1. *,/
2. +,-
3. >,<.>=,<=,<>
4. and,or
5. =
Если операция не найдена и первая и последняя лексема - парные круглые скобки, то необходимо их снять и вызвать опять функцию построения арифметического дерева. Возможен другой вариант при отсутствии найденной операции: первая лексема - функция, вторая - открывающая круглая скобка, последняя - закрывающая круглая скобка. В этом случае необходимо запустить процедуру нахождения параметров функции.
После того, как нашли нужную операцию, массив делится на две части - левую и правую. Если левый или правый массив пустой, то сообщить об ошибке.
В ходе выполнения следующих действий мы из арифметического выражения получаем дерево.
Например: A=5+func(6+C,D,E)/E-4
Рис 2.1. Дерево арифметического выражения.
Параметры на анализатор параметров поступают в скобках. Начиная с первой значимой лексемы, ищется полная запись параметра с таким условием, что запись параметра должна заканчиваться запятой или закрывающейся скобкой, и внутри параметра все круглые и квадратные скобки должны быть закрыты. Таким образом, формируется массив лексем параметра.
По первой лексеме массива можно определить, что это за параметр:
Если это название структуры - то структура,
Если левая квадратная скобка - то список,
Если число или строка - то константа,
Если идентификатор - то переменная.
Если выяснили, что параметром является список или структура, то отправляемся на специальные функции анализа списков или структур, где выделяются отдельные элементы списка или структуры и выясняется их тип.
На вход поступает объект с параметром и имя типа, с которым сравнивается параметр. На выходе мы должны выдать логическое значение, говорящее может ли параметр хотя бы теоретически относиться к сравниваемому типу.
Если параметром является переменная, то считается, что она может быть любого типа. Числовые, строковые и логические константы могут быть опознаны сразу.
Сложнее дело обстоит со структурами и списками, а также анализом составных типов.
При анализе составного типа необходимо выяснить, относится ли параметр к одному из типов составного типа. Если да, значит необходимо возвратить истину.
Рассматривая структуру, мы должны проверить тип каждого из элементов, составляющих структуру. Если все элементы имеют правильные типы, то возвратить истину.
Список может быть записан двумя способами:
[Элемент1, Элемент2, … , ЭлементN]
[Голова|Хвост]
В первом случае мы должны проверить тип каждого из элементов.
При рассмотрении второго случая необходимо учитывать то, что Голова имеет тип элемента списка, а Хвост - тип списка.
Функция работы интерпретатора представляет собой рекурсивную функцию, выполняющую алгоритм бэктрекинга.
Алгоритм бэктрекинга заключается в следующем. Для первого оператора Пролог-программы интерпретатор находит решение, удовлетворяющее этому оператору. Если решение было найдено, то переходим к следующему оператору. На втором операторе, с учетом результатов на предыдущем шаге, программа пытается решение для второго оператора. Если решение было найдено, то программа идет дальше. В противном случае, программа должна вернуться на шаг назад и подобрать другое решение для первого условия, а затем опять попытаться выполнить второе условие. Такой процесс идет до тех пор, пока не будет выполнено последнее условие, и предложение будет объявлено истинным. Или, если программа не сможет больше подобрать решения для первого условия, то все предложение будет объявлено ложным.
Принцип действия интерпретатора основан на рекурсивном вызове функции TPrologProgram.ExecutePredicate, которая выполняет предикат. На вход функции поступает объект TStackNode, в котором содержатся входные параметры, а также номер предложения, с которого необходимо начинать выполнять предикат. Функция ExecutePredicate возвращает логическое значение, указывающее на то, было ли найдено решение для предиката или нет. Входные и выходные параметры предиката хранятся в поле InputParameters.
Последовательность действий, которые выполняет функция ExecutePredicate, выглядит следующим образом:
В каждое предложение программа пытается подставить входные параметры. Если подстановка прошла успешно (это определяется функцией FindNamedAreas), то интерпретатор пытается выполнить это предложение. В противном случае просмотр продолжается.
Необходимо найти решение для каждого из условий предложения. Интерпретатор проходит по каждому из условий предложения последовательно.
