Руководство к пользованию TURBO PROLOG

- рисует "перо" или нет (т.е. активизировано ли оно);

- цвет пера.

Стандартный предикат pendown (перо_вниз) активизирует пе-

ро, а стандартный предикат penup (перо_вверх) приводит его в

пассивное состояние. Сразу же после вызова предиката graphics

перо активизировано. Цвет следа, который остается от пера,

определяется единственным параметром предиката pencolor

(цвет_пера), причем значения параметра соответствуют цветам,

указанным в таблице 7-1.

Движение черепахи управляется четырьмя стандартными пре-

дикатами: forward (вперед), back (назад), right (вправо) и

left (влево). Так, например, предикат

forvard(Step)

показывает, насколько шагов должна переместиться черепаха из

текущей позиции по установленному к данному моменту направле-

нию (величина шага зависит от выбранного режима графики). Ес-

ли перемещение приводит к выходу за пределы экрана, то преди-

кат вырабатывает ложь; всего существует 32000 шагов по гори-

зонтали и 32000 шагов по вертикали. Текущая позиция черепахи

изменяется только тогда, когда рассматриваемый предикат выра-

батывает истину.

Предикат

back(Step)

является противоположным по отношению к предыдущему: back (Х)

эквивалентно forward (- Х).

Чтобы повернуть черепаху вправо, используется предикат

right(Angle)

Если переменная Anyle (угол) связана, то черепаха повернет

вправо на указанный угол, причем считается, что угол измеря-

ется в градусах. Если эта переменная к моменту вызова преди-

ката свободна, то она связывается с текущим направлением дви-

жения черепахи.

Предикат

left(Angle)

выполняет аналогичные действия для поворотов влево.

Таким образом, следующая последовательность предикатов

нарисует на экране треугольник, причем в конце черепаха ока-

жется повернутой в своем первоначальном направлении.

pendown

forward(5000),right(120),

forward(5000),right(120).

В программе 35 подобным образом рисуется звезда.

/* Программа 35 */

goal

graph(2,1,0),

forward(5000),right(144),forward(5000),right(144),

forward(5000),right(144),forward(5000).

Приведем еще несколько примеров того, что можно делать,

пользуясь графикой с черепахой. Программы 36 и 37 рисуют спи-

рали, программа 38 рисует узор, а программа 39 - окружность.

/* Программа 36 */

predicates

polyspiral(integer)

goal

graphics(2,1,0),polyspiral(5000).

clauses

polyspiral(X):-

forward(X),right(62),Y=X+100,polyspiral(Y).

/* Программа 37 */

predicates

inspiral(integer)

goal

graphics(2,1,0),inspiral(10).

clauses

inspiral(X):-

forward(5000),right(X),Y=X+1,inspiral(Y).

/* Программа 38 */

predicates

square(integer)

fillsquare(integer)

goal

graphics(2,1,0),fillsquare(5000).

clauses

square(X):-

forward(X),right(90),forward(X),right(90),

forward(X),right(90),forward(X),right(90).

fillsquare(X):-X>10000,!.

fillsquare(X):-square(X),Y=X+5000,fillsquare(Y).

/* Программа 39 */

predicates circle

goal circle.

clauses circle:-forward(1000),right(1),circle.

Как показывает программа 40, графикой Турбо Пролога можно

пользоваться внутри окон. Здесь рисуется окно, после чего в

пяти различных позициях повторяется эффект "светлого пятна"

(несколько линий, выходящих из фиксированной точки и ведущих

в 15 других точек). Затем рисуется окно, частично перекрываю-

щее первое, а потом появляются еще пять "светлых пятен". И,

наконец, строится окно с текстом, в котором пользователя

приглашают нажать на пробел. Всякий раз, когда пользователь

нажимает на пробел, одно из окон уничтожается, а приглашение

появляется вновь.

Обратите внимание, что текстовыми средствами и средствами

графики можно пользоваться одновременно, причем это можно де-

лать как внутри окна, так и на полном экране.

