错误:全局堆栈不足



我正在尝试创建一个谓词,该谓词每次将输出所有列表减去一个元素。对于列表 [a, b, c],我想要谓词返回

a, [b, c]
b, [a, c]
c, [a, b]

我创建了以下谓词:

elem_list(Elems, X, ElemsNoX) :-
append(ElemsA, [X], ElemsAX),
append(ElemsAX, ElemsB, Elems),
append(ElemsA, ElemsB, ElemsNoX).

这似乎有效,但是在尝试执行它时,我收到以下错误:

?- elem_list([a,b,c], X, L).
X = a,
L = [b, c] ;
X = b,
L = [a, c] ;
X = c,
L = [a, b] ;
ERROR: Out of global stack

这个错误是什么意思?我该如何解决它?

在大多数Prolog版本中,您可以使用trace.来启用打印Prolog解释器执行的每个步骤的模式。为谓词打开trace.时,它会显示:

[trace]  ?- elem_list([a,b,c], X, L).
Call: (7) elem_list([a, b, c], _G25166352, _G25166353) ? creep
Call: (8) lists:append(_G25166456, [_G25166352], _G25166458) ? creep
Exit: (8) lists:append([], [_G25166352], [_G25166352]) ? creep
Call: (8) lists:append([_G25166352], _G25166457, [a, b, c]) ? creep
Exit: (8) lists:append([a], [b, c], [a, b, c]) ? creep
Call: (8) lists:append([], [b, c], _G25166353) ? creep
Exit: (8) lists:append([], [b, c], [b, c]) ? creep
Exit: (7) elem_list([a, b, c], a, [b, c]) ? creep
X = a,
L = [b, c] ;
Redo: (8) lists:append(_G25166456, [_G25166352], _G25166458) ? creep
Exit: (8) lists:append([_G25166449], [_G25166352], [_G25166449, _G25166352]) ? creep
Call: (8) lists:append([_G25166449, _G25166352], _G25166463, [a, b, c]) ? creep
Exit: (8) lists:append([a, b], [c], [a, b, c]) ? creep
Call: (8) lists:append([a], [c], _G25166353) ? creep
Exit: (8) lists:append([a], [c], [a, c]) ? creep
Exit: (7) elem_list([a, b, c], b, [a, c]) ? creep
X = b,
L = [a, c] ;
Redo: (8) lists:append([_G25166449|_G25166450], [_G25166352], [_G25166449|_G25166453]) ? creep
Exit: (8) lists:append([_G25166449, _G25166455], [_G25166352], [_G25166449, _G25166455, _G25166352]) ? creep
Call: (8) lists:append([_G25166449, _G25166455, _G25166352], _G25166469, [a, b, c]) ? creep
Exit: (8) lists:append([a, b, c], [], [a, b, c]) ? creep
Call: (8) lists:append([a, b], [], _G25166353) ? creep
Exit: (8) lists:append([a, b], [], [a, b]) ? creep
Exit: (7) elem_list([a, b, c], c, [a, b]) ? creep
X = c,
L = [a, b] ;
Redo: (8) lists:append([_G25166449, _G25166455|_G25166456], [_G25166352], [_G25166449, _G25166455|_G25166459]) ? creep
Exit: (8) lists:append([_G25166449, _G25166455, _G25166461], [_G25166352], [_G25166449, _G25166455, _G25166461, _G25166352]) ? creep
Call: (8) lists:append([_G25166449, _G25166455, _G25166461, _G25166352], _G25166475, [a, b, c]) ? creep
Fail: (8) lists:append([_G25166449, _G25166455, _G25166461, _G25166352], _G25166475, [a, b, c]) ? creep

因此,我们看到第一个append/3调用(注意[_G25166352]作为第二个参数(。 只是生成新变量。我们可以通过执行隔离调用来确认这一点:

?- append(ElemsA, [X], ElemsAX).
ElemsA = [],
ElemsAX = [X] ;
ElemsA = [_G25167627],
ElemsAX = [_G25167627, X] ;
ElemsA = [_G25167627, _G25167633],
ElemsAX = [_G25167627, _G25167633, X] ;
ElemsA = [_G25167627, _G25167633, _G25167639],
ElemsAX = [_G25167627, _G25167633, _G25167639, X]

所以发生的情况是,使用追加,一个列表,左侧和右侧都有未接地的变量。当然,这些列表没有机会完全接地:这些列表包含的元素比初始列表[a,b,c]多,这意味着这些元素最终将在流程后期失败(当我们进一步跟踪程序时,我们可以看到这一点(。但显然第一个谓词不知道这一点,因此只是继续构造列表,直到内存耗尽。

因此,上述解决方案不是执行此操作的好方法。

例如,我们可以编写一个成功的自定义谓词:

exclude([],_,[]).
exclude([H|T],H,T).
exclude([H|T],X,[H|T2]) :-
exclude(T,X,T2).

代码的工作原理如下:如果第一个参数与[](空列表(统一,我们返回空列表,并将要排除的部分保留为不接地。如果第一个参数与[H|T]统一(一个带有头H和尾T的列表(,有两个选择:我们选择头H作为要排除的元素,从而返回尾T,或者我们推迟排除,让递归调用选择一个元素。

上述程序将允许我们排除任何元素:

?- exclude([a,b,c], X, L).
X = a,
L = [b, c] ;
X = b,
L = [a, c] ;
X = c,
L = [a, b] ;
L = [a, b, c].

因此,最后一行只是让X不接地,并返回整个列表[a,b,c]

如果您不想这样做,只需删除第一行:

exclude1([H|T],H,T).
exclude1([H|T],X,[H|T2]) :-
exclude1(T,X,T2).

现在,Prolog被迫使第一个列表中的至少一个元素成为要排除的元素。这将产生:

?- exclude1([a,b,c], X, L).
X = a,
L = [b, c] ;
X = b,
L = [a, c] ;
X = c,
L = [a, b] ;
false.

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