前言

如果你是一位prolog的新手，希望你首先閱讀這篇文章，好對(duì)prolog的全局有個(gè)了解，本文將詳細(xì)介紹prolog學(xué)習(xí)流程編程思路上以及prolog語法細(xì)節(jié)。

首先，問一個(gè)基礎(chǔ)的問題：我們已經(jīng)在Prolog程序中看到了很多類型的表達(dá)式（比如，jody，playsAirGuitar（mia），和X），但這些僅僅只是例子，是時(shí)候更加深入了，到底事實(shí)、規(guī)則和查詢是由什么構(gòu)成的？

答案就是語句（terms），在Prolog中一共存在四種類型的語句：原子，數(shù)字，變量和復(fù)雜語句（或者稱為結(jié)構(gòu)）.原子和數(shù)字統(tǒng)稱為常量，常量和變量統(tǒng)稱簡單語句.

首先要明確基礎(chǔ)的字符的范圍：大寫字母：A，B，...，Z；小寫字母：a，b，...，z；數(shù)字：0，1，2，...，9.另外還包括“_”，即英文下劃線字符；和其他一些特殊英文字符，比如：+，-，*，/，《，》，=，：，.，&，~；空格也是字符，但是不常用，并且也不可見.字符串是指沒有切斷的字符序列.

原子（Atoms）

一個(gè)原子是以下情況之一：

1. 由字符構(gòu)成的字符串，其中有效字符包括：大字字母，小寫字母，數(shù)字，和下劃線，并且是小寫字母作為頭字符.一些例子：butch，big_kahuna_burger，listen2Music，playsAirGuitar.

2. 使用單引號(hào)封裝的字符序列.比如：‘Vincent’，‘The Gimp’，‘Five_Dollar_Shake’，‘&^%%@# *’，‘ ’.被單引號(hào)封裝的字符序列被稱為原子名.注意我們已經(jīng)使用了空格字符，

事實(shí)上，使用單引號(hào)封裝，其中的一個(gè)作用就是可以在原子中精確地使用類似空格字符這樣的特殊字符.

3. 特殊字符組成的字符串.比如：@=，====》，;，：-等都是原子.正如我們看到的，一些特殊原子，比如;（邏輯或），：-（規(guī)則中連接頭部和主干的符號(hào)）已經(jīng)有預(yù)定義的含義.

數(shù)字（Numbers）

在典型的Prolog程序中，實(shí)數(shù)并不是很有用武之地.所以雖然大多數(shù)Prolog的實(shí)現(xiàn)都支持浮點(diǎn)數(shù)，但是本文不討論.

但是整數(shù)（比如：-2，-1，0，1，2，...）卻十分有用，比如在計(jì)算列表的元素?cái)?shù)目之類的工作時(shí)候，我們將會(huì)在第5章詳細(xì)介紹.Prolog中數(shù)字的表示很簡單，沒有什么特殊，如下：

23， 1001， 0， -365， 等等.

變量（Variables）

變量是由大寫字母，小寫字母，數(shù)字和下劃線組成的字符串，并且頭字母必須是大寫字母或者下劃線.比如：

X， Y， Variable， _tag， X_526， List， List24， _head， Tail， _input， Output

都是Prolog中有效的變量.變量”_“是一個(gè)特例，它被稱為匿名變量，我們將會(huì)在第4章中介紹.

復(fù)雜語句（Complex Terms）

常量，數(shù)字，和變量都是構(gòu)建語句的模塊，現(xiàn)在我們學(xué)習(xí)如何將它們組成復(fù)雜語句.復(fù)雜語句也稱為結(jié)構(gòu)體.

復(fù)雜語句由一個(gè)函子（functor，也可以理解為函數(shù)名）和一個(gè)參數(shù)序列構(gòu)成.參數(shù)序列放在小括號(hào)內(nèi)，由英文逗號(hào)分隔，并且是放在函子后面.請(qǐng)注意函子后面必須緊跟參數(shù)序列，

中間不能有空格.函子必須是一個(gè)原子，即，變量不能用作函子.另一方面，參數(shù)序列可以是任何類型的語句.

從KB1到KB5，我們已經(jīng)看到了許多復(fù)雜語句的例子.比如，playsAirGuitar（jody）就是一個(gè)復(fù)雜語句，其中playsAirGuitar是函子，jody是參數(shù)序列（只有一個(gè)參數(shù)）.另一個(gè)

例子是loves（vincent， mia），loves是函子，vincent和mia是參數(shù)序列；再比如一個(gè)包含了變量的例子：jealous（marsellus， W）.

（注：函子和謂詞由一定區(qū)別，我的理解是：函子是謂詞的名字，謂詞包含了函子及其參數(shù)序列，是整個(gè)邏輯的實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一體.）

但是，復(fù)雜語句的定義可以允許更為復(fù)雜的情況.事實(shí)上，在復(fù)雜語句中，也可以內(nèi)嵌其他復(fù)雜語句（就是說，復(fù)雜語句允許遞歸）.比如：

hide（X， father（father（father（butch））））.

就是一個(gè)完美的符合定義的復(fù)雜語句.它的函子是hide，有兩個(gè)參數(shù)：一個(gè)是變量X，另外一個(gè)是復(fù)雜語句，father（father（father（butch）））.這個(gè)復(fù)雜語句組成是：函子是father，

另外一個(gè)復(fù)雜語句，father（father（butch））是其唯一的參數(shù).里層的復(fù)雜語句的參數(shù)依然是一個(gè)復(fù)雜語句：father（butch）.但是到了嵌套的最里層，參數(shù)就是一個(gè)常量：butch.

實(shí)際上，這種嵌套（遞歸結(jié)構(gòu)）使得我們可以自然地描述很多問題，而且這種遞歸結(jié)構(gòu)和變量合一之間的互相作用，正是Prolog強(qiáng)有力的武器.

復(fù)雜語句的參數(shù)個(gè)數(shù)稱為元數(shù)（arity）.比如，woman（mia）是一個(gè)元數(shù)為1的復(fù)雜語句，loves（vincent， mia）是一個(gè)元數(shù)為2的復(fù)雜語句.

元數(shù)對(duì)于Prolog很重要.Prolog允許定義函子相同但是元數(shù)不同的復(fù)雜語句.比如，我們可以定義兩個(gè)參數(shù)的loves謂詞，loves（vincent， mia）；也可以定義三個(gè)參數(shù)的loves謂詞，

loves（vincent， marsellus， mia）.如果我們這么做了，Prolog會(huì)認(rèn)為這兩個(gè)謂詞是不同的.在第5章中，我們將會(huì)看到定義相同函子但是元數(shù)不同的具體應(yīng)用.

當(dāng)我們需要提及定義的謂詞，介紹如何使用它們的時(shí)候（比如，在文檔中），慣例是”函子/元數(shù)“這種形式.回到KB2，我們有三個(gè)謂詞，之前的表達(dá)如下：

listen2Music

happy

playsAirGuitar

使用正式的書寫方式如下：

listen2Music/1

happy/1

playsAirGuitar/1

Prolog不會(huì)因?yàn)槎x了兩個(gè)loves謂詞而迷惑，它會(huì)區(qū)分loves/2和loves/3是不同的謂詞.