Move nbtree preprocessing into new .c file.
authorPeter Geoghegan <pg@bowt.ie>
Mon, 13 Jan 2025 17:15:00 +0000 (12:15 -0500)
committerPeter Geoghegan <pg@bowt.ie>
Mon, 13 Jan 2025 17:15:00 +0000 (12:15 -0500)
Quite a bit of code within nbtutils.c is only called during nbtree
preprocessing.  Move that code into a new .c file, nbtpreprocesskeys.c.
Also reorder some of the functions within the new file for clarity.

This commit has no functional impact.  It is strictly mechanical.

Author: Peter Geoghegan <pg@bowt.ie>
Suggested-by: Heikki Linnakangas <hlinnaka@iki.fi>
Discussion: https://postgr.es/m/CAH2-WznwNn1BDOpWxHBUK1f3Rdw8pO9UCenWXnvT=n9GO8GnLA@mail.gmail.com
Discussion: https://postgr.es/m/86930045-5df5-494a-b4f1-815bc3fbcce0%40iki.fi

src/backend/access/nbtree/Makefile
src/backend/access/nbtree/meson.build
src/backend/access/nbtree/nbtpreprocesskeys.c [new file with mode: 0644]
src/backend/access/nbtree/nbtutils.c
src/include/access/nbtree.h

