给定一个索引项p和一个查询值q，该函数判断该索引项是否与该查询“一致”；也就是说，该索引项所代表的某一行是否可能使谓词“indexed_column indexable_operator q”为真。对于叶子索引项，这等同于测试该可索引条件；而对于内部树节点，这决定是否有必要扫描该树节点所表示的索引子树。当结果为true时，还必须返回一个recheck标志。它表示该谓词是确定为真，还是仅可能为真。如果recheck = false，则该索引已经精确测试了谓词条件；如果recheck = true，则该行只是候选匹配。在这种情况下，系统会自动针对实际行值计算indexable_operator，以判断它是否真的匹配。这种约定使GiST能够同时支持无损和有损的索引结构。

该函数的SQL声明必须如下所示：

CREATE OR REPLACE FUNCTION my_consistent(internal, data_type, smallint, oid, internal)
RETURNS bool
AS 'MODULE_PATHNAME'
LANGUAGE C STRICT;

而 C 模块中的对应代码则可以遵循如下框架：

Datum       my_consistent(PG_FUNCTION_ARGS);
PG_FUNCTION_INFO_V1(my_consistent);

Datum
my_consistent(PG_FUNCTION_ARGS)
{
    GISTENTRY  *entry = (GISTENTRY *) PG_GETARG_POINTER(0);
    data_type  *query = PG_GETARG_DATA_TYPE_P(1);
    StrategyNumber strategy = (StrategyNumber) PG_GETARG_UINT16(2);
    /* Oid subtype = PG_GETARG_OID(3); */
    bool       *recheck = (bool *) PG_GETARG_POINTER(4);
    data_type  *key = DatumGetDataType(entry->key);
    bool        retval;

    /*
     * 根据 strategy、key 和 query 确定返回值。
     *
     * 使用 GIST_LEAF(entry) 判断当前调用位于索引树的哪个位置。
     * 例如，支持 = 操作符时这很有用（可以在非叶节点检查
     * union() 是否非空，在叶节点检查是否相等）。
     */

    *recheck = true;        /* 如果检查是精确的，则为 false */

    PG_RETURN_BOOL(retval);
}

这里，key是索引中的一个元素，而query是在该索引中查找的值。StrategyNumber参数指示应用的是操作符类中的哪个操作符，它对应于CREATE OPERATOR CLASS命令中的某个操作符编号。取决于你在该类中包含了哪些操作符，query的数据类型可能会随操作符而变化，但上面的框架假设它不会变化。

该方法用于汇总树中的信息。给定一组项，该函数生成一个新的索引项，用来表示所有给定项。

该函数的SQL声明必须如下所示：

CREATE OR REPLACE FUNCTION my_union(internal, internal)
RETURNS internal
AS 'MODULE_PATHNAME'
LANGUAGE C STRICT;

而 C 模块中的对应代码则可以遵循如下框架：

Datum       my_union(PG_FUNCTION_ARGS);
PG_FUNCTION_INFO_V1(my_union);

Datum
my_union(PG_FUNCTION_ARGS)
{
    GistEntryVector *entryvec = (GistEntryVector *) PG_GETARG_POINTER(0);
    GISTENTRY  *ent = entryvec->vector;
    data_type  *out,
               *tmp,
               *old;
    int         numranges,
                i = 0;

    numranges = entryvec->n;
    tmp = DatumGetDataType(ent[0].key);
    out = tmp;

    if (numranges == 1)
    {
        out = data_type_deep_copy(tmp);

        PG_RETURN_DATA_TYPE_P(out);
    }

    for (i = 1; i < numranges; i++)
    {
        old = out;
        tmp = DatumGetDataType(ent[i].key);
        out = my_union_implementation(out, tmp);
    }

