Использование Prolog совместно с другими ЯП
Работа из раздела: «
Программирование и комп-ры»
Использование Prolog совместно с другими ЯП.
Понятие Dll.
Вспомним процесс программирования в DOS. Преобразование исходного текста
в машинный код включал в себя 2 процесса: компиляцию и линковку. Во время
линковки в код программы помещались не только объявления функций и
процедур, но и их полный код.
В многозадачной среде подобный подход был бы весьма расточителен, так
как огромное количество функций, отвечающих за прорисовку элементов
пользовательского интерфейса, за обращение к системным ресурсам и т.п.
дублировались в каждой программе. В качестве решения возникшей проблемы
была предложена концепция динамической компоновки (см. рис. 1).
[pic]рис 1.
DLL (библиотека динамической связи) – файл, выступающий в качестве
коллективной библиотеки предикатов, которые могут быть использованы
одновременно в нескольких приложениях. Prolog способен генерировать DLL,
включать DLL статически и загружать динамически.
Вызов в программе на VP процедур и функций на других языках.
Прежде чем вызвать процедуры и функции на других языках их нужно
объявить как внешний предикат, упомянув, что он осуществляется на другом
языке. При этом необходимо знать количество и порядок входных параметров:
GLOBAL PREDICATES
procedure add(integer A, integer B, integer C) – (i,i,o) language pascal
Замечание: обратите внимание, что в VP явно указывается язык процедуры
Передача входных/выходных параметров и возвращение значений.
Размер входных параметров определен однозначно и зависит только от
объявленного типа. Выходной параметр – 32 битный указатель на область
памяти, где хранится выходное значение.
Следует отметить, что функции на Pascal не могут возвращать значения в
формате чисел с плавающей точкой, а функции C - структуры (но могут,
конечно, возвращать указатели на них).
Многочисленные декларации.
Предикат VP может иметь различные комбинации входных/выходных параметров,
и для каждой из них необходима отдельная процедура. Идентификаторы,
используемые в Prolog должны совпадать с идентификаторами в библиотеке +
суффикс _X, где X – целое число (порядковый номер процедуры, нумерация
начинается с 0). Если существует только один вариант, то суффикс
отсутствует. Рассмотрим пример:
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 равно 5”), nl,
change(5, Ch), write(Ch).
Модуль, связываемый с этой программой должен содержать процедуры:
subtraction_0 (int x, int y, int *z)
{*z=x-y;}
subtraction_1 (int x, int *y, int z)
{*y=x-z;}
subtraction_2 (int *x, int y, int z)
{*x=y-z;}
subtraction_3 (int x, int y, int z)
{if ((x-y)!=z)RUN_Fail();}
change(int a, int *b)
{*b=a;}
Примечание: если процедура написана на языке C, то параметры заносятся в
стек в обратном порядке (после возврата значений указатель автоматически
корректируется VP), в противном случае, параметры заносятся в стек в
нормальном порядке (см. таблицу 1).
Форматы объектных файлов в Win32.
Под Win32 используется 2 формата объектных файлов: OMF (объектно-
модульный формат – используется, например, Borland C++ ) и COFF (Общий
объектно-файловый формат, используется, например, Visual C++ ).
1. При использовании файла в формате OMF имя предиката должно совпадать с
именем функции.
2. При использовании файла в формате COFF, к имени предиката добавляется
знак подчеркивания, и после символа @ указывается количество байт,
добавленных в стек (например, если предикат name имеет 2 целых
аргумента, то он должен быть объявлен как _name@8 (см. таблицу 1)).
Установка указателя на стек.
Существует два способа установки указателя на стек: при объявлении
функции и при ее вызове. Так сложилось, что Pascal устанавливает указатель
при объявлении функции, а С – при вызове (см. таблицу 1).
| |Конвертируе| Порядок |Устанавливает |Необходимость|
| |т имена в |аргументов |указатель на |конвертироват|
| |верхний |прямой. |стек при |ь имена в |
| |регистр. | |объявлении. |формат COFF. |
|C |- |- |- | |
|pascal |+ |+ |+ | |
|stdcall | |+ |- |+ |
|syscall | |+ |+ |- |
Таблица 1: вызов модулей из VP.
Неавтоматическое обозначение внешних предикатов.
Идентификатор процедуры или функции в VP не обязательно должен совпадать
с идентификатором во внешнем модуле. В этом случае объявление такого
предиката имеет вид:
GLOBAL PREDICATES
add(integer, integer, integer) – (i,o) language c as “_myadd@12”
Эквивалентность типов.
Большинство простых типов переменных в VP имеют эквиваленты в других
языках программирования, однако размер резервируемой для них памяти может
не совпадать (см. таблицу 2).
|Тип переменной |Размер (Win32). |
|char, byte |1 байт |
|short, word |2 байт |
|long, dword |4 байт |
|unsigned, integer |4 байт |
|Real |8 байт |
|Ref |4 байт |
Таблица 2: размер переменных в VP.
Обработка списков.
Ниже приведен пример программы, преобразующей список в массив, и затем
вновь возвращающей данные в список.
Программа ListToArray на языке С преобразует список целых чисел в
массив, записывает в стек элементы массива и возвращает количество
элементов (массив и количество элементов передаются в программу как
параметры).
Преобразование списка проходит в 2 этапа:
1. Просматривается список и находится количество элементов в нем.
2. Целые числа из списка заносятся в массив, состоящий из известного
количества элементов.
/* 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;
/* количество элементов в списке */
i = 0;
while ( List->Functor == listfno ) {
i++;
List = List->Next;
}
len = i;
Array = MEM_AllocGStack(i*sizeof(int));
ArrP = Array;
/* перемещение элементов списка в массив */
List = SaveList;
while ( i != 0 ) {
*ArrP++ = List->Value;
List = List->Next;
i--;
}
*ResultArray = Array;
return(len);
}
void ArrayToList(register int *ArrP,register int n,
register INTLIST **ListPP)
{
while ( n != 0 ) {
*ListPP = MEM_AllocGStack(sizeof(INTLIST));
(*ListPP)->Functor = listfno;
(*ListPP)->Value = *ArrP++;
ListPP = &(*ListPP)->Next;
n--;
}
*ListPP = MEM_AllocGStack(sizeof((*ListPP)->Functor));
/* конец списка */
(*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 < len; i++)
++*ArrP++;
ArrayToList(Array,len,OutList);
}
Вызов предикатов VP.
VP способен не только вызывать предикаты, но и предоставлять их другим
программам. Ниже приведен пример вызова предиката prowin_msg из программы
на 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
pechenkin@pochtamt.ru
www.cs.vsu.ru/~pechenkin