index d69808e78c61e1707ba183059b96b678dd7a49a2..c5cd4e0177fa59872816310deae4ab6741edb125 100644 (file)
@@ -17,6 +17,7 @@ OBJS = \
    nbtdedup.o \
    nbtinsert.o \
    nbtpage.o \
+   nbtpreprocesskeys.o \
    nbtree.o \
    nbtsearch.o \
    nbtsort.o \
index 17725552465ae7f864e1e3e3e6d909ca533b508a..80962de6e6ed9c9605fd79ce49a820fb940932e5 100644 (file)
@@ -5,6 +5,7 @@ backend_sources += files(
   'nbtdedup.c',
   'nbtinsert.c',
   'nbtpage.c',
+  'nbtpreprocesskeys.c',
   'nbtree.c',
   'nbtsearch.c',
   'nbtsort.c',
diff --git a/src/backend/access/nbtree/nbtpreprocesskeys.c b/src/backend/access/nbtree/nbtpreprocesskeys.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b026fed
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,1864 @@
+/*-------------------------------------------------------------------------
+ *
+ * nbtpreprocesskeys.c
+ *   Preprocessing for Postgres btree scan keys.
+ *
+ * Portions Copyright (c) 1996-2025, PostgreSQL Global Development Group
+ * Portions Copyright (c) 1994, Regents of the University of California
+ *
+ *
+ * IDENTIFICATION
+ *   src/backend/access/nbtree/nbtpreprocesskeys.c
+ *
+ *-------------------------------------------------------------------------
+ */
+
+#include "postgres.h"
+
+#include "access/nbtree.h"
+#include "lib/qunique.h"
+#include "utils/array.h"
+#include "utils/lsyscache.h"
+#include "utils/memutils.h"
+
+typedef struct BTScanKeyPreproc
+{
+   ScanKey     inkey;
+   int         inkeyi;
+   int         arrayidx;
+} BTScanKeyPreproc;
+
+typedef struct BTSortArrayContext
+{
+   FmgrInfo   *sortproc;
+   Oid         collation;
+   bool        reverse;
+} BTSortArrayContext;
+
+static bool _bt_fix_scankey_strategy(ScanKey skey, int16 *indoption);
+static void _bt_mark_scankey_required(ScanKey skey);
+static bool _bt_compare_scankey_args(IndexScanDesc scan, ScanKey op,
+                                    ScanKey leftarg, ScanKey rightarg,
+                                    BTArrayKeyInfo *array, FmgrInfo *orderproc,
+                                    bool *result);
+static bool _bt_compare_array_scankey_args(IndexScanDesc scan,
+                                          ScanKey arraysk, ScanKey skey,
+                                          FmgrInfo *orderproc, BTArrayKeyInfo *array,
+                                          bool *qual_ok);
+static ScanKey _bt_preprocess_array_keys(IndexScanDesc scan, int *new_numberOfKeys);
+static void _bt_preprocess_array_keys_final(IndexScanDesc scan, int *keyDataMap);
+static Datum _bt_find_extreme_element(IndexScanDesc scan, ScanKey skey,
+                                     Oid elemtype, StrategyNumber strat,
+                                     Datum *elems, int nelems);
+static void _bt_setup_array_cmp(IndexScanDesc scan, ScanKey skey, Oid elemtype,
+                               FmgrInfo *orderproc, FmgrInfo **sortprocp);
+static int _bt_sort_array_elements(ScanKey skey, FmgrInfo *sortproc,
+                                   bool reverse, Datum *elems, int nelems);
+static bool _bt_merge_arrays(IndexScanDesc scan, ScanKey skey,
+                            FmgrInfo *sortproc, bool reverse,
+                            Oid origelemtype, Oid nextelemtype,
+                            Datum *elems_orig, int *nelems_orig,
+                            Datum *elems_next, int nelems_next);
+static int _bt_compare_array_elements(const void *a, const void *b, void *arg);
+
+
+/*
+ * _bt_preprocess_keys() -- Preprocess scan keys
+ *
+ * The given search-type keys (taken from scan->keyData[])
+ * are copied to so->keyData[] with possible transformation.
+ * scan->numberOfKeys is the number of input keys, so->numberOfKeys gets
+ * the number of output keys.  Calling here a second or subsequent time
+ * (during the same btrescan) is a no-op.
+ *
+ * The output keys are marked with additional sk_flags bits beyond the
+ * system-standard bits supplied by the caller.  The DESC and NULLS_FIRST
+ * indoption bits for the relevant index attribute are copied into the flags.
+ * Also, for a DESC column, we commute (flip) all the sk_strategy numbers
+ * so that the index sorts in the desired direction.
+ *
+ * One key purpose of this routine is to discover which scan keys must be
+ * satisfied to continue the scan.  It also attempts to eliminate redundant
+ * keys and detect contradictory keys.  (If the index opfamily provides
+ * incomplete sets of cross-type operators, we may fail to detect redundant
+ * or contradictory keys, but we can survive that.)
+ *
+ * The output keys must be sorted by index attribute.  Presently we expect
+ * (but verify) that the input keys are already so sorted --- this is done
+ * by match_clauses_to_index() in indxpath.c.  Some reordering of the keys
+ * within each attribute may be done as a byproduct of the processing here.
+ * That process must leave array scan keys (within an attribute) in the same
+ * order as corresponding entries from the scan's BTArrayKeyInfo array info.
+ *
+ * The output keys are marked with flags SK_BT_REQFWD and/or SK_BT_REQBKWD
+ * if they must be satisfied in order to continue the scan forward or backward
+ * respectively.  _bt_checkkeys uses these flags.  For example, if the quals
+ * are "x = 1 AND y < 4 AND z < 5", then _bt_checkkeys will reject a tuple
+ * (1,2,7), but we must continue the scan in case there are tuples (1,3,z).
+ * But once we reach tuples like (1,4,z) we can stop scanning because no
+ * later tuples could match.  This is reflected by marking the x and y keys,
+ * but not the z key, with SK_BT_REQFWD.  In general, the keys for leading
+ * attributes with "=" keys are marked both SK_BT_REQFWD and SK_BT_REQBKWD.
+ * For the first attribute without an "=" key, any "<" and "<=" keys are
+ * marked SK_BT_REQFWD while any ">" and ">=" keys are marked SK_BT_REQBKWD.
+ * This can be seen to be correct by considering the above example.  Note
+ * in particular that if there are no keys for a given attribute, the keys for
+ * subsequent attributes can never be required; for instance "WHERE y = 4"
+ * requires a full-index scan.
+ *
+ * If possible, redundant keys are eliminated: we keep only the tightest
+ * >/>= bound and the tightest </<= bound, and if there's an = key then
+ * that's the only one returned.  (So, we return either a single = key,
+ * or one or two boundary-condition keys for each attr.)  However, if we
+ * cannot compare two keys for lack of a suitable cross-type operator,
+ * we cannot eliminate either.  If there are two such keys of the same
+ * operator strategy, the second one is just pushed into the output array
+ * without further processing here.  We may also emit both >/>= or both
+ * </<= keys if we can't compare them.  The logic about required keys still
+ * works if we don't eliminate redundant keys.
+ *
+ * Note that one reason we need direction-sensitive required-key flags is
+ * precisely that we may not be able to eliminate redundant keys.  Suppose
+ * we have "x > 4::int AND x > 10::bigint", and we are unable to determine
+ * which key is more restrictive for lack of a suitable cross-type operator.
+ * _bt_first will arbitrarily pick one of the keys to do the initial
+ * positioning with.  If it picks x > 4, then the x > 10 condition will fail
+ * until we reach index entries > 10; but we can't stop the scan just because
+ * x > 10 is failing.  On the other hand, if we are scanning backwards, then
+ * failure of either key is indeed enough to stop the scan.  (In general, when
+ * inequality keys are present, the initial-positioning code only promises to
+ * position before the first possible match, not exactly at the first match,
+ * for a forward scan; or after the last match for a backward scan.)
+ *
+ * As a byproduct of this work, we can detect contradictory quals such
+ * as "x = 1 AND x > 2".  If we see that, we return so->qual_ok = false,
+ * indicating the scan need not be run at all since no tuples can match.
+ * (In this case we do not bother completing the output key array!)
+ * Again, missing cross-type operators might cause us to fail to prove the
+ * quals contradictory when they really are, but the scan will work correctly.
+ *
+ * Row comparison keys are currently also treated without any smarts:
+ * we just transfer them into the preprocessed array without any
+ * editorialization.  We can treat them the same as an ordinary inequality
+ * comparison on the row's first index column, for the purposes of the logic
+ * about required keys.
+ *
+ * Note: the reason we have to copy the preprocessed scan keys into private
+ * storage is that we are modifying the array based on comparisons of the
+ * key argument values, which could change on a rescan.  Therefore we can't
+ * overwrite the source data.
+ */
+void
+_bt_preprocess_keys(IndexScanDesc scan)
+{
+   BTScanOpaque so = (BTScanOpaque) scan->opaque;
+   int         numberOfKeys = scan->numberOfKeys;
+   int16      *indoption = scan->indexRelation->rd_indoption;
+   int         new_numberOfKeys;
+   int         numberOfEqualCols;
+   ScanKey     inkeys;
+   BTScanKeyPreproc xform[BTMaxStrategyNumber];
+   bool        test_result;
+   AttrNumber  attno;
+   ScanKey     arrayKeyData;
+   int        *keyDataMap = NULL;
+   int         arrayidx = 0;
+
+   if (so->numberOfKeys > 0)
+   {
+       /*
+        * Only need to do preprocessing once per btrescan, at most.  All
+        * calls after the first are handled as no-ops.
+        */
+       return;
+   }
+
+   /* initialize result variables */
+   so->qual_ok = true;
+   so->numberOfKeys = 0;
+
+   if (numberOfKeys < 1)
+       return;                 /* done if qual-less scan */
+
+   /* If any keys are SK_SEARCHARRAY type, set up array-key info */
+   arrayKeyData = _bt_preprocess_array_keys(scan, &numberOfKeys);
+   if (!so->qual_ok)
+   {
+       /* unmatchable array, so give up */
+       return;
+   }
+
+   /*
+    * Treat arrayKeyData[] (a partially preprocessed copy of scan->keyData[])
+    * as our input if _bt_preprocess_array_keys just allocated it, else just
+    * use scan->keyData[]
+    */
+   if (arrayKeyData)
+   {
+       inkeys = arrayKeyData;
+
+       /* Also maintain keyDataMap for remapping so->orderProcs[] later */
+       keyDataMap = MemoryContextAlloc(so->arrayContext,
+                                       numberOfKeys * sizeof(int));
+   }
+   else
+       inkeys = scan->keyData;
+
+   /* we check that input keys are correctly ordered */
+   if (inkeys[0].sk_attno < 1)
+       elog(ERROR, "btree index keys must be ordered by attribute");
+
+   /* We can short-circuit most of the work if there's just one key */
+   if (numberOfKeys == 1)
+   {
+       /* Apply indoption to scankey (might change sk_strategy!) */
+       if (!_bt_fix_scankey_strategy(&inkeys[0], indoption))
+           so->qual_ok = false;
+       memcpy(&so->keyData[0], &inkeys[0], sizeof(ScanKeyData));
+       so->numberOfKeys = 1;
+       /* We can mark the qual as required if it's for first index col */
+       if (inkeys[0].sk_attno == 1)
+           _bt_mark_scankey_required(&so->keyData[0]);
+       if (arrayKeyData)
+       {
+           /*
+            * Don't call _bt_preprocess_array_keys_final in this fast path
+            * (we'll miss out on the single value array transformation, but
+            * that's not nearly as important when there's only one scan key)
+            */
+           Assert(so->keyData[0].sk_flags & SK_SEARCHARRAY);
+           Assert(so->keyData[0].sk_strategy != BTEqualStrategyNumber ||
+                  (so->arrayKeys[0].scan_key == 0 &&
+                   OidIsValid(so->orderProcs[0].fn_oid)));
+       }
+
+       return;
+   }
+
+   /*
+    * Otherwise, do the full set of pushups.
+    */
+   new_numberOfKeys = 0;
+   numberOfEqualCols = 0;
+
+   /*
+    * Initialize for processing of keys for attr 1.
+    *
+    * xform[i] points to the currently best scan key of strategy type i+1; it
+    * is NULL if we haven't yet found such a key for this attr.
+    */
+   attno = 1;
+   memset(xform, 0, sizeof(xform));
+
+   /*
+    * Loop iterates from 0 to numberOfKeys inclusive; we use the last pass to
+    * handle after-last-key processing.  Actual exit from the loop is at the
+    * "break" statement below.
+    */
+   for (int i = 0;; i++)
+   {
+       ScanKey     inkey = inkeys + i;
+       int         j;
+
+       if (i < numberOfKeys)
+       {
+           /* Apply indoption to scankey (might change sk_strategy!) */
+           if (!_bt_fix_scankey_strategy(inkey, indoption))
+           {
+               /* NULL can't be matched, so give up */
+               so->qual_ok = false;
+               return;
+           }
+       }
+
+       /*
+        * If we are at the end of the keys for a particular attr, finish up
+        * processing and emit the cleaned-up keys.
+        */
+       if (i == numberOfKeys || inkey->sk_attno != attno)
+       {
+           int         priorNumberOfEqualCols = numberOfEqualCols;
+
+           /* check input keys are correctly ordered */
+           if (i < numberOfKeys && inkey->sk_attno < attno)
+               elog(ERROR, "btree index keys must be ordered by attribute");
+
+           /*
+            * If = has been specified, all other keys can be eliminated as
+            * redundant.  Note that this is no less true if the = key is
+            * SEARCHARRAY; the only real difference is that the inequality
+            * key _becomes_ redundant by making _bt_compare_scankey_args
+            * eliminate the subset of elements that won't need to be matched.
+            *
+            * If we have a case like "key = 1 AND key > 2", we set qual_ok to
+            * false and abandon further processing.  We'll do the same thing
+            * given a case like "key IN (0, 1) AND key > 2".
+            *
+            * We also have to deal with the case of "key IS NULL", which is
+            * unsatisfiable in combination with any other index condition. By
+            * the time we get here, that's been classified as an equality
+            * check, and we've rejected any combination of it with a regular
+            * equality condition; but not with other types of conditions.
+            */
+           if (xform[BTEqualStrategyNumber - 1].inkey)
+           {
+               ScanKey     eq = xform[BTEqualStrategyNumber - 1].inkey;
+               BTArrayKeyInfo *array = NULL;
+               FmgrInfo   *orderproc = NULL;
+
+               if (arrayKeyData && (eq->sk_flags & SK_SEARCHARRAY))
+               {
+                   int         eq_in_ikey,
+                               eq_arrayidx;
+
+                   eq_in_ikey = xform[BTEqualStrategyNumber - 1].inkeyi;
+                   eq_arrayidx = xform[BTEqualStrategyNumber - 1].arrayidx;
+                   array = &so->arrayKeys[eq_arrayidx - 1];
+                   orderproc = so->orderProcs + eq_in_ikey;
+
+                   Assert(array->scan_key == eq_in_ikey);
+                   Assert(OidIsValid(orderproc->fn_oid));
+               }
+
+               for (j = BTMaxStrategyNumber; --j >= 0;)
+               {
+                   ScanKey     chk = xform[j].inkey;
+
+                   if (!chk || j == (BTEqualStrategyNumber - 1))
+                       continue;
+
+                   if (eq->sk_flags & SK_SEARCHNULL)
+                   {
+                       /* IS NULL is contradictory to anything else */
+                       so->qual_ok = false;
+                       return;
+                   }
+
+                   if (_bt_compare_scankey_args(scan, chk, eq, chk,
+                                                array, orderproc,
+                                                &test_result))
+                   {
+                       if (!test_result)
+                       {
+                           /* keys proven mutually contradictory */
+                           so->qual_ok = false;
+                           return;
+                       }
+                       /* else discard the redundant non-equality key */
+                       Assert(!array || array->num_elems > 0);
+                       xform[j].inkey = NULL;
+                       xform[j].inkeyi = -1;
+                   }
+                   /* else, cannot determine redundancy, keep both keys */
+               }
+               /* track number of attrs for which we have "=" keys */
+               numberOfEqualCols++;
+           }
+
+           /* try to keep only one of <, <= */
+           if (xform[BTLessStrategyNumber - 1].inkey &&
+               xform[BTLessEqualStrategyNumber - 1].inkey)
+           {
+               ScanKey     lt = xform[BTLessStrategyNumber - 1].inkey;
+               ScanKey     le = xform[BTLessEqualStrategyNumber - 1].inkey;
+
+               if (_bt_compare_scankey_args(scan, le, lt, le, NULL, NULL,
+                                            &test_result))
+               {
+                   if (test_result)
+                       xform[BTLessEqualStrategyNumber - 1].inkey = NULL;
+                   else
+                       xform[BTLessStrategyNumber - 1].inkey = NULL;
+               }
+           }
+
+           /* try to keep only one of >, >= */
+           if (xform[BTGreaterStrategyNumber - 1].inkey &&
+               xform[BTGreaterEqualStrategyNumber - 1].inkey)
+           {
+               ScanKey     gt = xform[BTGreaterStrategyNumber - 1].inkey;
+               ScanKey     ge = xform[BTGreaterEqualStrategyNumber - 1].inkey;
+
+               if (_bt_compare_scankey_args(scan, ge, gt, ge, NULL, NULL,
+                                            &test_result))
+               {
+                   if (test_result)
+                       xform[BTGreaterEqualStrategyNumber - 1].inkey = NULL;
+                   else
+                       xform[BTGreaterStrategyNumber - 1].inkey = NULL;
+               }
+           }
+
+           /*
+            * Emit the cleaned-up keys into the so->keyData[] array, and then
+            * mark them if they are required.  They are required (possibly
+            * only in one direction) if all attrs before this one had "=".
+            */
+           for (j = BTMaxStrategyNumber; --j >= 0;)
+           {
+               if (xform[j].inkey)
+               {
+                   ScanKey     outkey = &so->keyData[new_numberOfKeys++];
+
+                   memcpy(outkey, xform[j].inkey, sizeof(ScanKeyData));
+                   if (arrayKeyData)
+                       keyDataMap[new_numberOfKeys - 1] = xform[j].inkeyi;
+                   if (priorNumberOfEqualCols == attno - 1)
+                       _bt_mark_scankey_required(outkey);
+               }
+           }
+
+           /*
+            * Exit loop here if done.
+            */
+           if (i == numberOfKeys)
+               break;
+
+           /* Re-initialize for new attno */
+           attno = inkey->sk_attno;
+           memset(xform, 0, sizeof(xform));
+       }
+
+       /* check strategy this key's operator corresponds to */
+       j = inkey->sk_strategy - 1;
+
+       /* if row comparison, push it directly to the output array */
+       if (inkey->sk_flags & SK_ROW_HEADER)
+       {
+           ScanKey     outkey = &so->keyData[new_numberOfKeys++];
+
+           memcpy(outkey, inkey, sizeof(ScanKeyData));
+           if (arrayKeyData)
+               keyDataMap[new_numberOfKeys - 1] = i;
+           if (numberOfEqualCols == attno - 1)
+               _bt_mark_scankey_required(outkey);
+
+           /*
+            * We don't support RowCompare using equality; such a qual would
+            * mess up the numberOfEqualCols tracking.
+            */
+           Assert(j != (BTEqualStrategyNumber - 1));
+           continue;
+       }
+
+       if (inkey->sk_strategy == BTEqualStrategyNumber &&
+           (inkey->sk_flags & SK_SEARCHARRAY))
+       {
+           /* must track how input scan keys map to arrays */
+           Assert(arrayKeyData);
+           arrayidx++;
+       }
+
+       /*
+        * have we seen a scan key for this same attribute and using this same
+        * operator strategy before now?
+        */
+       if (xform[j].inkey == NULL)
+       {
+           /* nope, so this scan key wins by default (at least for now) */
+           xform[j].inkey = inkey;
+           xform[j].inkeyi = i;
+           xform[j].arrayidx = arrayidx;
+       }
+       else
+       {
+           FmgrInfo   *orderproc = NULL;
+           BTArrayKeyInfo *array = NULL;
+
+           /*
+            * Seen one of these before, so keep only the more restrictive key
+            * if possible
+            */
+           if (j == (BTEqualStrategyNumber - 1) && arrayKeyData)
+           {
+               /*
+                * Have to set up array keys
+                */
+               if (inkey->sk_flags & SK_SEARCHARRAY)
+               {
+                   array = &so->arrayKeys[arrayidx - 1];
+                   orderproc = so->orderProcs + i;
+
+                   Assert(array->scan_key == i);
+                   Assert(OidIsValid(orderproc->fn_oid));
+               }
+               else if (xform[j].inkey->sk_flags & SK_SEARCHARRAY)
+               {
+                   array = &so->arrayKeys[xform[j].arrayidx - 1];
+                   orderproc = so->orderProcs + xform[j].inkeyi;
+
+                   Assert(array->scan_key == xform[j].inkeyi);
+                   Assert(OidIsValid(orderproc->fn_oid));
+               }
+
+               /*
+                * Both scan keys might have arrays, in which case we'll
+                * arbitrarily pass only one of the arrays.  That won't
+                * matter, since _bt_compare_scankey_args is aware that two
+                * SEARCHARRAY scan keys mean that _bt_preprocess_array_keys
+                * failed to eliminate redundant arrays through array merging.
+                * _bt_compare_scankey_args just returns false when it sees
+                * this; it won't even try to examine either array.
+                */
+           }
+
+           if (_bt_compare_scankey_args(scan, inkey, inkey, xform[j].inkey,
+                                        array, orderproc, &test_result))
+           {
+               /* Have all we need to determine redundancy */
+               if (test_result)
+               {
+                   Assert(!array || array->num_elems > 0);
+
+                   /*
+                    * New key is more restrictive, and so replaces old key...
+                    */
+                   if (j != (BTEqualStrategyNumber - 1) ||
+                       !(xform[j].inkey->sk_flags & SK_SEARCHARRAY))
+                   {
+                       xform[j].inkey = inkey;
+                       xform[j].inkeyi = i;
+                       xform[j].arrayidx = arrayidx;
+                   }
+                   else
+                   {
+                       /*
+                        * ...unless we have to keep the old key because it's
+                        * an array that rendered the new key redundant.  We
+                        * need to make sure that we don't throw away an array
+                        * scan key.  _bt_preprocess_array_keys_final expects
+                        * us to keep all of the arrays that weren't already
+                        * eliminated by _bt_preprocess_array_keys earlier on.
+                        */
+                       Assert(!(inkey->sk_flags & SK_SEARCHARRAY));
+                   }
+               }
+               else if (j == (BTEqualStrategyNumber - 1))
+               {
+                   /* key == a && key == b, but a != b */
+                   so->qual_ok = false;
+                   return;
+               }
+               /* else old key is more restrictive, keep it */
+           }
+           else
+           {
+               /*
+                * We can't determine which key is more restrictive.  Push
+                * xform[j] directly to the output array, then set xform[j] to
+                * the new scan key.
+                *
+                * Note: We do things this way around so that our arrays are
+                * always in the same order as their corresponding scan keys,
+                * even with incomplete opfamilies.  _bt_advance_array_keys
+                * depends on this.
+                */
+               ScanKey     outkey = &so->keyData[new_numberOfKeys++];
+
+               memcpy(outkey, xform[j].inkey, sizeof(ScanKeyData));
+               if (arrayKeyData)
+                   keyDataMap[new_numberOfKeys - 1] = xform[j].inkeyi;
+               if (numberOfEqualCols == attno - 1)
+                   _bt_mark_scankey_required(outkey);
+               xform[j].inkey = inkey;
+               xform[j].inkeyi = i;
+               xform[j].arrayidx = arrayidx;
+           }
+       }
+   }
+
+   so->numberOfKeys = new_numberOfKeys;
+
+   /*
+    * Now that we've built a temporary mapping from so->keyData[] (output
+    * scan keys) to arrayKeyData[] (our input scan keys), fix array->scan_key
+    * references.  Also consolidate the so->orderProcs[] array such that it
+    * can be subscripted using so->keyData[]-wise offsets.
+    */
+   if (arrayKeyData)
+       _bt_preprocess_array_keys_final(scan, keyDataMap);
+
+   /* Could pfree arrayKeyData/keyDataMap now, but not worth the cycles */
+}
+
+/*
+ * Adjust a scankey's strategy and flags setting as needed for indoptions.
+ *
+ * We copy the appropriate indoption value into the scankey sk_flags
+ * (shifting to avoid clobbering system-defined flag bits).  Also, if
+ * the DESC option is set, commute (flip) the operator strategy number.
+ *
+ * A secondary purpose is to check for IS NULL/NOT NULL scankeys and set up
+ * the strategy field correctly for them.
+ *
+ * Lastly, for ordinary scankeys (not IS NULL/NOT NULL), we check for a
+ * NULL comparison value.  Since all btree operators are assumed strict,
+ * a NULL means that the qual cannot be satisfied.  We return true if the
+ * comparison value isn't NULL, or false if the scan should be abandoned.
+ *
+ * This function is applied to the *input* scankey structure; therefore
+ * on a rescan we will be looking at already-processed scankeys.  Hence
+ * we have to be careful not to re-commute the strategy if we already did it.
+ * It's a bit ugly to modify the caller's copy of the scankey but in practice
+ * there shouldn't be any problem, since the index's indoptions are certainly
+ * not going to change while the scankey survives.
+ */
+static bool
+_bt_fix_scankey_strategy(ScanKey skey, int16 *indoption)
+{
+   int         addflags;
+
+   addflags = indoption[skey->sk_attno - 1] << SK_BT_INDOPTION_SHIFT;
+
+   /*
+    * We treat all btree operators as strict (even if they're not so marked
+    * in pg_proc). This means that it is impossible for an operator condition
+    * with a NULL comparison constant to succeed, and we can reject it right
+    * away.
+    *
+    * However, we now also support "x IS NULL" clauses as search conditions,
+    * so in that case keep going. The planner has not filled in any
+    * particular strategy in this case, so set it to BTEqualStrategyNumber
+    * --- we can treat IS NULL as an equality operator for purposes of search
+    * strategy.
+    *
+    * Likewise, "x IS NOT NULL" is supported.  We treat that as either "less
+    * than NULL" in a NULLS LAST index, or "greater than NULL" in a NULLS
+    * FIRST index.
+    *
+    * Note: someday we might have to fill in sk_collation from the index
+    * column's collation.  At the moment this is a non-issue because we'll
+    * never actually call the comparison operator on a NULL.
+    */
+   if (skey->sk_flags & SK_ISNULL)
+   {
+       /* SK_ISNULL shouldn't be set in a row header scankey */
+       Assert(!(skey->sk_flags & SK_ROW_HEADER));
+
+       /* Set indoption flags in scankey (might be done already) */
+       skey->sk_flags |= addflags;
+
+       /* Set correct strategy for IS NULL or NOT NULL search */
+       if (skey->sk_flags & SK_SEARCHNULL)
+       {
+           skey->sk_strategy = BTEqualStrategyNumber;
+           skey->sk_subtype = InvalidOid;
+           skey->sk_collation = InvalidOid;
+       }
+       else if (skey->sk_flags & SK_SEARCHNOTNULL)
+       {
+           if (skey->sk_flags & SK_BT_NULLS_FIRST)
+               skey->sk_strategy = BTGreaterStrategyNumber;
+           else
+               skey->sk_strategy = BTLessStrategyNumber;
+           skey->sk_subtype = InvalidOid;
+           skey->sk_collation = InvalidOid;
+       }
+       else
+       {
+           /* regular qual, so it cannot be satisfied */
+           return false;
+       }
+
+       /* Needn't do the rest */
+       return true;
+   }
+
+   /* Adjust strategy for DESC, if we didn't already */
+   if ((addflags & SK_BT_DESC) && !(skey->sk_flags & SK_BT_DESC))
+       skey->sk_strategy = BTCommuteStrategyNumber(skey->sk_strategy);
+   skey->sk_flags |= addflags;
+
+   /* If it's a row header, fix row member flags and strategies similarly */
+   if (skey->sk_flags & SK_ROW_HEADER)
+   {
+       ScanKey     subkey = (ScanKey) DatumGetPointer(skey->sk_argument);
+
+       if (subkey->sk_flags & SK_ISNULL)
+       {
+           /* First row member is NULL, so RowCompare is unsatisfiable */
+           Assert(subkey->sk_flags & SK_ROW_MEMBER);
+           return false;
+       }
+
+       for (;;)
+       {
+           Assert(subkey->sk_flags & SK_ROW_MEMBER);
+           addflags = indoption[subkey->sk_attno - 1] << SK_BT_INDOPTION_SHIFT;
+           if ((addflags & SK_BT_DESC) && !(subkey->sk_flags & SK_BT_DESC))
+               subkey->sk_strategy = BTCommuteStrategyNumber(subkey->sk_strategy);
+           subkey->sk_flags |= addflags;
+           if (subkey->sk_flags & SK_ROW_END)
+               break;
+           subkey++;
+       }
+   }
+
+   return true;
+}
+
+/*
+ * Mark a scankey as "required to continue the scan".
+ *
+ * Depending on the operator type, the key may be required for both scan
+ * directions or just one.  Also, if the key is a row comparison header,
+ * we have to mark its first subsidiary ScanKey as required.  (Subsequent
+ * subsidiary ScanKeys are normally for lower-order columns, and thus
+ * cannot be required, since they're after the first non-equality scankey.)
+ *
+ * Note: when we set required-key flag bits in a subsidiary scankey, we are
+ * scribbling on a data structure belonging to the index AM's caller, not on
+ * our private copy.  This should be OK because the marking will not change
+ * from scan to scan within a query, and so we'd just re-mark the same way
+ * anyway on a rescan.  Something to keep an eye on though.
+ */
+static void
+_bt_mark_scankey_required(ScanKey skey)
+{
+   int         addflags;
+
+   switch (skey->sk_strategy)
+   {
+       case BTLessStrategyNumber:
+       case BTLessEqualStrategyNumber:
+           addflags = SK_BT_REQFWD;
+           break;
+       case BTEqualStrategyNumber:
+           addflags = SK_BT_REQFWD | SK_BT_REQBKWD;
+           break;
+       case BTGreaterEqualStrategyNumber:
+       case BTGreaterStrategyNumber:
+           addflags = SK_BT_REQBKWD;
+           break;
+       default:
+           elog(ERROR, "unrecognized StrategyNumber: %d",
+                (int) skey->sk_strategy);
+           addflags = 0;       /* keep compiler quiet */
+           break;
+   }
+
+   skey->sk_flags |= addflags;
+
+   if (skey->sk_flags & SK_ROW_HEADER)
+   {
+       ScanKey     subkey = (ScanKey) DatumGetPointer(skey->sk_argument);
+
+       /* First subkey should be same column/operator as the header */
+       Assert(subkey->sk_flags & SK_ROW_MEMBER);
+       Assert(subkey->sk_attno == skey->sk_attno);
+       Assert(subkey->sk_strategy == skey->sk_strategy);
+       subkey->sk_flags |= addflags;
+   }
+}
+
+/*
+ * Compare two scankey values using a specified operator.
+ *
+ * The test we want to perform is logically "leftarg op rightarg", where
+ * leftarg and rightarg are the sk_argument values in those ScanKeys, and
+ * the comparison operator is the one in the op ScanKey.  However, in
+ * cross-data-type situations we may need to look up the correct operator in
+ * the index's opfamily: it is the one having amopstrategy = op->sk_strategy
+ * and amoplefttype/amoprighttype equal to the two argument datatypes.
+ *
+ * If the opfamily doesn't supply a complete set of cross-type operators we
+ * may not be able to make the comparison.  If we can make the comparison
+ * we store the operator result in *result and return true.  We return false
+ * if the comparison could not be made.
+ *
+ * If either leftarg or rightarg are an array, we'll apply array-specific
+ * rules to determine which array elements are redundant on behalf of caller.
+ * It is up to our caller to save whichever of the two scan keys is the array,
+ * and discard the non-array scan key (the non-array scan key is guaranteed to
+ * be redundant with any complete opfamily).  Caller isn't expected to call
+ * here with a pair of array scan keys provided we're dealing with a complete
+ * opfamily (_bt_preprocess_array_keys will merge array keys together to make
+ * sure of that).
+ *
+ * Note: we'll also shrink caller's array as needed to eliminate redundant
+ * array elements.  One reason why caller should prefer to discard non-array
+ * scan keys is so that we'll have the opportunity to shrink the array
+ * multiple times, in multiple calls (for each of several other scan keys on
+ * the same index attribute).
+ *
+ * Note: op always points at the same ScanKey as either leftarg or rightarg.
+ * Since we don't scribble on the scankeys themselves, this aliasing should
+ * cause no trouble.
+ *
+ * Note: this routine needs to be insensitive to any DESC option applied
+ * to the index column.  For example, "x < 4" is a tighter constraint than
+ * "x < 5" regardless of which way the index is sorted.
+ */
+static bool
+_bt_compare_scankey_args(IndexScanDesc scan, ScanKey op,
+                        ScanKey leftarg, ScanKey rightarg,
+                        BTArrayKeyInfo *array, FmgrInfo *orderproc,
+                        bool *result)
+{
+   Relation    rel = scan->indexRelation;
+   Oid         lefttype,
+               righttype,
+               optype,
+               opcintype,
+               cmp_op;
+   StrategyNumber strat;
+
+   /*
+    * First, deal with cases where one or both args are NULL.  This should
+    * only happen when the scankeys represent IS NULL/NOT NULL conditions.
+    */
+   if ((leftarg->sk_flags | rightarg->sk_flags) & SK_ISNULL)
+   {
+       bool        leftnull,
+                   rightnull;
+
+       if (leftarg->sk_flags & SK_ISNULL)
+       {
+           Assert(leftarg->sk_flags & (SK_SEARCHNULL | SK_SEARCHNOTNULL));
+           leftnull = true;
+       }
+       else
+           leftnull = false;
+       if (rightarg->sk_flags & SK_ISNULL)
+       {
+           Assert(rightarg->sk_flags & (SK_SEARCHNULL | SK_SEARCHNOTNULL));
+           rightnull = true;
+       }
+       else
+           rightnull = false;
+
+       /*
+        * We treat NULL as either greater than or less than all other values.
+        * Since true > false, the tests below work correctly for NULLS LAST
+        * logic.  If the index is NULLS FIRST, we need to flip the strategy.
+        */
+       strat = op->sk_strategy;
+       if (op->sk_flags & SK_BT_NULLS_FIRST)
+           strat = BTCommuteStrategyNumber(strat);
+
+       switch (strat)
+       {
+           case BTLessStrategyNumber:
+               *result = (leftnull < rightnull);
+               break;
+           case BTLessEqualStrategyNumber:
+               *result = (leftnull <= rightnull);
+               break;
+           case BTEqualStrategyNumber:
+               *result = (leftnull == rightnull);
+               break;
+           case BTGreaterEqualStrategyNumber:
+               *result = (leftnull >= rightnull);
+               break;
+           case BTGreaterStrategyNumber:
+               *result = (leftnull > rightnull);
+               break;
+           default:
+               elog(ERROR, "unrecognized StrategyNumber: %d", (int) strat);
+               *result = false;    /* keep compiler quiet */
+               break;
+       }
+       return true;
+   }
+
+   /*
+    * If either leftarg or rightarg are equality-type array scankeys, we need
+    * specialized handling (since by now we know that IS NULL wasn't used)
+    */
+   if (array)
+   {
+       bool        leftarray,
+                   rightarray;
+
+       leftarray = ((leftarg->sk_flags & SK_SEARCHARRAY) &&
+                    leftarg->sk_strategy == BTEqualStrategyNumber);
+       rightarray = ((rightarg->sk_flags & SK_SEARCHARRAY) &&
+                     rightarg->sk_strategy == BTEqualStrategyNumber);
+
+       /*
+        * _bt_preprocess_array_keys is responsible for merging together array
+        * scan keys, and will do so whenever the opfamily has the required
+        * cross-type support.  If it failed to do that, we handle it just
+        * like the case where we can't make the comparison ourselves.
+        */
+       if (leftarray && rightarray)
+       {
+           /* Can't make the comparison */
+           *result = false;    /* suppress compiler warnings */
+           return false;
+       }
+
+       /*
+        * Otherwise we need to determine if either one of leftarg or rightarg
+        * uses an array, then pass this through to a dedicated helper
+        * function.
+        */
+       if (leftarray)
+           return _bt_compare_array_scankey_args(scan, leftarg, rightarg,
+                                                 orderproc, array, result);
+       else if (rightarray)
+           return _bt_compare_array_scankey_args(scan, rightarg, leftarg,
+                                                 orderproc, array, result);
+
+       /* FALL THRU */
