Реферат: Использование Prolog совместно с другими ЯП
Использование Prolog совместно с другимиЯП.
Понятие Dll.
Вспомним процесс программирования в DOS. Преобразование исходного текста в машинный код включал всебя 2 процесса: компиляцию и линковку. Во время линковки в код программыпомещались не только объявления функций и процедур, но и их полный код.
В многозадачной среде подобный подход был бы весьма расточителен, таккак огромное количество функций, отвечающих за прорисовку элементовпользовательского интерфейса, за обращение к системным ресурсам и т.п.дублировались в каждой программе. В качестве решения возникшей проблемы былапредложена концепция динамической компоновки (см. рис. 1).
<img src="/cache/referats/13868/image001.gif" v:shapes="_x0000_i1025">рис 1.
DLL (библиотекадинамической связи) – файл, выступающий в качестве коллективной библиотекипредикатов, которые могут быть использованы одновременно в несколькихприложениях. Prologспособен генерировать DLL,включать DLL статическии загружать динамически.
Вызов в программе на VP процедур и функций на других языках.
Прежде чемвызвать процедуры и функции на других языках их нужно объявить как внешнийпредикат, упомянув, что он осуществляется на другом языке. При этом необходимознать количество и порядок входных параметров:
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US">GLOBAL PREDICATES
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US"> procedure add(integer A, integer B, integerC) – (i,i,o) language pascal
Замечание:обратите внимание, что в VPявно указывается язык процедуры
Передачавходных/выходных параметров и возвращение значений.
Размер входныхпараметров определен однозначно и зависит только от объявленного типа. Выходнойпараметр – 32 битный указатель на область памяти, где хранится выходноезначение.
Следует отметить,что функции на Pascalне могут возвращать значения в формате чисел с плавающей точкой, а функции C — структуры (но могут,конечно, возвращать указатели на них).
Многочисленныедекларации.
Предикат VP может иметь различныекомбинации входных/выходных параметров, и для каждой из них необходимаотдельная процедура. Идентификаторы, используемые в Prolog должны совпадать сидентификаторами в библиотеке + суффикс _X, где X– целое число (порядковый номер процедуры, нумерация начинается с 0). Еслисуществует только один вариант, то суффикс отсутствует. Рассмотрим пример:
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US">GLOBALPREDICATES
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US"> subtraction(integer, integer, integer) –(i,i,o), (i,o,i), (o,i,i), (i,i,i) language C
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US"> change(integer, integer) – (i,o) languageC
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US"> GOAL
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US"> subtraction(2,2,X), write(“2-2=”,X), nl,
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US"> subtraction(2,Y,5), write(“2-5=”,Y), nl,
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US"> subtraction(Z,5,4), write(“5-4=”,X), nl,
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US"> subtraction(2,2,5), write(“2-2
<span Courier New"">равно<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US"> 5”), nl,<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US"> change(5, Ch), write(Ch).
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US">
Модуль, связываемый сэтой программой должен содержать процедуры:
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US">subtraction_0 (int x, int y, int *z)
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US"> {*z=x-y;}
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US">subtraction_1(int x, int *y, int z)
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US"> {*y=x-z;}
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US"> subtraction_2 (int *x, int y, int z)
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US"> {*x=y-z;}
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US">subtraction_3(int x, int y, int z)
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US"> {if ((x-y)!=z)RUN_Fail();}
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US"> change(int a, int *b)
<span Courier New""> {*
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US">b<span Courier New"">=<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US">a<span Courier New"">;}Примечание:если процедура написана на языке C, то параметры заносятся в стек в обратном порядке (после возвратазначений указатель автоматически корректируется VP), в противном случае, параметрызаносятся в стек в нормальном порядке (см. таблицу 1).
Форматы объектныхфайлов в Win32.
Под Win32 используется 2 форматаобъектных файлов: OMF(объектно-модульный формат – используется, например, BorlandC++ ) и COFF (Общий объектно-файловый формат,используется, например, VisualC++).
1.<span Times New Roman"">
OMF имя предиката должно совпадать сименем функции.2.<span Times New Roman"">
COFF, к имени предиката добавляется знакподчеркивания, и после символа @ указывается количество байт, добавленных встек (например, если предикат <span Courier New"; mso-ansi-language:EN-US">name<span Courier New"">имеет 2 целых аргумента, то он должен быть объявлен как <span Courier New"">_<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US">name<span Courier New"">@8 (см. таблицу 1)).Установка указателяна стек.
Существует дваспособа установки указателя на стек: при объявлении функции и при ее вызове.Так сложилось, что Pascalустанавливает указатель при объявлении функции, а С – при вызове (см. таблицу1).
Конвертирует имена в верхний регистр.
Порядок аргументов прямой.
Устанавливает указатель на стек при объявлении.
Необходимость конвертировать имена в формат COFF.
C
-
-
-
pascal
+
+
+
stdcall
+
-
+
syscall
+
+
-
<span Courier New"; mso-ansi-language:EN-US">
Таблица 1: вызовмодулей из VP.
Неавтоматическое обозначение внешних предикатов.
