Использование Prolog совместно с другими ЯП

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). 

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.      OMF имя предиката должно совпадать с именем функции.

2.      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).

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).

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.     

2.     

/* 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)