Prolog 使用动态事实来模拟；堆栈"；在序言中

所以我基本上是在用Prolog模拟asm代码

在@mbrach的帮助下，我知道使用动态事实模拟指令（如

add eax, 1
mov eax, 1

这样：

:- dynamic(register/2).  % Fill in as needed

register(eax, 0).
....
add(Reg, Value) :-
(   retract(register(Reg, OldValue))
 ->   NewValue is OldValue + Value
),
assertz(register(Reg, NewValue)).

但问题是，如何以类似的方式模拟堆栈

最初，我编写了一些相当FP风格的代码，如下所示：

nth_member(1, [M|_], M).
nth_member(N, [_|T], M) :- N>1, N1 is N - 1, nth_member(N1, T, M).
.....
% push  ebp
ESP is ESP - 1, nth_member(ESP, STACK, EBP),
....

但问题是我不知道如何用动态事实风格重写这段代码

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谁能给我一些帮助。。？谢谢大家!

序言中说，除非你有很好的理由，否则不要使用动态事实作为状态。换句话说，如果要对堆栈进行建模，请将其作为一个术语进行维护，并将其作为状态参数传递给递归谓词的下一步。例如（非常简化）

第二个参数，

Final\u stack

，如果您希望在完成所模拟代码中的所有指令后获得最终堆栈，那么它就存在了。在模拟开始时，它可能是一个自由变量，或者，如果您想验证预期的最终状态，它可能是一个自由变量

堆栈本身可能是一个列表（如果您只需要堆栈的顶部），也可能是一个更复杂的嵌套术语。您可能也希望以这种方式维护所有寄存器（如中所示）

还有另一种选择，使用适当的可变全局变量。根据您使用的Prolog实现，这将涉及不同的内置程序。对于SWI Prolog，请看；对于GNU Prolog。其他实现可能也会有相同的谓词

这里的要点是，使用assert和retract来维护频繁更改的状态会使您的程序很难理解，而且效率很低。“纯”Prolog解决方案是第一个建议；在某些情况下，使用全局变量可能更有效

附言：

作为如何使用堆栈的完整示例，请参阅以下关于基于堆栈的计算器（无耻的自我提升）问题的答案：

为了扩展“不要使用动态谓词”，它们肯定有自己的用途。当这是一个好的解决方案时，一个很好的例子是如果您正在实现一个关系数据库。然后，表被实现为事实，每列一个子句：

name_age('Bob', 20).
name_age('Jane', 23).
% etc

name_occupation('Bob', student).
name_occupation('Jane', teacher).
% etc

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在这里，您可以使用断言向表中添加新行，或使用收回删除行。主要的一点是，查询数据库的频率可能比修改数据库的频率要高得多。您还可以从Prolog对事实的高效查找中获益，此外，您还可以以更自然的方式编写查询。

我想强调@Boris提出的一点：不要使用动态谓词

到目前为止，最干净的解决方案是使用状态变量来携带模拟机器的当前状态。由于Prolog的单一赋值特性，您将始终拥有这两对：状态前和状态后。对于寄存器和内存，状态最好表示为将寄存器名称（或内存地址）映射到值的表。堆栈可以简单地保存为列表。例如：

main :-
    Stack0 = [],
    Regs0 = [eax-0, ebx-0, ecx-0, edx-0],
    Code = [movi(3,eax), add(eax,7), push(eax), pop(ecx)],
    sim_code(Code, Regs0, RegsN, Stack0, StackN),
    write(RegsN), nl, write(StackN), nl.

% simulate a sequence of instructions
sim_code([], Regs, Regs, Stack, Stack).
sim_code([Instr|Instrs], Regs0, RegsN, Stack0, StackN) :-
    sim_instr(Instr, Regs0, Regs1, Stack0, Stack1),
    sim_code(Instrs, Regs1, RegsN, Stack1, StackN).

