Question

我已经熟悉了功能编程;我对Haskell和PLT Scheme很熟悉（虽然不精通）。我已经使用PLT Scheme为玩具语言建立了很少的解释器（引用PLAI） - 我用命令式语言做得更好。

有没有人可以指导我使用Prolog创建一个我选择的玩具语言的小型解释器？

Answer 1

我主要使用swi-prolog，所以我说的大部分内容与swi-prolog相关。但是，其他prolog实现可能有类似的谓词/库（可能有一些不同的名称），因此您可以搜索他们的手册并找到它们。另外，我正在prolog中编写一个编译器而不是一个解释器，所以也许某些部分与解释器无关。

SWI-Prolog's documentation site非常适合查找内容：使用搜索框查找任何谓词或执行典型搜索。有很多库，但您可能希望自己实现一些东西以获得经验。你最终可能会重新发明轮子但它会很有用。

“Prolog的艺术”一书（Sterling，Shapiro）有一章致力于在prolog中构建编译器（这也是prolog的一本好书）。

也许有些工具相当于lex / bison for prolog;我从未真正搜索过 Imho，lexer在简单的序言中很容易;当然，它将主要基于模式匹配。

对于解析器，我建议使用DCG：明确的子句语法：swi-prolog doc，google了解更多详情。
问题是你必须解析整个文件（或者至少我没有办法解决它）。顺便说一下，词法分析器也可以用DCG完成，但我不认为它真的更好。

如果您选择使用中间代码，则可以从解析器中轻松生成抽象语法树（您也可以在解析过程中评估很多内容）。
关于语义检查：在我的玩具语言编译器中，我在解析过程中进行大部分语义检查（范围相关，函数调用），其余部分在单独的步骤中进行。这有点凌乱

其他有用的东西：检查assert / 1，全局变量，meta predicates (maplist/[2-6]).
不是纯粹的prolog，你可能会通过滥用它们来使你的代码过于强制（然后你可能会有一些非常讨厌的副作用）

对于符号表（如果需要），您可以使用assert / 1添加谓词：swi-prolog使用动态哈希表进行动态谓词。警告：动态谓词比静态慢，因此，当您完成表并且不会进行任何更改时，请使用compile_predicates / 1使它们成为静态。例如，当我完成解析时，我的ST准备好了，所以我编译它。 ST的另一个解决方案是使用association lists。它们用AVL树实现，因此成本为O（log（N））。

Answer 2

马库斯·特里斯卡（Markus Triska）（他的主页here）显示了一些可能让您感兴趣的事情：例如toy LISP，或meta interpreters的一些难题。

Answer 3

我在Prolog中为函数式编程语言编写了一个简单的解释器。此处显示完整实现，并提供了其用法示例：

:- initialization(main).
:- set_prolog_flag('double_quotes','chars').

main :- functional_syntax((
            writeln(factorial(3)+factorial(4)),
            Concatenated_string = "hello" + " " + "world",
            writeln(Concatenated_string),
            writeln(length(Concatenated_string)),
            writeln(type(Concatenated_string)),
            writeln(nth0(0,Concatenated_string)),
            writeln(msort([1,3,2,15,-1]))
        ),true).

factorial(N,Output) :-
    functional_syntax((
        (N=1 -> Output = 1);
        Output = N*factorial(N-1)
    )).

type(A,B) :-
    functional_syntax(A,A1),
    (number(A),B='number';
    is_list(A),B='list';
    atom(A),B='atom').

functional_syntax(A) :- functional_syntax(A,true).
functional_syntax(A,A) :- number(A);var(A);atom(A).
functional_syntax(not(X),Output) :-
    functional_syntax((X = false),Output).
functional_syntax(writeln(A),true) :-
    functional_syntax(A,A1),writeln(A1).
functional_syntax(A+B,C) :-
    functional_syntax([A,B],[A1,B1]),
    ((number(A1),number(B1)) ->
        C is A1+B1;
    (is_list(A1),is_list(B1)) ->
        append(A1,B1,C)).
functional_syntax(A-B,C) :-
    functional_syntax([A,B],[A1,B1]),C is A1-B1.
functional_syntax(A*B,C) :-
    functional_syntax([A,B],[A1,B1]),C is A1*B1.
functional_syntax(A/B,C) :-
    functional_syntax([A,B],[A1,B1]),C is A1/B1.
functional_syntax(A=B,Result) :-
    functional_syntax(B,B1),
    (A=B1,Result=true;dif(A,B1),Result=false).
functional_syntax(A->B,Result) :-
    (functional_syntax(A,A1),A1=true) -> (functional_syntax(B,B1),Result=true,B1=true);
    Result=false.
functional_syntax([],[]).
functional_syntax([A|B],[A1|B1]) :-
    functional_syntax(A,A1),functional_syntax(B,B1).
functional_syntax((A,B),Result) :-
    functional_syntax([A,B],[A1,B1]),
    (A1,B1,Result=true;([A1,B1]=[true,false];[A1,B1]=[false,true]),Result=false).
functional_syntax((A;B),Result) :-
    (functional_syntax(A,A1),call(A1);
    functional_syntax(B,B1),call(B1)) -> (Result = true);
    (functional_syntax(A,A1),A1=false,Result=false).
functional_syntax(Input,Output1) :-
    not(number(Input)),
    Input =.. [Name|Params],
    \+member(Name,['=','->',not,'[|]',',',';',+,-,*,/]),
    length(Params,Params_length),
    Params_length > 0,
    functional_syntax(Params,Params1),
    append([Name|Params1],[Output1],Input0),
    Input1 =.. Input0,
    call(Input1).

同样，可以在Prolog中编写interpreters for imperative programming languages。

基于Prolog的翻译

3 个答案: