はじめに

真理しんり値ちと論理ろんり演算えんざんの重要じゅうよう性せい

プログラマやSEのみなさんは、真理しんり値ち（真偽しんぎ値ち）というものをご存ぞんじのことと思おもいます。ほとんどの言語げんごが持もっている基本きほん的てきなデータ型がたで、数学すうがく者しゃGeorge Booleの名前なまえにちなんで「BOOL型がた」とか「BOOLEAN型がた」とも呼よばれています。コンピュータを利用りようしていると、BOOLEAN型がたが持もつtrue（真しん）とfalse（偽にせ）の2つの値ねと、NOT、AND、ORという3つの演算えんざん子こだけから成なるシンプルな演算えんざん（論理ろんり演算えんざん）を行おこなうことが多おおくあります。これはプログラミング言語げんごだけでなく、コンピュータの回路かいろの基礎きそにもなっている演算えんざんです。

SQLにおける真理しんり値ちと論理ろんり演算えんざん

SQLにも、真理しんり値ちと論理ろんり演算えんざんが存在そんざいします。存在そんざいするどころか、WHERE句くやHAVING句くは、それ全体ぜんたいが論理ろんり演算えんざんのカタマリです。だから真理しんり値ちはSQLの根幹こんかんをなす重要じゅうような要素ようそと言いっていいのですが、それにもかかわらず、SQLとリレーショナルデータベースは極力きょくりょく、この真理しんり値ちと論理ろんり演算えんざんをユーザから隠かくそうとする傾向けいこうがあります。標準ひょうじゅんSQLに正式せいしきのデータ型がたとして真理しんり値ちが追加ついかされたのは、SQL-99でした。SQLの誕生たんじょう[1]から25年ねんも後ごのことです。しかも、真理しんり値ち型がたをサポートしているDBMSもまだ多おおくありません（後述こうじゅつ⁠）⁠。

では、なぜSQLとRDBは真理しんり値ちの存在そんざいを隠かくそうとするのでしょう？理由りゆうは、そこに後うしろ暗くらいところがあるからです。真理しんり値ちは、ときにSQLの「致命ちめい的てきな欠陥けっかん」とまで呼よばれるほどの大おおきな問題もんだいを抱かかえた領域りょういきです。

本稿ほんこうを読よんで初はじめてこの話題わだいについて知しることになる人ひとは、かなり混乱こんらんした印象いんしょうを受うけるかもしれません。

それでも、SQLにとって真理しんり値ちと論理ろんり演算えんざんが重要じゅうような技術ぎじゅつ要素ようそであることに変かわりはありません。本稿ほんこうの最後さいごで、SQLを論理ろんり演算えんざんの観点かんてんから使つかいこなすといかに便利べんりかを解説かいせつします。

読者どくしゃ対象たいしょう

• 真理しんり値ちと言いえばtrueとfalseしかないと思おもっている人ひと
• 「3値ち論理ろんり」は知しっていたけど、第だい3の値ねをNULLだと思おもっている人ひと
• SQLで真理しんり値ちと論理ろんり演算えんざんの存在そんざいを意識いしきしたことのない人ひと

稼働かどう環境かんきょう

• すべてのリレーショナルデータベース

各かくDBの真理しんり値ち型がたのサポート

DBによりサポート状じょう況きょう／扱あつかい方かたが異ことなる

真理しんり値ち型がたの列れつを持もつテーブルを作つくるのはとても簡単かんたんで、次つぎのようにデータ型がたをBOOLEAN型がたで宣言せんげんするだけです。

• CREATE TABLE BOOL_TEST (bl BOOLEAN);

これで、真理しんり値ち型がたの列れつblを持もつテーブルが作つくられる……かどうかは、実じつは実装じっそう依存いぞんです。主要しゅようなデータベース製品せいひんのうち、現時点げんじてんでこのDDL（Data Definition Language）が実行じっこうできるのは、PostgreSQLとMySQLのみです。ベンダーの3製品せいひん（Oracle、SQLServer、DB2）では、いずれも真理しんり値ち型がたをサポートしていないためエラーになります（図ず1⁠）⁠。

