Entrada e Saí - FACOMalbertini/2sem2012/curso-prolog/slides/aula10.pdf · – Entrada de dados na forma de linguagem natural – Saída em um dado formato desejado – Entrada e

Entrada e Saída

Prof. Elaine Faria e Hiran NonatoProgramação Lógica

UFU 2012

Créditos

• O material a seguir consiste de adaptações e extensões dos originais gentilmente cedidos pelo Prof. Alexsandro Santos Soares

Arquivos de Dados

• A comunicação com o Prolog até agora foi feita por meio de consultas realizadas pelo usuários que são respondidas através de instanciações de variáveis

• Muitas vezes essa forma de comunicação não é suficientemente adequada– Entrada de dados na forma de linguagem natural– Saída em um dado formato desejado– Entrada e saída para qualquer periférico do computador

Arquivos de Dados

• Existem predicados prédefinidos com o intuito de auxiliar na entrada/saída de dados– São dependentes da implementação da linguagem

Prolog usada

Arquivos de Dados

Luis, A. M. Palazzo, Introdução à Programação Prolog, Educat, 1997.

Arquivos de Dados

• Durante a execução de um programa Prolog dois arquivos estão ativos– um para entrada "fonte de entrada corrente"– um para saída "fonte de saída corrente “

• No início da execução essas duas fontes correspondem ao terminal do usuário

• A fonte de entrada corrente pode ser mudada a qualquer momento para um outro arquivo

see(novoArqEnt).

Arquivo de Entrada

• Exemplo do uso do see...see(arq1).le_do_arquivo(Informacao).see(user)....

Arquivos de Saída

• A fonte de saída corrente pode ser mudada – tell(novoArqSai).

• Exemplo do uso do tell...tell(arq3).grava_no_arquivo(Informacao).tell(user)....

Arquivos de Dados

• Dois outros predicados devem ser utilizados para fechar os arquivos correntes de entrada e saída respectivamente– seen/0 e told/0

Abertura de um arquivo

• Podese também abrir um fluxo (stream)

…open(‘arquivo.txt‘, write, Fluxo),...close(Fluxo),…

Abertura de um arquivo

• Para estender um arquivo existente, temos que abrir um fluxo em modo append

…open(‘arquivo.txt‘, append, Fluxo),....close(Fluxo),...

Arquivos de Dados• Os arquivos podem ser processados somente na forma sequencial

• A requisição para a leitura irá ocasionar a leitura a partir da posição corrente dessa fonte de entrada

• Após a leitura, a posição corrente da fonte de entrada será, o próximo item que ainda não foi lido

• Se uma requisição de leitura é feita para o fim do arquivo retorna a constante "end_of_file“

• Predicado predefinido at_end_of_stream(F) usado para verificar se o fim da stream foi atingido

Arquivos de Dados

• A saída de informações ocorre de maneira similar à entrada – A requisição de saída irá adicionar a informação

requisitada no final da fonte de saída corrente

Arquivos de Dados

• Há duas maneiras de se utilizar os arquivos em Prolog– Considerando o caractere como elemento básico do

arquivo– Considerando unidades maiores como elemento básico

do arquivo

Arquivos de Dados

• Usando o caractere como elemento básico arquivo– Predicados: get e put

• Usando unidades maiores como elemento básico do arquivo– As unidades são os termos Prolog: read e write

• O uso de cada uma dessas modalidades depende do contexto do problema

Processamento de Arquivos de Termos

• read– Usada para leitura de dados a partir da fonte corrente

read([A],X)leitura do próximo termo que irá unificar com XSe X é uma variável então X será instanciada com TSe a unificação não for possível então o objetivo read(X) irá falharCada termo deve ser seguido por um ponto e um espaço ou enterA representa o arquivo não é obrigatório

– É determinístico não ocorre backtracking

Processamento de Arquivos de Termos

• write– Fornece a saída de um termo para a fonte corrente

write([A], X)• tab

– O predicado tab(N) irá ocasionar a saída de N espaços • nl

– O predicado nl(sem argumentos) irá ocasionar o início de uma nova linha

Exemplo 1 Cubo

cubo :read(X), processa(X).

processa(fim) : !.processa(N) :

C is N*N*N,write(C),cubo.

?cubo.2.85.2512.1728fim.true

Exemplo 2 Cubocubo : write('Próximo valor: '), read(X), processa(X).

processa(fim) : !.processa(N) : C is N*N*N, write('O cubo de '), write(N), write('é '), write(C), nl, cubo.