Идентификатор процедуры или функции в VP не обязательно должен совпадать с идентификатором во внешнеммодуле. В этом случае объявление такогопредиката имеет вид:
<span Courier New";mso-ansi-language:EN-US"> GLOBAL PREDICATES
<span Courier New"; mso-ansi-language:EN-US"> add(integer,integer, integer) – (i,o) language c as “_myadd@12”
<span Courier New"; mso-ansi-language:EN-US">
<span Times New Roman",«serif»">Эквивалентность типов.Большинство простых типов переменных в VP имеют эквиваленты в других языкахпрограммирования, 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: размерпеременных в VP.
Обработка списков.
Ниже приведен пример программы, преобразующей список в массив, и затемвновь возвращающей данные в список.
Программа ListToArrayна языке С преобразует список целых чисел в массив, записывает в стек элементымассива и возвращает количество элементов (массив и количество элементовпередаются в программу как параметры).
Преобразование списка проходит в 2 этапа:
1.<span Times New Roman"">
2.<span Times New Roman"">
<span Courier New"">/* Program lstar_p.pro */
<span Courier New"">project «lstar»
<span Courier New"">global domains
<span Courier New"">ilist = integer*
<span Courier New"">global predicates
<span Courier New"">inclist(ilist,ilist) — (i,o) language c
<span Courier New"">goal
<span Courier New"">inclist([1,2,3,4,5,6,7],L), write(L).
<span Courier New"">
<span Courier New"">/* Program lstar_c.c */
<span Courier New"">#definelistfno 1
<span Courier New"">#definenilfno 2
<span Courier New"">typedef unsigned char BYTE;
<span Courier New"">void *MEM_AllocGStack(unsigned);
<span Courier New"">typedef structilist {
<span Courier New"">BYTE Functor;
<span Courier New"">int Value;
<span Courier New"">struct ilist *Next;
<span Courier New"">} INTLIST;
<span Courier New"">intListToArray(INTLIST *List,int **ResultArray)
<span Courier New"">{
<span Courier New"">INTLIST *SaveList = List;
<span Courier New"">int *Array, len;
<span Courier New"">register int *ArrP;
<span Courier New"">register int i;
<span Courier New"; mso-ansi-language:RU">/* количество элементов в списке */
<span Courier New"">i = 0;
<span Courier New"">while ( List->Functor == listfno ) {
<span Courier New""> i++;
<span Courier New""> List = List->Next;
<span Courier New"">}
<span Courier New"">len = i;
<span Courier New"">Array =MEM_AllocGStack(i*sizeof(int));
<span Courier New"">ArrP = Array;
<span Courier New"; mso-ansi-language:RU">/* перемещение элементов списка в массив */
<span Courier New"">List = SaveList;
<span Courier New"">while ( i != 0 ){
<span Courier New""> *ArrP++ = List->Value;
<span Courier New""> List = List->Next;
<span Courier New""> i--;
<span Courier New"">}
<span Courier New"">*ResultArray = Array;
<span Courier New"">return(len);
<span Courier New"">}
<span Courier New"">voidArrayToList(register int *ArrP,register int n,
register INTLIST **ListPP)
<span Courier New"">{
<span Courier New"">while ( n != 0 ) {
<span Courier New""> *ListPP =MEM_AllocGStack(sizeof(INTLIST));
<span Courier New""> (*ListPP)->Functor =listfno;
<span Courier New""> (*ListPP)->Value =*ArrP++;
<span Courier New""> ListPP =&(*ListPP)->Next;
<span Courier New""> n--;
<span Courier New"">}
<span Courier New"">*ListPP = MEM_AllocGStack(sizeof((*ListPP)->Functor));
/*
<span Courier New"">(*ListPP)->Functor = nilfno;
<span Courier New"">}
<span Courier New"">voidinclist(INTLIST *InList,INTLIST **OutList)
<span Courier New"">{
<span Courier New"">register int *ArrP, i, len;
<span Courier New"">int *Array;
<span Courier New"">len = ListToArray(InList,&Array);
<span Courier New"">ArrP = Array;
<span Courier New"">for ( i = 0; i < len; i++)
<span Courier New""> ++*ArrP++;
<span Courier New"">ArrayToList(Array,len,OutList);
<span Courier New"">}
Вызов предикатов VP.
VP способен нетолько вызывать предикаты, но и предоставлять их другим программам. Нижеприведен пример вызова предиката <span Courier New"">prowin_msg
из программы на С:<span Courier New";mso-ansi-language:RU">
<span Courier New"">/* Programhello_p.pro */<span Courier New"">global predicates
<span Courier New"">charprowin_msg(string) — (i) language c
<span Courier New"">hello_c — language c
<span Courier New"">clauses
<span Courier New"">prowin_msg(S,C):-
<span Courier New"">write(S," (press any key)"), readchar(C).
<span Courier New"">goal
<span Courier New"">prowin_msg(«Hello from PDC Prolog»),
hello_c.
<span Courier New"">/* Program hello_c.c */
<span Courier New"">char prowin_msg(char *);
<span Courier New"">void hello_c()
<span Courier New"">{
<span Courier New""> while ( prowin_msg(«Hellofrom C (press 'C')») != 'C' )
<span Courier New""> ;
<span Courier New"; mso-ansi-language:EN-US">}
2003 Pechenkin
pechenkin@pochtamt.ru
www.cs.vsu.ru/~pechenkin