/* Программа 40 */

domains

list=integer*

predicates

spotlight(integer,integer,integer)

xy(list)

undo

goal

graphics(2,1,0),

makewindow(1,7,7,"First",1,1,16,70),

xy([0,0,0,9000,3000,26500,20100,24400,20100,1000]),

makewindow(2,7,7,"Second",10,20,14,60),

xy([0,1000,0,9000,0,20000,15000,1000]),

makewindow(3,7,7,"Text",15,0,6,35),

write("This could be any text writlen by any"),nl,

write("of the Turbo Prolog writing predicates"),

undo,undo,undo.

clauses

xy([X,Y|Rest]):-

spotlight(15,X,Y),!,xy(Rest).

xy(_).

spotlight(0,_,_):-!.

spotlight(N,R,C):-

X=N*1200,line(,C,9000,X,1),N1=N-1,

spotlight(N1,R,C).

undo:-

write("\n\nPress the space bar"),

readchar(_),removewindow.

Давайте послушаем Турбо Пролог

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

В Турбо Прологе есть два стандартных предиката, предназ-

наченных для воспроизведения звуков. Самый простой из них

имеет вид

beep

и приводит к появлению машинного телеметрического сигнала.

Другой предикат может использоваться при создании более об-

разных звуков и имеет следующий вид:

sound(Duration,Frequency)

При этом воспроизводится нота с заданной частотой (Freguency)

и длительностью (Duration), измеряемой в сотых долях секунды.

Пользуясь предикатом sound (звук), мы можем превратить нашу

ЭВМ в миниатюрное фортепьяно, задавая частоты для различных

нот. Именно это и делается в программе 41. Там используются

частоты, указанные в таблице 8-4, а также клавиши

W E T Y U

A S D F G H J K

которые имитируют обычное расположение клавиш на фортепьяно.

Например, нажатие клавиш ASDFGHJK (в указанном порядке) при-

ведет к воспроизведению до-мажорной гаммы. Клавиши, не нахо-

дящиеся на нашей вымышленной клавиатуре фортепьяно, приводят

к появлению писка на высокой частоте, что объясняется наличи-

ем предложения

tone(_,5000).

Выполнение программы прерывается только путем нажатия клавиш

Ctrl+Break

/* Программа 41 */

predicates

piano

tone(char,integer)

goal

piano.

clauses

piano:-

readchar(Note),tone(Note,req),sound(5,freq),piano.

tone('a',131). tone('w',139). tone('s',147).

tone('e',156). tone('f',175). tone('t',185).

tone('g',196). tone('y',208). tone('h',220).

tone('u',233). tone('j',247). tone('k',262).

tone(_,5000).

/* все остальные клавиши пищат */

Программа 42 воспроизводит детскую песенку "Джек и

Джилл". При этом музыкальная гамма пробегается вверх и вниз.

/* Программа 42 */

domains

directions=up;down

predicates

jack_and_jill(directions,integer)

goal

jack_and_jill(up,500).

clauses

jack_and_jill(up,F):_

F<5000,!,sound(1,F),F1=F+200,jack_and_jill(up,F1).

jack_and_jill(up,F):-

jack_and_jill(down,F).

jack_and_jill(down,F):-

F>500,!,sound(1,F),F1=F-200,jack_and_jill(down,F1).

jack_and_jill(down,F):-

jack_and_jill(up,F).

Таблица 8-4

ЭВМ в роли фортепьяно

-------------------------------------------------------------

Нота Частота Символ на клавишной панели

-------------------------------------------------------------

до (низкое) 131 A

до-диез 139 W

ре 147 S

ре-диез 156 E

ми 165 D

фа 175 F

фа-диез 185 T

соль 196 G

соль-диез 208 Y

ля 220 H

ля-диез 233 U

си 247 J

до (среднее) 262 K

--------------------------------------------------------------

9. ЗАНЯТИЕ 7:

ФАЙЛЫ И СТРОКИ

Турбо Пролог чрезвычайно богат средствами обработки фай-

лов и строк. Вместо того, чтобы приводить длинный список

стандартных предикатов, который может отпугнуть при первом

прочтении, стандартные предикаты в этой главе разбиваются по

родственным семействам. После описания каждого семейства при-

водится несколько примеров программ, которые иллюстрируют ис-

пользование предикатов из этого семейства. Полный список, со-

держащий классификацию стандартных предикатов (в алфавитном

порядке), можно найти в главе 12.