Перед выполнением условия проверяется, запускается на оно на прямом пути или на обратном. Если на прямом пути, то в дополнительный стек заносится еще один элемент TSubStackNode, в котором содержатся следующие данные: само условие, список имен созданных на данном шаге переменных и список имен переменных свободных до текущего шага. Если условие запускается на обратном пути, то объект TSubStackNode не создается, так как был создан ранее.
Если текущее условие предикат или база данных, то для них необходимо создать новый объект TStackNode и сформировать пакет входных параметров. Затем, если текущее условие база данных, то вызывается функция обработки баз данных ExecuteExtDataPredicate, если условие стандартный предикат, то - ExecuteStandardPredicate, и, если это предикат пользователя то рекурсивно вызывается ExecutePredicate. Если текущее условие - выражение, то выполняется функция ExecuteArithmeticTerm.
Если после своего выполнения условие вернуло значение False, то запускается механизм обратного прохода. Уничтожается последний элемент TSubStackNode, и программа возвращается к предыдущему условию и пытается найти новое решение для него.
Если все условия были выполнены, то формируются выходные параметры и функция возвращает истину. В противном случае, программа возвращается к пункту 1 и пытается найти еще одно предложение, соответствующее входным данным.
Если были исчерпаны все предложения и ни для одно не было найдено решения, то необходимо возвратить False.
Обращение к базе данных происходит с помощью SQL-запросов.
При первом обращении к базе данных создается объект SQL-запроса и сам запрос.
Формат SQL-запроса
SELECT <поле1>,…,<полеN>
FROM <имя базы данных>
WHERE
<поле1>=<значение1> and
<поле2>=<значение2> and
…
<полеN>=<значениеN>
В запросе используются только условия-равенства, так как в Прологе при сопоставлении значении на входе в предикат используется только сравнение.
В список условий помещаются только те поля, значения которых на входе определены.
При первом обращении к базе берется первая запись из запроса.
При последующих вызовах базы данных (в случае обратного пути в бэктрекинге) объект SQL-запроса не создается, а используется ранее созданный, и применяется функция Next для доступа к следующей записи.
Таким образом, доступ к базе данных осуществляется как обычным предикатам, которые состоят только из предложений-фактов.
На основе построенного при компиляции дерева арифметического выражения достаточно несложно, используя рекурсию, вычислить выражение.
На вход функции поступает объект с деревом арифметического выражения и объект со списком переменных, созданных ранее программой.
Программа смотрит, если в корне дерева находится арифметическая операция, то рекурсивно вызывается функция вычисления выражений для левой и правой частей выражения, которые в свою очередь являются деревьями арифметического выражения.
Дерево может состоять из одного элемента, если это константа или переменная. На этом шаге рекурсия заканчивается и возвращается значение константы или переменной (если до этого в списке переменных ее не значилось, то создается новая переменная).
Для преставления переменных всех типов (целые, дробные, строки, логические, списки, структуры) служит класс TPrologVariable. Для определения типа переменной служит поле iType. В поле Data хранится указатель на данные, соответствующие типу. Для простых типов (целые, дробные, строки, логические) - это указатель на соответствующий тип. Конструктор создает переменную без типа. Деструктор автоматически освобождает память для переменной любого типа. Для этого класса опеределены следующие методы:
procedure CreateVariable(DomainType:string; vName:string) - создание переменной типа DomainType с именем vName;
procedure DestroyVariable - уничтожение переменной (эта процедура не является деструктором, так как не уничтожает сам объект, а только освобождает память)
function CreateCopy:TPrologVariable - создание точной копии переменной;
procedure AssignVariable (v:TPrologVariable) - присваивание значения переменной.
Для представления списков введен класс TPrologVariableList, в котором хранится имя типа списка, имя типа элемента списка, тип представления списка (в виде перечисления элементов или «голова-хвост»), а также динамический массив, содержащий объекты TPrologVariable, являющиеся элементами списка.
В структурах (TPrologVariableStruct) аналогично хранится имя типа структуры, массив с типами элементов структуры и динамический массив с элементами структуры.
Следует отметить, что в классе TPrologVariable, могут храниться как переменные, так и константы. У константы поле Name - пустая строка.
Класс TPrologVariables позволяет организовать к пакету переменных:
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
