为什么我在Prolog Fib/2中的谓词总是说；“超出本地堆栈”吗；？

我在Prolog中编写了一个谓词fib/2来计算Fibonacci数。 虽然它可以工作，但它总是显示“超出本地堆栈”，错误如下所示：

?- fib(10, F).
F = 55 ;
ERROR: Out of local stack

我的谓词如下：

fib(0, 0).
fib(1, 1).
fib(N, NF) :-
    A is N - 1, 
    B is N - 2,
    fib(A, AF), 
    fib(B, BF),
    NF is AF + BF.

任何人都知道这是为什么，以及如何修复它以获得以下内容：

% or the search might stop immediately, without pressing space.
?- fib2(10, F).
F = 55 ;
false. 

---

提前谢谢

本地堆栈外的

错误意味着程序使用了太多内存并超出了分配的空间；当程序陷入无限循环时，经常会发生这种情况。在您的情况下，以下是跟踪：

[trace] 2 ?- fib(2,M).
   Call: (6) fib(2, _G671) ? creep
^  Call: (7) _G746 is 2+ -1 ? creep
^  Exit: (7) 1 is 2+ -1 ? creep
^  Call: (7) _G749 is 2+ -2 ? creep
^  Exit: (7) 0 is 2+ -2 ? creep
   Call: (7) fib(1, _G747) ? creep
   Exit: (7) fib(1, 1) ? creep
   Call: (7) fib(0, _G747) ? creep
   Exit: (7) fib(0, 0) ? creep
^  Call: (7) _G671 is 1+0 ? creep
^  Exit: (7) 1 is 1+0 ? creep
   Exit: (6) fib(2, 1) ? creep
M = 1 ;
   Redo: (7) fib(0, _G747) ? creep
^  Call: (8) _G752 is 0+ -1 ? creep
^  Exit: (8) -1 is 0+ -1 ? creep
^  Call: (8) _G755 is 0+ -2 ? creep
^  Exit: (8) -2 is 0+ -2 ? creep
   Call: (8) fib(-1, _G753) ? creep
^  Call: (9) _G758 is -1+ -1 ? creep
^  Exit: (9) -2 is -1+ -1 ? creep
^  Call: (9) _G761 is -1+ -2 ? creep
^  Exit: (9) -3 is -1+ -2 ? creep
   Call: (9) fib(-2, _G759) ? creep
^  Call: (10) _G764 is -2+ -1 ? creep
^  Exit: (10) -3 is -2+ -1 ? creep
...

正如你所见，在发现第二个斐波那契是1（根据你的定义）之后，你要求第二个解决方案；因为您没有指定第三个子句只能在N>1时使用，所以prolog试图通过计算fib（-1）、fib（-2）、fib（-3）等来找到第二个解

要解决此问题，您必须在第三个子句中添加
N>1
或类似规则
您可能要解决的一个问题是不必要地重新计算斐波那契值。下面是对代码的一个小改动，以解决此缺陷：

:- dynamic db_fib/2.

init_fib :-
    assertz( db_fib(0, 0) ),
    assertz( db_fib(1, 1) ).

fib(N, NF) :-
    A is N - 1,
    B is N - 2,
    get_fib(A, AF),
    get_fib(B, BF),
    NF is AF + BF.

get_fib(A, F) :-
    db_fib(A, F),
    !.

get_fib(A, F) :-
    fib(A, F),
    assertz( db_fib(A, F) ).

例如，在SWI Prolog中，可以计算

?- init_fib, fib(1000,F).

非常快，没有烟囱排气

?- init_fib.
true.

?- fib(10,A).
A = 55.

?- fib(100,A).
A = 354224848179261915075.

?- fib(1000,A).
A = 43466557686937456435688527675040625802564660517371780402481729089536555417949051890403879840079255169295922593080322634775209689623239873322471161642996440906533187938298969649928516003704476137795166849228875.

您的代码不是尾部递归的。正确的尾部递归结构意味着可以应用TRO（尾部递归优化）。这实质上是通过重用递归调用的现有堆栈框架，将递归转换为迭代。应用TRO后，每个递归调用都会在调用堆栈上推送一个新的堆栈帧。您应该像这样构造谓词（注意，我实际上没有测试这段代码，但它应该可以完成这项工作）：

如果顺序是这样写的，那么最有可能的顺序（谁是第一个鸡还是第一个蛋）：

fib(N, NF) :- 
  A is N - 1, 
  B is N - 2,
  fib(A, AF), 
  fib(B, BF),
  NF is AF + BF.
fib(1, 1).
fib(0, 0).

这个问题将得到解决。
您的程序没有终止的原因可以通过只考虑程序的一个片段（称为a）来最好地了解，该片段可以通过在程序中添加
目标来获得

fib(0, 0) :- false.
fib(1, 1) :- false.
fib(N, NF) :-
    A is N - 1, 
    B is N - 2,
    fib(A, AF), false,
    fib(B, BF),
    NF is AF + BF.
fib（0，0）：-false。
小谎（1，1）：-错。
fib（N，NF）：-
A是N-1，
B是N-2，
fib（A，AF），假，
fib（B，BF），
NF是AF+BF。
程序的所有部分对终止没有任何影响。它们可能会产生其他影响，比如当您的计划成功或失败时，但在终止时没有任何影响

要使程序终止，必须更改可见部分中的某些内容。显然，第一个参数无限制地减少

但是，故障片还意味着许多其他程序将有效地拥有相同的故障片。例如，考虑将事实放在最后（如@RicardoMojica所建议的）。这些事实可以通过
false以同样的方式删除，从而产生相同的程序。因此：

更改条款顺序对（通用）终止没有影响


有限保修
所有这些声明仅适用于纯单调程序。不纯的非单调特征和副作用破坏了这些特性。
仍然使用
fib（1，0）
循环，但应该失败。
fib(0, 0) :- false.
fib(1, 1) :- false.
fib(N, NF) :-
    A is N - 1, 
    B is N - 2,
    fib(A, AF), false,
    fib(B, BF),
    NF is AF + BF.