Эта глава завершается описанием очень важного стандартно-

го предиката findall (который используется, чтобы сформиро-

вать список из значений переменной, удовлетворяющих некоторо-

му заданному предложению), а также генератора случайных чисел

random.

Файловая система Турбо Пролога

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

В этом разделе мы познакомимся с файловой системой Турбо

Пролога и со стандартными предикатами чтения и записи, кото-

рые относятся к файлам. Стандартные предикаты для чтения и

записи элегантны и эффективны. Например, с помощью всего лишь

одной команды выходные данные можно вывести на файл, а не

изображать их на экране.

На самом деле, в Турбо Прологе используются текущее уст-

ройство чтения, откуда читаются входные данные, и текущее ус-

тройство записи, куда поступают выходные данные. Обычно теку-

щим устройством чтения является клавишная панель, а текущим

устройством записи - экран, но вы можете пользоваться и дру-

гими устройствами. Например, входные данные могут считываться

с файла, который хранится во внешней среде (возможно, на дис-

ке), а выходные данные могут поступать на принтер. Более то-

го, текущие устройства для входных и выходных данных могут

быть переопределены в процессе выполнения программы.

В программах на Турбо Прологе обработка чтения и записи

проводится идентично и не зависит от устройств, используемых

для чтения и для записи.

Чтобы осуществить доступ к файлу, его прежде всего надо

открыть. Файл может быть открыт по четырем причинам:

- для чтения;

- для записи;

- для присоединения к этому файлу;

- для модификации.

Файл, открытый по любой причине, за исключением чтения,

по окончании работы должен быть закрыт.В противном случае все

изменения, сделанные в файле, будут потеряны. Можно одновре-

менно открыть несколько файлов, причем направления, по кото-

рым перемещаются входные и выходные данные, можно быстро ме-

нять, выбирая между открытыми файлами. В противоположность

этому, операции открытия и закрытия файла требуют больше вре-

мени, чем изменение направления движения данных с одного фай-

ла на другой.

Когда файл открывается, Турбо Пролог связывает его симво-

лическое имя с фактическим именем этого файла, используемым в

ДОС. Символическое имя используется в Турбо Прологе при изме-

нении направления движения входных или выходных данных. Сим-

волические имена файлов должны начинаться с маленькой буквы и

присутствовать в декларации файлового домена:

file = file1 ; sourse ; auxiliary

Во всякой программе можно пользоваться только одним фай-

ловым доменом, причем четыре символьных имени

printer

screen

keyboard

com1

автоматически определяются в этом домене заранее и не должны

появляться в декларации файлов. Имя printer (принтер) отно-

сится к параллельному порту принтера, а имя com1 - к порту

последовательного взаимодействия.

Ниже перечислены стандартные предикаты для открытия и

закрытия файлов.

openread(SymbolicFileName,DosFileName)

Файл DosFileName(имя_файла_в_ДОС) открывается для чтения.

В дальнейшем к этому файлу обращаются с помощью символическо-

го имени SymbolicFileName (символическое_имя_файла). Если

имя файла в ДОС недопустимо,то выводится сообщение об ошибке.

openwrite(SymbolicFileName,DosFileName)

Файл DosFileName открывается для записи. Если такой

файл уже существует, то он уничтожается. В противном случае

файл создается, а в надлежащий каталог ДОС добавляется соот-

ветствующий элемент.

openappend(SymbolicFileName,DosFileName)

Файл DosFileName открывается для присоединения. Если

такой файл не обнаружен, то выдается сообщение об ошибке, а

выполнение приостанавливается.

openmodify(SymbolicFileName,DosFileName)

Файл DosFileName открывается как для чтения, так и

для записи. Предикат openmodify (открыть_для_модификации)

можно использовать в сочетании со стандартным предикатом

filepos (см.стр.110), что позволяет вносить изменения в файл

произвольного доступа.

closefile(SymbolicFileName)

Указанный файл закрывается. Этот предикат вырабатывает

истину, если даже файл не был открыт.

readdevice(SymbolicFileName)

Переназначает текущее устройство чтения при условии, что

переменная SymbolicFileName связана, а файл уже открыт

для чтения. Если же переменная свободна, то вызов предиката

свяжет ее с именем текущего активного устройства чтения.

writedevice(SymbolicFileName)

Переназначает текущее устройство записи при условии, что

указанный файл был открыт или для записи, или для присоедине-

ния.

