SWI-Prolog特性

冯旭

2023-12-01

SWI-Prolog的特性

SWI-Prolog是Prolog语言的通用实现。它健壮的多线程，扩展的数据类型，无限的算术，文本的Unicode表示允许文档的自然表达 (例如, XML, JSON, RDF) 以及与其他编程范例交换数据。其全面的底层接口C是高级接口C++、Java (捆绑的)、C#、Python、等(外部可用)的基础。提供了一个广泛的web服务器（HTTP）框架，它可以用于提供（REST）服务和基于 HTML5+CSS+JavaScript的终端用户应用程序。 P引擎（Prolog引擎）允许客户端使用通用API在远程服务器上对客户端提供的程序进行查询。这样的程序可以在沙箱中执行。

配备了丰富的接口,Prolog是实现应用程序的一种很有吸引力的语言。它的增量编译与一般的本地和可回溯的数据结构（撤消）相结合，允许对程序进行修补，并在不重启的情况下继续测试它。它的关系范例很适合表格数据（RDBMS），而它的递归强度与树和图形的数据非常吻合。Prolog可以自然地表达实现应用程序逻辑所需的简单规则集。

约束和协同程序将规则附加到（更改）数据。结合回溯,这可以用一个简单的声明性规范来解决许多复杂的组合问题。经典的例子是谜题和规划问题。

SWI-Prolog提供了多种开发环境，其中大部分可以随意组合。本机系统提供了一个用Prolog编写的编辑器，这是Emacs的一个紧密克隆。它提供了基于Prolog系统本身的代码实时分析的语义突出显示。辅助工具包括图形调试器、剖析器和交叉引用器。交流方式，有一个GNU-Emacs和一个Eclipse插件的模式，这两种方法都可以与本机图形工具相结合。最后， SWISH提供基于上述P引擎的基于web的环境，这两种方法都可以用于提供沙箱访问或认证后的完全访问。通过使用语义突出显示，SWISH提供了多种源码的编辑。SWISH可以使用HTML5+CSS+JavaScript来管理插件来呈现Prolog数据。这可以用来将数据呈现为表格、图形、图表等。

SWI-Prolog提供一个附加的分发和安装机制，称为包。包是一个具有最少组织约定和控制文件的目录，它描述了原点、版本、依赖项和自动升级支持。包可以通过pack_install/1从存档、GIT仓库或URL安装。包被用来在社区中共享代码。包装系统已经发展出了一些生态系统来处理各种类型，协同程序等。

下面是我们所认为的SWI-Prolog的关键特性的列表，其中包含了相关文档的链接。

引擎

· 快速编译。例如, 在14秒内从Prolog源加载 WordNet 3.0 ，或者是在0.4秒内从快速加载文件格式加载(参看qcompile/1)。WordNet的源代码有821,515行。系统：英特尔i7-3770，32 Gb内存的Ubuntu 16.04。

· 健壮且没有内存泄漏。用于运行24x7（包括这个web服务）的几个服务器。

· 小的开发环境，包括图形、库和许多接口包，大约需要100MB硬盘。内核大约是1.4 MB（ubuntu16.04.so文件）

· 适用于大型应用程序。 不限制程序大小、原子长度、术语或整数值。在有许多（索引）事实的谓词上没有性能下降。

· 在任何参数上，静态和动态代码的即时索引大大简化了与许多子句处理多模的关系。在版本7.5中，支持多参数JITI。如果没有选择性的单参数索引，则会为两个参数的组合值创建一个索引。

· 基于GMP库的无限整数和有理数运算。

· 好处：模块（向上兼容Quintus和SICStus），垃圾收集（对C/C++代码透明，包括atom(原子)和clause(子句)垃圾收集），最后调用优化，运行时栈的动态扩展，ISO异常处理（包括用于捕获和抛出异常的C/C++接口）。

· 属性化变量,协同程序(freeze/2, when/2, dif/2), 全局变量, 循环术语。

· 重现-检查的标志控制字处理 (false/true/error)参看current_prolog_flag/2.

· UNICODE 字符集处理内部。适用于web和国际应用程序。

· 多线程支持：在同一个数据库上运行多个预先调度的prolog引擎。

· 引擎, 也被称为交互器 提供协同程序，这可以用于状态积累和大规模并发性，例如，群体智慧和仿真。

· Delimitedcontinuations是新控制结构的强大构件

· Tabling (SLGresolution) （SLG解析）提供了一种更健壮的解决方案，用于解决复杂相关规则的查询。

开发工具

所有平台上的源代码级调试器，支持通过XPCE（Windows、unix/linux、MacOSX）的图形。
执行分析器 (时间和调用统计) 适用所有主要的平台(Windows, Linux, MacOSX).
交叉引用器。 gxref/0提供了图形前端用于可扩展Prolog交叉引用器(xref)。
通过PlDoc支持文学编程。提供关于手册和应用程序文档的集成视图，并为你的应用生产LaTeX文档。
支持通过PlUnit单元测试.
SWISH 提供了一个基于web的平台，用于在协作环境中开发和运行Prolog代码。

兼容性

全面的内置谓词集，覆盖ISO标准的第1部分，事实上的爱丁堡Prolog标准，以及Quintus和SICStus Prolog的重要部分。与Ciao，YAP和GNU-Prolog的兼容性。尽管目标是尽可能保持兼容性，SWI-Prolog故意偏离ISO标准，以适应额外的功能，并与现代语言同步。阅读更多的 [Extensions](<pldoc/man?section=extensions> and Directions

库

约束逻辑编程，提供库用于CHR (约束处理规则)、clp(FD)、 clp(R,Q) 及其它。

连通性

SWI-Prolog为HTTP提供了广泛的客户端和服务器库。HTTP服务器框架处理生成HTML、交换JSON或XML、认证、会话等。客户端和服务器都支持HTTPS。
灵活快速的与C和C++语言的接口。这个接口允许两种调用方式，处理非确定性两种方式和在C/C++项目中嵌入SWI-Prolog内核。与高级语言的接口，例如使用JPL, Python 和 C#是可用的。
据库连接是由ODBC 接口提供的。
低级网络支持包括sockets(both TCP 和 UDP)、SSL和TIPC。
快速和灵活的库用于解析SGML/XML (HTML), 解析RDF, 存储和查询 RDF三重模型。

可移植性

移植到多种平台, 包括几乎所有的unix/linux平台，Windows（7和更高版本，32和64位版本），MacOS X（使用Xquartz用于图形）等等。支持32位和64位硬件。源代码是普通的C99，使用GNU autoconf自动配置(configure, make, make install).
与机器无关的保存状态 (保存在一个平台上，使用另一个平台的虚拟机运行).
用于Windows（32/64位）和MacOS X（64位）的常规二进制发行版，Ubuntu(稳定和开发) PPAs的二进制发行版
定期分发完整的源代码包。源代码也可以通过GIT进行访问。