TDengine 数学函数 COS 用户手册 - 详解

COS

COS(expr)

功能说明

返回指定字段的余弦值（以弧度为单位）。

返回结果类型

DOUBLE。

适用数据类型

数值类型（TINYINT、SMALLINT、INT、BIGINT、FLOAT、DOUBLE 及其无符号类型）。

嵌套子查询支持

适用于内层查询和外层查询。

适用于

表和超级表。

使用说明

• 若 expr 为 NULL，返回 NULL。
• 输入参数为弧度制，支持任意实数。
• 只能与普通列、选择（Selection）、投影（Projection）函数一起使用，不能与聚合（Aggregation）函数一起使用。
• 不支持字符串、布尔、时间戳等非数值类型。
• 支持嵌套使用，如 COS(COS(c1))。
• 不支持与聚合函数（如 COUNT、AVG）混用。

错误处理

• 参数个数错误、类型错误、无效表名等会报错。
• 对不支持的数据类型（如 timestamp、bool、binary、nchar）会报错。

示例

基础示例

taos> SELECT COS(0);
cos(0) |
==========
1 |
taos> SELECT COS(PI());
cos(pi()) |
=============
-1    |
taos> SELECT COS(NULL);
cos(null) |
=============
NULL    |

表字段示例

假设有如下表结构：

CREATE TABLE t1 (
ts TIMESTAMP,
c1 INT,
c5 FLOAT,
c6 DOUBLE
);

插入部分数据：

INSERT INTO t1 VALUES ('2020-10-21 01:01:01.000', 1, 1.11, 11.11);
INSERT INTO t1 VALUES ('2021-05-07 01:01:10.000', 4, -0.444, 44.44);
INSERT INTO t1 VALUES ('2022-12-01 01:01:30.000', 8, -8.88, -88.88);

查询：

taos> SELECT c1, c5, COS(c1), COS(c5) FROM t1;
c1 |   c5   | cos(c1) | cos(c5) |
===================================
1 |  1.11  | 0.5403  | 0.4430  |
4 | -0.444 | -0.6536 | 0.9022  |
8 | -8.88  | -0.1455 | -0.7136 |

嵌套与表达式

taos> SELECT COS(COS(1.1));
cos(cos(1.1)) |
=================
0.5408   |
taos> SELECT COS(c5 + 0.5) FROM t1;
cos(c5 + 0.5) |
=================
0.3153    |
0.8776    |
-0.9999    |

边界值测试

支持大整数和极值：

taos> SELECT COS(2147483647), COS(-2147483648);
cos(2147483647) | cos(-2147483648) |
======================================
0.999999999 |    -0.999999999  |

错误示例

taos> SELECT COS(ts) FROM t1;
-- 报错：不支持 timestamp 类型
taos> SELECT COS(c7) FROM t1;
-- 报错：不支持 bool 类型
taos> SELECT COS(c8) FROM t1;
-- 报错：不支持 binary 类型
taos> SELECT COS(c9) FROM t1;
-- 报错：不支持 nchar 类型
taos> SELECT COS(c1, c2) FROM t1;
-- 报错：参数个数错误

空表与 NULL

taos> SELECT COS(c1) FROM empty_table;
-- 返回空结果集
taos> SELECT COS(NULL);
-- 返回 NULL

与其他函数组合

taos> SELECT c1, COS(c1), c5, FLOOR(c5) FROM t1;
c1 | cos(c1) | c5   | floor(c5) |
===================================
1 | 0.5403  | 1.11 |     1     |
4 | -0.6536 | -0.444 |   -1    |

实际生产中的意义

1. 周期性数据分析
   在电力、物联网、信号处理等场景，COS 可用于分析周期性变化的数据，如电流、电压的相位分析、信号波形计算等。

2. 数据归一化与特征提取
   在机器学习、数据挖掘场景，COS 可用于特征工程，将原始数据转换为余弦值，便于模型处理和归一化。

3. 物理建模与仿真
   在物理建模、仿真计算中，COS 常用于描述波动、振动、旋转等物理过程。

4. 统计报表与可视化
   在数据报表和可视化中，COS 可用于生成周期性曲线，辅助分析数据趋势和周期性特征。

5. 异常检测与告警
   在设备监控、异常检测场景，COS 可用于计算信号的相位差、周期变化，辅助判断设备运行状态。

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COS 函数在生产环境中广泛用于周期性数据分析、信号处理、物理建模、特征提取等场景，是时序数据分析和业务逻辑中的基础数学函数。

关于 TDengine

TDengine 专为物联网IoT平台、工业大数据平台设计。其中，TDengine TSDB 是一款高性能、分布式的时序数据库（Time Series Database），同时它还带有内建的缓存、流式计算、数据订阅等系统功能；TDengine IDMP 是一款AI原生工业数据管理平台，它通过树状层次结构建立数据目录，对数据进行标准化、情景化，并通过 AI 提供实时分析、可视化、事件管理与报警等功能。