+   }
+
+   /*
+    * The opfamily we need to worry about is identified by the index column.
+    */
+   Assert(leftarg->sk_attno == rightarg->sk_attno);
+
+   opcintype = rel->rd_opcintype[leftarg->sk_attno - 1];
+
+   /*
+    * Determine the actual datatypes of the ScanKey arguments.  We have to
+    * support the convention that sk_subtype == InvalidOid means the opclass
+    * input type; this is a hack to simplify life for ScanKeyInit().
+    */
+   lefttype = leftarg->sk_subtype;
+   if (lefttype == InvalidOid)
+       lefttype = opcintype;
+   righttype = rightarg->sk_subtype;
+   if (righttype == InvalidOid)
+       righttype = opcintype;
+   optype = op->sk_subtype;
+   if (optype == InvalidOid)
+       optype = opcintype;
+
+   /*
+    * If leftarg and rightarg match the types expected for the "op" scankey,
+    * we can use its already-looked-up comparison function.
+    */
+   if (lefttype == opcintype && righttype == optype)
+   {
+       *result = DatumGetBool(FunctionCall2Coll(&op->sk_func,
+                                                op->sk_collation,
+                                                leftarg->sk_argument,
+                                                rightarg->sk_argument));
+       return true;
+   }
+
+   /*
+    * Otherwise, we need to go to the syscache to find the appropriate
+    * operator.  (This cannot result in infinite recursion, since no
+    * indexscan initiated by syscache lookup will use cross-data-type
+    * operators.)
+    *
+    * If the sk_strategy was flipped by _bt_fix_scankey_strategy, we have to
+    * un-flip it to get the correct opfamily member.
+    */
+   strat = op->sk_strategy;
+   if (op->sk_flags & SK_BT_DESC)
+       strat = BTCommuteStrategyNumber(strat);
+
+   cmp_op = get_opfamily_member(rel->rd_opfamily[leftarg->sk_attno - 1],
+                                lefttype,
+                                righttype,
+                                strat);
+   if (OidIsValid(cmp_op))
+   {
+       RegProcedure cmp_proc = get_opcode(cmp_op);
+
+       if (RegProcedureIsValid(cmp_proc))
+       {
+           *result = DatumGetBool(OidFunctionCall2Coll(cmp_proc,
+                                                       op->sk_collation,
+                                                       leftarg->sk_argument,
+                                                       rightarg->sk_argument));
+           return true;
+       }
+   }
+
+   /* Can't make the comparison */
+   *result = false;            /* suppress compiler warnings */
+   return false;
+}
+
+/*
+ * Compare an array scan key to a scalar scan key, eliminating contradictory
+ * array elements such that the scalar scan key becomes redundant.
+ *
+ * Array elements can be eliminated as contradictory when excluded by some
+ * other operator on the same attribute.  For example, with an index scan qual
+ * "WHERE a IN (1, 2, 3) AND a < 2", all array elements except the value "1"
+ * are eliminated, and the < scan key is eliminated as redundant.  Cases where
+ * every array element is eliminated by a redundant scalar scan key have an
+ * unsatisfiable qual, which we handle by setting *qual_ok=false for caller.
+ *
+ * If the opfamily doesn't supply a complete set of cross-type ORDER procs we
+ * may not be able to determine which elements are contradictory.  If we have
+ * the required ORDER proc then we return true (and validly set *qual_ok),
+ * guaranteeing that at least the scalar scan key can be considered redundant.
+ * We return false if the comparison could not be made (caller must keep both
+ * scan keys when this happens).
+ */
+static bool
+_bt_compare_array_scankey_args(IndexScanDesc scan, ScanKey arraysk, ScanKey skey,
+                              FmgrInfo *orderproc, BTArrayKeyInfo *array,
+                              bool *qual_ok)
+{
+   Relation    rel = scan->indexRelation;
+   Oid         opcintype = rel->rd_opcintype[arraysk->sk_attno - 1];
+   int         cmpresult = 0,
+               cmpexact = 0,
+               matchelem,
+               new_nelems = 0;
+   FmgrInfo    crosstypeproc;
+   FmgrInfo   *orderprocp = orderproc;
+
+   Assert(arraysk->sk_attno == skey->sk_attno);
+   Assert(array->num_elems > 0);
+   Assert(!(arraysk->sk_flags & (SK_ISNULL | SK_ROW_HEADER | SK_ROW_MEMBER)));
+   Assert((arraysk->sk_flags & SK_SEARCHARRAY) &&
+          arraysk->sk_strategy == BTEqualStrategyNumber);
+   Assert(!(skey->sk_flags & (SK_ISNULL | SK_ROW_HEADER | SK_ROW_MEMBER)));
+   Assert(!(skey->sk_flags & SK_SEARCHARRAY) ||
+          skey->sk_strategy != BTEqualStrategyNumber);
+
+   /*
+    * _bt_binsrch_array_skey searches an array for the entry best matching a
+    * datum of opclass input type for the index's attribute (on-disk type).
+    * We can reuse the array's ORDER proc whenever the non-array scan key's
+    * type is a match for the corresponding attribute's input opclass type.
+    * Otherwise, we have to do another ORDER proc lookup so that our call to
+    * _bt_binsrch_array_skey applies the correct comparator.
+    *
+    * Note: we have to support the convention that sk_subtype == InvalidOid
+    * means the opclass input type; this is a hack to simplify life for
+    * ScanKeyInit().
+    */
+   if (skey->sk_subtype != opcintype && skey->sk_subtype != InvalidOid)
+   {
+       RegProcedure cmp_proc;
+       Oid         arraysk_elemtype;
+
+       /*
+        * Need an ORDER proc lookup to detect redundancy/contradictoriness
+        * with this pair of scankeys.
+        *
+        * Scalar scan key's argument will be passed to _bt_compare_array_skey
+        * as its tupdatum/lefthand argument (rhs arg is for array elements).
+        */
+       arraysk_elemtype = arraysk->sk_subtype;
+       if (arraysk_elemtype == InvalidOid)
+           arraysk_elemtype = rel->rd_opcintype[arraysk->sk_attno - 1];
+       cmp_proc = get_opfamily_proc(rel->rd_opfamily[arraysk->sk_attno - 1],
+                                    skey->sk_subtype, arraysk_elemtype,
+                                    BTORDER_PROC);
+       if (!RegProcedureIsValid(cmp_proc))
+       {
+           /* Can't make the comparison */
+           *qual_ok = false;   /* suppress compiler warnings */
+           return false;
+       }
+
+       /* We have all we need to determine redundancy/contradictoriness */
+       orderprocp = &crosstypeproc;
+       fmgr_info(cmp_proc, orderprocp);
+   }
+
+   matchelem = _bt_binsrch_array_skey(orderprocp, false,
+                                      NoMovementScanDirection,
+                                      skey->sk_argument, false, array,
+                                      arraysk, &cmpresult);
+
+   switch (skey->sk_strategy)
+   {
+       case BTLessStrategyNumber:
+           cmpexact = 1;       /* exclude exact match, if any */
+           /* FALL THRU */
+       case BTLessEqualStrategyNumber:
+           if (cmpresult >= cmpexact)
+               matchelem++;
+           /* Resize, keeping elements from the start of the array */
+           new_nelems = matchelem;
+           break;
+       case BTEqualStrategyNumber:
+           if (cmpresult != 0)
+           {
+               /* qual is unsatisfiable */
+               new_nelems = 0;
+           }
+           else
+           {
+               /* Shift matching element to the start of the array, resize */
+               array->elem_values[0] = array->elem_values[matchelem];
+               new_nelems = 1;
+           }
+           break;
+       case BTGreaterEqualStrategyNumber:
+           cmpexact = 1;       /* include exact match, if any */
+           /* FALL THRU */
+       case BTGreaterStrategyNumber:
+           if (cmpresult >= cmpexact)
+               matchelem++;
+           /* Shift matching elements to the start of the array, resize */
+           new_nelems = array->num_elems - matchelem;
+           memmove(array->elem_values, array->elem_values + matchelem,
+                   sizeof(Datum) * new_nelems);
+           break;
+       default:
+           elog(ERROR, "unrecognized StrategyNumber: %d",
+                (int) skey->sk_strategy);
+           break;
+   }
+
+   Assert(new_nelems >= 0);
+   Assert(new_nelems <= array->num_elems);
+
+   array->num_elems = new_nelems;
+   *qual_ok = new_nelems > 0;
+
+   return true;
+}
+
+/*
+ * _bt_preprocess_array_keys() -- Preprocess SK_SEARCHARRAY scan keys
+ *
+ * If there are any SK_SEARCHARRAY scan keys, deconstruct the array(s) and
+ * set up BTArrayKeyInfo info for each one that is an equality-type key.
+ * Returns modified scan keys as input for further, standard preprocessing.
+ *
+ * Currently we perform two kinds of preprocessing to deal with redundancies.
+ * For inequality array keys, it's sufficient to find the extreme element
+ * value and replace the whole array with that scalar value.  This eliminates
+ * all but one array element as redundant.  Similarly, we are capable of
+ * "merging together" multiple equality array keys (from two or more input
+ * scan keys) into a single output scan key containing only the intersecting
+ * array elements.  This can eliminate many redundant array elements, as well
+ * as eliminating whole array scan keys as redundant.  It can also allow us to
+ * detect contradictory quals.
+ *
+ * Caller must pass *new_numberOfKeys to give us a way to change the number of
+ * scan keys that caller treats as input to standard preprocessing steps.  The
+ * returned array is smaller than scan->keyData[] when we could eliminate a
+ * redundant array scan key (redundant with another array scan key).  It is
+ * convenient for _bt_preprocess_keys caller to have to deal with no more than
+ * one equality strategy array scan key per index attribute.  We'll always be
+ * able to set things up that way when complete opfamilies are used.
+ *
+ * We set the scan key references from the scan's BTArrayKeyInfo info array to
+ * offsets into the temp modified input array returned to caller.  Scans that
+ * have array keys should call _bt_preprocess_array_keys_final when standard
+ * preprocessing steps are complete.  This will convert the scan key offset
+ * references into references to the scan's so->keyData[] output scan keys.
+ *
+ * Note: the reason we need to return a temp scan key array, rather than just
+ * scribbling on scan->keyData, is that callers are permitted to call btrescan
+ * without supplying a new set of scankey data.
+ */
+static ScanKey
+_bt_preprocess_array_keys(IndexScanDesc scan, int *new_numberOfKeys)
+{
+   BTScanOpaque so = (BTScanOpaque) scan->opaque;
+   Relation    rel = scan->indexRelation;
+   int         numberOfKeys = scan->numberOfKeys;
+   int16      *indoption = rel->rd_indoption;
+   int         numArrayKeys,
+               output_ikey = 0;
+   int         origarrayatt = InvalidAttrNumber,
+               origarraykey = -1;
+   Oid         origelemtype = InvalidOid;
+   ScanKey     cur;
+   MemoryContext oldContext;
+   ScanKey     arrayKeyData;   /* modified copy of scan->keyData */
+
+   Assert(numberOfKeys);
+
+   /* Quick check to see if there are any array keys */
+   numArrayKeys = 0;
+   for (int i = 0; i < numberOfKeys; i++)
+   {
+       cur = &scan->keyData[i];
+       if (cur->sk_flags & SK_SEARCHARRAY)
+       {
+           numArrayKeys++;
+           Assert(!(cur->sk_flags & (SK_ROW_HEADER | SK_SEARCHNULL | SK_SEARCHNOTNULL)));
+           /* If any arrays are null as a whole, we can quit right now. */
+           if (cur->sk_flags & SK_ISNULL)
+           {
+               so->qual_ok = false;
+               return NULL;
+           }
+       }
+   }
+
+   /* Quit if nothing to do. */
+   if (numArrayKeys == 0)
+       return NULL;
+
+   /*
+    * Make a scan-lifespan context to hold array-associated data, or reset it
+    * if we already have one from a previous rescan cycle.
+    */
+   if (so->arrayContext == NULL)
+       so->arrayContext = AllocSetContextCreate(CurrentMemoryContext,
+                                                "BTree array context",
+                                                ALLOCSET_SMALL_SIZES);
+   else
+       MemoryContextReset(so->arrayContext);
+
+   oldContext = MemoryContextSwitchTo(so->arrayContext);
+
+   /* Create output scan keys in the workspace context */
+   arrayKeyData = (ScanKey) palloc(numberOfKeys * sizeof(ScanKeyData));
+
+   /* Allocate space for per-array data in the workspace context */
+   so->arrayKeys = (BTArrayKeyInfo *) palloc(numArrayKeys * sizeof(BTArrayKeyInfo));
+
+   /* Allocate space for ORDER procs used to help _bt_checkkeys */
+   so->orderProcs = (FmgrInfo *) palloc(numberOfKeys * sizeof(FmgrInfo));
+
+   /* Now process each array key */
+   numArrayKeys = 0;
+   for (int input_ikey = 0; input_ikey < numberOfKeys; input_ikey++)
+   {
+       FmgrInfo    sortproc;
+       FmgrInfo   *sortprocp = &sortproc;
+       Oid         elemtype;
+       bool        reverse;
+       ArrayType  *arrayval;
+       int16       elmlen;
+       bool        elmbyval;
+       char        elmalign;
+       int         num_elems;
+       Datum      *elem_values;
+       bool       *elem_nulls;
+       int         num_nonnulls;
+       int         j;
+
+       /*
+        * Provisionally copy scan key into arrayKeyData[] array we'll return
+        * to _bt_preprocess_keys caller
+        */
+       cur = &arrayKeyData[output_ikey];
+       *cur = scan->keyData[input_ikey];
+
+       if (!(cur->sk_flags & SK_SEARCHARRAY))
+       {
+           output_ikey++;      /* keep this non-array scan key */
+           continue;
+       }
+
+       /*
+        * Deconstruct the array into elements
+        */
+       arrayval = DatumGetArrayTypeP(cur->sk_argument);
+       /* We could cache this data, but not clear it's worth it */
+       get_typlenbyvalalign(ARR_ELEMTYPE(arrayval),
+                            &elmlen, &elmbyval, &elmalign);
+       deconstruct_array(arrayval,
+                         ARR_ELEMTYPE(arrayval),
+                         elmlen, elmbyval, elmalign,
+                         &elem_values, &elem_nulls, &num_elems);
+
+       /*
+        * Compress out any null elements.  We can ignore them since we assume
+        * all btree operators are strict.
+        */
+       num_nonnulls = 0;
+       for (j = 0; j < num_elems; j++)
+       {
+           if (!elem_nulls[j])
+               elem_values[num_nonnulls++] = elem_values[j];
+       }
+
+       /* We could pfree(elem_nulls) now, but not worth the cycles */
+
+       /* If there's no non-nulls, the scan qual is unsatisfiable */
+       if (num_nonnulls == 0)
+       {
+           so->qual_ok = false;
+           break;
+       }
+
+       /*
+        * Determine the nominal datatype of the array elements.  We have to
+        * support the convention that sk_subtype == InvalidOid means the
+        * opclass input type; this is a hack to simplify life for
+        * ScanKeyInit().
+        */
+       elemtype = cur->sk_subtype;
+       if (elemtype == InvalidOid)
+           elemtype = rel->rd_opcintype[cur->sk_attno - 1];
+
+       /*
+        * If the comparison operator is not equality, then the array qual
+        * degenerates to a simple comparison against the smallest or largest
+        * non-null array element, as appropriate.
+        */
+       switch (cur->sk_strategy)
+       {
+           case BTLessStrategyNumber:
+           case BTLessEqualStrategyNumber:
+               cur->sk_argument =
+                   _bt_find_extreme_element(scan, cur, elemtype,
+                                            BTGreaterStrategyNumber,
+                                            elem_values, num_nonnulls);
+               output_ikey++;  /* keep this transformed scan key */
+               continue;
+           case BTEqualStrategyNumber:
+               /* proceed with rest of loop */
+               break;
+           case BTGreaterEqualStrategyNumber:
+           case BTGreaterStrategyNumber:
+               cur->sk_argument =
+                   _bt_find_extreme_element(scan, cur, elemtype,
+                                            BTLessStrategyNumber,
+                                            elem_values, num_nonnulls);
+               output_ikey++;  /* keep this transformed scan key */
+               continue;
+           default:
+               elog(ERROR, "unrecognized StrategyNumber: %d",
+                    (int) cur->sk_strategy);
+               break;
+       }
+
+       /*
+        * We'll need a 3-way ORDER proc to perform binary searches for the
+        * next matching array element.  Set that up now.
+        *
+        * Array scan keys with cross-type equality operators will require a
+        * separate same-type ORDER proc for sorting their array.  Otherwise,
+        * sortproc just points to the same proc used during binary searches.
+        */
+       _bt_setup_array_cmp(scan, cur, elemtype,
+                           &so->orderProcs[output_ikey], &sortprocp);
+
+       /*
+        * Sort the non-null elements and eliminate any duplicates.  We must
+        * sort in the same ordering used by the index column, so that the
+        * arrays can be advanced in lockstep with the scan's progress through
+        * the index's key space.
+        */
+       reverse = (indoption[cur->sk_attno - 1] & INDOPTION_DESC) != 0;
+       num_elems = _bt_sort_array_elements(cur, sortprocp, reverse,
+                                           elem_values, num_nonnulls);
+
+       if (origarrayatt == cur->sk_attno)
+       {
+           BTArrayKeyInfo *orig = &so->arrayKeys[origarraykey];
+
+           /*
+            * This array scan key is redundant with a previous equality
+            * operator array scan key.  Merge the two arrays together to
+            * eliminate contradictory non-intersecting elements (or try to).
+            *
+            * We merge this next array back into attribute's original array.
+            */
+           Assert(arrayKeyData[orig->scan_key].sk_attno == cur->sk_attno);
+           Assert(arrayKeyData[orig->scan_key].sk_collation ==
+                  cur->sk_collation);
+           if (_bt_merge_arrays(scan, cur, sortprocp, reverse,
+                                origelemtype, elemtype,
+                                orig->elem_values, &orig->num_elems,
+                                elem_values, num_elems))
+           {
+               /* Successfully eliminated this array */
+               pfree(elem_values);
+
+               /*
+                * If no intersecting elements remain in the original array,
+                * the scan qual is unsatisfiable
+                */
+               if (orig->num_elems == 0)
+               {
+                   so->qual_ok = false;
+                   break;
+               }
+
+               /* Throw away this scan key/array */
+               continue;
+           }
+
+           /*
+            * Unable to merge this array with previous array due to a lack of
+            * suitable cross-type opfamily support.  Will need to keep both
+            * scan keys/arrays.
+            */
+       }
+       else
+       {
+           /*
+            * This array is the first for current index attribute.
+            *
+            * If it turns out to not be the last array (that is, if the next
+            * array is redundantly applied to this same index attribute),
+            * we'll then treat this array as the attribute's "original" array
+            * when merging.
+            */
+           origarrayatt = cur->sk_attno;
+           origarraykey = numArrayKeys;
+           origelemtype = elemtype;
+       }
+
+       /*
+        * And set up the BTArrayKeyInfo data.
+        *
+        * Note: _bt_preprocess_array_keys_final will fix-up each array's
+        * scan_key field later on, after so->keyData[] has been finalized.
+        */
+       so->arrayKeys[numArrayKeys].scan_key = output_ikey;
+       so->arrayKeys[numArrayKeys].num_elems = num_elems;
+       so->arrayKeys[numArrayKeys].elem_values = elem_values;
+       numArrayKeys++;
+       output_ikey++;          /* keep this scan key/array */
+   }
+
+   /* Set final number of equality-type array keys */
+   so->numArrayKeys = numArrayKeys;
+   /* Set number of scan keys remaining in arrayKeyData[] */
+   *new_numberOfKeys = output_ikey;
+
+   MemoryContextSwitchTo(oldContext);
+
+   return arrayKeyData;
+}
+
+/*
+ * _bt_preprocess_array_keys_final() -- fix up array scan key references
+ *
+ * When _bt_preprocess_array_keys performed initial array preprocessing, it
+ * set each array's array->scan_key to its scankey's arrayKeyData[] offset.
+ * This function handles translation of the scan key references from the
+ * BTArrayKeyInfo info array, from input scan key references (to the keys in
+ * arrayKeyData[]), into output references (to the keys in so->keyData[]).
+ * Caller's keyDataMap[] array tells us how to perform this remapping.
+ *
+ * Also finalizes so->orderProcs[] for the scan.  Arrays already have an ORDER
+ * proc, which might need to be repositioned to its so->keyData[]-wise offset
+ * (very much like the remapping that we apply to array->scan_key references).
+ * Non-array equality strategy scan keys (that survived preprocessing) don't
+ * yet have an so->orderProcs[] entry, so we set one for them here.
+ *
+ * Also converts single-element array scan keys into equivalent non-array
+ * equality scan keys, which decrements so->numArrayKeys.  It's possible that
+ * this will leave this new btrescan without any arrays at all.  This isn't
+ * necessary for correctness; it's just an optimization.  Non-array equality
+ * scan keys are slightly faster than equivalent array scan keys at runtime.
+ */
+static void
+_bt_preprocess_array_keys_final(IndexScanDesc scan, int *keyDataMap)
+{
+   BTScanOpaque so = (BTScanOpaque) scan->opaque;
+   Relation    rel = scan->indexRelation;
+   int         arrayidx = 0;
+   int         last_equal_output_ikey PG_USED_FOR_ASSERTS_ONLY = -1;
+
+   Assert(so->qual_ok);
+
+   /*
+    * Nothing for us to do when _bt_preprocess_array_keys only had to deal
+    * with array inequalities
+    */
+   if (so->numArrayKeys == 0)
+       return;
+
+   for (int output_ikey = 0; output_ikey < so->numberOfKeys; output_ikey++)
+   {
+       ScanKey     outkey = so->keyData + output_ikey;
+       int         input_ikey;
+       bool        found PG_USED_FOR_ASSERTS_ONLY = false;
+
+       Assert(outkey->sk_strategy != InvalidStrategy);
+
+       if (outkey->sk_strategy != BTEqualStrategyNumber)
+           continue;
+
+       input_ikey = keyDataMap[output_ikey];
+
+       Assert(last_equal_output_ikey < output_ikey);
+       Assert(last_equal_output_ikey < input_ikey);
+       last_equal_output_ikey = output_ikey;
+
+       /*
+        * We're lazy about looking up ORDER procs for non-array keys, since
+        * not all input keys become output keys.  Take care of it now.
+        */
+       if (!(outkey->sk_flags & SK_SEARCHARRAY))
+       {
+           Oid         elemtype;
+
+           /* No need for an ORDER proc given an IS NULL scan key */
+           if (outkey->sk_flags & SK_SEARCHNULL)
+               continue;
+
+           /*
+            * A non-required scan key doesn't need an ORDER proc, either
+            * (unless it's associated with an array, which this one isn't)
+            */
+           if (!(outkey->sk_flags & SK_BT_REQFWD))
+               continue;
+
+           elemtype = outkey->sk_subtype;
+           if (elemtype == InvalidOid)
+               elemtype = rel->rd_opcintype[outkey->sk_attno - 1];
+
+           _bt_setup_array_cmp(scan, outkey, elemtype,
+                               &so->orderProcs[output_ikey], NULL);
+           continue;
+       }
+
+       /*
+        * Reorder existing array scan key so->orderProcs[] entries.
+        *
+        * Doing this in-place is safe because preprocessing is required to
+        * output all equality strategy scan keys in original input order
+        * (among each group of entries against the same index attribute).
+        * This is also the order that the arrays themselves appear in.
+        */
+       so->orderProcs[output_ikey] = so->orderProcs[input_ikey];
+
+       /* Fix-up array->scan_key references for arrays */
+       for (; arrayidx < so->numArrayKeys; arrayidx++)
+       {
+           BTArrayKeyInfo *array = &so->arrayKeys[arrayidx];
+
+           Assert(array->num_elems > 0);
+
+           if (array->scan_key == input_ikey)
+           {
+               /* found it */
+               array->scan_key = output_ikey;
+               found = true;
+
+               /*
+                * Transform array scan keys that have exactly 1 element
+                * remaining (following all prior preprocessing) into
+                * equivalent non-array scan keys.
+                */
+               if (array->num_elems == 1)
+               {
+                   outkey->sk_flags &= ~SK_SEARCHARRAY;
+                   outkey->sk_argument = array->elem_values[0];
+                   so->numArrayKeys--;
+
+                   /* If we're out of array keys, we can quit right away */
+                   if (so->numArrayKeys == 0)
+                       return;
+
+                   /* Shift other arrays forward */
+                   memmove(array, array + 1,
+                           sizeof(BTArrayKeyInfo) *
+                           (so->numArrayKeys - arrayidx));
+
+                   /*
+                    * Don't increment arrayidx (there was an entry that was
+                    * just shifted forward to the offset at arrayidx, which
+                    * will still need to be matched)
+                    */
+               }
+               else
+               {
+                   /* Match found, so done with this array */
+                   arrayidx++;
+               }
+
+               break;
+           }
+       }
+
+       Assert(found);
+   }
+
+   /*
+    * Parallel index scans require space in shared memory to store the
+    * current array elements (for arrays kept by preprocessing) to schedule
+    * the next primitive index scan.  The underlying structure is protected
+    * using a spinlock, so defensively limit its size.  In practice this can
+    * only affect parallel scans that use an incomplete opfamily.
+    */
+   if (scan->parallel_scan && so->numArrayKeys > INDEX_MAX_KEYS)
+       ereport(ERROR,
+               (errcode(ERRCODE_PROGRAM_LIMIT_EXCEEDED),
+                errmsg_internal("number of array scan keys left by preprocessing (%d) exceeds the maximum allowed by parallel btree index scans (%d)",
+                                so->numArrayKeys, INDEX_MAX_KEYS)));
+}
+
+/*
+ * _bt_find_extreme_element() -- get least or greatest array element
+ *
+ * scan and skey identify the index column, whose opfamily determines the
+ * comparison semantics.  strat should be BTLessStrategyNumber to get the
+ * least element, or BTGreaterStrategyNumber to get the greatest.
+ */
+static Datum
+_bt_find_extreme_element(IndexScanDesc scan, ScanKey skey, Oid elemtype,
+                        StrategyNumber strat,
+                        Datum *elems, int nelems)
+{
+   Relation    rel = scan->indexRelation;
+   Oid         cmp_op;
+   RegProcedure cmp_proc;
+   FmgrInfo    flinfo;
+   Datum       result;
+   int         i;
+
+   /*
+    * Look up the appropriate comparison operator in the opfamily.
+    *
+    * Note: it's possible that this would fail, if the opfamily is
+    * incomplete, but it seems quite unlikely that an opfamily would omit
+    * non-cross-type comparison operators for any datatype that it supports
+    * at all.
+    */
+   Assert(skey->sk_strategy != BTEqualStrategyNumber);
+   Assert(OidIsValid(elemtype));
+   cmp_op = get_opfamily_member(rel->rd_opfamily[skey->sk_attno - 1],
+                                elemtype,
+                                elemtype,
+                                strat);
+   if (!OidIsValid(cmp_op))
+       elog(ERROR, "missing operator %d(%u,%u) in opfamily %u",
+            strat, elemtype, elemtype,
+            rel->rd_opfamily[skey->sk_attno - 1]);
+   cmp_proc = get_opcode(cmp_op);
+   if (!RegProcedureIsValid(cmp_proc))
+       elog(ERROR, "missing oprcode for operator %u", cmp_op);
+
+   fmgr_info(cmp_proc, &flinfo);
+
+   Assert(nelems > 0);
+   result = elems[0];
+   for (i = 1; i < nelems; i++)
+   {
+       if (DatumGetBool(FunctionCall2Coll(&flinfo,
+                                          skey->sk_collation,
+                                          elems[i],
+                                          result)))
+           result = elems[i];
+   }
+
+   return result;
+}
+
+/*
+ * _bt_setup_array_cmp() -- Set up array comparison functions
+ *
+ * Sets ORDER proc in caller's orderproc argument, which is used during binary
+ * searches of arrays during the index scan.  Also sets a same-type ORDER proc
+ * in caller's *sortprocp argument, which is used when sorting the array.
+ *
+ * Preprocessing calls here with all equality strategy scan keys (when scan
+ * uses equality array keys), including those not associated with any array.
+ * See _bt_advance_array_keys for an explanation of why it'll need to treat
+ * simple scalar equality scan keys as degenerate single element arrays.
+ *
+ * Caller should pass an orderproc pointing to space that'll store the ORDER
+ * proc for the scan, and a *sortprocp pointing to its own separate space.
+ * When calling here for a non-array scan key, sortprocp arg should be NULL.
+ *
+ * In the common case where we don't need to deal with cross-type operators,
+ * only one ORDER proc is actually required by caller.  We'll set *sortprocp
+ * to point to the same memory that caller's orderproc continues to point to.
+ * Otherwise, *sortprocp will continue to point to caller's own space.  Either
+ * way, *sortprocp will point to a same-type ORDER proc (since that's the only
+ * safe way to sort/deduplicate the array associated with caller's scan key).
+ */
+static void
+_bt_setup_array_cmp(IndexScanDesc scan, ScanKey skey, Oid elemtype,
+                   FmgrInfo *orderproc, FmgrInfo **sortprocp)
+{
+   BTScanOpaque so = (BTScanOpaque) scan->opaque;
+   Relation    rel = scan->indexRelation;
+   RegProcedure cmp_proc;
+   Oid         opcintype = rel->rd_opcintype[skey->sk_attno - 1];
+
+   Assert(skey->sk_strategy == BTEqualStrategyNumber);
+   Assert(OidIsValid(elemtype));
+
+   /*
+    * If scankey operator is not a cross-type comparison, we can use the
+    * cached comparison function; otherwise gotta look it up in the catalogs
+    */
+   if (elemtype == opcintype)
+   {
+       /* Set same-type ORDER procs for caller */
+       *orderproc = *index_getprocinfo(rel, skey->sk_attno, BTORDER_PROC);
+       if (sortprocp)
+           *sortprocp = orderproc;
+
+       return;
+   }
+
+   /*
+    * Look up the appropriate cross-type comparison function in the opfamily.
+    *
+    * Use the opclass input type as the left hand arg type, and the array
+    * element type as the right hand arg type (since binary searches use an
+    * index tuple's attribute value to search for a matching array element).
+    *
+    * Note: it's possible that this would fail, if the opfamily is
+    * incomplete, but only in cases where it's quite likely that _bt_first
+    * would fail in just the same way (had we not failed before it could).
+    */
+   cmp_proc = get_opfamily_proc(rel->rd_opfamily[skey->sk_attno - 1],
+                                opcintype, elemtype, BTORDER_PROC);
+   if (!RegProcedureIsValid(cmp_proc))
+       elog(ERROR, "missing support function %d(%u,%u) for attribute %d of index \"%s\"",
+            BTORDER_PROC, opcintype, elemtype, skey->sk_attno,
+            RelationGetRelationName(rel));
+
+   /* Set cross-type ORDER proc for caller */
+   fmgr_info_cxt(cmp_proc, orderproc, so->arrayContext);
+
+   /* Done if caller doesn't actually have an array they'll need to sort */
+   if (!sortprocp)
+       return;
+
+   /*
+    * Look up the appropriate same-type comparison function in the opfamily.
+    *
+    * Note: it's possible that this would fail, if the opfamily is
+    * incomplete, but it seems quite unlikely that an opfamily would omit
+    * non-cross-type comparison procs for any datatype that it supports at
+    * all.
+    */
+   cmp_proc = get_opfamily_proc(rel->rd_opfamily[skey->sk_attno - 1],
+                                elemtype, elemtype, BTORDER_PROC);
+   if (!RegProcedureIsValid(cmp_proc))
+       elog(ERROR, "missing support function %d(%u,%u) for attribute %d of index \"%s\"",
+            BTORDER_PROC, elemtype, elemtype,
+            skey->sk_attno, RelationGetRelationName(rel));
+
+   /* Set same-type ORDER proc for caller */
+   fmgr_info_cxt(cmp_proc, *sortprocp, so->arrayContext);
+}
+
+/*
+ * _bt_sort_array_elements() -- sort and de-dup array elements
+ *
+ * The array elements are sorted in-place, and the new number of elements
+ * after duplicate removal is returned.
+ *
+ * skey identifies the index column whose opfamily determines the comparison
+ * semantics, and sortproc is a corresponding ORDER proc.  If reverse is true,
+ * we sort in descending order.
+ */
+static int
+_bt_sort_array_elements(ScanKey skey, FmgrInfo *sortproc, bool reverse,
+                       Datum *elems, int nelems)
+{
+   BTSortArrayContext cxt;
+
+   if (nelems <= 1)
+       return nelems;          /* no work to do */
+
+   /* Sort the array elements */
+   cxt.sortproc = sortproc;
+   cxt.collation = skey->sk_collation;
+   cxt.reverse = reverse;
+   qsort_arg(elems, nelems, sizeof(Datum),
+             _bt_compare_array_elements, &cxt);
+
+   /* Now scan the sorted elements and remove duplicates */
+   return qunique_arg(elems, nelems, sizeof(Datum),
+                      _bt_compare_array_elements, &cxt);
+}
+
+/*
+ * _bt_merge_arrays() -- merge next array's elements into an original array
+ *
+ * Called when preprocessing encounters a pair of array equality scan keys,
+ * both against the same index attribute (during initial array preprocessing).
+ * Merging reorganizes caller's original array (the left hand arg) in-place,
+ * without ever copying elements from one array into the other. (Mixing the
+ * elements together like this would be wrong, since they don't necessarily
+ * use the same underlying element type, despite all the other similarities.)
+ *
+ * Both arrays must have already been sorted and deduplicated by calling
+ * _bt_sort_array_elements.  sortproc is the same-type ORDER proc that was
+ * just used to sort and deduplicate caller's "next" array.  We'll usually be
+ * able to reuse that order PROC to merge the arrays together now.  If not,
+ * then we'll perform a separate ORDER proc lookup.
+ *
+ * If the opfamily doesn't supply a complete set of cross-type ORDER procs we
+ * may not be able to determine which elements are contradictory.  If we have
+ * the required ORDER proc then we return true (and validly set *nelems_orig),
+ * guaranteeing that at least the next array can be considered redundant.  We
+ * return false if the required comparisons cannot not be made (caller must
+ * keep both arrays when this happens).
+ */
+static bool
+_bt_merge_arrays(IndexScanDesc scan, ScanKey skey, FmgrInfo *sortproc,
+                bool reverse, Oid origelemtype, Oid nextelemtype,
+                Datum *elems_orig, int *nelems_orig,
+                Datum *elems_next, int nelems_next)
+{
+   Relation    rel = scan->indexRelation;
+   BTScanOpaque so = (BTScanOpaque) scan->opaque;
+   BTSortArrayContext cxt;
+   int         nelems_orig_start = *nelems_orig,
+               nelems_orig_merged = 0;
+   FmgrInfo   *mergeproc = sortproc;
+   FmgrInfo    crosstypeproc;
+
+   Assert(skey->sk_strategy == BTEqualStrategyNumber);
+   Assert(OidIsValid(origelemtype) && OidIsValid(nextelemtype));
+
+   if (origelemtype != nextelemtype)
+   {
+       RegProcedure cmp_proc;
+
+       /*
+        * Cross-array-element-type merging is required, so can't just reuse
+        * sortproc when merging
+        */
+       cmp_proc = get_opfamily_proc(rel->rd_opfamily[skey->sk_attno - 1],
+                                    origelemtype, nextelemtype, BTORDER_PROC);
+       if (!RegProcedureIsValid(cmp_proc))
+       {
+           /* Can't make the required comparisons */
+           return false;
+       }
+
+       /* We have all we need to determine redundancy/contradictoriness */
+       mergeproc = &crosstypeproc;
+       fmgr_info_cxt(cmp_proc, mergeproc, so->arrayContext);
+   }
+
+   cxt.sortproc = mergeproc;
+   cxt.collation = skey->sk_collation;
+   cxt.reverse = reverse;
+
+   for (int i = 0, j = 0; i < nelems_orig_start && j < nelems_next;)
+   {
+       Datum      *oelem = elems_orig + i,
+                  *nelem = elems_next + j;
+       int         res = _bt_compare_array_elements(oelem, nelem, &cxt);
+
+       if (res == 0)
+       {
+           elems_orig[nelems_orig_merged++] = *oelem;
+           i++;
+           j++;
+       }
+       else if (res < 0)
+           i++;
+       else                    /* res > 0 */
+           j++;
+   }
+
+   *nelems_orig = nelems_orig_merged;
+
+   return true;
+}
+
+/*
+ * qsort_arg comparator for sorting array elements
+ */
+static int
+_bt_compare_array_elements(const void *a, const void *b, void *arg)
+{
+   Datum       da = *((const Datum *) a);
+   Datum       db = *((const Datum *) b);
+   BTSortArrayContext *cxt = (BTSortArrayContext *) arg;
+   int32       compare;
+
+   compare = DatumGetInt32(FunctionCall2Coll(cxt->sortproc,
+                                             cxt->collation,
+                                             da, db));
+   if (cxt->reverse)
+       INVERT_COMPARE_RESULT(compare);
+   return compare;
+}
index 00e17a1f0f99107ad9c104cb567e08a1d05744e7..693e43c674b3069d506a9a928d9584a05e1f211d 100644 (file)
 
