Prolog谓词参数中实例化模式指示符的意义

查看Prolog文档，谓词签名有时编写如下：

foo(:Bar, +Baz, -Qux, ?Mop)

---

什么是

：

，

+

，

-

和

？

以及如何解释它们？此外，这些是唯一存在的还是更多的？

在本文中，这些前缀运算符表示实例化模式，即它们告诉您在调用谓词时哪些参数应该是变量或实例化。它们还会告诉您调用是否会（可能会进一步）实例化参数。它们还可以用来告诉您，您正在调用的谓词将以某种方式对参数进行元解释。其中一些实例化模式是标准的，另一些则取决于系统。最常见的是：

-

-参数应解除绑定（可能是输出参数）

+

-应绑定参数（输入参数）

？

-参数可以是绑定的，也可以是未绑定的

@

-调用不会进一步实例化参数

：

-参数将以某种方式进行元解释（通常不明确）

0

-参数将被解释为目标，并按目标调用

N

——其中N是自然数；该参数将被解释为一个闭包，该闭包将由

N

附加参数组成，以构造将被调用的目标

---

不同的系统提供其他或不同的实例化模式。例如，用于在调用谓词时声明参数应为ground，或声明参数应为谓词指示符或将被解释为语法规则体。有关详细信息，您需要参考所使用的Prolog系统的文档。

模式声明最早出现在20世纪70年代末的DECsystem-10编译器中。1978-09年的DECsystem-10用户指南是最早的描述之一。动机见1982-11-10：

这些信息使编译器能够生成更紧凑的代码 更好地利用运行时存储。运行时的保存 特别是存储量通常非常大。模式 声明还帮助其他人了解您的 程序运行

DECsystem-10

+

-参数始终为非变量

-

-参数将始终是一个变量

？

-无限制

请注意，这些声明适用于每个目标。最值得注意的是，它们适用于递归目标。以这种方式，下面的模式声明及其定义意味着第二个参数不是部分列表。因此，目标

成员（a[c |)

将不符合要求。因此，接口和实现在某种程度上是相互依赖的，这可能导致非常复杂的情况，这时必须考虑谓词本身执行的统一

:- mode member(?, +).
member(X, [X|_]). % member(X, [X,.._]) in DEC10
member(X, [_|L]) :-
   member(X, L).

如果某个具体目标违反了某个模式声明，则该声明要么被忽略，要么将产生一个错误，此时意味着写出一条错误消息并失败。DECsystem-10解释器总是忽略声明

在20世纪70年代，12月10日的《用户指南》对模式声明产生了两种解释：第一种解释是规定性的，在调用者不满足模式时会产生错误。第二个是完全非正式的，在运行时忽略模式声明。前者用于Prolog标准，后者可在一些Prolog系统的文档中找到

ISO/IEC序言：模板和模式子条款 Prolog标准（ISO/IEC 13211-1:1995、2007、2012）使用以下格式定义内置谓词。它从子类.1描述、.2模板和模式、.3错误开始，并可选地继续使用.4个示例、.5个引导内置谓词

8.1.2模板和模式

参数类型和参数类型的规范
其中一个应为内置谓词实例化为
心满意足。这些案例构成了一个相互排斥的集合。

。。。 混凝土模式为：

+

-应实例化参数

@

-与

+

类似，参数应保持不变

-

-参数应为一个变量，如果目标成功，该变量将被实例化

？

-无模式要求，参数可以是变量或实例化参数

如果使用不同的模式调用谓词，则会生成

实例化错误

或

非实例化错误

。如果类型不匹配，将产生

type\u错误

。 通过这种方式，程序员只需查看模板和模式子类，而无需阅读详细的错误条件，就可以预测许多错误

其他系统 不同于ISO的系统在模式的精确解释方面也各不相同。当一个类型错误是合适的时，许多执行静默故障。他们将模式声明视为一种手段，以指示谓词在其他情况下使用未定义含义的情况。通常，

-

大致解释如下。由于没有实际的参考来定义含义，我非正式地收集了以下内容：

---

-

-该参数是一个“输出参数”。这意味着在执行目标后，它将与产生的术语统一。因此，这一论点是坚定的。通常，此类参数不会出现错误。

这里有一个更现代的文档：

元谓词也有类似的注释，它们应该有

meta\u谓词

指令，以确保在需要时正确添加模块