“\+；”的问题在带有变量的Prolog查询中

我正在读“七周七种语言”atm，我被一些我不理解“否”回答的序言问题难住了

friends.pl

文件如下所示：

likes(wallace, cheese).
likes(grommit, cheese).
likes(wendolene, sheep).

friend(X, Y) :- \+(X = Y), likes(X, Z), likes(Y, Z).

我可以对它进行一些琐碎的查询，例如：

| ?- ['friends'].
compiling /home/marc/btlang-code/code/prolog/friends.pl for byte code...
/home/marc/btlang-code/code/prolog/friends.pl compiled, 12 lines read - 994 bytes written, 8 ms

yes
| ?- friend(wallace,grommit).

yes
| ?- friend(wallace,wendolene).

no

这一切都是意料之中的。现在，我想在查询中引入一个变量。我的意图是Prolog会给我一份华莱士所有朋友的名单。我期待着

X=grommit

，但我得到了

否

：

| ?- trace.
The debugger will first creep -- showing everything (trace)

yes
{trace}
| ?- friend(wallace,X).
      1    1  Call: friend(wallace,_16) ?
      2    2  Call: \+wallace=_16 ?
      3    3  Call: wallace=_16 ?
      3    3  Exit: wallace=wallace ?
      2    2  Fail: \+wallace=_16 ?
      1    1  Fail: friend(wallace,_16) ?

no
{trace}

---

它甚至没有尝试将

X

（

\u16

）与

grommit

统一起来。为什么?

朋友/2的第一个子目标是

\+（X=Y）

。这是通过首先尝试为

X=Y

找到解决方案，然后否定该结果来执行的。谓词

=/2

大致相当于

unify/2

，即它尝试将左操作数与右操作数统一起来。现在，当您使用例如

friend（wallace，gromit）

来询问问题时，两个原子

wallace

和

gromit

并不统一；但是，当一个自由变量被投入到混合中时，它总是与给定的任何术语相一致，因此

X=Y

总是成功的，因此

\+（X=Y）

总是失败，并且执行永远不会超过第一个子目标。

这是friend的定义：

friend(X, Y) :- \+(X = Y), likes(X, Z), likes(Y, Z).

这里重要的一点是从

\+（X=Y）

开始，通常定义为：

\+ Goal :- Goal,!,fail

请注意，这意味着如果目标成功，您肯定会失败。自由变量（未分配的变量）总是统一的，因此是相等的，所以你总是会因为一个自由变量而失败。因此，如果X或Y没有值，它将永远不会为X或Y赋值

反而

friend(X, Y) :-  likes(X, Z), likes(Y, Z), \+(X = Y)

会表现得更像你期望的那样

---

这里的问题是，prolog为您提供了强大的方法来控制程序流，但这些方法并不真正适合其更面向逻辑的设计。应该可以用不产生这些问题的方式来表示“否定为失败”类型的约束。出于这个原因，我不是一个超级序言迷

关于Philip JF的上述评论：

应该可以表达 “否定为失败”类型约束 以一种不会产生这些的方式 问题

---

这是可能的：这些问题的现代解决方案是约束。在这种情况下，使用所有严肃的Prolog系统中可用的dif/2作为示例。

首先使用不等式约束的另一个问题是：无法为未绑定的

X

找到绑定（目前不包括将其与grommit统一的琐碎情况）。Prolog通过运行其数据库来查找绑定，并尝试统一未绑定的变量。这就是为什么

likes（grommit，Z）

会找到

Z

的一些绑定，然后可以进一步处理，因为数据库中有

likes

子句。但是对于grommit与某物的不等式没有这样的子句，因此Prolog不能产生任何绑定。目前情况下，

friend

谓词必须确保所有变量都已绑定，然后才能测试不等式。

好的，明白了。你将如何重新编写

friend/2

，使其能够处理包含变量的查询？乍一看，我会使用等式运算符

=/2

，并将其重写为

friend（X，Y）：-\+（X==Y）、likes（X，Z）、likes（Y，Z）。

但是这个版本有一个缺陷，就是将你自己包含在朋友之中，例如

friend>（华莱士，X）

将华莱士列为解决方案。因此，正如Philip JF所建议的那样，即使他仍在使用统一运算符，最好将检查结果放在末尾：

朋友（X，Y）：-喜欢（X，Z），喜欢（Y，Z），X\==Y

。（请注意，

\=/2

相当于否定

=/2

，但更清晰、更直接。）

gprolog

（v1.3）：

未捕获异常：错误（存在错误（过程，dif/2），朋友/2）

尝试例如SWI、Yap、SICStus、B-Prolog和其他几个。