    PG_RETURN_DATA_TYPE_P(out);
}

如你所见，在这个框架里，我们处理的是一种满足union(X, Y, Z) = union(union(X, Y), Z)的数据类型。对于不满足这一性质的数据类型，只需在这个GiST支持方法中实现正确的 union 算法即可。

union实现函数应返回一个指向新近通过palloc()分配的内存的指针。不能原样返回输入值。

将一个数据项转换成适合在索引页中物理存储的格式。

该函数的SQL声明必须如下所示：

CREATE OR REPLACE FUNCTION my_compress(internal)
RETURNS internal
AS 'MODULE_PATHNAME'
LANGUAGE C STRICT;

而 C 模块中的对应代码则可以遵循如下框架：

Datum       my_compress(PG_FUNCTION_ARGS);
PG_FUNCTION_INFO_V1(my_compress);

Datum
my_compress(PG_FUNCTION_ARGS)
{
    GISTENTRY  *entry = (GISTENTRY *) PG_GETARG_POINTER(0);
    GISTENTRY  *retval;

    if (entry->leafkey)
    {
        /* 将 entry->key 替换为压缩后的形式 */
        compressed_data_type *compressed_data = palloc(sizeof(compressed_data_type));

        /* 根据 entry->key 填充 *compressed_data ... */

        retval = palloc(sizeof(GISTENTRY));
        gistentryinit(*retval, PointerGetDatum(compressed_data),
                      entry->rel, entry->page, entry->offset, FALSE);
    }
    else
    {
        /* 通常无需对非叶项做任何处理 */
        retval = entry;
    }

    PG_RETURN_POINTER(retval);
}

当然，为了压缩叶子节点，你必须把compressed_data_type改成要转换成的具体类型。

根据你的需要，你可能还需要注意在其中压缩NULL值，例如像gist_circle_compress那样存储(Datum) 0。

compress方法的逆操作。将数据项的索引表示转换成数据库能够操作的格式。

该SQL声明必须如下所示：

CREATE OR REPLACE FUNCTION my_decompress(internal)
RETURNS internal
AS 'MODULE_PATHNAME'
LANGUAGE C STRICT;

C 模块中相应的代码可以采用以下框架：

Datum       my_decompress(PG_FUNCTION_ARGS);
PG_FUNCTION_INFO_V1(my_decompress);

Datum
my_decompress(PG_FUNCTION_ARGS)
{
    PG_RETURN_POINTER(PG_GETARG_POINTER(0));
}

上述框架适用于不需要解压的情况。

返回一个值，指示把新项插入树中特定分支的“代价”。项会沿着树中penalty最小的路径插入。penalty返回的值应为非负；如果返回负值，它将被按零处理。

该函数的SQL声明必须如下所示：

CREATE OR REPLACE FUNCTION my_penalty(internal, internal, internal)
RETURNS internal
AS 'MODULE_PATHNAME'
LANGUAGE C STRICT;  -- 某些情况下 penalty 函数不必是严格函数

而 C 模块中的对应代码则可以遵循如下框架：

Datum       my_penalty(PG_FUNCTION_ARGS);
PG_FUNCTION_INFO_V1(my_penalty);

Datum
my_penalty(PG_FUNCTION_ARGS)
{
    GISTENTRY  *origentry = (GISTENTRY *) PG_GETARG_POINTER(0);
    GISTENTRY  *newentry = (GISTENTRY *) PG_GETARG_POINTER(1);
    float      *penalty = (float *) PG_GETARG_POINTER(2);
    data_type  *orig = DatumGetDataType(origentry->key);
    data_type  *new = DatumGetDataType(newentry->key);

    *penalty = my_penalty_implementation(orig, new);
    PG_RETURN_POINTER(penalty);
}

penalty函数对于索引的良好性能至关重要。它会在插入时用于决定在树中应沿着哪个分支向下，以便选择把新项加到哪里。在查询时，索引越平衡，查找就越快。

当索引页必须分裂时，该函数决定页面上的哪些项留在旧页中，哪些移到新页中。

该函数的 SQL 声明必须类似如下形式：

CREATE OR REPLACE FUNCTION my_picksplit(internal, internal)
RETURNS internal
AS 'MODULE_PATHNAME'
LANGUAGE C STRICT;