 #include "access/nbtree.h"
 #include "access/reloptions.h"
-#include "access/relscan.h"
 #include "commands/progress.h"
-#include "lib/qunique.h"
 #include "miscadmin.h"
-#include "utils/array.h"
 #include "utils/datum.h"
 #include "utils/lsyscache.h"
-#include "utils/memutils.h"
-#include "utils/rel.h"
 
 #define LOOK_AHEAD_REQUIRED_RECHECKS   3
 #define LOOK_AHEAD_DEFAULT_DISTANCE    5
 
-typedef struct BTSortArrayContext
-{
-   FmgrInfo   *sortproc;
-   Oid         collation;
-   bool        reverse;
-} BTSortArrayContext;
-
-typedef struct BTScanKeyPreproc
-{
-   ScanKey     inkey;
-   int         inkeyi;
-   int         arrayidx;
-} BTScanKeyPreproc;
-
-static void _bt_setup_array_cmp(IndexScanDesc scan, ScanKey skey, Oid elemtype,
-                               FmgrInfo *orderproc, FmgrInfo **sortprocp);
-static Datum _bt_find_extreme_element(IndexScanDesc scan, ScanKey skey,
-                                     Oid elemtype, StrategyNumber strat,
-                                     Datum *elems, int nelems);
-static int _bt_sort_array_elements(ScanKey skey, FmgrInfo *sortproc,
-                                   bool reverse, Datum *elems, int nelems);
-static bool _bt_merge_arrays(IndexScanDesc scan, ScanKey skey,
-                            FmgrInfo *sortproc, bool reverse,
-                            Oid origelemtype, Oid nextelemtype,
-                            Datum *elems_orig, int *nelems_orig,
-                            Datum *elems_next, int nelems_next);
-static bool _bt_compare_array_scankey_args(IndexScanDesc scan,
-                                          ScanKey arraysk, ScanKey skey,
-                                          FmgrInfo *orderproc, BTArrayKeyInfo *array,
-                                          bool *qual_ok);
-static ScanKey _bt_preprocess_array_keys(IndexScanDesc scan, int *new_numberOfKeys);
-static void _bt_preprocess_array_keys_final(IndexScanDesc scan, int *keyDataMap);
-static int _bt_compare_array_elements(const void *a, const void *b, void *arg);
 static inline int32 _bt_compare_array_skey(FmgrInfo *orderproc,
                                           Datum tupdatum, bool tupnull,
                                           Datum arrdatum, ScanKey cur);
-static int _bt_binsrch_array_skey(FmgrInfo *orderproc,
-                                  bool cur_elem_trig, ScanDirection dir,
-                                  Datum tupdatum, bool tupnull,
-                                  BTArrayKeyInfo *array, ScanKey cur,
-                                  int32 *set_elem_result);
 static bool _bt_advance_array_keys_increment(IndexScanDesc scan, ScanDirection dir);
 static void _bt_rewind_nonrequired_arrays(IndexScanDesc scan, ScanDirection dir);
 static bool _bt_tuple_before_array_skeys(IndexScanDesc scan, ScanDirection dir,
@@ -85,12 +42,6 @@ static bool _bt_advance_array_keys(IndexScanDesc scan, BTReadPageState *pstate,
 static bool _bt_verify_arrays_bt_first(IndexScanDesc scan, ScanDirection dir);
 static bool _bt_verify_keys_with_arraykeys(IndexScanDesc scan);
 #endif
-static bool _bt_compare_scankey_args(IndexScanDesc scan, ScanKey op,
-                                    ScanKey leftarg, ScanKey rightarg,
-                                    BTArrayKeyInfo *array, FmgrInfo *orderproc,
-                                    bool *result);
-static bool _bt_fix_scankey_strategy(ScanKey skey, int16 *indoption);
-static void _bt_mark_scankey_required(ScanKey skey);
 static bool _bt_check_compare(IndexScanDesc scan, ScanDirection dir,
                              IndexTuple tuple, int tupnatts, TupleDesc tupdesc,
                              bool advancenonrequired, bool prechecked, bool firstmatch,
@@ -230,1137 +181,247 @@ _bt_freestack(BTStack stack)
    }
 }
 
-
 /*
- * _bt_preprocess_array_keys() -- Preprocess SK_SEARCHARRAY scan keys
- *
- * If there are any SK_SEARCHARRAY scan keys, deconstruct the array(s) and
- * set up BTArrayKeyInfo info for each one that is an equality-type key.
- * Returns modified scan keys as input for further, standard preprocessing.
- *
- * Currently we perform two kinds of preprocessing to deal with redundancies.
- * For inequality array keys, it's sufficient to find the extreme element
- * value and replace the whole array with that scalar value.  This eliminates
- * all but one array element as redundant.  Similarly, we are capable of
- * "merging together" multiple equality array keys (from two or more input
- * scan keys) into a single output scan key containing only the intersecting
- * array elements.  This can eliminate many redundant array elements, as well
- * as eliminating whole array scan keys as redundant.  It can also allow us to
- * detect contradictory quals.
+ * _bt_compare_array_skey() -- apply array comparison function
  *
- * Caller must pass *new_numberOfKeys to give us a way to change the number of
- * scan keys that caller treats as input to standard preprocessing steps.  The
- * returned array is smaller than scan->keyData[] when we could eliminate a
- * redundant array scan key (redundant with another array scan key).  It is
- * convenient for _bt_preprocess_keys caller to have to deal with no more than
- * one equality strategy array scan key per index attribute.  We'll always be
- * able to set things up that way when complete opfamilies are used.
+ * Compares caller's tuple attribute value to a scan key/array element.
+ * Helper function used during binary searches of SK_SEARCHARRAY arrays.
  *
- * We set the scan key references from the scan's BTArrayKeyInfo info array to
- * offsets into the temp modified input array returned to caller.  Scans that
- * have array keys should call _bt_preprocess_array_keys_final when standard
- * preprocessing steps are complete.  This will convert the scan key offset
- * references into references to the scan's so->keyData[] output scan keys.
+ *     This routine returns:
+ *         <0 if tupdatum < arrdatum;
+ *          0 if tupdatum == arrdatum;
+ *         >0 if tupdatum > arrdatum.
  *
- * Note: the reason we need to return a temp scan key array, rather than just
- * scribbling on scan->keyData, is that callers are permitted to call btrescan
- * without supplying a new set of scankey data.
- */
-static ScanKey
-_bt_preprocess_array_keys(IndexScanDesc scan, int *new_numberOfKeys)
+ * This is essentially the same interface as _bt_compare: both functions
+ * compare the value that they're searching for to a binary search pivot.
+ * However, unlike _bt_compare, this function's "tuple argument" comes first,
+ * while its "array/scankey argument" comes second.
+*/
+static inline int32
+_bt_compare_array_skey(FmgrInfo *orderproc,
+                      Datum tupdatum, bool tupnull,
+                      Datum arrdatum, ScanKey cur)
 {
-   BTScanOpaque so = (BTScanOpaque) scan->opaque;
-   Relation    rel = scan->indexRelation;
-   int         numberOfKeys = scan->numberOfKeys;
-   int16      *indoption = rel->rd_indoption;
-   int         numArrayKeys,
-               output_ikey = 0;
-   int         origarrayatt = InvalidAttrNumber,
-               origarraykey = -1;
-   Oid         origelemtype = InvalidOid;
-   ScanKey     cur;
-   MemoryContext oldContext;
-   ScanKey     arrayKeyData;   /* modified copy of scan->keyData */
-
-   Assert(numberOfKeys);
-
-   /* Quick check to see if there are any array keys */
-   numArrayKeys = 0;
-   for (int i = 0; i < numberOfKeys; i++)
-   {
-       cur = &scan->keyData[i];
-       if (cur->sk_flags & SK_SEARCHARRAY)
-       {
-           numArrayKeys++;
-           Assert(!(cur->sk_flags & (SK_ROW_HEADER | SK_SEARCHNULL | SK_SEARCHNOTNULL)));
-           /* If any arrays are null as a whole, we can quit right now. */
-           if (cur->sk_flags & SK_ISNULL)
-           {
-               so->qual_ok = false;
-               return NULL;
-           }
-       }
-   }
+   int32       result = 0;
 
-   /* Quit if nothing to do. */
-   if (numArrayKeys == 0)
-       return NULL;
+   Assert(cur->sk_strategy == BTEqualStrategyNumber);
 
-   /*
-    * Make a scan-lifespan context to hold array-associated data, or reset it
-    * if we already have one from a previous rescan cycle.
-    */
-   if (so->arrayContext == NULL)
-       so->arrayContext = AllocSetContextCreate(CurrentMemoryContext,
-                                                "BTree array context",
-                                                ALLOCSET_SMALL_SIZES);
+   if (tupnull)                /* NULL tupdatum */
+   {
+       if (cur->sk_flags & SK_ISNULL)
+           result = 0;         /* NULL "=" NULL */
+       else if (cur->sk_flags & SK_BT_NULLS_FIRST)
+           result = -1;        /* NULL "<" NOT_NULL */
+       else
+           result = 1;         /* NULL ">" NOT_NULL */
+   }
+   else if (cur->sk_flags & SK_ISNULL) /* NOT_NULL tupdatum, NULL arrdatum */
+   {
+       if (cur->sk_flags & SK_BT_NULLS_FIRST)
+           result = 1;         /* NOT_NULL ">" NULL */
+       else
+           result = -1;        /* NOT_NULL "<" NULL */
+   }
    else
-       MemoryContextReset(so->arrayContext);
-
-   oldContext = MemoryContextSwitchTo(so->arrayContext);
-
-   /* Create output scan keys in the workspace context */
-   arrayKeyData = (ScanKey) palloc(numberOfKeys * sizeof(ScanKeyData));
-
-   /* Allocate space for per-array data in the workspace context */
-   so->arrayKeys = (BTArrayKeyInfo *) palloc(numArrayKeys * sizeof(BTArrayKeyInfo));
-
-   /* Allocate space for ORDER procs used to help _bt_checkkeys */
-   so->orderProcs = (FmgrInfo *) palloc(numberOfKeys * sizeof(FmgrInfo));
-
-   /* Now process each array key */
-   numArrayKeys = 0;
-   for (int input_ikey = 0; input_ikey < numberOfKeys; input_ikey++)
    {
-       FmgrInfo    sortproc;
-       FmgrInfo   *sortprocp = &sortproc;
-       Oid         elemtype;
-       bool        reverse;
-       ArrayType  *arrayval;
-       int16       elmlen;
-       bool        elmbyval;
-       char        elmalign;
-       int         num_elems;
-       Datum      *elem_values;
-       bool       *elem_nulls;
-       int         num_nonnulls;
-       int         j;
-
        /*
-        * Provisionally copy scan key into arrayKeyData[] array we'll return
-        * to _bt_preprocess_keys caller
+        * Like _bt_compare, we need to be careful of cross-type comparisons,
+        * so the left value has to be the value that came from an index tuple
         */
-       cur = &arrayKeyData[output_ikey];
-       *cur = scan->keyData[input_ikey];
-
-       if (!(cur->sk_flags & SK_SEARCHARRAY))
-       {
-           output_ikey++;      /* keep this non-array scan key */
-           continue;
-       }
+       result = DatumGetInt32(FunctionCall2Coll(orderproc, cur->sk_collation,
+                                                tupdatum, arrdatum));
 
        /*
-        * Deconstruct the array into elements
+        * We flip the sign by following the obvious rule: flip whenever the
+        * column is a DESC column.
+        *
+        * _bt_compare does it the wrong way around (flip when *ASC*) in order
+        * to compensate for passing its orderproc arguments backwards.  We
+        * don't need to play these games because we find it natural to pass
+        * tupdatum as the left value (and arrdatum as the right value).
         */
-       arrayval = DatumGetArrayTypeP(cur->sk_argument);
-       /* We could cache this data, but not clear it's worth it */
-       get_typlenbyvalalign(ARR_ELEMTYPE(arrayval),
-                            &elmlen, &elmbyval, &elmalign);
-       deconstruct_array(arrayval,
-                         ARR_ELEMTYPE(arrayval),
-                         elmlen, elmbyval, elmalign,
-                         &elem_values, &elem_nulls, &num_elems);
+       if (cur->sk_flags & SK_BT_DESC)
+           INVERT_COMPARE_RESULT(result);
+   }
 
