Prolog：缺少功能？

Question

任何对 Prolog 有一定经验的程序员都知道对数字使用一元表示法的优点。例如，如果我们将数字表示为 1" 的列表（"4" 是列表 "[1,1,1,1]" 等等），我们可以定义：

unary_succ(X,[1|X]).

以下查询符合预期：

?- X=[1,1],unary_succ(X,Y).
X = [1, 1],
Y = [1, 1, 1].

?- unary_succ(X,Y),X=[1,1].
X = [1, 1],
Y = [1, 1, 1].

?- unary_succ(X,Y),Y=[1,1].
X = [1],
Y = [1, 1].

这样，声明 unary_succ(X,Y) "binds" X 和 Y 的方式是，如果在陈述事实之后，这些变量之一绑定到一个值，另一个是。

但是，如果我们使用内部数字表示，这种行为是不可能的：

?- X=2,succ(X,Y).
X = 2,
Y = 3.

?- succ(X,Y),X=2.
ERROR: succ/2: Arguments are not sufficiently instantiated

?- succ(X,Y),Y=2.
ERROR: succ/2: Arguments are not sufficiently instantiated

在我看来，如果前面的陈述和类似的陈述符合预期，那将非常有用。也就是说，我们需要 link 两个变量，当其中一个绑定到一个值时，另一个会遵循先前建立的规则。

我的问题是：

a) 在 Prolog 中有一些简单的方法可以做到这一点。

b) 如果不可能，是否有任何其他支持此功能的编程语言？

欢迎任何评论。

谢谢大家

* 附录一 *

另一个例子是：

user_id(john,1234).
user_id(tom,5678).

和查询：

X=john,user_id(X,Y).
user_id(X,Y),X=john

目前通过回溯解决。

Answer 1

此主题称为 coroutining, and to be solved in fairly general way - afaik - requires extension to the basic Prolog computation model. Fortunately, most Prologs have such extension... So, let's try in SWISH 以构建您自己的 'reactive' 扩展：

my_succ(X, Y) :- when((nonvar(X);nonvar(Y)), succ(X, Y)).

编辑不完全正确，但 Jan 在 SWI-Prolog 邮件列表上发布了一个协程应用程序的简单示例：

?- freeze(X, writeln(X)), findall(X, between(1,3,X), Xs).
1
2
3
Xs = [1, 2, 3],
freeze(X, writeln(X)).

Answer 2

只要 Prolog 系统的答案仅限于（句法）答案替换，您描述的问题就存在。在您的示例中，目标 succ(X, Y) 需要无限多的答案来描述整套解决方案。因此，改为发出 instantiation_error。

为了解决这个问题，我们需要扩展答案。所以答案不仅包括答案替换，还包括一些更详细的描述某些集合的方式。

library(clpfd) 提供对 Z（以及最显着的有限域）的约束。

?- use_module(library(clpfd)).
?- Y #= X+1.
X+1#=Y.

请注意，对于一般情况，此类求解器不是很强大：

?- Y #= X+1, X #= Y+1.
Y+1#=X,
X+1#=Y.

您可能认为系统会失败，但它会产生一个基本上重述查询的答案。至少答案是正确的，因为它只是说：是的，有一个解决方案 provided 这个关系成立（它不成立，类似于保险合同或保证证书中的细则).

when/2 也称为协程，在许多情况下比 clpfd 更弱。但是，在某些情况下，它比 clpfd 的某些实现更强大。考虑 dif/2 可以表示为 when(?=(X,Y), X \== Y) 和

| ?- dif(X, Y), X = Y.
no

... 而（在 SICStus 中）

| ?- X #\= Y, X #= Y.
Y #= X,
Y #\= X,
Y in inf..sup,
X in inf..sup ? ;
no

library(clpq) 提供了一个在许多情况下都更强大但缺少整数特定约束的求解器，如 mod/2。在很多情况下使用它还是很有趣的，比如这里的 SICStus：

| ?- use_module(library(clpq)).
yes
| ?- {Y=X+1}.
{X = -1+Y} ?
yes
| ?- {Y=X+1}, {X=Y+1}.
no

Prolog：缺少功能？

Prolog: missing feature?

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