演習室での環境設定、TIPSなど

実行過程の追跡 (トレース)

次のように入力し、トレースモードにするとPrologの実行過程を 1ステップ単位で調べることができます。 実際にProlog内部で行われている処理を見ることができるのでプログラムの 動作を確認するのにとても役に立ちます。

実際に述語memberを用いて試してみましょう。 基本的なトレースの流れは次のようになります。

  csh% cat mem.pl
  member(X,[X|Tail]).
  member(X,[Head|Tail]) :- member(X,Tail).

  csh% prolog

  | ?- [mem].
  | ?- trace.                                   % トレースモードに移行
  
  |[trace] ?- member(b, [a,b]).                         % ゴールとなる述語を入力

     Call: (7) member(b, [a, b]) ?              % プログラムの内部的な実行過程が表示される
     Call: (8) member(b, [b]) ?                 % この`?'の後にコマンドを入力することができる
     Exit: (8) member(b, [b]) ?
     Exit: (7) member(b, [a, b]) ? 

  yes

  |[debug]  ?- nodebug.                          % トレースモードから通常のモードに戻る

     Call: (7) member(b, [a, b]) ?

`Call'

PrologにはBoxモデルという、実行の流れを視覚的に考えるためのモデルがあります。 特に、理解しずらいバックトラック中の処理の流れについて理解するのに助けとなるでしょう。 ここで`Call'は、Boxモデルにおけるポートを表しています。 ポートは主にCall, Exit, Redo, Failの4つで構成され、その他にHead, Doneなどがあります。

各ポートについての詳細は以下のサイトを参照。

• Showing Your Place In The Source Code

Boxモデルについて詳しくは次のサイトなどを参照。

• M.Horii's page
• The Procedure Box Control Flow Model (英語)

`(7)'

トップレベルのゴールから見た現在の呼び出し深さ。つまり、サブゴールが 呼び出されると1プラスされ、終了すると1マイナスされます。

`member(b, [a,b])'

現在の呼び出しを表しています。

トレース中に使用可能なコマンド

トレースモードの基本的なコマンドとして次のものがあります。

creep (RET or c + RET)

1ステップずつ実行する。

  |[trace]  ?- member(b, [a,b]).
     Call: (7) member(b, [a, b]) ? creep
     Call: (8) member(b, [b]) ? creep
     Exit: (8) member(b, [b]) ? creep
     Exit: (7) member(b, [a, b]) ? creep

  Yes

skip (s + RET)

現在実行中の呼び出しのサブゴールに関する情報の表示をスキップする。

  |[trace]  ?- member(X, [a,b]).
     Call: (7) member(_G318, [a, b]) ? skip
     Exit: (7) member(a, [a, b]) ? skip

  X = a ;
     Exit: (7) member(b, [a, b]) ? skip

  X = b ;

  No

nonstop (n + RET)

以降の処理においてトレースを行わない。

help (h + RET)

コマンドのヘルプを表示する。

abort (a + RET)

トレースを途中で中止し、プロンプトに戻る。

その他、今後追加予定。

実行結果のログの取りかた

実行結果が長い場合など、端末からのコピー&ペーストが大変なときは、 次のような方法を参考にしてみて下さい。

• Emacsのシェルモードを使う

  Emacsのシェルモードを使うとEmacs上でシェルを立ち上げてprologを 実行することができます。(Emacsのバッファ上に結果が出力されるので ログが流れる心配がありません)

  [方法]

  • Emacs上でM-x shellと入力
  • バッファ上にシェルのプロンプトが出るので、prologと入力しSWI Prologを起動する。
  • Prologのプログラムを実行する。
    (過去の入力履歴を参照するには、C-n, C-pではなくM-n, M-pとするとできます。)
  • シェルモードを終了するときはプロンプトでexitと入力して下さい。

  詳しくは以下のサイトを参考にしたり、自分で調べる等して下さい。

  • GNU Emacsマニュアル - シェルモード
• scriptコマンドを使う

    prompt% script
    スクリプトを開始しました、ファイルは typescript です
    prompt% prolog
    Welcome to SWI-Prolog (Multi-threaded, Version 5.6.8)
    Copyright (c) 1990-2006 University of Amsterdam.
    SWI-Prolog comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY. This is free software,l-----------
    and you are welcome to redistribute it under certain conditions.
    Please visit http://www.swi-prolog.org for details.
  
    For help, use ?- help(Topic). or ?- apropos(Word).
  
  
    | ?-
  
    ** 処理を実行 **
    
    | ?- halt.
    prompt% exit
    exit
    スクリプトを終了しました、ファイルは typescript です
  

  ここで、typescriptというファイルに上記の内容が保存されたので、 次のようにして見ることができます。

    prompt% cat typescript
  

演習で使うProlog処理系

演習では、SWI-Prolog Version 5.6.12 を用います．

Prolog関連のファイルは，

  /usr/local/lib/pl-5.6.12

  /usr/local/bin/

muleでは標準の設定で prologモードを利用することができると思います．(M-x run-prolog)
特に設定は必要ありませんが，万一利用できない場合は尋ねて下さい．

Prologの起動については，指導書1～8ページを参照して下さい．

本演習のレポート回収のシステムは，ex世木研究室の 中村智典くんが作ってくれました．