-       /*
-        * Compress out any null elements.  We can ignore them since we assume
-        * all btree operators are strict.
-        */
-       num_nonnulls = 0;
-       for (j = 0; j < num_elems; j++)
-       {
-           if (!elem_nulls[j])
-               elem_values[num_nonnulls++] = elem_values[j];
-       }
+   return result;
+}
 
-       /* We could pfree(elem_nulls) now, but not worth the cycles */
+/*
+ * _bt_binsrch_array_skey() -- Binary search for next matching array key
+ *
+ * Returns an index to the first array element >= caller's tupdatum argument.
+ * This convention is more natural for forwards scan callers, but that can't
+ * really matter to backwards scan callers.  Both callers require handling for
+ * the case where the match we return is < tupdatum, and symmetric handling
+ * for the case where our best match is > tupdatum.
+ *
+ * Also sets *set_elem_result to the result _bt_compare_array_skey returned
+ * when we used it to compare the matching array element to tupdatum/tupnull.
+ *
+ * cur_elem_trig indicates if array advancement was triggered by this array's
+ * scan key, and that the array is for a required scan key.  We can apply this
+ * information to find the next matching array element in the current scan
+ * direction using far fewer comparisons (fewer on average, compared to naive
+ * binary search).  This scheme takes advantage of an important property of
+ * required arrays: required arrays always advance in lockstep with the index
+ * scan's progress through the index's key space.
+ */
+int
+_bt_binsrch_array_skey(FmgrInfo *orderproc,
+                      bool cur_elem_trig, ScanDirection dir,
+                      Datum tupdatum, bool tupnull,
+                      BTArrayKeyInfo *array, ScanKey cur,
+                      int32 *set_elem_result)
+{
+   int         low_elem = 0,
+               mid_elem = -1,
+               high_elem = array->num_elems - 1,
+               result = 0;
+   Datum       arrdatum;
 
-       /* If there's no non-nulls, the scan qual is unsatisfiable */
-       if (num_nonnulls == 0)
-       {
-           so->qual_ok = false;
-           break;
-       }
+   Assert(cur->sk_flags & SK_SEARCHARRAY);
+   Assert(cur->sk_strategy == BTEqualStrategyNumber);
 
-       /*
-        * Determine the nominal datatype of the array elements.  We have to
-        * support the convention that sk_subtype == InvalidOid means the
-        * opclass input type; this is a hack to simplify life for
-        * ScanKeyInit().
-        */
-       elemtype = cur->sk_subtype;
-       if (elemtype == InvalidOid)
-           elemtype = rel->rd_opcintype[cur->sk_attno - 1];
+   if (cur_elem_trig)
+   {
+       Assert(!ScanDirectionIsNoMovement(dir));
+       Assert(cur->sk_flags & SK_BT_REQFWD);
 
        /*
-        * If the comparison operator is not equality, then the array qual
-        * degenerates to a simple comparison against the smallest or largest
-        * non-null array element, as appropriate.
+        * When the scan key that triggered array advancement is a required
+        * array scan key, it is now certain that the current array element
+        * (plus all prior elements relative to the current scan direction)
+        * cannot possibly be at or ahead of the corresponding tuple value.
+        * (_bt_checkkeys must have called _bt_tuple_before_array_skeys, which
+        * makes sure this is true as a condition of advancing the arrays.)
+        *
+        * This makes it safe to exclude array elements up to and including
+        * the former-current array element from our search.
+        *
+        * Separately, when array advancement was triggered by a required scan
+        * key, the array element immediately after the former-current element
+        * is often either an exact tupdatum match, or a "close by" near-match
+        * (a near-match tupdatum is one whose key space falls _between_ the
+        * former-current and new-current array elements).  We'll detect both
+        * cases via an optimistic comparison of the new search lower bound
+        * (or new search upper bound in the case of backwards scans).
         */
-       switch (cur->sk_strategy)
+       if (ScanDirectionIsForward(dir))
        {
-           case BTLessStrategyNumber:
-           case BTLessEqualStrategyNumber:
-               cur->sk_argument =
-                   _bt_find_extreme_element(scan, cur, elemtype,
-                                            BTGreaterStrategyNumber,
-                                            elem_values, num_nonnulls);
-               output_ikey++;  /* keep this transformed scan key */
-               continue;
-           case BTEqualStrategyNumber:
-               /* proceed with rest of loop */
-               break;
-           case BTGreaterEqualStrategyNumber:
-           case BTGreaterStrategyNumber:
-               cur->sk_argument =
-                   _bt_find_extreme_element(scan, cur, elemtype,
-                                            BTLessStrategyNumber,
-                                            elem_values, num_nonnulls);
-               output_ikey++;  /* keep this transformed scan key */
-               continue;
-           default:
-               elog(ERROR, "unrecognized StrategyNumber: %d",
-                    (int) cur->sk_strategy);
-               break;
-       }
+           low_elem = array->cur_elem + 1; /* old cur_elem exhausted */
 
-       /*
-        * We'll need a 3-way ORDER proc to perform binary searches for the
-        * next matching array element.  Set that up now.
-        *
-        * Array scan keys with cross-type equality operators will require a
-        * separate same-type ORDER proc for sorting their array.  Otherwise,
-        * sortproc just points to the same proc used during binary searches.
-        */
-       _bt_setup_array_cmp(scan, cur, elemtype,
-                           &so->orderProcs[output_ikey], &sortprocp);
+           /* Compare prospective new cur_elem (also the new lower bound) */
+           if (high_elem >= low_elem)
+           {
+               arrdatum = array->elem_values[low_elem];
+               result = _bt_compare_array_skey(orderproc, tupdatum, tupnull,
+                                               arrdatum, cur);
 
-       /*
-        * Sort the non-null elements and eliminate any duplicates.  We must
-        * sort in the same ordering used by the index column, so that the
-        * arrays can be advanced in lockstep with the scan's progress through
-        * the index's key space.
-        */
-       reverse = (indoption[cur->sk_attno - 1] & INDOPTION_DESC) != 0;
-       num_elems = _bt_sort_array_elements(cur, sortprocp, reverse,
-                                           elem_values, num_nonnulls);
+               if (result <= 0)
+               {
+                   /* Optimistic comparison optimization worked out */
+                   *set_elem_result = result;
+                   return low_elem;
+               }
+               mid_elem = low_elem;
+               low_elem++;     /* this cur_elem exhausted, too */
+           }
 
-       if (origarrayatt == cur->sk_attno)
+           if (high_elem < low_elem)
+           {
+               /* Caller needs to perform "beyond end" array advancement */
+               *set_elem_result = 1;
+               return high_elem;
+           }
+       }
+       else
        {
-           BTArrayKeyInfo *orig = &so->arrayKeys[origarraykey];
+           high_elem = array->cur_elem - 1;    /* old cur_elem exhausted */
 
-           /*
-            * This array scan key is redundant with a previous equality
-            * operator array scan key.  Merge the two arrays together to
-            * eliminate contradictory non-intersecting elements (or try to).
-            *
-            * We merge this next array back into attribute's original array.
-            */
-           Assert(arrayKeyData[orig->scan_key].sk_attno == cur->sk_attno);
-           Assert(arrayKeyData[orig->scan_key].sk_collation ==
-                  cur->sk_collation);
-           if (_bt_merge_arrays(scan, cur, sortprocp, reverse,
-                                origelemtype, elemtype,
-                                orig->elem_values, &orig->num_elems,
-                                elem_values, num_elems))
+           /* Compare prospective new cur_elem (also the new upper bound) */
+           if (high_elem >= low_elem)
            {
-               /* Successfully eliminated this array */
-               pfree(elem_values);
+               arrdatum = array->elem_values[high_elem];
+               result = _bt_compare_array_skey(orderproc, tupdatum, tupnull,
+                                               arrdatum, cur);
 
-               /*
-                * If no intersecting elements remain in the original array,
-                * the scan qual is unsatisfiable
-                */
-               if (orig->num_elems == 0)
+               if (result >= 0)
                {
-                   so->qual_ok = false;
-                   break;
+                   /* Optimistic comparison optimization worked out */
+                   *set_elem_result = result;
+                   return high_elem;
                }
-
-               /* Throw away this scan key/array */
-               continue;
+               mid_elem = high_elem;
+               high_elem--;    /* this cur_elem exhausted, too */
            }
 
-           /*
-            * Unable to merge this array with previous array due to a lack of
-            * suitable cross-type opfamily support.  Will need to keep both
-            * scan keys/arrays.
-            */
+           if (high_elem < low_elem)
+           {
+               /* Caller needs to perform "beyond end" array advancement */
+               *set_elem_result = -1;
+               return low_elem;
+           }
        }
-       else
+   }
+
+   while (high_elem > low_elem)
+   {
+       mid_elem = low_elem + ((high_elem - low_elem) / 2);
+       arrdatum = array->elem_values[mid_elem];
+
+       result = _bt_compare_array_skey(orderproc, tupdatum, tupnull,
+                                       arrdatum, cur);
+
+       if (result == 0)
        {
            /*
-            * This array is the first for current index attribute.
-            *
-            * If it turns out to not be the last array (that is, if the next
-            * array is redundantly applied to this same index attribute),
-            * we'll then treat this array as the attribute's "original" array
-            * when merging.
+            * It's safe to quit as soon as we see an equal array element.
+            * This often saves an extra comparison or two...
             */
-           origarrayatt = cur->sk_attno;
-           origarraykey = numArrayKeys;
-           origelemtype = elemtype;
+           low_elem = mid_elem;
+           break;
        }
 
-       /*
-        * And set up the BTArrayKeyInfo data.
-        *
-        * Note: _bt_preprocess_array_keys_final will fix-up each array's
-        * scan_key field later on, after so->keyData[] has been finalized.
-        */
-       so->arrayKeys[numArrayKeys].scan_key = output_ikey;
-       so->arrayKeys[numArrayKeys].num_elems = num_elems;
-       so->arrayKeys[numArrayKeys].elem_values = elem_values;
-       numArrayKeys++;
-       output_ikey++;          /* keep this scan key/array */
+       if (result > 0)
+           low_elem = mid_elem + 1;
+       else
+           high_elem = mid_elem;
    }
 
-   /* Set final number of equality-type array keys */
-   so->numArrayKeys = numArrayKeys;
-   /* Set number of scan keys remaining in arrayKeyData[] */
-   *new_numberOfKeys = output_ikey;
+   /*
+    * ...but our caller also cares about how its searched-for tuple datum
+    * compares to the low_elem datum.  Must always set *set_elem_result with
+    * the result of that comparison specifically.
+    */
+   if (low_elem != mid_elem)
+       result = _bt_compare_array_skey(orderproc, tupdatum, tupnull,
+                                       array->elem_values[low_elem], cur);
 
-   MemoryContextSwitchTo(oldContext);
+   *set_elem_result = result;
 
-   return arrayKeyData;
+   return low_elem;
 }
 
 /*
- * _bt_preprocess_array_keys_final() -- fix up array scan key references
- *
- * When _bt_preprocess_array_keys performed initial array preprocessing, it
- * set each array's array->scan_key to its scankey's arrayKeyData[] offset.
- * This function handles translation of the scan key references from the
- * BTArrayKeyInfo info array, from input scan key references (to the keys in
- * arrayKeyData[]), into output references (to the keys in so->keyData[]).
- * Caller's keyDataMap[] array tells us how to perform this remapping.
- *
- * Also finalizes so->orderProcs[] for the scan.  Arrays already have an ORDER
- * proc, which might need to be repositioned to its so->keyData[]-wise offset
- * (very much like the remapping that we apply to array->scan_key references).
- * Non-array equality strategy scan keys (that survived preprocessing) don't
- * yet have an so->orderProcs[] entry, so we set one for them here.
+ * _bt_start_array_keys() -- Initialize array keys at start of a scan
  *
- * Also converts single-element array scan keys into equivalent non-array
- * equality scan keys, which decrements so->numArrayKeys.  It's possible that
- * this will leave this new btrescan without any arrays at all.  This isn't
- * necessary for correctness; it's just an optimization.  Non-array equality
- * scan keys are slightly faster than equivalent array scan keys at runtime.
+ * Set up the cur_elem counters and fill in the first sk_argument value for
+ * each array scankey.
  */
-static void
-_bt_preprocess_array_keys_final(IndexScanDesc scan, int *keyDataMap)
+void
+_bt_start_array_keys(IndexScanDesc scan, ScanDirection dir)
 {
    BTScanOpaque so = (BTScanOpaque) scan->opaque;
-   Relation    rel = scan->indexRelation;
-   int         arrayidx = 0;
-   int         last_equal_output_ikey PG_USED_FOR_ASSERTS_ONLY = -1;
+   int         i;
 
+   Assert(so->numArrayKeys);
    Assert(so->qual_ok);
 
