Prolog: Module, Ein-/Ausgabe und Ökosystem

Kurz: lies_zeilen(In) :- read_line_to_string(In, Z), ( Z == end_of_file -> true ; format(”> sn”, [Z]), lies_zeilen(In) ). `output 24 Zeichen [eins,zwei,drei,Zahl: 42,] > eins > zwei > drei > Zahl: 42 geloescht

Teil des Kurses Prolog

Kapitel 7 von 8 im Kurs Prolog. Mit Fortschritt, Quiz und Zertifikat auf der Lernseite.

Dateien und Streams

main :-
    tmp_file(prolog, Datei),
    setup_call_cleanup(
        open(Datei, write, Aus),
        ( format(Aus, "eins~nzwei~ndrei~n", []), format(Aus, "Zahl: ~d~n", [42]) ),
        close(Aus)),
    read_file_to_string(Datei, Text, []),
    string_length(Text, L), format("~d Zeichen~n", [L]),
    read_file_to_string(Datei, T2, []),
    split_string(T2, "\n", "", Zeilen), writeln(Zeilen),
    setup_call_cleanup(open(Datei, read, In), lies_zeilen(In), close(In)),
    delete_file(Datei),
    ( exists_file(Datei) -> writeln(da) ; writeln(geloescht) ).
 
lies_zeilen(In) :-
    read_line_to_string(In, Z),
    ( Z == end_of_file -> true ; format("> ~s~n", [Z]), lies_zeilen(In) ).

Ausgabe:

24 Zeichen
[eins,zwei,drei,Zahl: 42,]
> eins
> zwei
> drei
> Zahl: 42
geloescht

Terme lesen und schreiben

main :-
    term_to_atom(T, 'f(X, y, [1,2])'), print(T), nl,
    term_to_atom(foo(bar, "text", 1.5), A), writeln(A),
    with_output_to(string(S), (write(a), write(' '), print(b))), string_length(S, L), writeln(S-L),
    format(atom(F), "~w-~w", [x, y]), writeln(F),
    writeq('Hallo Welt'), nl,
    print([1, 'A b', "str"]), nl,
    write_canonical([a, 'B']), nl,
    read_term_from_atom('p(Q)', Term, []), print(Term), nl,
    copy_term(f(X1, X1, _), Kopie), print(Kopie), nl,
    tab(3), writeln(eingerückt),
    ( ground(f(a)) -> writeln(grundterm) ; true ),
    ( X1 = 1, ground(X1) -> writeln(gebunden) ; true ).

Ausgabe:

f(_4978,y,[1,2])
foo(bar,"text",1.5)
a b-3
x-y
'Hallo Welt'
[1,'A b',"str"]
[a,'B']
p(_5128)
f(_5144,_5144,_5148)
   eingerückt
grundterm
gebunden

Module

Module kapseln Prädikate. module(Name, [Exporte]) definiert, was sichtbar ist:

flaeche(kreis(R), A) :- A is pi * R * R.
flaeche(rechteck(B, H), A) :- A is B * H.
 
umfang(kreis(R), U) :- U is 2 * pi * R.
umfang(rechteck(B, H), U) :- U is 2 * (B + H).
 
main :-
    flaeche(rechteck(3, 4), A), writeln(A),
    flaeche(kreis(1), K), format("~4f~n", [K]),
    umfang(rechteck(3, 4), U), writeln(U).

Ausgabe:

12
3.1416
14

Am Anfang einer Moduldatei geometrie.pl steht :- module(geometrie, [flaeche/2, umfang/2]).. In einem Projekt lädst du ein Modul mit :- use_module(geometrie). oder aus der Bibliothek :- use_module(library(lists))..

Tabling: Memoization

Mit :- table merkt sich Prolog Ergebnisse und löst Linksrekursion:

:- table fib/2.
fib(0, 0).
fib(1, 1).
fib(N, F) :- N > 1, A is N - 1, B is N - 2, fib(A, FA), fib(B, FB), F is FA + FB.
 
:- table pfad/2.
kante(a, b). kante(b, c). kante(c, a). kante(c, d).
pfad(X, Y) :- pfad(X, Z), kante(Z, Y).
pfad(X, Y) :- kante(X, Y).
 
main :-
    fib(100, F), writeln(F),
    findall(Y, pfad(a, Y), Ziele), sort(Ziele, Sortiert), writeln(Sortiert).

Ausgabe:

354224848179261915075
[a,b,c,d]

Tests und Ökosystem

:- use_module(library(plunit)).
 
verdoppeln(X, Y) :- Y is X * 2.
 
:- begin_tests(arithmetik).
test(verdoppeln) :- verdoppeln(4, 8).
test(verdoppeln_negativ, true(Y == -6)) :- verdoppeln(-3, Y).
test(fehlschlag, fail) :- verdoppeln(1, 3).
:- end_tests(arithmetik).
 
main :- run_tests, writeln(fertig).

Ausgabe:

fertig

Werkzeug	Zweck
swipl	Interpreter und Compiler
library(clpfd)	Constraint-Lösen über Ganzzahlen
library(dcg/basics)	Parsen
library(http)	Webserver und Clients
library(plunit)	Unit-Tests
SWISH (swish.swi-prolog.org)	Prolog im Browser
Logtalk	Objektorientierung für Prolog
ECLiPSe, GNU Prolog, Scryer	Weitere Implementierungen

Merke

• Dateien mit open/3, setup_call_cleanup/3, read_file_to_string/3
• Module (:- module) kapseln Code, use_module importiert
• :- table speichert Zwischenergebnisse und verhindert Endlosschleifen
• plunit für Tests; SWISH zum Ausprobieren im Browser

Übungsaufgabe

Schreibe ein Modul liste_utils mit zweitletztes/2 und teste es mit plunit.

Quiz zur Selbstkontrolle

Was bewirkt :- table?

• Ergebnisse werden zwischengespeichert (Tabling) (richtig)
• Eine Tabelle wird gezeichnet
• Eine Datenbank wird verbunden
• Nichts

Wofür ist setup_call_cleanup?

• Ressourcen zuverlässig freigeben (richtig)
• Module laden
• Zeit messen
• Listen sortieren

Was exportiert module/2?

• Die öffentlich sichtbaren Prädikate (richtig)
• Alle Variablen
• Dateien
• Nichts

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