Ist SQL Turing vollständig und was bedeutet das für seine Fähigkeiten?

Turing-Vollständigkeit von SQL und TSQL

Ob SQL und seine Variante TSQL Turing-vollständig sind, war schon immer umstritten. Obwohl SQL in erster Linie als Datenabfragesprache betrachtet wird, glauben einige, dass seine Ausdrucksfähigkeiten über diesen begrenzten Bereich hinausgehen.

Turing-Vollständigkeit von SQL

In einer Reihe von Folien hat Andrew Gierth überzeugend gezeigt, dass SQL auch ohne Skripterweiterungen wie PL/SQL oder PSM Turing-Vollständigkeit erreichen kann. Er demonstriert dies durch den Aufbau eines Schleifenmarkierungssystems in SQL unter Verwendung allgemeiner Tabellenausdrücke (Common Table Expressions, CTEs) und Fensterfunktionen.

CTE ermöglicht es Benutzern, selbstreferenzielle benannte Unterausdrücke zu erstellen, um eine rekursive Problemlösung zu erreichen. Diese Funktion eröffnet Möglichkeiten für eine Rechenkomplexität, die normalerweise nicht mit SQL verbunden ist.

Bedeutung und Wirkung

Es muss beachtet werden, dass die Turing-Vollständigkeit von SQL nicht beabsichtigt ist. CTEs wurden eingeführt, um die deklarativen Fähigkeiten der Sprache zu verbessern, anstatt sie in eine Allzweck-Programmiersprache ähnlich C zu verwandeln.

Diese Erkenntnis unterstreicht die enorme Rechenleistung, die in scheinbar einfachen Strukturen möglich ist. Die rekursive Fähigkeit von SQL durch CTE gibt die Ausdrucksfähigkeit ähnlich einem Turing-vollständigen System frei.

Praktische Anwendung

Obwohl das Schreiben eines Compilers in SQL unpraktisch sein mag, verdient die theoretische Bedeutung seiner Turing-Vollständigkeit Aufmerksamkeit. Dies deutet darauf hin, dass SQL möglicherweise in der Lage ist, ein größeres Spektrum an Rechenproblemen zu lösen als bisher angenommen. Von der Visualisierung von Mandelbrotmengen bis hin zu komplexen mathematischen Simulationen reichen die Möglichkeiten für SQL-basierte Lösungen über die herkömmliche Datenabfrage und -manipulation hinaus.

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