Використання Prolog спільно з іншими ЯП

Використання Prolog спільно з іншими ЯП.

Поняття Dll.

Згадаймо процес програмування в DOS. Перетворення вихідного текстув машинний код містив у собі 2 процеси: компіляцію і лінковку. Під часлінковкі в код програми містилися не тільки оголошення функцій іпроцедур, а й їх повний код.

У багатозадачному середовищі подібний підхід був би вельми марнотратний, такяк величезна кількість функцій, що відповідають за промальовування елементівпризначеного для користувача інтерфейсу, за звернення до системних ресурсів і т.п.дублювалися в кожній програмі. Для вирішення виниклої проблемибула запропонована концепція динамічного компонування (див. рис. 1).

рис 1.

DLL (бібліотека динамічної зв'язку) - файл, який виступає в якостіколективної бібліотеки предикатів, які можуть бути використаніодночасно в декількох додатках. Prolog здатний генерувати DLL,включати DLL статично і завантажувати динамічно.

Виклик у програмі на VP процедур і функцій на інших мовах.

Перед тим, як викликати процедури та функції на інших мовах їх потрібнооголосити як зовнішній предикат, згадавши, що він здійснюється на іншомумовою. При цьому необхідно знати кількість і порядок вхідних параметрів:

GLOBAL PREDICATES procedure add (integer A, integer B, integer C) - (i, i, o) language pascal

Зауваження: зверніть увагу, що в VP явно зазначається мова процедури

Передача вхідних/вихідних параметрів і повернення значень.

Розмір вхідних параметрів визначено однозначно і залежить тільки відоголошеного типу. Вихідний параметр - 32 бітний покажчик на областьпам'яті, де зберігається вихідна значення.

Слід зазначити, що функції на Pascal не можуть повертати значення уформаті чисел з плаваючою точкою, а функції C - структури (але можуть,звичайно, повертати покажчики на них).

Численні декларації.

Предикат VP може мати різні комбінації вхідних/вихідних параметрів,і для кожної з них необхідна окрема процедура. Ідентифікатори,використовувані в Prolog повинні збігатися з ідентифікаторами в бібліотеці +суфікс _X, де X - ціле число (порядковий номер процедури, нумераціяпочинається з 0). Якщо існує тільки один варіант, то суфіксвідсутня. Розглянемо приклад:

GLOBAL PREDICATES subtraction (integer, integer, integer) - (i, i, o), (i, o, i), (o, i, i),
(i, i, i) language C change (integer, integer) - (i, o) language C

GOAL subtraction (2,2, X), write ( "2-2 =", X ), nl, subtraction (2, Y, 5), write ( "2-5 =", Y), nl, subtraction (Z, 5,4), write ( "5-4 =", X), nl, subtraction (2,2,5), write ( "2-2 одно 5"), nl, change (5, Ch), write (Ch).

Модуль, що пов'язується з цією програмою повинен містити процедури :

subtraction_0 (int x, int y, int * z)

(* z = xy;) subtraction_1 (int x, int * y, int z)

(* y = xz;) subtraction_2 (int * x, int y, int z)

(* x = yz;) subtraction_3 (int x, int y, int z)

(if ((xy)! = z) RUN_Fail ();) change (int a, int * b)

(* b = a;)

Примітка : якщо процедура написана на мові C, то параметри заносяться встек у зворотному порядку (після повернення значень покажчик автоматичнокоректується VP), в іншому випадку, параметри заносяться в стек внормальному порядку (див. таблицю 1).

Формати об'єктних файлів в Win32.

Під Win32 використовується 2 формату об'єктних файлів: OMF (об'єктно -модульний формат - використовується, наприклад, Borland C + +) і COFF (Загальнийоб'єктно-файловий формат, використовується, наприклад, Visual C + +).

1. При використанні файл у форматі OMF ім'я предиката має збігатися з ім'ям функції.

2. При використанні файлу у форматі COFF, до імені предиката додається знак підкреслення, і після символу @ вказується кількість байт, доданих в стек (наприклад, якщо предикат name має 2 цілих аргументу, то він повинен бути оголошений як _name @ 8 (див. таблицю 1 )).

Установка покажчика на стек.