-   /*
-    * Nothing for us to do when _bt_preprocess_array_keys only had to deal
-    * with array inequalities
-    */
-   if (so->numArrayKeys == 0)
-       return;
-
-   for (int output_ikey = 0; output_ikey < so->numberOfKeys; output_ikey++)
+   for (i = 0; i < so->numArrayKeys; i++)
    {
-       ScanKey     outkey = so->keyData + output_ikey;
-       int         input_ikey;
-       bool        found PG_USED_FOR_ASSERTS_ONLY = false;
-
-       Assert(outkey->sk_strategy != InvalidStrategy);
-
-       if (outkey->sk_strategy != BTEqualStrategyNumber)
-           continue;
-
-       input_ikey = keyDataMap[output_ikey];
-
-       Assert(last_equal_output_ikey < output_ikey);
-       Assert(last_equal_output_ikey < input_ikey);
-       last_equal_output_ikey = output_ikey;
-
-       /*
-        * We're lazy about looking up ORDER procs for non-array keys, since
-        * not all input keys become output keys.  Take care of it now.
-        */
-       if (!(outkey->sk_flags & SK_SEARCHARRAY))
-       {
-           Oid         elemtype;
-
-           /* No need for an ORDER proc given an IS NULL scan key */
-           if (outkey->sk_flags & SK_SEARCHNULL)
-               continue;
-
-           /*
-            * A non-required scan key doesn't need an ORDER proc, either
-            * (unless it's associated with an array, which this one isn't)
-            */
-           if (!(outkey->sk_flags & SK_BT_REQFWD))
-               continue;
-
-           elemtype = outkey->sk_subtype;
-           if (elemtype == InvalidOid)
-               elemtype = rel->rd_opcintype[outkey->sk_attno - 1];
-
-           _bt_setup_array_cmp(scan, outkey, elemtype,
-                               &so->orderProcs[output_ikey], NULL);
-           continue;
-       }
-
-       /*
-        * Reorder existing array scan key so->orderProcs[] entries.
-        *
-        * Doing this in-place is safe because preprocessing is required to
-        * output all equality strategy scan keys in original input order
-        * (among each group of entries against the same index attribute).
-        * This is also the order that the arrays themselves appear in.
-        */
-       so->orderProcs[output_ikey] = so->orderProcs[input_ikey];
-
-       /* Fix-up array->scan_key references for arrays */
-       for (; arrayidx < so->numArrayKeys; arrayidx++)
-       {
-           BTArrayKeyInfo *array = &so->arrayKeys[arrayidx];
-
-           Assert(array->num_elems > 0);
-
-           if (array->scan_key == input_ikey)
-           {
-               /* found it */
-               array->scan_key = output_ikey;
-               found = true;
-
-               /*
-                * Transform array scan keys that have exactly 1 element
-                * remaining (following all prior preprocessing) into
-                * equivalent non-array scan keys.
-                */
-               if (array->num_elems == 1)
-               {
-                   outkey->sk_flags &= ~SK_SEARCHARRAY;
-                   outkey->sk_argument = array->elem_values[0];
-                   so->numArrayKeys--;
-
-                   /* If we're out of array keys, we can quit right away */
-                   if (so->numArrayKeys == 0)
-                       return;
-
-                   /* Shift other arrays forward */
-                   memmove(array, array + 1,
-                           sizeof(BTArrayKeyInfo) *
-                           (so->numArrayKeys - arrayidx));
-
-                   /*
-                    * Don't increment arrayidx (there was an entry that was
-                    * just shifted forward to the offset at arrayidx, which
-                    * will still need to be matched)
-                    */
-               }
-               else
-               {
-                   /* Match found, so done with this array */
-                   arrayidx++;
-               }
-
-               break;
-           }
-       }
-
-       Assert(found);
-   }
-
-   /*
-    * Parallel index scans require space in shared memory to store the
-    * current array elements (for arrays kept by preprocessing) to schedule
-    * the next primitive index scan.  The underlying structure is protected
-    * using a spinlock, so defensively limit its size.  In practice this can
-    * only affect parallel scans that use an incomplete opfamily.
-    */
-   if (scan->parallel_scan && so->numArrayKeys > INDEX_MAX_KEYS)
-       ereport(ERROR,
-               (errcode(ERRCODE_PROGRAM_LIMIT_EXCEEDED),
-                errmsg_internal("number of array scan keys left by preprocessing (%d) exceeds the maximum allowed by parallel btree index scans (%d)",
-                                so->numArrayKeys, INDEX_MAX_KEYS)));
-}
-
-/*
- * _bt_setup_array_cmp() -- Set up array comparison functions
- *
- * Sets ORDER proc in caller's orderproc argument, which is used during binary
- * searches of arrays during the index scan.  Also sets a same-type ORDER proc
- * in caller's *sortprocp argument, which is used when sorting the array.
- *
- * Preprocessing calls here with all equality strategy scan keys (when scan
- * uses equality array keys), including those not associated with any array.
- * See _bt_advance_array_keys for an explanation of why it'll need to treat
- * simple scalar equality scan keys as degenerate single element arrays.
- *
- * Caller should pass an orderproc pointing to space that'll store the ORDER
- * proc for the scan, and a *sortprocp pointing to its own separate space.
- * When calling here for a non-array scan key, sortprocp arg should be NULL.
- *
- * In the common case where we don't need to deal with cross-type operators,
- * only one ORDER proc is actually required by caller.  We'll set *sortprocp
- * to point to the same memory that caller's orderproc continues to point to.
- * Otherwise, *sortprocp will continue to point to caller's own space.  Either
- * way, *sortprocp will point to a same-type ORDER proc (since that's the only
- * safe way to sort/deduplicate the array associated with caller's scan key).
- */
-static void
-_bt_setup_array_cmp(IndexScanDesc scan, ScanKey skey, Oid elemtype,
-                   FmgrInfo *orderproc, FmgrInfo **sortprocp)
-{
-   BTScanOpaque so = (BTScanOpaque) scan->opaque;
-   Relation    rel = scan->indexRelation;
-   RegProcedure cmp_proc;
-   Oid         opcintype = rel->rd_opcintype[skey->sk_attno - 1];
-
-   Assert(skey->sk_strategy == BTEqualStrategyNumber);
-   Assert(OidIsValid(elemtype));
-
-   /*
-    * If scankey operator is not a cross-type comparison, we can use the
-    * cached comparison function; otherwise gotta look it up in the catalogs
-    */
-   if (elemtype == opcintype)
-   {
-       /* Set same-type ORDER procs for caller */
-       *orderproc = *index_getprocinfo(rel, skey->sk_attno, BTORDER_PROC);
-       if (sortprocp)
-           *sortprocp = orderproc;
-
-       return;
-   }
-
-   /*
-    * Look up the appropriate cross-type comparison function in the opfamily.
-    *
-    * Use the opclass input type as the left hand arg type, and the array
-    * element type as the right hand arg type (since binary searches use an
-    * index tuple's attribute value to search for a matching array element).
-    *
-    * Note: it's possible that this would fail, if the opfamily is
-    * incomplete, but only in cases where it's quite likely that _bt_first
-    * would fail in just the same way (had we not failed before it could).
-    */
-   cmp_proc = get_opfamily_proc(rel->rd_opfamily[skey->sk_attno - 1],
-                                opcintype, elemtype, BTORDER_PROC);
-   if (!RegProcedureIsValid(cmp_proc))
-       elog(ERROR, "missing support function %d(%u,%u) for attribute %d of index \"%s\"",
-            BTORDER_PROC, opcintype, elemtype, skey->sk_attno,
-            RelationGetRelationName(rel));
-
-   /* Set cross-type ORDER proc for caller */
-   fmgr_info_cxt(cmp_proc, orderproc, so->arrayContext);
-
-   /* Done if caller doesn't actually have an array they'll need to sort */
-   if (!sortprocp)
-       return;
-
-   /*
-    * Look up the appropriate same-type comparison function in the opfamily.
-    *
-    * Note: it's possible that this would fail, if the opfamily is
-    * incomplete, but it seems quite unlikely that an opfamily would omit
-    * non-cross-type comparison procs for any datatype that it supports at
-    * all.
-    */
-   cmp_proc = get_opfamily_proc(rel->rd_opfamily[skey->sk_attno - 1],
-                                elemtype, elemtype, BTORDER_PROC);
-   if (!RegProcedureIsValid(cmp_proc))
-       elog(ERROR, "missing support function %d(%u,%u) for attribute %d of index \"%s\"",
-            BTORDER_PROC, elemtype, elemtype,
-            skey->sk_attno, RelationGetRelationName(rel));
-
-   /* Set same-type ORDER proc for caller */
-   fmgr_info_cxt(cmp_proc, *sortprocp, so->arrayContext);
-}
-
-/*
- * _bt_find_extreme_element() -- get least or greatest array element
- *
- * scan and skey identify the index column, whose opfamily determines the
- * comparison semantics.  strat should be BTLessStrategyNumber to get the
- * least element, or BTGreaterStrategyNumber to get the greatest.
- */
-static Datum
-_bt_find_extreme_element(IndexScanDesc scan, ScanKey skey, Oid elemtype,
-                        StrategyNumber strat,
-                        Datum *elems, int nelems)
-{
-   Relation    rel = scan->indexRelation;
-   Oid         cmp_op;
-   RegProcedure cmp_proc;
-   FmgrInfo    flinfo;
-   Datum       result;
-   int         i;
-
-   /*
-    * Look up the appropriate comparison operator in the opfamily.
-    *
-    * Note: it's possible that this would fail, if the opfamily is
-    * incomplete, but it seems quite unlikely that an opfamily would omit
-    * non-cross-type comparison operators for any datatype that it supports
-    * at all.
-    */
-   Assert(skey->sk_strategy != BTEqualStrategyNumber);
-   Assert(OidIsValid(elemtype));
-   cmp_op = get_opfamily_member(rel->rd_opfamily[skey->sk_attno - 1],
-                                elemtype,
-                                elemtype,
-                                strat);
-   if (!OidIsValid(cmp_op))
-       elog(ERROR, "missing operator %d(%u,%u) in opfamily %u",
-            strat, elemtype, elemtype,
-            rel->rd_opfamily[skey->sk_attno - 1]);
-   cmp_proc = get_opcode(cmp_op);
-   if (!RegProcedureIsValid(cmp_proc))
-       elog(ERROR, "missing oprcode for operator %u", cmp_op);
-
-   fmgr_info(cmp_proc, &flinfo);
-
-   Assert(nelems > 0);
-   result = elems[0];
-   for (i = 1; i < nelems; i++)
-   {
-       if (DatumGetBool(FunctionCall2Coll(&flinfo,
-                                          skey->sk_collation,
-                                          elems[i],
-                                          result)))
-           result = elems[i];
-   }
-
-   return result;
-}
-
-/*
- * _bt_sort_array_elements() -- sort and de-dup array elements
- *
- * The array elements are sorted in-place, and the new number of elements
- * after duplicate removal is returned.
- *
- * skey identifies the index column whose opfamily determines the comparison
- * semantics, and sortproc is a corresponding ORDER proc.  If reverse is true,
- * we sort in descending order.
- */
-static int
-_bt_sort_array_elements(ScanKey skey, FmgrInfo *sortproc, bool reverse,
-                       Datum *elems, int nelems)
-{
-   BTSortArrayContext cxt;
-
-   if (nelems <= 1)
-       return nelems;          /* no work to do */
-
-   /* Sort the array elements */
-   cxt.sortproc = sortproc;
-   cxt.collation = skey->sk_collation;
-   cxt.reverse = reverse;
-   qsort_arg(elems, nelems, sizeof(Datum),
-             _bt_compare_array_elements, &cxt);
-
-   /* Now scan the sorted elements and remove duplicates */
-   return qunique_arg(elems, nelems, sizeof(Datum),
-                      _bt_compare_array_elements, &cxt);
-}
-
-/*
- * _bt_merge_arrays() -- merge next array's elements into an original array
- *
- * Called when preprocessing encounters a pair of array equality scan keys,
- * both against the same index attribute (during initial array preprocessing).
- * Merging reorganizes caller's original array (the left hand arg) in-place,
- * without ever copying elements from one array into the other. (Mixing the
- * elements together like this would be wrong, since they don't necessarily
- * use the same underlying element type, despite all the other similarities.)
- *
- * Both arrays must have already been sorted and deduplicated by calling
- * _bt_sort_array_elements.  sortproc is the same-type ORDER proc that was
- * just used to sort and deduplicate caller's "next" array.  We'll usually be
- * able to reuse that order PROC to merge the arrays together now.  If not,
- * then we'll perform a separate ORDER proc lookup.
- *
- * If the opfamily doesn't supply a complete set of cross-type ORDER procs we
- * may not be able to determine which elements are contradictory.  If we have
- * the required ORDER proc then we return true (and validly set *nelems_orig),
- * guaranteeing that at least the next array can be considered redundant.  We
- * return false if the required comparisons cannot not be made (caller must
- * keep both arrays when this happens).
- */
-static bool
-_bt_merge_arrays(IndexScanDesc scan, ScanKey skey, FmgrInfo *sortproc,
-                bool reverse, Oid origelemtype, Oid nextelemtype,
-                Datum *elems_orig, int *nelems_orig,
-                Datum *elems_next, int nelems_next)
-{
-   Relation    rel = scan->indexRelation;
-   BTScanOpaque so = (BTScanOpaque) scan->opaque;
-   BTSortArrayContext cxt;
-   int         nelems_orig_start = *nelems_orig,
-               nelems_orig_merged = 0;
-   FmgrInfo   *mergeproc = sortproc;
-   FmgrInfo    crosstypeproc;
-
-   Assert(skey->sk_strategy == BTEqualStrategyNumber);
-   Assert(OidIsValid(origelemtype) && OidIsValid(nextelemtype));
-
-   if (origelemtype != nextelemtype)
-   {
-       RegProcedure cmp_proc;
-
-       /*
-        * Cross-array-element-type merging is required, so can't just reuse
-        * sortproc when merging
-        */
-       cmp_proc = get_opfamily_proc(rel->rd_opfamily[skey->sk_attno - 1],
-                                    origelemtype, nextelemtype, BTORDER_PROC);
-       if (!RegProcedureIsValid(cmp_proc))
-       {
-           /* Can't make the required comparisons */
-           return false;
-       }
-
-       /* We have all we need to determine redundancy/contradictoriness */
-       mergeproc = &crosstypeproc;
-       fmgr_info_cxt(cmp_proc, mergeproc, so->arrayContext);
-   }
-
-   cxt.sortproc = mergeproc;
-   cxt.collation = skey->sk_collation;
-   cxt.reverse = reverse;
-
-   for (int i = 0, j = 0; i < nelems_orig_start && j < nelems_next;)
-   {
-       Datum      *oelem = elems_orig + i,
-                  *nelem = elems_next + j;
-       int         res = _bt_compare_array_elements(oelem, nelem, &cxt);
-
-       if (res == 0)
-       {
-           elems_orig[nelems_orig_merged++] = *oelem;
-           i++;
-           j++;
-       }
-       else if (res < 0)
-           i++;
-       else                    /* res > 0 */
-           j++;
-   }
-
-   *nelems_orig = nelems_orig_merged;
-
-   return true;
-}
-
-/*
- * Compare an array scan key to a scalar scan key, eliminating contradictory
- * array elements such that the scalar scan key becomes redundant.
- *
- * Array elements can be eliminated as contradictory when excluded by some
- * other operator on the same attribute.  For example, with an index scan qual
- * "WHERE a IN (1, 2, 3) AND a < 2", all array elements except the value "1"
- * are eliminated, and the < scan key is eliminated as redundant.  Cases where
- * every array element is eliminated by a redundant scalar scan key have an
- * unsatisfiable qual, which we handle by setting *qual_ok=false for caller.
- *
- * If the opfamily doesn't supply a complete set of cross-type ORDER procs we
- * may not be able to determine which elements are contradictory.  If we have
- * the required ORDER proc then we return true (and validly set *qual_ok),
- * guaranteeing that at least the scalar scan key can be considered redundant.
- * We return false if the comparison could not be made (caller must keep both
- * scan keys when this happens).
- */
-static bool
-_bt_compare_array_scankey_args(IndexScanDesc scan, ScanKey arraysk, ScanKey skey,
-                              FmgrInfo *orderproc, BTArrayKeyInfo *array,
-                              bool *qual_ok)
-{
-   Relation    rel = scan->indexRelation;
-   Oid         opcintype = rel->rd_opcintype[arraysk->sk_attno - 1];
-   int         cmpresult = 0,
-               cmpexact = 0,
-               matchelem,
-               new_nelems = 0;
-   FmgrInfo    crosstypeproc;
-   FmgrInfo   *orderprocp = orderproc;
-
-   Assert(arraysk->sk_attno == skey->sk_attno);
-   Assert(array->num_elems > 0);
-   Assert(!(arraysk->sk_flags & (SK_ISNULL | SK_ROW_HEADER | SK_ROW_MEMBER)));
-   Assert((arraysk->sk_flags & SK_SEARCHARRAY) &&
-          arraysk->sk_strategy == BTEqualStrategyNumber);
-   Assert(!(skey->sk_flags & (SK_ISNULL | SK_ROW_HEADER | SK_ROW_MEMBER)));
-   Assert(!(skey->sk_flags & SK_SEARCHARRAY) ||
-          skey->sk_strategy != BTEqualStrategyNumber);
-
-   /*
-    * _bt_binsrch_array_skey searches an array for the entry best matching a
-    * datum of opclass input type for the index's attribute (on-disk type).
-    * We can reuse the array's ORDER proc whenever the non-array scan key's
-    * type is a match for the corresponding attribute's input opclass type.
-    * Otherwise, we have to do another ORDER proc lookup so that our call to
-    * _bt_binsrch_array_skey applies the correct comparator.
-    *
-    * Note: we have to support the convention that sk_subtype == InvalidOid
-    * means the opclass input type; this is a hack to simplify life for
-    * ScanKeyInit().
-    */
-   if (skey->sk_subtype != opcintype && skey->sk_subtype != InvalidOid)
-   {
-       RegProcedure cmp_proc;
-       Oid         arraysk_elemtype;
-
-       /*
-        * Need an ORDER proc lookup to detect redundancy/contradictoriness
-        * with this pair of scankeys.
-        *
-        * Scalar scan key's argument will be passed to _bt_compare_array_skey
-        * as its tupdatum/lefthand argument (rhs arg is for array elements).
-        */
-       arraysk_elemtype = arraysk->sk_subtype;
-       if (arraysk_elemtype == InvalidOid)
-           arraysk_elemtype = rel->rd_opcintype[arraysk->sk_attno - 1];
-       cmp_proc = get_opfamily_proc(rel->rd_opfamily[arraysk->sk_attno - 1],
-                                    skey->sk_subtype, arraysk_elemtype,
-                                    BTORDER_PROC);
-       if (!RegProcedureIsValid(cmp_proc))
-       {
-           /* Can't make the comparison */
-           *qual_ok = false;   /* suppress compiler warnings */
-           return false;
-       }
-
-       /* We have all we need to determine redundancy/contradictoriness */
-       orderprocp = &crosstypeproc;
-       fmgr_info(cmp_proc, orderprocp);
-   }
-
-   matchelem = _bt_binsrch_array_skey(orderprocp, false,
-                                      NoMovementScanDirection,
-                                      skey->sk_argument, false, array,
-                                      arraysk, &cmpresult);
-
-   switch (skey->sk_strategy)
-   {
-       case BTLessStrategyNumber:
-           cmpexact = 1;       /* exclude exact match, if any */
-           /* FALL THRU */
-       case BTLessEqualStrategyNumber:
-           if (cmpresult >= cmpexact)
-               matchelem++;
-           /* Resize, keeping elements from the start of the array */
-           new_nelems = matchelem;
-           break;
-       case BTEqualStrategyNumber:
-           if (cmpresult != 0)
-           {
-               /* qual is unsatisfiable */
-               new_nelems = 0;
-           }
-           else
-           {
-               /* Shift matching element to the start of the array, resize */
-               array->elem_values[0] = array->elem_values[matchelem];
-               new_nelems = 1;
-           }
-           break;
-       case BTGreaterEqualStrategyNumber:
-           cmpexact = 1;       /* include exact match, if any */
-           /* FALL THRU */
-       case BTGreaterStrategyNumber:
-           if (cmpresult >= cmpexact)
-               matchelem++;
-           /* Shift matching elements to the start of the array, resize */
-           new_nelems = array->num_elems - matchelem;
-           memmove(array->elem_values, array->elem_values + matchelem,
-                   sizeof(Datum) * new_nelems);
-           break;
-       default:
-           elog(ERROR, "unrecognized StrategyNumber: %d",
-                (int) skey->sk_strategy);
-           break;
-   }
-
-   Assert(new_nelems >= 0);
-   Assert(new_nelems <= array->num_elems);
-
-   array->num_elems = new_nelems;
-   *qual_ok = new_nelems > 0;
-
-   return true;
-}
-
-/*
- * qsort_arg comparator for sorting array elements
- */
-static int
-_bt_compare_array_elements(const void *a, const void *b, void *arg)
-{
-   Datum       da = *((const Datum *) a);
-   Datum       db = *((const Datum *) b);
-   BTSortArrayContext *cxt = (BTSortArrayContext *) arg;
-   int32       compare;
-
-   compare = DatumGetInt32(FunctionCall2Coll(cxt->sortproc,
-                                             cxt->collation,
-                                             da, db));
-   if (cxt->reverse)
-       INVERT_COMPARE_RESULT(compare);
-   return compare;
-}
-
-/*
- * _bt_compare_array_skey() -- apply array comparison function
- *
- * Compares caller's tuple attribute value to a scan key/array element.
- * Helper function used during binary searches of SK_SEARCHARRAY arrays.
- *
- *     This routine returns:
- *         <0 if tupdatum < arrdatum;
- *          0 if tupdatum == arrdatum;
- *         >0 if tupdatum > arrdatum.
- *
- * This is essentially the same interface as _bt_compare: both functions
- * compare the value that they're searching for to a binary search pivot.
- * However, unlike _bt_compare, this function's "tuple argument" comes first,
- * while its "array/scankey argument" comes second.
-*/
-static inline int32
-_bt_compare_array_skey(FmgrInfo *orderproc,
-                      Datum tupdatum, bool tupnull,
-                      Datum arrdatum, ScanKey cur)
-{
-   int32       result = 0;
-
-   Assert(cur->sk_strategy == BTEqualStrategyNumber);
-
-   if (tupnull)                /* NULL tupdatum */
-   {
-       if (cur->sk_flags & SK_ISNULL)
-           result = 0;         /* NULL "=" NULL */
-       else if (cur->sk_flags & SK_BT_NULLS_FIRST)
-           result = -1;        /* NULL "<" NOT_NULL */
-       else
-           result = 1;         /* NULL ">" NOT_NULL */
-   }
-   else if (cur->sk_flags & SK_ISNULL) /* NOT_NULL tupdatum, NULL arrdatum */
-   {
-       if (cur->sk_flags & SK_BT_NULLS_FIRST)
-           result = 1;         /* NOT_NULL ">" NULL */
-       else
-           result = -1;        /* NOT_NULL "<" NULL */
-   }
-   else
-   {
-       /*
-        * Like _bt_compare, we need to be careful of cross-type comparisons,
-        * so the left value has to be the value that came from an index tuple
-        */
-       result = DatumGetInt32(FunctionCall2Coll(orderproc, cur->sk_collation,
-                                                tupdatum, arrdatum));
-
-       /*
-        * We flip the sign by following the obvious rule: flip whenever the
-        * column is a DESC column.
-        *
-        * _bt_compare does it the wrong way around (flip when *ASC*) in order
-        * to compensate for passing its orderproc arguments backwards.  We
-        * don't need to play these games because we find it natural to pass
-        * tupdatum as the left value (and arrdatum as the right value).
-        */
-       if (cur->sk_flags & SK_BT_DESC)
-           INVERT_COMPARE_RESULT(result);
-   }
-
-   return result;
-}
-
-/*
- * _bt_binsrch_array_skey() -- Binary search for next matching array key
- *
- * Returns an index to the first array element >= caller's tupdatum argument.
- * This convention is more natural for forwards scan callers, but that can't
- * really matter to backwards scan callers.  Both callers require handling for
- * the case where the match we return is < tupdatum, and symmetric handling
- * for the case where our best match is > tupdatum.
- *
- * Also sets *set_elem_result to the result _bt_compare_array_skey returned
- * when we used it to compare the matching array element to tupdatum/tupnull.
- *
- * cur_elem_trig indicates if array advancement was triggered by this array's
- * scan key, and that the array is for a required scan key.  We can apply this
- * information to find the next matching array element in the current scan
- * direction using far fewer comparisons (fewer on average, compared to naive
- * binary search).  This scheme takes advantage of an important property of
- * required arrays: required arrays always advance in lockstep with the index
- * scan's progress through the index's key space.
- */
-static int
-_bt_binsrch_array_skey(FmgrInfo *orderproc,
-                      bool cur_elem_trig, ScanDirection dir,
-                      Datum tupdatum, bool tupnull,
-                      BTArrayKeyInfo *array, ScanKey cur,
-                      int32 *set_elem_result)
-{
-   int         low_elem = 0,
-               mid_elem = -1,
-               high_elem = array->num_elems - 1,
-               result = 0;
-   Datum       arrdatum;
-
-   Assert(cur->sk_flags & SK_SEARCHARRAY);
-   Assert(cur->sk_strategy == BTEqualStrategyNumber);
-
-   if (cur_elem_trig)
-   {
-       Assert(!ScanDirectionIsNoMovement(dir));
-       Assert(cur->sk_flags & SK_BT_REQFWD);
-
-       /*
-        * When the scan key that triggered array advancement is a required
-        * array scan key, it is now certain that the current array element
-        * (plus all prior elements relative to the current scan direction)
-        * cannot possibly be at or ahead of the corresponding tuple value.
-        * (_bt_checkkeys must have called _bt_tuple_before_array_skeys, which
-        * makes sure this is true as a condition of advancing the arrays.)
-        *
-        * This makes it safe to exclude array elements up to and including
-        * the former-current array element from our search.
-        *
-        * Separately, when array advancement was triggered by a required scan
-        * key, the array element immediately after the former-current element
-        * is often either an exact tupdatum match, or a "close by" near-match
-        * (a near-match tupdatum is one whose key space falls _between_ the
-        * former-current and new-current array elements).  We'll detect both
-        * cases via an optimistic comparison of the new search lower bound
-        * (or new search upper bound in the case of backwards scans).
-        */
-       if (ScanDirectionIsForward(dir))
-       {
-           low_elem = array->cur_elem + 1; /* old cur_elem exhausted */
-
-           /* Compare prospective new cur_elem (also the new lower bound) */
-           if (high_elem >= low_elem)
-           {
-               arrdatum = array->elem_values[low_elem];
-               result = _bt_compare_array_skey(orderproc, tupdatum, tupnull,
-                                               arrdatum, cur);
-
-               if (result <= 0)
-               {
-                   /* Optimistic comparison optimization worked out */
-                   *set_elem_result = result;
-                   return low_elem;
-               }
-               mid_elem = low_elem;
-               low_elem++;     /* this cur_elem exhausted, too */
-           }
-
-           if (high_elem < low_elem)
-           {
-               /* Caller needs to perform "beyond end" array advancement */
-               *set_elem_result = 1;
-               return high_elem;
-           }
-       }
-       else
-       {
-           high_elem = array->cur_elem - 1;    /* old cur_elem exhausted */
-
-           /* Compare prospective new cur_elem (also the new upper bound) */
-           if (high_elem >= low_elem)
-           {
-               arrdatum = array->elem_values[high_elem];
-               result = _bt_compare_array_skey(orderproc, tupdatum, tupnull,
-                                               arrdatum, cur);
-
-               if (result >= 0)
-               {
-                   /* Optimistic comparison optimization worked out */
-                   *set_elem_result = result;
-                   return high_elem;
-               }
-               mid_elem = high_elem;
-               high_elem--;    /* this cur_elem exhausted, too */
-           }
-
-           if (high_elem < low_elem)
-           {
-               /* Caller needs to perform "beyond end" array advancement */
-               *set_elem_result = -1;
-               return low_elem;
-           }
-       }
-   }
-
-   while (high_elem > low_elem)
-   {
-       mid_elem = low_elem + ((high_elem - low_elem) / 2);
-       arrdatum = array->elem_values[mid_elem];
-
-       result = _bt_compare_array_skey(orderproc, tupdatum, tupnull,
-                                       arrdatum, cur);
-
-       if (result == 0)
-       {
-           /*
-            * It's safe to quit as soon as we see an equal array element.
-            * This often saves an extra comparison or two...
-            */
-           low_elem = mid_elem;
-           break;
-       }
-
-       if (result > 0)
-           low_elem = mid_elem + 1;
-       else
-           high_elem = mid_elem;
-   }
-
-   /*
-    * ...but our caller also cares about how its searched-for tuple datum
-    * compares to the low_elem datum.  Must always set *set_elem_result with
-    * the result of that comparison specifically.
-    */
-   if (low_elem != mid_elem)
-       result = _bt_compare_array_skey(orderproc, tupdatum, tupnull,
-                                       array->elem_values[low_elem], cur);
-
-   *set_elem_result = result;
-
-   return low_elem;
-}
-
-/*
- * _bt_start_array_keys() -- Initialize array keys at start of a scan
- *
- * Set up the cur_elem counters and fill in the first sk_argument value for
- * each array scankey.
- */
-void
-_bt_start_array_keys(IndexScanDesc scan, ScanDirection dir)
-{
-   BTScanOpaque so = (BTScanOpaque) scan->opaque;
-   int         i;
-
-   Assert(so->numArrayKeys);
-   Assert(so->qual_ok);
-
-   for (i = 0; i < so->numArrayKeys; i++)
-   {
-       BTArrayKeyInfo *curArrayKey = &so->arrayKeys[i];
-       ScanKey     skey = &so->keyData[curArrayKey->scan_key];
+       BTArrayKeyInfo *curArrayKey = &so->arrayKeys[i];
+       ScanKey     skey = &so->keyData[curArrayKey->scan_key];
 