Рассмотрим один пример. В следующей ниже последователь-

ности предикатов файл MYDATA.FIL открывается для записи, и на

этот файл посылаются все выходные данные, получающиеся в ре-

зультате выполнения предложений между двумя предикатами

writedevice (устройство_записи). В следующем фрагменте ука-

занному файлу присваивается символическое имя destination

(получатель), и оно появляется в декларации domains файлового

домена:

domains

file = destination

goal

openwrite(destination,"mydata.fil"),

writedevice(destination),

.

writedevice(Screen),

Еще один пример связан со следующей последовательностью

предикатов, где изменяется направление движения выходных дан-

ных, и все такие данные, получающиеся в результате выполнения

предложений между двумя предикатами writedevice, посылаются

на принтер. (Принтер не нуждается в том, чтобы его "открыва-

ли", поскольку это находится в ведении системы. Предостереже-

ние: если принтер не присоединялся, то, встретив при выполне-

нии такую последовательность предикатов, система "зависнет";

чтобы дать возможность Турбо Прологу вернуть управление, мож-

но воспользоваться клавишами Ctrl+Break.)

writedevice(printer),

.

writedevice(screen),

Отметим, что устройство com1 также открывается автоматически.

Если на вашей ЭВМ нет последовательных карт, то использование

этого устройства в предикатах writedevice или readdevice при-

ведет к ошибке периода прогона.

В программе 43 мы воспользовались некоторыми стандартными

предикатами чтения и записи, чтобы построить программу, ко-

торая запоминает символы, набиваемые на клавишной панели, в

файле TRYFILE.ONE, расположенном на текущем стандартном диске

системы ДОС. Набиваемые символы не воспроизводятся на экране

дисплея; для вас будет неплохим упражнением изменить програм-

му так, чтобы набиваемые символы воспроизводились. Указанный

файл закрывается при нажатии клавиши .

Во время ввода текста каждый код КОИ-8, соответствующий

возврату каретки и поступающий с клавишной панели, передается

в файл как два кода КОИ-8, отвечающие возврату каретки и сме-

щению строки. Это объясняется тем, что команда DOC TYPE (пе-

чать) требует присутствия обоих символов, что необходимо для

получения правильного листинга,отражающего содержимое файла.

/* Программа 43 */

domains

file = myfile

predicates

start

readin(char)

clauses

start:-

openwrite(myfile,"tryfile.one"),

writedevice(myfile),

readchar(X),

readin(X),

closefile(myfile),

writedevice(screen),

write("Your input has been transferred a file").

readin('/'):-!.

readin('\13'):-!,write("\13\10"),readchar(X),readin(X).

readin(X):-write(X),readchar(Y),readin(Y).

Позицией файла, где осуществляется чтение или запись,

можно управлять с помощью предиката filepos (позиция_файла),

который имеет следующий вид:

filepos(SymbolicFileName,FilePosition,Mode)

Этот предикат может изменять позицию чтения или записи для

файла с именем SymbolicFileName , который был открыт

с помощью предиката openmodify. С другой стороны, предикат

filepos может возвращать текущую позицию файла, если при вы-

зове предиката переменная FilePosition (позиция_файла) сво-

бодна, а переменная Mode (режим) связана с числом 0. Перемен-

ная FilePosition имеет вещественное значение (дробная часть

игнорируется), а переменная Mode - целое. Это целое значение

показывает, каким образом следует интерпретировать значение

переменной FilePosition, как это показано в таблице 9-1.

