prolog - 属性变量: library interfaces/implementations/portability

Question

当我浏览一些prolog时最近相关问题，我偶然发现this answer by @mat提问 How to represent directed cyclic graph in Prolog with direct access to neighbour verticies .

到目前为止，我个人在 Prolog 中使用属性变量的经验非常有限。但@mat 给出的用例激发了我的兴趣。所以我尝试用它来回答另一个问题，ordering lists with constraint logic programming .

首先，好消息:我第一次使用属性变量的效果正如我所希望的那样。

然后，不太好的消息:当我通过回答发布时，我意识到 Prolog 中有几个属性变量的 API 和实现。

我觉得我有点难以理解......我特别想知道以下内容:

• 哪些 API 被广泛使用？目前为止，我找到了两个:SICStus 和 SWI。
• 不同的属性变量实现提供哪些功能？相同的吗？或者其中一个包含另一个？
• 语义上有差异吗？
• 实际实现情况如何？有些人比其他人更有效率吗？
• 使用属性变量可能(或确实)存在可移植性问题吗？

这里有很多问号...请分享您的经验/立场？ 预先感谢您!

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编辑2015-04-22

这是 answer 的代码片段上面提到:

init_att_var(X,Z) :-
    put_attr(Z,value,X).

get_att_value(Var,Value) :-
    get_attr(Var,value,Value).

到目前为止我“只”使用 put_attr/3 and get_attr/3 ，但是——根据有关属性变量的 SICStus Prolog 文档——SICStus 提供 put_attr/2 and get_attr/2 .

因此，即使这个非常浅层的用例 也需要一些模拟层(一种方式或另一种方式)。

Answer 1

我想重点讨论我在使用属性变量的不同接口(interface)时注意到的一个重要的一般要点:在设计属性变量的接口(interface)时，实现者还应该记住以下几点:

• 在推理同时统一时是否可以考虑属性，如[X,Y] = [0,1]？

这在 SICStus Prolog 中是可能的，因为在调用 verify_attributes/3 之前，此类绑定(bind)已撤消。在 hProlog 提供的接口(interface)中(attr_unify_hook/2，统一后调用，并且所有绑定(bind)都已就位)，很难考虑 (之前的) 属性Y 在推理 attr_unify_hook/2 中 X 的统一时，因为此时 Y 不再是变量观点!对于仅根据基础值做出决策的求解器来说，这可能就足够了，但对于需要额外数据(通常存储在属性中)来查看统一是否应该成功以及随后不再容易获得的求解器来说，这是一个严重的限制。一个明显的例子: bool 统一与决策图。

截至 2016 年，verify-attributes branch SWI-Prolog 的 SWI-Prolog 还支持 verify_attributes/3，这要归功于 Douglas Miles 的出色实现工作。 。该分支已准备好进行测试，并打算在正确有效地工作后立即合并到主分支中。为了与 hProlog 兼容，该分支还支持 attr_unify_hook/2:它通过在编译时将此类定义重写为更通用的 verify_attributes/3 来实现。

就性能而言，很明显，verify_attributes/3 可能存在缺点，因为同时将多个变量接地可能会让您更快地看到(在 attr_unify_hook/2 中) )统一无法成功。然而，我很乐意随时用这种通常可以忽略不计的优势来换取更通用的界面为您提供的改进的可靠性、易用性和增加的功能，并且无论如何，这已经是位于顶部的 SICStus Prolog 中的标准行为其通用性也是最快的 Prolog 系统之一。

SICStus Prolog 还具有一个名为 project_attributes/2 的重要谓词:顶层使用它来投影查询变量的约束。 SWI-Prolog 在最新版本中也支持这一点。

SWI 界面还有一个巨大的优势:attribute_goals//1 以及 copy_term/3 为您提供的剩余目标始终是一个列表 。这有助于用户避免代码中的默认情况，并鼓励使用更具声明性的界面，因为纯约束目标列表不能包含控制结构。

有趣的是，除了语法之外，这两个接口(interface)都不允许您解释统一。就我个人而言，我认为在某些情况下，您可能希望以不同于语法的方式解释统一，但是，也可能有很好的论据反对这一点。

属性变量的其他接口(interface)谓词大多可以轻松地与不同系统的简单包装谓词互换。