Існує два способи установки покажчика на стек: при оголошенніфункції і при її виклику. Так склалося, що Pascal встановлює покажчикпри оголошенні функції, а С - при виклику (див. таблицю 1).

| | Конвертуючи | Порядок | Встановлює | Необхідність |
| | Т імена в | аргументів | вказівник на | конвертіроват |
| | Верхній | прямій. | стек при | ь імена в |
| | Реєстр. | | Оголошення. | формат COFF. |
| C | - | - | - | |
| pascal | + | + | + | |
| stdcall | | + | - | + |
| syscall | | + | + | - |

Таблиця 1: виклик модулів з VP.

Неавтоматичне позначення зовнішніх предикатів.

Ідентифікатор процедури або функції в VP не обов'язково має збігатисяз ідентифікатором в зовнішньому модулі. У цьому разі оголошення такогопредиката має вигляд:

GLOBAL PREDICATES add (integer, integer, integer) - (i, o) language c as "_myadd @ 12"

Еквівалентність типів.

Більшість простих типів змінних в VP мають еквіваленти в іншихмови програмування, однак розмір зберігаються для них пам'яті можене збігатися (див. таблицю 2).

Таблиця 2: розмір змінних в VP.

Обробка списків.

Нижче наведено приклад програми, перетворюючої список в масив, і потімзнову повертає дані до списку.

Програма ListToArray на мові С перетворить список цілих чисел вмасив, записує в стек елементи масиву і повертає кількістьелементів (масив і кількість елементів передаються в програму якпараметри).

Перетворення списку проходить в 2 етапи:
1. Проглядається список і стоїть кількість елементів у ньому.
2. Цілі числа зі списку заносяться в масив, що складається з відомої кількості елементів.

/* Program lstar_p.pro */

project "lstar"

global domains ilist = integer *

global predicates inclist (ilist, ilist) - (i, o) language c

goal inclist ([1,2,3,4,5,6,7 ], L), write (L).

/* Program lstar_c.c */

# define listfno 1
# define nilfno 2 typedef unsigned char BYTE;

void * MEM_AllocGStack (unsigned);

typedef struct ilist (

BYTE Functor; int Value; struct ilist * Next;
) INTLIST;

int ListToArray (INTLIST * List, int ** ResultArray)
(

INTLIST * SaveList = List; int * Array, len; register int * ArrP; register int i;

/* кількість елементів у списку */i = 0; while (List-> Functor == listfno) (i ++;

List = List-> Next;

) len = i;

Array = MEM_AllocGStack (i * sizeof (int ));

ArrP = Array;

/* переміщення елементів списку в масив */
List = SaveList; while (i! = 0) (

* ArrP + + = List-> Value;

List = List-> Next; i -;
)

* ResultArray = Array; return (len);
)

void ArrayToList (register int * ArrP, register int n,

* ListPP = MEM_AllocGStack (sizeof (INTLIST ));

(* ListPP) -> Functor = listfno;

(* ListPP) -> Value = * ArrP ++;

ListPP = & (* ListPP) -> Next; n -;

)

* ListPP = MEM_AllocGStack (sizeof ((* ListPP) -> Functor ));

/* кінець списку */

(* ListPP) -> Functor = nilfno;
)

void inclist (INTLIST * InList, INTLIST ** OutList)
(register int * ArrP, i, len; int * Array;

len = ListToArray (InList, & Array);

ArrP = Array; for (i = 0; i

+ + * ArrP ++;

ArrayToList (Array, len, OutList);
)

Виклик предикатів VP.

VP здатний не тільки викликати предикати, але й надавати їх іншимпрограмами. Нижче наведений приклад виклику предиката prowin_msg з програмина С:

/* Program hello_p.pro */

global predicates char prowin_msg (string) - (i) language c hello_c - language c

clauses prowin_msg (S, C): - write (S, "(press any key)"), readchar (C).

goal prowin_msg ( "Hello from PDC Prolog"), hello_c.

/* Program hello_c.c */

char prowin_msg (char *);

void hello_c ()
(while (prowin_msg ( "Hello from C (press 'C') ")! = 'C')

;
)

2003 Pechenkin [email protected] www.cs.vsu.ru/ ~ pechenkin