为什么 SWI-Prolog 的行为看似不一致？答案

【问题标题】：Why is the behaviour of SWI-Prolog seemingly inconsistent?为什么 SWI-Prolog 的行为看似不一致？
【发布时间】：2018-12-25 20:37:02
【问题描述】：

为了理解Prolog中的cut-fail组合，我找到了下面这个例子，开始玩起来：

enjoys(vincent,X)  :-  big_kahuna_burger(X),!,fail. 
enjoys(vincent,X)  :-  burger(X). 

burger(X)  :-  big_kahuna_burger(X). 
burger(X)  :-  big_mac(X). 
burger(X)  :-  whopper(X). 


big_kahuna_burger(b). 
big_mac(a).  
whopper(d).

我尝试了两种不同的查询。

在查询 1：enjoys(vincent,b) 中，结果是 SWI-Prolog 输出 false 这是预期的行为并且它停止了，不问我是否要它搜索更多的解决方案。

在查询 2：enjoys(vincent,a)，第一个 SWI-Prolog 输出 true，这又是预期的，但随后它让我可以选择单击 "next" 并尝试找到另一个解决方案，然后输出false。

为什么它让我可以选择在第二个查询期间检查另一个解决方案，但在第一个查询中却没有？

【问题讨论】：

如果它返回false，这意味着它已经彻底搜索过了，这意味着绝对没有解决方案，因此在false之后，没有解决方案可以找不到了。
那为什么在第一个查询中也没有返回 false 呢？
false 不是解决方案，false 表示它进行了详尽的搜索，但没有找到任何东西。大多数 Prolog 系统会打印 false（或 no）以表明查询已结束。
在第一个例子中，由于没有解决方案，所以没有理由提示您进一步搜索。已经确定没有解决方案。在第二个示例中，找到解决方案的成功逻辑路径留下了一个选择点，这是规则中的一个点，Prolog 可以继续探索以找到其他解决方案。没有找到任何进一步的解决方案，它说“假”。
@marc-s 我不得不回滚您的编辑，因为除了修复一个微不足道的错字之外，它还以多种方式打破了这个问题。 Prolog 不会“返回”选项作为其查询用户交互的一部分，它确实将它们“提供”给用户，就像 OP 最初写的那样。最好不要干涉你没有足够能力判断结果的情况，你不同意吗？例如，我永远不会尝试改进任何半连贯的帖子，例如sql-server 标记，永远。干杯。

标签： prolog prolog-toplevel

【解决方案1】：

简而言之：因为false 意味着在详尽搜索之后，找不到（额外的）解决方案。

为什么它让我可以选择在第二个查询期间检查另一个解决方案，但在第一个查询中却没有？

因为如果它输出false，这意味着它在穷举搜索后未能找到解决方案。因此它的意思是“我没有找到任何解决方案（不再）。”。因此，在false 之后，寻找额外的解决方案是没有意义的。

但是，如果它提出了一个解决方案，这并不（本身）意味着所有解决方案都已用尽。所以它可以提出额外的解决方案。根据 Prolog 解释器的优化，它有时可以提前知道没有额外的解决方案。如果不是这种情况，它会打印解决方案，然后暂停。然后用户可以请求额外的解决方案。

例如，如果我们写：

foo(a, 1).
foo(a, 2).
foo(b, 3).
foo(c, 4).

然后用foo(b, 3) 查询，至少在SWI-Prolog 中，可能在大多数解释器中，只说true，然后就知道它已经完成了。因为SWI-Prolog会分析第一个参数的functor/constant，从而提前知道，如果第一个参数接地，则没有其他foo/2s以b为第一个参数。

【讨论】：

有时可以提前知道没有额外的解决方案，但事实并非总是如此，它回答了我的问题。因为查询enjoys(vincent,d) 返回true 而不要求额外的解决方案，但enjoys(vincent,a) 返回true 并且还要求额外的解决方案。我一直假设它总是知道是否有其他解决方案。

【解决方案2】：

您的第一个查询成功了，这向 Prolog 发出信号以终止任何进一步搜索解决方案的尝试。然后它点击false，这使得查询失败并向用户报告false，然后由于剪切已经修剪所有进一步搜索的可能性，Prolog 停止。

一个简单的实现很可能会在剪切后尝试搜索，即使是徒劳的，只是在回溯时立即发现剪切，然后最终停止。

在您的第二个查询中，big_kahuna_burger(a) 失败，并且避免了剪切。未修剪未来的搜索空间。

burger(a)  :-  big_kahuna_burger(a).

失败，但是

burger(a)  :-  big_mac(a).

成功了，还有

burger(a)  :-  whopper(a).

尝试。

因此，Prolog 完全期望如果它搜索更多，就有可能找到一些。就像我们在第一种情况下的“简单”实现一样。

要阻止那里的实施，需要提前展望并提前检查未来的结果，检测whopper(a) 确实注定要失败。但这样做的成本太高，而且仅在极少数非常特殊的情况下（如果有的话）进行。

我认为这被称为“索引”。搜索“indexing Prolog”会得到很多结果。

【讨论】：