOP;

        IF char_match THEN
            v_byte_len := v_byte_len - 1; -- 削除対象バイトなので長さを減らす
        ELSE
            EXIT; -- 削除対象バイトではないのでループを終了
        END IF;
    END LOOP;

    RETURN substring(p_bytea, 1, v_byte_len);
END;
$$;

-- 使用例
SELECT
    encode(E'\\x010203000102'::bytea, 'hex') AS original,
    encode(rtrim_bytea_chars(E'\\x010203000102'::bytea, E'\\x000102'::bytea), 'hex') AS trimmed;
-- 結果: original: 010203000102, trimmed: 010203

利点

カスタムロジックで非常に細かい制御が可能。
PostgreSQLの古いバージョンで、trim(bytea)に相当する柔軟な機能を実現できる。

PostgreSQL 14以降のtrim(bytea)が最も効率的で推奨される方法であるため、それ以前のバージョンでのみ検討する。
SQLレイヤーでの操作に比べて、関数呼び出しやPL/pgSQLのオーバーヘッドがある。

正規表現の利用は避けるべきです。 バイナリデータに対してテキストベースの正規表現を使用すると、エンコーディングの問題や意図しないデータの変更につながるリスクが高いため、バイナリデータ操作には不向きです。
PostgreSQL 13以前を使用しており、かつバージョンアップが困難な場合
- 単純な末尾バイトの削除（例: ヌルバイトのみ） の場合は、substring() と octet_length()、get_byte() を組み合わせたシンプルなPL/pgSQL関数（例: rtrim_bytea_null）を実装するのが良いでしょう。
- 複数の異なるバイトを末尾から削除する など、より複雑なrtrim動作が必要な場合は、rtrim_bytea_charsのようなPL/pgSQL関数を実装する必要があります。
PostgreSQL 14以降を使用している場合
trim(TRAILING bytes_to_trim FROM source_bytea) を使用するのが最も推奨される方法です。 これは組み込み関数であり、パフォーマンスと使いやすさの点で優れています。

Binary String: rtrim

rtrim関数の基本

rtrim と bytea の関係性の理解不足

バージョンによる挙動の違い (PostgreSQL 14以降のtrim(bytea))

PostgreSQL 14以降の場合

substring() および octet_length() を組み合わせる

正規表現関数を応用する (限定的)

`rtrim`関数の基本

`rtrim` と `bytea` の関係性の理解不足

バージョンによる挙動の違い (PostgreSQL 14以降の`trim(bytea)`)