Таблица 9-1

Режим и позиция файла

_____________________________________________________________

Режим Позиция файла

_____________________________________________________________

0 Относительно начала файла

1 Относительно текущей позиции

2 Относительно конца файла, т.е. конец фай-

ла воспринимается как позиция 0

_____________________________________________________________

Таким образом, последовательность предикатов

Text="A text to be writeln in the file",

openmodify(myfile,"some.fil"),

writedevice(myfile),

filepos(myfile,100,0),

write(Text).

приведет к тому, что значение переменной Text (текст) будет

записано на файл, начиная с позиции 100 (относительно начала

файла).

С помощью предиката filepos содержимое файла можно прове-

рить, последовательно анализируя каждую позицию, и это именно

то, что позволяет вам делать программа 44. Программа запраши-

вает имя файла, а затем выводит на экран содержимое его пози-

ций по мере того, как номера этих позиций вводятся с клавиш-

ной панели.

/* Программа 44 */

domains

file = input

predicates

start

inspect_positions

goal

start.

clauses

start:-

write("Whict file do you want to work with ?"),

readln(FileName),

openread(input,FileName),

inspect_positions.

inspect_positions:-

readdevice(keyboard),nl,write("Position No?"),

readreal(X)<

readdevice(input),filepos(input,X,0),readchar(Y),

write(Y),inspect_positions.

В том же духе программа 45 сбрасывает содержимое файла на

экран дисплея, используя (десятичные) коды КОИ-8. Здесь ис-

пользуется предикат cof (конец_файла), который имеет следую-

щий вид:

eof(SymbolicFileName)

Этот предикат может проверить, совпадает ли позиция файла во

время операции чтения с концом файла. Если да, то предикат

вырабатывает истину, в противном случае - ложь.

/* Программа 45 */

domains

file = input

predicates

start

print_contents

goal

start.

clauses

start:-

write("Whict file do you want to work with ?"),

readln(FileName),

openread(input,FileName),

readdevice(input),

print_contents.

print_contents:-

not(eof(input)),readchar(Y),char_int(Y,T),

write(T," "),print_contents.

print_contents:-

nl,readdevice(keyboard),

write("\nPlease press the space bar"),readchar(_).

Ниже перечисляются остальные стандартные предикаты, ис-

пользуемые при обработке файлов.

flush(SymbolicFileName)

Выполняется немедленная запись содержимого внутреннего

буфера на файл с указанным именем. Предикат flush (сброс)

оказывается полезен тогда, когда выходные данные направлены в

последовательный порт и может возникнуть необходимость пос-

лать данные в этот порт до окончательного заполнения буфера.

Во время обычных операций над дисковыми файлами буфер сбрасы-

вается автоматически.

existfile(DosFileName)

Этот предикат вырабатывает истину, если имя при-

сутствует в каталоге ДОС на текущем стандартном дисковом на-

копителе. Предикат вырабатывает ложь, если имя либо отсутст-

вует в указанном каталоге, либо является недопустимым именем

файла или содержит козырные символы, например Такую по-

следовательность предикатов, как

open(File,Name):-

existfile(Name),!,openread(File,Name).

open(_,Name):-

write("Error: the file ",Name," is not found").

можно использовать, чтобы при попытке открыть файл предвари-

тельно проверить, что он существует.

deletefile(DosFileName)

Файл DosFileName уничтожается. Предикат deleteFile (уни-

чтожить файл) всегда вырабатывает истину, если указанное имя

файла является именем файла, допустимым в ДОС. В противном

случае будет зафиксирована ошибка периода прогона.

renamefile(OldDosFileName,NewDosFileName)

Файл OldDosFileName (старое_имя_файла_в_ДОС) изменяет

свое имя на имя NewDosFileName (новое_имя_файла_в_ДОС) при

условии, что файл с новым именем пока не существует, а оба

имени являются допустимыми именами файлов. В противном случае

предикат вырабатывает ложь.