而 C 模块中匹配的代码可以遵循如下框架：

Datum       my_picksplit(PG_FUNCTION_ARGS);
PG_FUNCTION_INFO_V1(my_picksplit);

Datum
my_picksplit(PG_FUNCTION_ARGS)
{
    GistEntryVector *entryvec = (GistEntryVector *) PG_GETARG_POINTER(0);
    OffsetNumber maxoff = entryvec->n - 1;
    GISTENTRY  *ent = entryvec->vector;
    GIST_SPLITVEC *v = (GIST_SPLITVEC *) PG_GETARG_POINTER(1);
    int         i,
                nbytes;
    OffsetNumber *left,
               *right;
    data_type  *tmp_union;
    data_type  *unionL;
    data_type  *unionR;
    GISTENTRY **raw_entryvec;

    /* 这里的代码将项划分到 left 和 right 两个数组中 */
}

和penalty一样，picksplit函数对于索引的良好性能至关重要。设计合适的penalty和picksplit实现，正是实现高性能GiST索引的难点所在。

如果两个索引项相同则返回真，否则返回假。

该函数的SQL声明必须如下所示：

CREATE OR REPLACE FUNCTION my_same(internal, internal, internal)
RETURNS internal
AS 'MODULE_PATHNAME'
LANGUAGE C STRICT;

而 C 模块中的对应代码则可以遵循如下框架：

Datum       my_same(PG_FUNCTION_ARGS);
PG_FUNCTION_INFO_V1(my_same);

Datum
my_same(PG_FUNCTION_ARGS)
{
    prefix_range *v1 = PG_GETARG_PREFIX_RANGE_P(0);
    prefix_range *v2 = PG_GETARG_PREFIX_RANGE_P(1);
    bool       *result = (bool *) PG_GETARG_POINTER(2);

    *result = my_eq(v1, v2);
    PG_RETURN_POINTER(result);
}

出于历史原因，same函数并不是直接返回一个布尔结果；相反，它必须把该标志存储到第三个参数指示的位置。

给定一个索引项p和一个查询值q，该函数确定索引项与查询值之间的“距离”。如果操作符类包含任何排序操作符，就必须提供此函数。使用排序操作符的查询会优先返回“距离”值最小的索引项，因此结果必须与该操作符的语义一致。对于叶子索引项，结果仅表示到该索引项的距离；对于内部树节点，结果必须是其任意子项可能具有的最小距离。

该函数的SQL声明必须如下所示：

CREATE OR REPLACE FUNCTION my_distance(internal, data_type, smallint, oid)
RETURNS float8
AS 'MODULE_PATHNAME'
LANGUAGE C STRICT;

而 C 模块中的对应代码则可以遵循如下框架：

Datum       my_distance(PG_FUNCTION_ARGS);
PG_FUNCTION_INFO_V1(my_distance);

Datum
my_distance(PG_FUNCTION_ARGS)
{
    GISTENTRY  *entry = (GISTENTRY *) PG_GETARG_POINTER(0);
    data_type  *query = PG_GETARG_DATA_TYPE_P(1);
    StrategyNumber strategy = (StrategyNumber) PG_GETARG_UINT16(2);
    /* Oid subtype = PG_GETARG_OID(3); */
    data_type  *key = DatumGetDataType(entry->key);
    double      retval;

    /*
     * 根据 strategy、key 和 query 确定返回值。
     */

    PG_RETURN_FLOAT8(retval);
}

distance函数的参数与consistent函数的参数相同，只是不使用 recheck 标志。到叶子索引项的距离必须始终精确确定，因为元组一旦返回就无法再重新排序。在确定到内部树节点的距离时允许有一定近似，只要结果永不大于任一子节点的实际距离即可。因此，例如在几何应用中，到包围盒的距离通常就足够了。结果值可以是任意有限的float8值。（无穷大和负无穷在内部用于处理空值等情况，因此不建议distance函数返回这些值。）