Программирование на языке пролог

Клоксин У.

Заметим, что использование букв хи ув двух других случаях имеет тот же смысл относительно того, какие операторы могут появляться в соответствующей позиции при отсутствии скобок. Это значит, что, например, последовательность

not not a

допустима синтаксически, если оператор notобъявлен как fy, и недопустима в случае, когда он объявлен как fx.

Если мы хотим объявить на Прологе оператор с заданными позицией, приоритетом и ассоциативностью таким образом, чтобы Пролог распознавал его при вводе и выводе термов, то мы используем встроенный предикат ор.Если Имя– это оператор, который мы желаем иметь (атом, который мы хотим сделать оператором), Приоритет– приоритет

оператора (целое число в соответствующем диапазоне) и Спецификация– спецификация, определяющая положение и ассоциативность оператора (один из приведенных выше атомов), то такой оператор может быть объявлен с помощью выполнения следующего целевого утверждения

?- ор (Приоритет,Спецификация,Имя).

Если объявление оператора является допустимым, то эта цель будет достигнута.

В качестве примера объявления операторов далее приводится полный список базовых операторов, обсуждаемых в данной книге. Конкретные реализации Пролога могут иметь несколько отличный набор «стандартных» операторов; может потребоваться масштабирование указанных приоритетов. Однако взаимный порядок операторов в иерархии приоритетов обычно остается неизменным.

?-op(255,xfx,':-').

?-op(255,fx,'?-').

?-op(254,xfy,';').

?-op(253,xfy,',').

?-op(250,fx,spy).

?-op(250,fx,nospy).

?-op(60,fx,not).

?-op(51,xfy,'.').

?-op(40,xfx,is).

?-op(40,xfx,' =..').

?-op(40,xfx,=).

?-op(40,xfx,\=).

?-op(40,xfx,‹).

?-op(40,xfx,=‹).

?-op(40,xfx,›=).

?-op(40,xfx,›).

?-op(40,xfx, ==).

?-op(40,xfx,\==).

?-op(31,yfx,-).

?-op(31,yfx,+).

?-op(21,yfx,/).

?-op(21,yfx,*).

?-op(ll,xfx, mod).

ГЛАВА 6. ВСТРОЕННЫЕ ПРЕДИКАТЫ

В этой главе будут описаны некоторые встроенныепредикаты, которые может обеспечивать Пролог-система. Что имеется в виду, когда мы говорим, что предикат является встроенным? Это значит, что определение этого предиката уже имеется в Пролог-системе и нет необходимости иметь собственное его описание. Встроенные предикаты предоставляют возможности, которые нельзя реализовать с помощью описаний на чистом Прологе. Они также могут предоставлять удобные средства, избавляя программиста от необходимости самому определять эти предикаты. В действительности мы уже встречались с некоторыми встроенными предикатами – это предикаты для ввода и вывода, обсуждавшиеся в гл. 5. Оператор «отсечения» тоже можно рассматривать как встроенный предикат.

Предикаты для ввода-вывода показывают, что встроенные предикаты могут иметь «побочные эффекты». Это значит, что при доказательстве согласованности целевого утверждения, содержащего такой предикат, помимо конкретизации аргументов предиката могут возникнуть дополнительные изменения. Это, естественно, не может случиться с предикатами, определенными на чистом Прологе. Другой важный факт, касающийся встроенных предикатов, состоит в том, что они могут быть определены только для аргументов конкретного вида. Например, рассмотрим предикат '‹' определенный таким образом, что Х‹Yвыполняется, если число Xменьше, чем число Y. Подобное отношение не может быть определено в Прологе без помощи посторонних средств, использующих некоторые знания о числах. Таким образом, ‹ – это встроенный предикат, а его определение использует некоторые операции вычислительной машины, на которой реализована Пролог-система, для определения относительной величины чисел (представленных в виде двоичного кода или каким-либо иным способом).

