Prolog内建函数

Prolog 内置函数介绍

Prolog 提供了许多内置（内建）函数，这些函数在 SWI - Prolog 和其他 Prolog 版本中通常都可用。
Prolog 内置函数常用的主要分为：

• 逻辑操作（fail/true/not）
• 数学运算（is, +, -, *, /, mod）
• 列表操作（member, append, length）
• 比较运算（=, ==, <, >）
• I/O 操作（write, read, open, close）
• 动态断言（assertz, retract）

1. 逻辑操作

内置谓词	作用
true.	总是成功。
fail.	总是失败。
not(Goal). 或 + Goal.	逻辑非（如果 Goal 成功，则失败，反之亦然）。
Goal1, Goal2.	逗号 , 代表逻辑“与”，两个 Goal 都必须成立。
Goal1 ; Goal2.	分号 ; 代表逻辑“或”，其中一个 Goal 成立即可。
once(Goal).	只尝试第一个可能的解决方案，阻止回溯。

2. 输入/输出（I/O）

内置谓词	作用
write(X).	输出 X，但不换行。
writeln(X).	输出 X 并换行。
nl.	输出换行符。
read(X).	从标准输入读取一个项，并绑定到 X。
writef(‘Hello %w’, [X]).	格式化输出（类似 C 语言的 printf）。
open(File, Mode, Stream).	打开文件，Mode 取值 read/write/append。
close(Stream).	关闭文件流。

3. 递归与控制

内置谓词	作用
call(Goal).	运行 Goal，相当于动态执行。
repeat.	进入无限循环，需配合 cut（!）或 fail 终止。
halt.	终止 Prolog 进程。

4. 数学运算

注意：数学运算必须使用 is 赋值！例如：X is 2 + 3. ，此时 X = 5。

内置谓词	作用
X is A + B.	加法
X is A - B.	减法
X is A * B.	乘法
X is A / B.	除法（浮点数）
X is A // B.	整数除法
X is A mod B.	取余数
X is A ^ B.	幂运算
sqrt(A).	平方根
abs(A).	绝对值

5. 比较运算

内置谓词	作用
A = B.	匹配（A 和 B 结构相同）。
A == B.	完全相等（不会做变量绑定）。
A \== B.	完全不相等。
A \= B.	匹配失败（A 和 B 结构不同）。
A < B.	A 小于 B
A =< B.	A 小于等于 B
A > B.	A 大于 B
A >= B.	A 大于等于 B

6. 列表处理

内置谓词	作用
length(List, N).	获取列表 List 的长度 N。
member(X, List).	判断 X 是否在 List 中。
append(L1, L2, L3).	L3 是 L1 和 L2 连接后的新列表。
reverse(List, Reversed).	反转列表。
nth0(Index, List, Elem).	取索引 Index 处的元素（从 0 开始）。
nth1(Index, List, Elem).	取索引 Index 处的元素（从 1 开始）。

示例

?- member(2, [1,2,3]).
true.

?- append([1,2], [3,4], X).
X = [1,2,3,4].

7. 原子和字符串

内置谓词	作用
atom(X).	判断 X 是否是原子（如 apple）。
atom_length(Atom, N).	获取原子 Atom 的长度。
atom_concat(A, B, C).	C 是 A 和 B 连接后的原子。
atom_chars(Atom, List).	Atom 转换为字符列表 List。
string_length(String, N).	获取字符串 String 长度。

示例

?- atom_concat('Hello', 'World', X).
X = 'HelloWorld'.

?- atom_chars(hello, X).
X = [h, e, l, l, o].

8. 断言（动态修改规则）

内置谓词	作用
assertz(Fact).	向后添加一个事实/规则。
asserta(Fact).	向前添加一个事实/规则。
retract(Fact).	移除一个已知事实/规则。
retractall(Predicate).	移除所有匹配的规则。

示例

?- assertz(age(tom, 25)).
true.

?- age(tom, X).
X = 25.

?- retract(age(tom, _)).
true.

9. 文件操作

内置谓词	作用
open(File, Mode, Stream).	以 Mode（read/write/append）打开文件 File。
read(Stream, X).	从 Stream 读取数据到 X。
write(Stream, X).	向 Stream 写入 X。
close(Stream).	关闭 Stream。

示例

?- open('data.txt', write, Stream),
write(Stream, 'Hello, Prolog!'),
close(Stream).
true.