        Assert(curArrayKey->num_elems > 0);
        Assert(skey->sk_flags & SK_SEARCHARRAY);
@@ -2358,614 +1419,90 @@ _bt_advance_array_keys(IndexScanDesc scan, BTReadPageState *pstate,
     *
     * Apply a test against finaltup to detect and recover from the problem:
     * if even finaltup doesn't satisfy such an inequality, we just skip by
-    * starting a new primitive index scan.  When we skip, we know for sure
-    * that all of the tuples on the current page following caller's tuple are
-    * also before the _bt_first-wise start of tuples for our new qual.  That
-    * at least suggests many more skippable pages beyond the current page.
-    * (when so->oppositeDirCheck was set, this'll happen on the next page.)
-    */
-   else if (has_required_opposite_direction_only && pstate->finaltup &&
-            (all_required_satisfied || oppodir_inequality_sktrig) &&
-            unlikely(!_bt_oppodir_checkkeys(scan, dir, pstate->finaltup)))
-   {
-       /*
-        * Make sure that any non-required arrays are set to the first array
-        * element for the current scan direction
-        */
-       _bt_rewind_nonrequired_arrays(scan, dir);
-       goto new_prim_scan;
-   }
-
-   /*
-    * Stick with the ongoing primitive index scan for now.
-    *
-    * It's possible that later tuples will also turn out to have values that
-    * are still < the now-current array keys (or > the current array keys).
-    * Our caller will handle this by performing what amounts to a linear
-    * search of the page, implemented by calling _bt_check_compare and then
-    * _bt_tuple_before_array_skeys for each tuple.
-    *
-    * This approach has various advantages over a binary search of the page.
-    * Repeated binary searches of the page (one binary search for every array
-    * advancement) won't outperform a continuous linear search.  While there
-    * are workloads that a naive linear search won't handle well, our caller
-    * has a "look ahead" fallback mechanism to deal with that problem.
-    */
-   pstate->continuescan = true;    /* Override _bt_check_compare */
-   so->needPrimScan = false;   /* _bt_readpage has more tuples to check */
-
-   if (so->scanBehind)
-   {
-       /* Optimization: skip by setting "look ahead" mechanism's offnum */
-       Assert(ScanDirectionIsForward(dir));
-       pstate->skip = pstate->maxoff + 1;
-   }
-
-   /* Caller's tuple doesn't match the new qual */
-   return false;
-
-new_prim_scan:
-
-   Assert(pstate->finaltup);   /* not on rightmost/leftmost page */
-
-   /*
-    * End this primitive index scan, but schedule another.
-    *
-    * Note: We make a soft assumption that the current scan direction will
-    * also be used within _bt_next, when it is asked to step off this page.
-    * It is up to _bt_next to cancel this scheduled primitive index scan
-    * whenever it steps to a page in the direction opposite currPos.dir.
-    */
-   pstate->continuescan = false;   /* Tell _bt_readpage we're done... */
-   so->needPrimScan = true;    /* ...but call _bt_first again */
-
-   if (scan->parallel_scan)
-       _bt_parallel_primscan_schedule(scan, so->currPos.currPage);
-
-   /* Caller's tuple doesn't match the new qual */
-   return false;
-
-end_toplevel_scan:
-
-   /*
-    * End the current primitive index scan, but don't schedule another.
-    *
-    * This ends the entire top-level scan in the current scan direction.
-    *
-    * Note: The scan's arrays (including any non-required arrays) are now in
-    * their final positions for the current scan direction.  If the scan
-    * direction happens to change, then the arrays will already be in their
-    * first positions for what will then be the current scan direction.
-    */
-   pstate->continuescan = false;   /* Tell _bt_readpage we're done... */
-   so->needPrimScan = false;   /* ...don't call _bt_first again, though */
-
-   /* Caller's tuple doesn't match any qual */
-   return false;
-}
-
-/*
- * _bt_preprocess_keys() -- Preprocess scan keys
- *
- * The given search-type keys (taken from scan->keyData[])
- * are copied to so->keyData[] with possible transformation.
- * scan->numberOfKeys is the number of input keys, so->numberOfKeys gets
- * the number of output keys.  Calling here a second or subsequent time
- * (during the same btrescan) is a no-op.
- *
- * The output keys are marked with additional sk_flags bits beyond the
- * system-standard bits supplied by the caller.  The DESC and NULLS_FIRST
- * indoption bits for the relevant index attribute are copied into the flags.
- * Also, for a DESC column, we commute (flip) all the sk_strategy numbers
- * so that the index sorts in the desired direction.
- *
- * One key purpose of this routine is to discover which scan keys must be
- * satisfied to continue the scan.  It also attempts to eliminate redundant
- * keys and detect contradictory keys.  (If the index opfamily provides
- * incomplete sets of cross-type operators, we may fail to detect redundant
- * or contradictory keys, but we can survive that.)
- *
- * The output keys must be sorted by index attribute.  Presently we expect
- * (but verify) that the input keys are already so sorted --- this is done
- * by match_clauses_to_index() in indxpath.c.  Some reordering of the keys
- * within each attribute may be done as a byproduct of the processing here.
- * That process must leave array scan keys (within an attribute) in the same
- * order as corresponding entries from the scan's BTArrayKeyInfo array info.
- *
- * The output keys are marked with flags SK_BT_REQFWD and/or SK_BT_REQBKWD
- * if they must be satisfied in order to continue the scan forward or backward
- * respectively.  _bt_checkkeys uses these flags.  For example, if the quals
- * are "x = 1 AND y < 4 AND z < 5", then _bt_checkkeys will reject a tuple
- * (1,2,7), but we must continue the scan in case there are tuples (1,3,z).
- * But once we reach tuples like (1,4,z) we can stop scanning because no
- * later tuples could match.  This is reflected by marking the x and y keys,
- * but not the z key, with SK_BT_REQFWD.  In general, the keys for leading
- * attributes with "=" keys are marked both SK_BT_REQFWD and SK_BT_REQBKWD.
- * For the first attribute without an "=" key, any "<" and "<=" keys are
- * marked SK_BT_REQFWD while any ">" and ">=" keys are marked SK_BT_REQBKWD.
- * This can be seen to be correct by considering the above example.  Note
- * in particular that if there are no keys for a given attribute, the keys for
- * subsequent attributes can never be required; for instance "WHERE y = 4"
- * requires a full-index scan.
- *
- * If possible, redundant keys are eliminated: we keep only the tightest
- * >/>= bound and the tightest </<= bound, and if there's an = key then
- * that's the only one returned.  (So, we return either a single = key,
- * or one or two boundary-condition keys for each attr.)  However, if we
- * cannot compare two keys for lack of a suitable cross-type operator,
- * we cannot eliminate either.  If there are two such keys of the same
- * operator strategy, the second one is just pushed into the output array
- * without further processing here.  We may also emit both >/>= or both
- * </<= keys if we can't compare them.  The logic about required keys still
- * works if we don't eliminate redundant keys.
- *
- * Note that one reason we need direction-sensitive required-key flags is
- * precisely that we may not be able to eliminate redundant keys.  Suppose
- * we have "x > 4::int AND x > 10::bigint", and we are unable to determine
- * which key is more restrictive for lack of a suitable cross-type operator.
- * _bt_first will arbitrarily pick one of the keys to do the initial
- * positioning with.  If it picks x > 4, then the x > 10 condition will fail
- * until we reach index entries > 10; but we can't stop the scan just because
- * x > 10 is failing.  On the other hand, if we are scanning backwards, then
- * failure of either key is indeed enough to stop the scan.  (In general, when
- * inequality keys are present, the initial-positioning code only promises to
- * position before the first possible match, not exactly at the first match,
- * for a forward scan; or after the last match for a backward scan.)
- *
- * As a byproduct of this work, we can detect contradictory quals such
- * as "x = 1 AND x > 2".  If we see that, we return so->qual_ok = false,
- * indicating the scan need not be run at all since no tuples can match.
- * (In this case we do not bother completing the output key array!)
- * Again, missing cross-type operators might cause us to fail to prove the
- * quals contradictory when they really are, but the scan will work correctly.
- *
- * Row comparison keys are currently also treated without any smarts:
- * we just transfer them into the preprocessed array without any
- * editorialization.  We can treat them the same as an ordinary inequality
- * comparison on the row's first index column, for the purposes of the logic
- * about required keys.
- *
- * Note: the reason we have to copy the preprocessed scan keys into private
- * storage is that we are modifying the array based on comparisons of the
- * key argument values, which could change on a rescan.  Therefore we can't
- * overwrite the source data.
- */
-void
-_bt_preprocess_keys(IndexScanDesc scan)
-{
-   BTScanOpaque so = (BTScanOpaque) scan->opaque;
-   int         numberOfKeys = scan->numberOfKeys;
-   int16      *indoption = scan->indexRelation->rd_indoption;
-   int         new_numberOfKeys;
-   int         numberOfEqualCols;
-   ScanKey     inkeys;
-   BTScanKeyPreproc xform[BTMaxStrategyNumber];
-   bool        test_result;
-   AttrNumber  attno;
-   ScanKey     arrayKeyData;
-   int        *keyDataMap = NULL;
-   int         arrayidx = 0;
-
-   if (so->numberOfKeys > 0)
-   {
-       /*
-        * Only need to do preprocessing once per btrescan, at most.  All
-        * calls after the first are handled as no-ops.
-        *
-        * If there are array scan keys in so->keyData[], then the now-current
-        * array elements must already be present in each array's scan key.
-        * Verify that that happened using an assertion.
-        */
-       Assert(_bt_verify_keys_with_arraykeys(scan));
-       return;
-   }
-
-   /* initialize result variables */
-   so->qual_ok = true;
-   so->numberOfKeys = 0;
-
-   if (numberOfKeys < 1)
-       return;                 /* done if qual-less scan */
-
-   /* If any keys are SK_SEARCHARRAY type, set up array-key info */
-   arrayKeyData = _bt_preprocess_array_keys(scan, &numberOfKeys);
-   if (!so->qual_ok)
-   {
-       /* unmatchable array, so give up */
-       return;
-   }
-
-   /*
-    * Treat arrayKeyData[] (a partially preprocessed copy of scan->keyData[])
-    * as our input if _bt_preprocess_array_keys just allocated it, else just
-    * use scan->keyData[]
-    */
-   if (arrayKeyData)
-   {
-       inkeys = arrayKeyData;
-
-       /* Also maintain keyDataMap for remapping so->orderProcs[] later */
-       keyDataMap = MemoryContextAlloc(so->arrayContext,
-                                       numberOfKeys * sizeof(int));
-   }
-   else
-       inkeys = scan->keyData;
-
-   /* we check that input keys are correctly ordered */
-   if (inkeys[0].sk_attno < 1)
-       elog(ERROR, "btree index keys must be ordered by attribute");
-
-   /* We can short-circuit most of the work if there's just one key */
-   if (numberOfKeys == 1)
-   {
-       /* Apply indoption to scankey (might change sk_strategy!) */
-       if (!_bt_fix_scankey_strategy(&inkeys[0], indoption))
-           so->qual_ok = false;
-       memcpy(&so->keyData[0], &inkeys[0], sizeof(ScanKeyData));
-       so->numberOfKeys = 1;
-       /* We can mark the qual as required if it's for first index col */
-       if (inkeys[0].sk_attno == 1)
-           _bt_mark_scankey_required(&so->keyData[0]);
-       if (arrayKeyData)
-       {
-           /*
-            * Don't call _bt_preprocess_array_keys_final in this fast path
-            * (we'll miss out on the single value array transformation, but
-            * that's not nearly as important when there's only one scan key)
-            */
-           Assert(so->keyData[0].sk_flags & SK_SEARCHARRAY);
-           Assert(so->keyData[0].sk_strategy != BTEqualStrategyNumber ||
-                  (so->arrayKeys[0].scan_key == 0 &&
-                   OidIsValid(so->orderProcs[0].fn_oid)));
-       }
-
-       return;
-   }
-
-   /*
-    * Otherwise, do the full set of pushups.
-    */
-   new_numberOfKeys = 0;
-   numberOfEqualCols = 0;
-
-   /*
-    * Initialize for processing of keys for attr 1.
-    *
-    * xform[i] points to the currently best scan key of strategy type i+1; it
-    * is NULL if we haven't yet found such a key for this attr.
-    */
-   attno = 1;
-   memset(xform, 0, sizeof(xform));
-
-   /*
-    * Loop iterates from 0 to numberOfKeys inclusive; we use the last pass to
-    * handle after-last-key processing.  Actual exit from the loop is at the
-    * "break" statement below.
-    */
-   for (int i = 0;; i++)
-   {
-       ScanKey     inkey = inkeys + i;
-       int         j;
-
-       if (i < numberOfKeys)
-       {
-           /* Apply indoption to scankey (might change sk_strategy!) */
-           if (!_bt_fix_scankey_strategy(inkey, indoption))
-           {
-               /* NULL can't be matched, so give up */
-               so->qual_ok = false;
-               return;
-           }
-       }
-
-       /*
-        * If we are at the end of the keys for a particular attr, finish up
-        * processing and emit the cleaned-up keys.
-        */
-       if (i == numberOfKeys || inkey->sk_attno != attno)
-       {
-           int         priorNumberOfEqualCols = numberOfEqualCols;
-
-           /* check input keys are correctly ordered */
-           if (i < numberOfKeys && inkey->sk_attno < attno)
-               elog(ERROR, "btree index keys must be ordered by attribute");
-
-           /*
-            * If = has been specified, all other keys can be eliminated as
-            * redundant.  Note that this is no less true if the = key is
-            * SEARCHARRAY; the only real difference is that the inequality
-            * key _becomes_ redundant by making _bt_compare_scankey_args
-            * eliminate the subset of elements that won't need to be matched.
-            *
-            * If we have a case like "key = 1 AND key > 2", we set qual_ok to
-            * false and abandon further processing.  We'll do the same thing
-            * given a case like "key IN (0, 1) AND key > 2".
-            *
-            * We also have to deal with the case of "key IS NULL", which is
-            * unsatisfiable in combination with any other index condition. By
-            * the time we get here, that's been classified as an equality
-            * check, and we've rejected any combination of it with a regular
-            * equality condition; but not with other types of conditions.
-            */
-           if (xform[BTEqualStrategyNumber - 1].inkey)
-           {
-               ScanKey     eq = xform[BTEqualStrategyNumber - 1].inkey;
-               BTArrayKeyInfo *array = NULL;
-               FmgrInfo   *orderproc = NULL;
-
-               if (arrayKeyData && (eq->sk_flags & SK_SEARCHARRAY))
-               {
-                   int         eq_in_ikey,
-                               eq_arrayidx;
-
-                   eq_in_ikey = xform[BTEqualStrategyNumber - 1].inkeyi;
-                   eq_arrayidx = xform[BTEqualStrategyNumber - 1].arrayidx;
-                   array = &so->arrayKeys[eq_arrayidx - 1];
-                   orderproc = so->orderProcs + eq_in_ikey;
-
-                   Assert(array->scan_key == eq_in_ikey);
-                   Assert(OidIsValid(orderproc->fn_oid));
-               }
-
-               for (j = BTMaxStrategyNumber; --j >= 0;)
-               {
-                   ScanKey     chk = xform[j].inkey;
-
-                   if (!chk || j == (BTEqualStrategyNumber - 1))
-                       continue;
-
-                   if (eq->sk_flags & SK_SEARCHNULL)
-                   {
-                       /* IS NULL is contradictory to anything else */
-                       so->qual_ok = false;
-                       return;
-                   }
-
-                   if (_bt_compare_scankey_args(scan, chk, eq, chk,
-                                                array, orderproc,
-                                                &test_result))
-                   {
-                       if (!test_result)
-                       {
-                           /* keys proven mutually contradictory */
-                           so->qual_ok = false;
-                           return;
-                       }
-                       /* else discard the redundant non-equality key */
-                       Assert(!array || array->num_elems > 0);
-                       xform[j].inkey = NULL;
-                       xform[j].inkeyi = -1;
-                   }
-                   /* else, cannot determine redundancy, keep both keys */
-               }
-               /* track number of attrs for which we have "=" keys */
-               numberOfEqualCols++;
-           }
-
-           /* try to keep only one of <, <= */
-           if (xform[BTLessStrategyNumber - 1].inkey &&
-               xform[BTLessEqualStrategyNumber - 1].inkey)
-           {
-               ScanKey     lt = xform[BTLessStrategyNumber - 1].inkey;
-               ScanKey     le = xform[BTLessEqualStrategyNumber - 1].inkey;
-
-               if (_bt_compare_scankey_args(scan, le, lt, le, NULL, NULL,
-                                            &test_result))
-               {
-                   if (test_result)
-                       xform[BTLessEqualStrategyNumber - 1].inkey = NULL;
-                   else
-                       xform[BTLessStrategyNumber - 1].inkey = NULL;
-               }
-           }
-
-           /* try to keep only one of >, >= */
-           if (xform[BTGreaterStrategyNumber - 1].inkey &&
-               xform[BTGreaterEqualStrategyNumber - 1].inkey)
-           {
-               ScanKey     gt = xform[BTGreaterStrategyNumber - 1].inkey;
-               ScanKey     ge = xform[BTGreaterEqualStrategyNumber - 1].inkey;
-
-               if (_bt_compare_scankey_args(scan, ge, gt, ge, NULL, NULL,
-                                            &test_result))
-               {
-                   if (test_result)
-                       xform[BTGreaterEqualStrategyNumber - 1].inkey = NULL;
-                   else
-                       xform[BTGreaterStrategyNumber - 1].inkey = NULL;
-               }
-           }
-
-           /*
-            * Emit the cleaned-up keys into the so->keyData[] array, and then
-            * mark them if they are required.  They are required (possibly
-            * only in one direction) if all attrs before this one had "=".
-            */
-           for (j = BTMaxStrategyNumber; --j >= 0;)
-           {
-               if (xform[j].inkey)
-               {
-                   ScanKey     outkey = &so->keyData[new_numberOfKeys++];
-
-                   memcpy(outkey, xform[j].inkey, sizeof(ScanKeyData));
-                   if (arrayKeyData)
-                       keyDataMap[new_numberOfKeys - 1] = xform[j].inkeyi;
-                   if (priorNumberOfEqualCols == attno - 1)
-                       _bt_mark_scankey_required(outkey);
-               }
-           }
-
-           /*
-            * Exit loop here if done.
-            */
-           if (i == numberOfKeys)
-               break;
-
-           /* Re-initialize for new attno */
-           attno = inkey->sk_attno;
-           memset(xform, 0, sizeof(xform));
-       }
-
-       /* check strategy this key's operator corresponds to */
-       j = inkey->sk_strategy - 1;
-
-       /* if row comparison, push it directly to the output array */
-       if (inkey->sk_flags & SK_ROW_HEADER)
-       {
-           ScanKey     outkey = &so->keyData[new_numberOfKeys++];
-
-           memcpy(outkey, inkey, sizeof(ScanKeyData));
-           if (arrayKeyData)
-               keyDataMap[new_numberOfKeys - 1] = i;
-           if (numberOfEqualCols == attno - 1)
-               _bt_mark_scankey_required(outkey);
-
-           /*
-            * We don't support RowCompare using equality; such a qual would
-            * mess up the numberOfEqualCols tracking.
-            */
-           Assert(j != (BTEqualStrategyNumber - 1));
-           continue;
-       }
-
-       if (inkey->sk_strategy == BTEqualStrategyNumber &&
-           (inkey->sk_flags & SK_SEARCHARRAY))
-       {
-           /* must track how input scan keys map to arrays */
-           Assert(arrayKeyData);
-           arrayidx++;
-       }
-
+    * starting a new primitive index scan.  When we skip, we know for sure
+    * that all of the tuples on the current page following caller's tuple are
+    * also before the _bt_first-wise start of tuples for our new qual.  That
+    * at least suggests many more skippable pages beyond the current page.
+    * (when so->oppositeDirCheck was set, this'll happen on the next page.)
+    */
+   else if (has_required_opposite_direction_only && pstate->finaltup &&
+            (all_required_satisfied || oppodir_inequality_sktrig) &&
+            unlikely(!_bt_oppodir_checkkeys(scan, dir, pstate->finaltup)))
+   {
        /*
-        * have we seen a scan key for this same attribute and using this same
-        * operator strategy before now?
+        * Make sure that any non-required arrays are set to the first array
+        * element for the current scan direction
         */
-       if (xform[j].inkey == NULL)
-       {
-           /* nope, so this scan key wins by default (at least for now) */
-           xform[j].inkey = inkey;
-           xform[j].inkeyi = i;
-           xform[j].arrayidx = arrayidx;
-       }
-       else
-       {
-           FmgrInfo   *orderproc = NULL;
-           BTArrayKeyInfo *array = NULL;
+       _bt_rewind_nonrequired_arrays(scan, dir);
+       goto new_prim_scan;
+   }
 
-           /*
-            * Seen one of these before, so keep only the more restrictive key
-            * if possible
-            */
-           if (j == (BTEqualStrategyNumber - 1) && arrayKeyData)
-           {
-               /*
-                * Have to set up array keys
-                */
-               if (inkey->sk_flags & SK_SEARCHARRAY)
-               {
-                   array = &so->arrayKeys[arrayidx - 1];
-                   orderproc = so->orderProcs + i;
+   /*
+    * Stick with the ongoing primitive index scan for now.
+    *
+    * It's possible that later tuples will also turn out to have values that
+    * are still < the now-current array keys (or > the current array keys).
+    * Our caller will handle this by performing what amounts to a linear
+    * search of the page, implemented by calling _bt_check_compare and then
+    * _bt_tuple_before_array_skeys for each tuple.
+    *
+    * This approach has various advantages over a binary search of the page.
+    * Repeated binary searches of the page (one binary search for every array
+    * advancement) won't outperform a continuous linear search.  While there
+    * are workloads that a naive linear search won't handle well, our caller
+    * has a "look ahead" fallback mechanism to deal with that problem.
+    */
+   pstate->continuescan = true;    /* Override _bt_check_compare */
+   so->needPrimScan = false;   /* _bt_readpage has more tuples to check */
 
-                   Assert(array->scan_key == i);
-                   Assert(OidIsValid(orderproc->fn_oid));
-               }
-               else if (xform[j].inkey->sk_flags & SK_SEARCHARRAY)
-               {
-                   array = &so->arrayKeys[xform[j].arrayidx - 1];
-                   orderproc = so->orderProcs + xform[j].inkeyi;
+   if (so->scanBehind)
+   {
+       /* Optimization: skip by setting "look ahead" mechanism's offnum */
+       Assert(ScanDirectionIsForward(dir));
+       pstate->skip = pstate->maxoff + 1;
+   }
 
-                   Assert(array->scan_key == xform[j].inkeyi);
-                   Assert(OidIsValid(orderproc->fn_oid));
-               }
+   /* Caller's tuple doesn't match the new qual */
+   return false;
 