Dependendo da implementação, uma requisição ("flush/0" para descarregamento dos buffers de I/O) pode ser necessária após o comando de escrita no prompt

Exemplo 3 – Escrevendo Lista

• Procedimento escreveLista(L)escreveLista([]).escreveLista([X | L]) :write(X), nl, escreveLista(L).

• Procedimento escreveLista2(L)escreveLista2([]).escreveLista2([L | LL]) :

imprime(L), nl, escreveLista2(LL).

imprime([]).imprime([X | L]) :

write(X), tab(1), imprime(L).

Exemplo 4

• Programa em Prolog que lê o arquivo (casas.txt) e o exibe na tela.

principal: open('casas.txt',read,F), read(F,C1), read(F,C2), read(F,C3), read(F,C4), close(F), write([C1,C2,C3,C4]), nl.

grifinoria.lufa_lufa.corvinal.sonserina.

casas.txt:

Exemplo 5principal: open('casas.txt',read,F), leiaCasas(F,Casas), close(F), write(Casas), nl.

leiaCasas(F,[]): at_end_of_stream(F).

leiaCasas(F,[X|L]): \+ at_end_of_stream(F), read(F,X), leiaCasas(F, L).

Exemplo 5 com cortes verdesprincipal: open('casas.txt',read,F), leiaCasas(F,Casas), close(F), write(Casas), nl.

leiaCasas(F,[]): at_end_of_stream(F), !.

leiaCasas(F,[X|L]): \+ at_end_of_stream(F), !, read(F,X), leiaCasas(F, L).

Exemplo 6

• Problema– Arquivo denominado arq1 contendo termos na forma

item(Nro, Descrição, Preço, Fornecedor)

– Desejase produzir um outro arquivo que contenha somente os itens fornecidos por um determinado fornecedor

– O nome do fornecedor deve ser escrito no início do arquivo

Exemplo – cont.principal(NomeForn): open('C:\\Entrada.txt',read,AEnt), open('C:\\Saida.txt',write,ASaida), write(ASaida, NomeForn), write(ASaida, '\n'), leiaForn(AEnt,ASaida, NomeForn), close(AEnt), close(ASaida).

leiaForn(AEnt,_,_): at_end_of_stream(AEnt), !.

leiaForn(AEnt,ASaida,NomeForn): read(AEnt,item(Nro,D,P,NomeForn)),!, write(ASaida, item(Nro,D,P)), write(ASaida,'\n'), leiaForn(AEnt,ASaida,NomeForn).

leiaForn(AEnt,ASaida,NomeForn): leiaForn(AEnt,ASaida,NomeForn).

Processamento de caracteres

• Um caractere é escrito na fonte de saída corrente por meio do objetivo

put(C)C é o código ASCII (um número entre 0 e 255) do caractere a ser escrito

– Exemplo?put(65), put(66), put(67).produz a saída:ABC


• Um caractere pode ser lido a partir da fonte de entrada corrente por meio do objetivo

get0(C)ocasiona a leitura do caractere corrente e torna a variável C instanciada com o código ASCII do caractere


• Leitura de caracteres imprimíveis saltando sobre todos os caracteres nãoimprimíveis (espaços em branco)

get(C)


• O predicado get_code/2 lê o próximo caracter disponível de um fluxo– Primeiro argumento: um fluxo– Segundo argumento: o código do caracter

Exemplo usando get_codeleiaPalavra(Fluxo,Palavra): get_code(Fluxo,Caracter), verificaELeiaResto(Caracter,Caracteres,Fluxo), atom_codes(Palavra,Caracteres).

verificaELeiaResto(10, [], _): !.verificaELeiaResto(32, [], _): !.verificaELeiaResto(1, [], _): !. verificaELeiaResto(Caracter,[Caracter|Caracteres],F): get_code(F,ProxCaracter), verificaELeiaResto(ProxCaracter,Caracteres,F).

Conversão de Termos

• Predicado prédefinido atom_codes/2, que relaciona os átomos com o seu código ASCII. – atom_codes(X, L) é verdadeiro, se L é a lista dos

códigos dos caracteres em A– Exemplo

atom_codes(zx232, [122, 120, 50, 51, 50])

Dividindo programas em arquivos

• Muitos predicados Prolog fazem uso dos mesmos predicados básicos– Por exemplo: member/2, append/3

• É claro que você não quer redefinilos a cada vez que necessitar deles– Prolog oferece muitos modos de fazer isto

Leitura de programas

• A forma mais simples de dizer ao Prolog para ler as definições de predicados armazenadas em um arquivo é usar os colchetes

? [meuArq].{consulting(meuArq.pl)…}{meuArq.pl consulted, 233 bytes}true?


