Question

在阅读时钟，Mellish的 Prolog编程（2003）时出现了问题。

假设我们使用列表从一个句子映射到另一个句子

change(keith, he).
change(very, too).
change(X, X).

alter([], []). 
alter([H|T], [X|Y]) :- change(H, X), alter(T, Y).

有人可以阐明变量是如何实例化的吗？我的书并没有特别深入。

例如，使用跟踪时：

Call: (7) alter([keith, is, very, cool], _G2676) ? creep
Call: (8) change(keith, _G2756) ? creep
Exit: (8) change(keith, he) ? creep
Call: (8) alter([is, very, cool], _G2757) ? creep
Call: (9) change(is, _G2759) ? creep
Exit: (9) change(is, is) ? creep
Call: (9) alter([very, cool], _G2760) ? creep
Call: (10) change(very, _G2762) ? creep
Exit: (10) change(very, too) ? creep
Call: (10) alter([cool], _G2763) ? creep
Call: (11) change(cool, _G2765) ? creep
Exit: (11) change(cool, cool) ? creep
Call: (11) alter([], _G2766) ? creep
Exit: (11) alter([], []) ? creep
Exit: (10) alter([cool], [cool]) ? creep
Exit: (9) alter([very, cool], [too, cool]) ? creep
Exit: (8) alter([is, very, cool], [is, too, cool]) ? creep
Exit: (7) alter([keith, is, very, cool], [he, is, too, cool]) ? creep
B = [he, is, too, cool] .

我看到打开了几个内存地址引用，就像在规则中遇到alter时一样，并递归配对为：

alter([is, very, cool], ???? tail of Z

看起来新Y将取Z的尾部值，但由于Z只是对内存中某个点的引用，这些变量在返回之前如何赋值？同样源于这种混淆的是，我无法清楚地表明变更谓词中尾部X中的值如何能够“建立”，从而保留变更谓词中的新值。。

Answer 1

你带来了很多程序性的想法（＆＃34;行李＆＃34;）来阅读这条痕迹。让我们尝试用Prolog的眼睛阅读它：

Call: (7) alter([keith, is, very, cool], _G2676) ? creep

Prolog只是在这里重申你的目标。您可以忽略生成的变量_G2676中的数字;它不是内存位置，生成这些变量名称的方法因实现和平台而异，Prolog中没有机制来读取任意内存位置，这些生成的变量数字对你来说几乎无法访问每一种感觉。它只是一个内部记账的东西。

你可能发出了这样的查询：

?- alter([keith, is, very, cool], B).

这样想。你问Prolog，＆＃34;证明alter([keith, is, very, cool], B)并告诉我B是什么。＆＃34;所以它会尝试去做。

Call: (8) change(keith, _G2756) ? creep

这里发生了什么？ Prolog查看了您的查询，发现您正在使用alter/2。它将alter/2的 head 替换为alter/2的 body 。快速Prolog解剖课：

alter([H|T], [X|Y]) :- change(H, X), alter(T, Y).
-------------------    --------------------------
   "the head"                  "the body"

Call: (8) change(keith, _G2756) ? creep

现在Prolog必须查看它的第一个change/2子句，并查找change(keith, he)。所以Prolog说，＆＃34;啊哈！ X = he＆＃34;然后打印：

Exit: (8) change(keith, he) ? creep

Prolog现在说，＆＃34;好吧，我只需要通过查看alter/2正文中的下一步来完成我在一秒钟前开始的查询，这是：

Call: (8) alter([is, very, cool], _G2757) ? creep

好吧，就像以前一样，Prolog现在要用alter/2的主体替换alter/2查询并尝试实现它，这意味着它现在必须证明：

Call: (9) change(is, _G2759) ? creep

这个稍微有点儿，因为change/2的第一个条款不匹配。 Prolog无法将keith与is统一起来，因此它会失败并转到第二个子句。它无法将is与very统一起来，因此会转到第三个子句并将is与自身统一起来：

Exit: (9) change(is, is) ? creep

这个过程重复，处理非常/太酷和冷却，然后Prolog用完列表成分，然后输入alter/2的基本情况：

Call: (11) alter([], _G2766) ? creep
Exit: (11) alter([], []) ? creep

如果您需要注意，您应该注意到带有匿名变量的查询行开始Call:表示Prolog正在更改问题，当Prolog回答问题时，该行以{开头{1}}。还有一些其他的东西可以开始告诉你关于Prolog的执行模型的其他事情：Exit:和Retry:。但是你没有在这里，因为你的查询实际上是第一次尝试。

从这里开始，你得到Fail:，因为一切都已成功统一，Prolog基本完成。但这就是＆＃34;建立＆＃34;正在发生：

Exit

这里发生的事情是Exit: (11) alter([], []) ? creep Exit: (10) alter([cool], [cool]) ? creep Exit: (9) alter([very, cool], [too, cool]) ? creep Exit: (8) alter([is, very, cool], [is, too, cool]) ? creep Exit: (7) alter([keith, is, very, cool], [he, is, too, cool]) ? creep被证明了，所以它返回到外部调用（注意那里的数字;它们告诉你关于调用堆栈），这意味着Prolog现在已经证明了alter([], [])为真，这意味着它已被证明alter([cool], [cool])是真的，等等。这只是尾递归的工作方式。最后，它输出您的查询成功：

alter([very, cool], [too, cool])

所以，就像你说的那样，这里真的没有打开内存地址。

看起来新的Y会取Z的尾部值，但由于Z只是对内存中某个点的引用，这些变量在返回之前如何赋值？

在＆＃34;正常＆＃34;在编程语言中，您可以使用某些值调用函数，并将一个值作为返回值返回。 Prolog不是一种普通的编程语言;你没有定义函数，你正在定义关系。关系比函数更少受约束：有时您的参数是输入，有时它们是输出。 Prolog中的变量不是＆＃34;对内存中斑点的引用。＆＃34;它们只是数据的名称;它们可以 ground 或 free ，具体取决于它们是否已被弄清楚。

Prolog中的每个评估步骤，Prolog都在搜索自由变量的绑定。这称为统一，是Prolog中的基本执行模型。当您发出B = [he, is, too, cool] .之类的查询时，您要求Prolog证明change(keith, X)为真，并为您提供值为X的值。 Prolog会看一下，然后回来change(keith, X)。但你也可以问它true, X = he，Prolog会查看它并说change(X, he)。这是使它成为一种关系而不是一种功能的一部分。你也可以说true, X = keith它会以change(X, Y)返回，而且多种结果是你知道你处理关系而不是函数的另一种方式。

所以在Prolog中，变量不是内存中的一个位置＆＃34;，它是名称和值之间的绑定，Prolog能够在评估的任何步骤建立绑定，而不仅仅是在计算中或计算过程中，但在成功计算的路上也是如此！

我敢打赌，如果你回顾一下你的书，你会发现它会详细介绍这一点。它是那里最好的Prolog书之一，它肯定会详细介绍这些东西。但我希望无论如何这有帮助！

Prolog：满足目标的可变实例化

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