Что произойдет, если мы используем в качестве целевого утверждения предикат X‹Y, где Xявляется атомом или даже более того, если как X, так и Yнеконкретизированы? Определение предиката, данное на машинном языке, окажется просто неприменимым. Поэтому мы должны оговорить, что предикат X‹Yможет быть использован в качестве целевого утверждения, если на момент, когда делается попытка выполнить его,

обе переменные Xи Yимеют в качестве значений числа. Что произойдет в случае, когда это условие не выполняется, зависит от конкретной реализации Пролог-системы. Возможно, доказательство согласованности такого целевого утверждения просто закончится неудачей. А может быть, будет напечатано сообщение об ошибке и система выполнит ряд действий, соответствующих этой ситуации (подобных прекращению попыток ответить на текущий вопрос).

6.1. Ввод новых утверждений

Когда вы пишете программу на Прологе, вам следует сообщить системе, какие утверждения нужно использовать, и затем задавать относительно них вопросы. Возможно, вы захотите вводить утверждения с терминала или захотите указать Пролог-системе приготовленный вами заранее файл, откуда следует брать утверждения. В действительности обе эти операции с точки зрения Пролога одинаковы, так как терминал рассматривается как файл, имеющий имя user. Имеются два основных встроенных предиката для ввода новых утверждений: consultи reconsult.Кроме того, в языке существует удобная форма записи на случай, когда вы захотите ввести утверждения сразу из нескольких файлов,- так называемая списковая форма записи. Для тех, кому это интересно, укажем, что в разд. 7.13 приведены простые определения на Прологе предикатов consultи reconsult.

consult(X)

Встроенный предикат consultпредназначен для использования в тех ситуациях, когда вы хотите добавить утверждения из некоторого файла /или вводимые с терминала) к утверждениям, уже имеющимся в базе данных. Аргумент предиката должен быть атомом, указывающим имя файла, из которого должны браться утверждения. Какие литеры составляют допустимое имя файла, естественно, зависит от конкретной, используемой вами ЭВМ. Ниже приведены примеры возможной записи целевого утверждения с предикатом consultна различных ЭВМ:

?- consult(myfile).

?- consult('/us/gris/pl/chat').

?- consult('lib:iorout.pl'),

В случае когда Пролог должен доказать согласованность целевого утверждения consult, он просматривает файл, добавляя утверждения, которые он обнаруживает, в конец базы данных. В результате новые утверждения будут помещены после всех уже имевшихся утверждений для тех же предикатов. Если в файле будет обнаружен вопрос, то он будет рассматриваться точно так же, как обычный вопрос, за тем исключением, что ответ не будет напечатан. Обычно не имеет смысла вставлять вопросы в файл с новыми утверждениями, за исключением тех случаев, когда необходимо сделать операции, подобные объявлению новых операторов и печати полезных сообщений.

reconsult(X)

Предикат reconsultаналогичен предикату consult, за исключением того, что вводимые утверждения заменяютвсе имеющиеся утверждения для того же самого предиката. Вследствие этого reconsult удобно использовать для исправления ошибок в программе. Если вы вводите некоторые файлы с утверждениями и затем обнаруживаете, что одно из утверждений содержит ошибку, то вы можете исправить ее, и для этого нет необходимости вводить заново все файлы. Чтобы сделать это, вам необходимо ввести с помощью reconsultфайл, содержащий совокупность правильных утверждений для предиката, содержащего ошибку. Вы можете ввести исправления либо непосредственно с терминала (reconsult (user)), либо сначала отредактировать соответствующий файл, не выходя из Пролог-системы (такую возможность предоставляют не все реализации), и затем ввести этот файл с помощью reconsult. Конечно, при вводе исправленных утверждений с терминала содержание базы данных,с которой работает Пролог, изменится, но при этом исходный файл,содержащий первоначальные утверждения с ошибками, останется неизменным! В разд. 8.5 показано использование предикатов consultи reconsultв процессе разработки программы.