• Você também pode consultar mais de um arquivo por vez

? [meuArq1, meuArq2, meuArq3].{consulting meuArq1.pl…}{consulting meuArq2.pl…}{consulting meuArq3.pl…}


• Você não precisa fazer isto interativamente • Ao invés disto, você pode usar uma diretiva na base de

dados

: [meuArq1, meuArq2].


• Talvez, muitos arquivos, independentemente, consultem o mesmo arquivo.

• Verificação extra se as definições dos predicados já são conhecidas: ensure_loaded/1

: ensure_loaded([meuArq1, meuArq2]).

Módulos

• Imagine que você está escrevendo um programa que gerencie um banco de dados sobre filmes

• Você projetou dois predicados:– imprimeAtores/1– imprimeFilmes/1

• Eles estão armazenados em arquivos diferentes• Ambos usam um predicado auxiliar:

– exibeLista/1

O arquivo principal .pl

% Arquivo principal.pl

: [imprimeAtores].: [imprimeFilmes].




? [principal].




? [principal].{consulting principal.pl}




? [principal].{consulting principal.pl}{consulting imprimeAtores.pl}




? [principal].{consulting principal.pl}{consulting imprimeAtores.pl}{imprimeAtores.pl consulted}




? [principal].{consulting principal.pl}{consulting imprimeAtores.pl}{imprimeAtores.pl consulted}{consulting imprimeFilmes.pl}




? [principal].{consulting principal.pl}{consulting imprimeAtores.pl}{imprimeAtores.pl consulted}{consulting imprimeFilmes.pl}The procedure exibeLista/1 is being

redefined. Old file: imprimeAtores.plNew file: imprimeFilmes.plDo you really want to redefine it?(y, n, p, or ?)

Usando módulos• Predicado préconstruído module:

– module/1 e module/2– Para criar um módulo/biblioteca

• Predicado préconstruído use_module: – use_module/1 e use_module/2– Para importar predicados de uma biblioteca

• Argumentos– O primeiro argumento é o nome do módulo– O segundo e opcional argumento é uma lista dos predicados

exportados

Nota sobre módulos em Prolog

• Nem todos os interpretadores Prolog possuem este sistema de módulos

• SWI Prolog e Sicstus possuem

• O sistema de módulos do Prolog ainda não é compatível com a norma ISO

O módulo imprimeAtores.pl% Este é o arquivo: imprimeAtores.pl: module(imprimeAtores,[imprimeAtores/1]).

imprimeAtores(Filme): filmesAtor(Ator, Lista), exibeLista(Lista).

exibeLista([]): nl.exibeLista([X|L]): write(X), tab(1), exibeLista(L).

O módulo imprimeFilmes.pl% Este é o arquivo: imprimeFilmes.pl: module(imprimeFilmes,[imprimeFilmes/1]).

imprimeFilmes(Diretor): diretoresFilme(Filme, Lista), exibeLista(Lista).

exibeLista([]): nl.exibeLista([X|L]): write(X), nl, exibeLista(L).

O arquivo revisado principal.pl• % Este é o arquivo revisado principal.pl

: use_module(imprimeAtores).: use_module(imprimeFilmes).

% Este é o arquivo revisado principal.pl

: use_module(imprimeAtores,[imprimeAtores/1]).: use_module(imprimeFilmes,[imprimeFilmes/1]).

Bibliotecas

• Muitos dos predicados mais comuns já vem préconstruídos nos interpretadores Prolog

• Por exemplo, em SWI Prolog, member/2 e append/3 vem como parte de uma biblioteca

• Uma biblioteca é um módulo que define predicados comuns e pode ser carregada usando os predicados normais para importar módulos

Importando bibliotecas

• Ao especificar o nome de uma biblioteca que você quer usar, você pode informar que este módulo é uma biblioteca

• Prolog procurará no lugar certo, ou seja, em um diretório onde todas as bibliotecas estão guardadas

: use_module(library(lists)).

Referências

• Luis, A. M. Palazzo, Introdução à Programação Prolog, Educat, 1997.

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