% simulate one instruction
sim_instr(movi(Value,Reg), Regs0, RegsN, Stack, Stack) :-
    update(Regs0, Reg, _Old, Value, RegsN).
sim_instr(add(Reg,Value), Regs0, RegsN, Stack, Stack) :-
    update(Regs0, Reg, Old, New, RegsN),
    New is Old+Value.
sim_instr(push(Reg), Regs, Regs, Stack, [Val|Stack]) :-
    lookup(Regs, Reg, Val).
sim_instr(pop(Reg), Regs0, RegsN, [Val|Stack], Stack) :-
    update(Regs0, Reg, _Old, Val, RegsN).
%sim_instr(etc, ...).

% simple key-value table (replace with more efficient library predicates)
lookup([K-V|KVs], Key, Val) :-
    ( Key==K -> Val=V ; lookup(KVs, Key, Val) ).

update([K-V|KVs], Key, Old, New, KVs1) :-
    ( Key==K ->
        Old = V, KVs1 = [K-New|KVs]
    ;
        KVs1 = [K-V|KVs2],
        update(KVs, Key, Old, New, KVs2)
    ).

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实际上，您应该用高效的哈希或基于树的版本替换我的简单表实现（lookup/3、update/5）。这些不是标准化的，但您通常可以在Prolog系统附带的库中找到一个。

您最终是否还需要内存等？了解模拟的总体需求可以影响哪种方法最适合堆栈等@mbracch en.。是的，我想我需要它。所以基本上我试图模拟的是gnu coreutils中的简单asm程序翻译（gcc-c）…汇编程序和模拟器是完全不同的东西。汇编程序将汇编指令翻译成机器代码，而模拟器则通过指令的执行（可以模拟机器代码或直接汇编）进行操作。@mbratch e.。是的，我知道。。。那么你能告诉我你的观点吗…？对不起，我不清楚-我的观点是我想确保我了解你是想模拟还是组装混乱是我的错。如果您使用内存进行完整的模拟，那么堆栈模拟实际上可能是内存模拟和asm指令模拟的组合；还可以查看

库（记录）

（至少在SWI Prolog中可用，但这不是一个新想法，因此它可能以某种形式在其他地方可用）以使用带命名参数的术语，或者，对于SWI Prolog 7，Dicts。

main :-
    Stack0 = [],
    Regs0 = [eax-0, ebx-0, ecx-0, edx-0],
    Code = [movi(3,eax), add(eax,7), push(eax), pop(ecx)],
    sim_code(Code, Regs0, RegsN, Stack0, StackN),
    write(RegsN), nl, write(StackN), nl.

% simulate a sequence of instructions
sim_code([], Regs, Regs, Stack, Stack).
sim_code([Instr|Instrs], Regs0, RegsN, Stack0, StackN) :-
    sim_instr(Instr, Regs0, Regs1, Stack0, Stack1),
    sim_code(Instrs, Regs1, RegsN, Stack1, StackN).

% simulate one instruction
sim_instr(movi(Value,Reg), Regs0, RegsN, Stack, Stack) :-
    update(Regs0, Reg, _Old, Value, RegsN).
sim_instr(add(Reg,Value), Regs0, RegsN, Stack, Stack) :-
    update(Regs0, Reg, Old, New, RegsN),
    New is Old+Value.
sim_instr(push(Reg), Regs, Regs, Stack, [Val|Stack]) :-
    lookup(Regs, Reg, Val).
sim_instr(pop(Reg), Regs0, RegsN, [Val|Stack], Stack) :-
    update(Regs0, Reg, _Old, Val, RegsN).
%sim_instr(etc, ...).

% simple key-value table (replace with more efficient library predicates)
lookup([K-V|KVs], Key, Val) :-
    ( Key==K -> Val=V ; lookup(KVs, Key, Val) ).

update([K-V|KVs], Key, Old, New, KVs1) :-
    ( Key==K ->
        Old = V, KVs1 = [K-New|KVs]
    ;
        KVs1 = [K-V|KVs2],
        update(KVs, Key, Old, New, KVs2)
    ).