Обработка строк

~~~~~~~~~~~~~~~

Предикаты, описываемые в этом разделе, используются для

раздробления строк и объединения их элементов либо в список

отдельных литер, либо в список соответствующих символьных

имен. Предикат

frontchar(String,FrontChar,RestString)

действует так, как если бы он был определен равенством

String1 конкатенация CharParam и String2

Если переменная string1 (строка_1) соответствует пустому зна-

чению, то предикат будет вырабатывать ложь. В программе 46

предикат frontchar (передняя_литера) используется, чтобы оп-

ределить предикат, который преобразует строку в список литер

( или выполняет другие сходные действия). Попробуйте выпол-

нить цель

string_chlist("ABC",Z)

В результате переменная Z будет возвращена, связанной со

списком ['A','B','C']

/* Программа 46 */

domains

charlist = char*

predicates

string_chlist(string,charlist)

clauses

string_chlist(",[]).

string_chlist(S,[H|T]):-

frontchar(S,H,S1),

string_chlist(S1,T).

Предикат fronttokeh ( передняя_лексема) можно использо-

вать для расщепления строки на список лексем. Предикат имеет

следующий вид:

fronttoken(String,Token,RestString)

Если при вызове этого предиката переменная string1 связана,

то предикат находит первую лексему в строке string1 и связы-

вает с нею переменную SymbolParam (символьный_параметр). Ос-

тавшаяся часть строки связывается с третьим параметром Rest

(остальное). Начальные пробелы, содержащиеся в строке, игно-

рируются.

Последовательность литер воспринимается как одна лексема,

если она составляет одну из следующих конструкций:

- имя, удовлетворяющее обычному синтаксису, принятому в

Турбо Прологе;

- число (предшествующий знак воспринимается как отдельная

лексема);

- литера, отличная от пробела.

Чтобы определить природу получаемых лексем, можно пользо-

ваться предикатами isname, str_int и str_len, как это показа-

но в программе 48. Но перед этим давайте посмотрим пример,

иллюстрирующий разбиение фразы на список имен. Если для прог-

раммы 47 задать такую цель, как

string_namelist("bill fred tom dick barry",X).

то временная Х окажется связанной со списком

[bill,fred,tom,dick,barry]

/* Программа 47 */

domains

namelist = name*

name = symbol

predicates

string_namelist(string,namelist)

clauses

string_namelist(S,[H|T]):-

fronttoken(S,H,S1),!,string_namelist(S1,T).

string_namelist(_,[]).

В качестве еще одного примера мы определим предикат

scanner (сканер), который преобразует строку в список лексем

и классифицирует каждую лексему путем объединения ее с функ-

тором.

/* Программа 48 */

domains

tok = numb(integer);char(char);name(string)

tok1 = tok*

predicates

scanner(string,tok1)

maketok(string,tok)

clauses

scanner("",[]).

scanner(Str,[Tok|Rest]):-

fronttoken(Str,Sym,Str1),

maketok(Sym,Tok),

scanner(Str1,Rest).

maketok(S,name(S)):-isname(S).

maketok(S,numb(N)):-str_int(,N).

maketok(S,char(C)):-str_char(S,C).

В заключение этого раздела мы дадим краткий обзор осталь-

ных стандартных предикатов, которыми удобно пользоваться при

обработке строк.

concat(String1,String2,String3)

Предикат concat (конкатенация) утверждает, что строка

string.3 получается в результате конкатенации строк string1 и

string2. К моменту вызова предиката по крайней мере два пара-

метра должны быть связаны. то означает, что рассматриваемый

предикат всегда дает только одно решение (т.е. является де-

терминированным). Так, например, предикат

concat("sroco","dile",Animal)

свяжет переменную Animal (животное) со значением "crocodile"

(крокодил).

frontstr(Lenght,Inpstring,StartString,RestString)

Строка string1 разбивается на две части. Строка startStr

(начальная_строка) будет содержать первые NumberOfChars (чис-

ло литер) литер строки String1, а строка String2 будет содер-

жать остальные литеры. Перед вызовом предиката frontstr (пе-

редняя строка) два первых параметра должны быть связаны, а

два последних - свободны.

str_len(String,Length)

Руководство к пользованию TURBO PROLOG

Подождите немного. Документ загружается.