しかも、PostgreSQLとMySQLも、真理しんり値ちを完全かんぜんにサポートするわけではないのです。どういうことかというと、真理しんり値ちというからにはもちろんtrueとfalseがあって、その部分ぶぶんのサポートにはどちらも問題もんだいありません。MySQLはこれを0/1で代替だいたいしているという細こまかい問題もんだいがありますが、些細ささいなことです。したがって、どちらのDBでも次つぎのINSERT文ぶんは問題もんだいなく実行じっこうできます。

• INSERT INTO BOOL_TEST VALUES (true);
INSERT INTO BOOL_TEST VALUES (false);

しかし、ここからが厄介やっかいな話はなしなのですが、SQLの真理しんり値ちには、上記じょうき2つの値ねのほかに、unknown（不明ふめい）という3番目ばんめの値ねがあります。MySQLはこの第だい3値ちをサポートしませんし、PostgreSQLはこれをNULLで代用だいようするという明あきらかに間違まちがった独自どくじ仕様しようを採用さいようしています[2]⁠。

次つぎのINSERTは、PostgreSQLでもMySQLでもエラーになります。

• INSERT INTO BOOL_TEST VALUES (unknown);

なぜunknownが存在そんざいし、NULLとは扱あつかいが異ことなるのか

なぜSQLがunknownという奇妙きみょうな値ねを持もっているかという理由りゆうは、本稿ほんこうでは詳細しょうさいは省略しょうりゃくしますが、重要じゅうような結論けつろんだけを述のべると、NULLとunknownはまったく別物べつものであり、これらを混同こんどうしてはならない、ということです。

というのも、unknownというのはそもそも、値ねではないNULLと通常つうじょうの値ねを比較ひかくできないために（しかたなく）持もち込こまれた真理しんり値ちであるからです。じゃあNULLは何なになのか、という疑問ぎもんが当然とうぜん出でると思おもいますが、これに対たいする答こたえは、NULLとは「ここには値ねがない」という文ぶん（statement）だ、というものです。ただ、画面がめんの表示ひょうじ上じょう、「⁠ここには値ねがない」という文章ぶんしょうでは幅はばを取とるので「NULL」という簡潔かんけつなマークで代用だいようしているだけです。これがなんとなく人間にんげんの目めにはデータの値ねのように見みえてしまうのは、ただの錯覚さっかくです。

したがって、せっかく真理しんり値ち型がたをサポートするという先駆せんく的てきな仕事しごとをしてくれたPostgreSQLには悪わるいのですが、NULLでunknownを代用だいようしては本末転倒ほんまつてんとうです。

逆ぎゃくにこの観点かんてんから見みると、なぜデータベースがいずれも真理しんり値ち型がたという基本きほん的てきなデータ型がたのサポートに消極しょうきょく的てきか、という理由りゆうもほぼ推測すいそくがつきます。それは、unknownがあるからです。

世よの中なかの大半たいはんのプログラマやSEは、真理しんり値ちといえばtrueとfalseの2値ちしかないと考かんがえています。そこに3値ち目めを持もつSQL独自どくじの真理しんり値ち型がたを導入どうにゅうしたら、混乱こんらんを招まねくのは必定ひつじょう（ひつじょう）です。何なにしろ、図ず2に示しめすように、3値ちの論理ろんり演算えんざんは2値ちの論理ろんり演算えんざんに比くらべて非常ひじょうに複雑ふくざつで、すっと直観ちょっかん的てきに把握はあくできるものではありません。ANDとORの演算えんざんの組くみ合あわせ数すうは、2値ち論理ろんりの2²=4から、3²=9と倍ばい以上いじょうに増ふえてしまいます。

それに加くわえ、3値ち目めのunknownがNULLと勘違かんちがいされやすいときています。こうしたいくつもの悪条件あくじょうけんによって、どのデータベースも、SQLに真理しんり値ちは「なかったこと」にしたいという気持きもちが生うまれても、無理むりからぬところはあります。