-               /*
-                * Both scan keys might have arrays, in which case we'll
-                * arbitrarily pass only one of the arrays.  That won't
-                * matter, since _bt_compare_scankey_args is aware that two
-                * SEARCHARRAY scan keys mean that _bt_preprocess_array_keys
-                * failed to eliminate redundant arrays through array merging.
-                * _bt_compare_scankey_args just returns false when it sees
-                * this; it won't even try to examine either array.
-                */
-           }
+new_prim_scan:
 
-           if (_bt_compare_scankey_args(scan, inkey, inkey, xform[j].inkey,
-                                        array, orderproc, &test_result))
-           {
-               /* Have all we need to determine redundancy */
-               if (test_result)
-               {
-                   Assert(!array || array->num_elems > 0);
+   Assert(pstate->finaltup);   /* not on rightmost/leftmost page */
 
-                   /*
-                    * New key is more restrictive, and so replaces old key...
-                    */
-                   if (j != (BTEqualStrategyNumber - 1) ||
-                       !(xform[j].inkey->sk_flags & SK_SEARCHARRAY))
-                   {
-                       xform[j].inkey = inkey;
-                       xform[j].inkeyi = i;
-                       xform[j].arrayidx = arrayidx;
-                   }
-                   else
-                   {
-                       /*
-                        * ...unless we have to keep the old key because it's
-                        * an array that rendered the new key redundant.  We
-                        * need to make sure that we don't throw away an array
-                        * scan key.  _bt_preprocess_array_keys_final expects
-                        * us to keep all of the arrays that weren't already
-                        * eliminated by _bt_preprocess_array_keys earlier on.
-                        */
-                       Assert(!(inkey->sk_flags & SK_SEARCHARRAY));
-                   }
-               }
-               else if (j == (BTEqualStrategyNumber - 1))
-               {
-                   /* key == a && key == b, but a != b */
-                   so->qual_ok = false;
-                   return;
-               }
-               /* else old key is more restrictive, keep it */
-           }
-           else
-           {
-               /*
-                * We can't determine which key is more restrictive.  Push
-                * xform[j] directly to the output array, then set xform[j] to
-                * the new scan key.
-                *
-                * Note: We do things this way around so that our arrays are
-                * always in the same order as their corresponding scan keys,
-                * even with incomplete opfamilies.  _bt_advance_array_keys
-                * depends on this.
-                */
-               ScanKey     outkey = &so->keyData[new_numberOfKeys++];
-
-               memcpy(outkey, xform[j].inkey, sizeof(ScanKeyData));
-               if (arrayKeyData)
-                   keyDataMap[new_numberOfKeys - 1] = xform[j].inkeyi;
-               if (numberOfEqualCols == attno - 1)
-                   _bt_mark_scankey_required(outkey);
-               xform[j].inkey = inkey;
-               xform[j].inkeyi = i;
-               xform[j].arrayidx = arrayidx;
-           }
-       }
-   }
+   /*
+    * End this primitive index scan, but schedule another.
+    *
+    * Note: We make a soft assumption that the current scan direction will
+    * also be used within _bt_next, when it is asked to step off this page.
+    * It is up to _bt_next to cancel this scheduled primitive index scan
+    * whenever it steps to a page in the direction opposite currPos.dir.
+    */
+   pstate->continuescan = false;   /* Tell _bt_readpage we're done... */
+   so->needPrimScan = true;    /* ...but call _bt_first again */
+
+   if (scan->parallel_scan)
+       _bt_parallel_primscan_schedule(scan, so->currPos.currPage);
+
+   /* Caller's tuple doesn't match the new qual */
+   return false;
 
-   so->numberOfKeys = new_numberOfKeys;
+end_toplevel_scan:
 
    /*
-    * Now that we've built a temporary mapping from so->keyData[] (output
-    * scan keys) to arrayKeyData[] (our input scan keys), fix array->scan_key
-    * references.  Also consolidate the so->orderProcs[] array such that it
-    * can be subscripted using so->keyData[]-wise offsets.
+    * End the current primitive index scan, but don't schedule another.
+    *
+    * This ends the entire top-level scan in the current scan direction.
+    *
+    * Note: The scan's arrays (including any non-required arrays) are now in
+    * their final positions for the current scan direction.  If the scan
+    * direction happens to change, then the arrays will already be in their
+    * first positions for what will then be the current scan direction.
     */
-   if (arrayKeyData)
-       _bt_preprocess_array_keys_final(scan, keyDataMap);
+   pstate->continuescan = false;   /* Tell _bt_readpage we're done... */
+   so->needPrimScan = false;   /* ...don't call _bt_first again, though */
 
-   /* Could pfree arrayKeyData/keyDataMap now, but not worth the cycles */
+   /* Caller's tuple doesn't match any qual */
+   return false;
 }
 
 #ifdef USE_ASSERT_CHECKING
@@ -3055,406 +1592,13 @@ _bt_verify_keys_with_arraykeys(IndexScanDesc scan)
 }
 #endif
 
-/*
- * Compare two scankey values using a specified operator.
- *
- * The test we want to perform is logically "leftarg op rightarg", where
- * leftarg and rightarg are the sk_argument values in those ScanKeys, and
- * the comparison operator is the one in the op ScanKey.  However, in
- * cross-data-type situations we may need to look up the correct operator in
- * the index's opfamily: it is the one having amopstrategy = op->sk_strategy
- * and amoplefttype/amoprighttype equal to the two argument datatypes.
- *
- * If the opfamily doesn't supply a complete set of cross-type operators we
- * may not be able to make the comparison.  If we can make the comparison
- * we store the operator result in *result and return true.  We return false
- * if the comparison could not be made.
- *
- * If either leftarg or rightarg are an array, we'll apply array-specific
- * rules to determine which array elements are redundant on behalf of caller.
- * It is up to our caller to save whichever of the two scan keys is the array,
- * and discard the non-array scan key (the non-array scan key is guaranteed to
- * be redundant with any complete opfamily).  Caller isn't expected to call
- * here with a pair of array scan keys provided we're dealing with a complete
- * opfamily (_bt_preprocess_array_keys will merge array keys together to make
- * sure of that).
- *
- * Note: we'll also shrink caller's array as needed to eliminate redundant
- * array elements.  One reason why caller should prefer to discard non-array
- * scan keys is so that we'll have the opportunity to shrink the array
- * multiple times, in multiple calls (for each of several other scan keys on
- * the same index attribute).
- *
- * Note: op always points at the same ScanKey as either leftarg or rightarg.
- * Since we don't scribble on the scankeys themselves, this aliasing should
- * cause no trouble.
- *
- * Note: this routine needs to be insensitive to any DESC option applied
- * to the index column.  For example, "x < 4" is a tighter constraint than
- * "x < 5" regardless of which way the index is sorted.
- */
-static bool
-_bt_compare_scankey_args(IndexScanDesc scan, ScanKey op,
-                        ScanKey leftarg, ScanKey rightarg,
-                        BTArrayKeyInfo *array, FmgrInfo *orderproc,
-                        bool *result)
-{
-   Relation    rel = scan->indexRelation;
-   Oid         lefttype,
-               righttype,
-               optype,
-               opcintype,
-               cmp_op;
-   StrategyNumber strat;
-
-   /*
-    * First, deal with cases where one or both args are NULL.  This should
-    * only happen when the scankeys represent IS NULL/NOT NULL conditions.
-    */
-   if ((leftarg->sk_flags | rightarg->sk_flags) & SK_ISNULL)
-   {
-       bool        leftnull,
-                   rightnull;
-
-       if (leftarg->sk_flags & SK_ISNULL)
-       {
-           Assert(leftarg->sk_flags & (SK_SEARCHNULL | SK_SEARCHNOTNULL));
-           leftnull = true;
-       }
-       else
-           leftnull = false;
-       if (rightarg->sk_flags & SK_ISNULL)
-       {
-           Assert(rightarg->sk_flags & (SK_SEARCHNULL | SK_SEARCHNOTNULL));
-           rightnull = true;
-       }
-       else
-           rightnull = false;
-
-       /*
-        * We treat NULL as either greater than or less than all other values.
-        * Since true > false, the tests below work correctly for NULLS LAST
-        * logic.  If the index is NULLS FIRST, we need to flip the strategy.
-        */
-       strat = op->sk_strategy;
-       if (op->sk_flags & SK_BT_NULLS_FIRST)
-           strat = BTCommuteStrategyNumber(strat);
-
-       switch (strat)
-       {
-           case BTLessStrategyNumber:
-               *result = (leftnull < rightnull);
-               break;
-           case BTLessEqualStrategyNumber:
-               *result = (leftnull <= rightnull);
-               break;
-           case BTEqualStrategyNumber:
-               *result = (leftnull == rightnull);
-               break;
-           case BTGreaterEqualStrategyNumber:
-               *result = (leftnull >= rightnull);
-               break;
-           case BTGreaterStrategyNumber:
-               *result = (leftnull > rightnull);
-               break;
-           default:
-               elog(ERROR, "unrecognized StrategyNumber: %d", (int) strat);
-               *result = false;    /* keep compiler quiet */
-               break;
-       }
-       return true;
-   }
-
-   /*
-    * If either leftarg or rightarg are equality-type array scankeys, we need
-    * specialized handling (since by now we know that IS NULL wasn't used)
-    */
-   if (array)
-   {
-       bool        leftarray,
-                   rightarray;
-
-       leftarray = ((leftarg->sk_flags & SK_SEARCHARRAY) &&
-                    leftarg->sk_strategy == BTEqualStrategyNumber);
-       rightarray = ((rightarg->sk_flags & SK_SEARCHARRAY) &&
-                     rightarg->sk_strategy == BTEqualStrategyNumber);
-
-       /*
-        * _bt_preprocess_array_keys is responsible for merging together array
-        * scan keys, and will do so whenever the opfamily has the required
-        * cross-type support.  If it failed to do that, we handle it just
-        * like the case where we can't make the comparison ourselves.
-        */
-       if (leftarray && rightarray)
-       {
-           /* Can't make the comparison */
-           *result = false;    /* suppress compiler warnings */
-           return false;
-       }
-
-       /*
-        * Otherwise we need to determine if either one of leftarg or rightarg
-        * uses an array, then pass this through to a dedicated helper
-        * function.
-        */
-       if (leftarray)
-           return _bt_compare_array_scankey_args(scan, leftarg, rightarg,
-                                                 orderproc, array, result);
-       else if (rightarray)
-           return _bt_compare_array_scankey_args(scan, rightarg, leftarg,
-                                                 orderproc, array, result);
-
-       /* FALL THRU */
-   }
-
-   /*
-    * The opfamily we need to worry about is identified by the index column.
-    */
-   Assert(leftarg->sk_attno == rightarg->sk_attno);
-
-   opcintype = rel->rd_opcintype[leftarg->sk_attno - 1];
-
-   /*
-    * Determine the actual datatypes of the ScanKey arguments.  We have to
-    * support the convention that sk_subtype == InvalidOid means the opclass
-    * input type; this is a hack to simplify life for ScanKeyInit().
-    */
-   lefttype = leftarg->sk_subtype;
-   if (lefttype == InvalidOid)
-       lefttype = opcintype;
-   righttype = rightarg->sk_subtype;
-   if (righttype == InvalidOid)
-       righttype = opcintype;
-   optype = op->sk_subtype;
-   if (optype == InvalidOid)
-       optype = opcintype;
-
-   /*
-    * If leftarg and rightarg match the types expected for the "op" scankey,
-    * we can use its already-looked-up comparison function.
-    */
-   if (lefttype == opcintype && righttype == optype)
-   {
-       *result = DatumGetBool(FunctionCall2Coll(&op->sk_func,
-                                                op->sk_collation,
-                                                leftarg->sk_argument,
-                                                rightarg->sk_argument));
-       return true;
-   }
-
-   /*
-    * Otherwise, we need to go to the syscache to find the appropriate
-    * operator.  (This cannot result in infinite recursion, since no
-    * indexscan initiated by syscache lookup will use cross-data-type
-    * operators.)
-    *
-    * If the sk_strategy was flipped by _bt_fix_scankey_strategy, we have to
-    * un-flip it to get the correct opfamily member.
-    */
-   strat = op->sk_strategy;
-   if (op->sk_flags & SK_BT_DESC)
-       strat = BTCommuteStrategyNumber(strat);
-
-   cmp_op = get_opfamily_member(rel->rd_opfamily[leftarg->sk_attno - 1],
-                                lefttype,
-                                righttype,
-                                strat);
-   if (OidIsValid(cmp_op))
-   {
-       RegProcedure cmp_proc = get_opcode(cmp_op);
-
-       if (RegProcedureIsValid(cmp_proc))
-       {
-           *result = DatumGetBool(OidFunctionCall2Coll(cmp_proc,
-                                                       op->sk_collation,
-                                                       leftarg->sk_argument,
-                                                       rightarg->sk_argument));
-           return true;
-       }
-   }
-
-   /* Can't make the comparison */
-   *result = false;            /* suppress compiler warnings */
-   return false;
-}
-
-/*
- * Adjust a scankey's strategy and flags setting as needed for indoptions.
- *
- * We copy the appropriate indoption value into the scankey sk_flags
- * (shifting to avoid clobbering system-defined flag bits).  Also, if
- * the DESC option is set, commute (flip) the operator strategy number.
- *
- * A secondary purpose is to check for IS NULL/NOT NULL scankeys and set up
- * the strategy field correctly for them.
- *
- * Lastly, for ordinary scankeys (not IS NULL/NOT NULL), we check for a
- * NULL comparison value.  Since all btree operators are assumed strict,
- * a NULL means that the qual cannot be satisfied.  We return true if the
- * comparison value isn't NULL, or false if the scan should be abandoned.
- *
- * This function is applied to the *input* scankey structure; therefore
- * on a rescan we will be looking at already-processed scankeys.  Hence
- * we have to be careful not to re-commute the strategy if we already did it.
- * It's a bit ugly to modify the caller's copy of the scankey but in practice
- * there shouldn't be any problem, since the index's indoptions are certainly
- * not going to change while the scankey survives.
- */
-static bool
-_bt_fix_scankey_strategy(ScanKey skey, int16 *indoption)
-{
-   int         addflags;
-
-   addflags = indoption[skey->sk_attno - 1] << SK_BT_INDOPTION_SHIFT;
-
-   /*
-    * We treat all btree operators as strict (even if they're not so marked
-    * in pg_proc). This means that it is impossible for an operator condition
-    * with a NULL comparison constant to succeed, and we can reject it right
-    * away.
-    *
-    * However, we now also support "x IS NULL" clauses as search conditions,
-    * so in that case keep going. The planner has not filled in any
-    * particular strategy in this case, so set it to BTEqualStrategyNumber
-    * --- we can treat IS NULL as an equality operator for purposes of search
-    * strategy.
-    *
-    * Likewise, "x IS NOT NULL" is supported.  We treat that as either "less
-    * than NULL" in a NULLS LAST index, or "greater than NULL" in a NULLS
-    * FIRST index.
-    *
-    * Note: someday we might have to fill in sk_collation from the index
-    * column's collation.  At the moment this is a non-issue because we'll
-    * never actually call the comparison operator on a NULL.
-    */
-   if (skey->sk_flags & SK_ISNULL)
-   {
-       /* SK_ISNULL shouldn't be set in a row header scankey */
-       Assert(!(skey->sk_flags & SK_ROW_HEADER));
-
-       /* Set indoption flags in scankey (might be done already) */
-       skey->sk_flags |= addflags;
-
-       /* Set correct strategy for IS NULL or NOT NULL search */
-       if (skey->sk_flags & SK_SEARCHNULL)
-       {
-           skey->sk_strategy = BTEqualStrategyNumber;
-           skey->sk_subtype = InvalidOid;
-           skey->sk_collation = InvalidOid;
-       }
-       else if (skey->sk_flags & SK_SEARCHNOTNULL)
-       {
-           if (skey->sk_flags & SK_BT_NULLS_FIRST)
-               skey->sk_strategy = BTGreaterStrategyNumber;
-           else
-               skey->sk_strategy = BTLessStrategyNumber;
-           skey->sk_subtype = InvalidOid;
-           skey->sk_collation = InvalidOid;
-       }
-       else
-       {
-           /* regular qual, so it cannot be satisfied */
-           return false;
-       }
-
-       /* Needn't do the rest */
-       return true;
-   }
-
-   /* Adjust strategy for DESC, if we didn't already */
-   if ((addflags & SK_BT_DESC) && !(skey->sk_flags & SK_BT_DESC))
-       skey->sk_strategy = BTCommuteStrategyNumber(skey->sk_strategy);
-   skey->sk_flags |= addflags;
-
-   /* If it's a row header, fix row member flags and strategies similarly */
-   if (skey->sk_flags & SK_ROW_HEADER)
-   {
-       ScanKey     subkey = (ScanKey) DatumGetPointer(skey->sk_argument);
-
-       if (subkey->sk_flags & SK_ISNULL)
-       {
-           /* First row member is NULL, so RowCompare is unsatisfiable */
-           Assert(subkey->sk_flags & SK_ROW_MEMBER);
-           return false;
-       }
-
-       for (;;)
-       {
-           Assert(subkey->sk_flags & SK_ROW_MEMBER);
-           addflags = indoption[subkey->sk_attno - 1] << SK_BT_INDOPTION_SHIFT;
-           if ((addflags & SK_BT_DESC) && !(subkey->sk_flags & SK_BT_DESC))
-               subkey->sk_strategy = BTCommuteStrategyNumber(subkey->sk_strategy);
-           subkey->sk_flags |= addflags;
-           if (subkey->sk_flags & SK_ROW_END)
-               break;
-           subkey++;
-       }
-   }
-
-   return true;
-}
-
-/*
- * Mark a scankey as "required to continue the scan".
- *
- * Depending on the operator type, the key may be required for both scan
- * directions or just one.  Also, if the key is a row comparison header,
- * we have to mark its first subsidiary ScanKey as required.  (Subsequent
- * subsidiary ScanKeys are normally for lower-order columns, and thus
- * cannot be required, since they're after the first non-equality scankey.)
- *
- * Note: when we set required-key flag bits in a subsidiary scankey, we are
- * scribbling on a data structure belonging to the index AM's caller, not on
- * our private copy.  This should be OK because the marking will not change
- * from scan to scan within a query, and so we'd just re-mark the same way
- * anyway on a rescan.  Something to keep an eye on though.
- */
-static void
-_bt_mark_scankey_required(ScanKey skey)
-{
-   int         addflags;
-
-   switch (skey->sk_strategy)
-   {
-       case BTLessStrategyNumber:
-       case BTLessEqualStrategyNumber:
-           addflags = SK_BT_REQFWD;
-           break;
-       case BTEqualStrategyNumber:
-           addflags = SK_BT_REQFWD | SK_BT_REQBKWD;
-           break;
-       case BTGreaterEqualStrategyNumber:
-       case BTGreaterStrategyNumber:
-           addflags = SK_BT_REQBKWD;
-           break;
-       default:
-           elog(ERROR, "unrecognized StrategyNumber: %d",
-                (int) skey->sk_strategy);
-           addflags = 0;       /* keep compiler quiet */
-           break;
-   }
-
-   skey->sk_flags |= addflags;
-
-   if (skey->sk_flags & SK_ROW_HEADER)
-   {
-       ScanKey     subkey = (ScanKey) DatumGetPointer(skey->sk_argument);
-
-       /* First subkey should be same column/operator as the header */
-       Assert(subkey->sk_flags & SK_ROW_MEMBER);
-       Assert(subkey->sk_attno == skey->sk_attno);
-       Assert(subkey->sk_strategy == skey->sk_strategy);
-       subkey->sk_flags |= addflags;
-   }
-}
-
 /*
  * Test whether an indextuple satisfies all the scankey conditions.
  *
  * Return true if so, false if not.  If the tuple fails to pass the qual,
  * we also determine whether there's any need to continue the scan beyond
  * this tuple, and set pstate.continuescan accordingly.  See comments for
- * _bt_preprocess_keys(), above, about how this is done.
+ * _bt_preprocess_keys() about how this is done.
  *
  * Forward scan callers can pass a high key tuple in the hopes of having
  * us set *continuescan to false, and avoiding an unnecessary visit to
index b88bd44355401d9d968ebdee6cdeea234491175e..8dcfe5674c68e490b4956cc6905b5b371d35a0e7 100644 (file)
@@ -1260,6 +1260,11 @@ extern void _bt_pendingfsm_init(Relation rel, BTVacState *vstate,
                                bool cleanuponly);
 extern void _bt_pendingfsm_finalize(Relation rel, BTVacState *vstate);
 
+/*
+ * prototypes for functions in nbtpreprocesskeys.c
+ */
+extern void _bt_preprocess_keys(IndexScanDesc scan);
+
 /*
  * prototypes for functions in nbtsearch.c
  */
@@ -1277,8 +1282,12 @@ extern Buffer _bt_get_endpoint(Relation rel, uint32 level, bool rightmost);
 extern BTScanInsert _bt_mkscankey(Relation rel, IndexTuple itup);
 extern void _bt_freestack(BTStack stack);
 extern bool _bt_start_prim_scan(IndexScanDesc scan, ScanDirection dir);
+extern int _bt_binsrch_array_skey(FmgrInfo *orderproc,
+                                  bool cur_elem_trig, ScanDirection dir,
+                                  Datum tupdatum, bool tupnull,
+                                  BTArrayKeyInfo *array, ScanKey cur,
+                                  int32 *set_elem_result);
 extern void _bt_start_array_keys(IndexScanDesc scan, ScanDirection dir);
-extern void _bt_preprocess_keys(IndexScanDesc scan);
 extern bool _bt_checkkeys(IndexScanDesc scan, BTReadPageState *pstate, bool arrayKeys,
                          IndexTuple tuple, int tupnatts);
 extern bool _bt_oppodir_checkkeys(IndexScanDesc scan, ScanDirection dir,