多线程……函数式语言？（序言）答案

【问题标题】：Multithreading in... functional languages? (Prolog)多线程……函数式语言？（序言）
【发布时间】：2010-02-01 03:40:30
【问题描述】：

当我的朋友在学校开始学习 Prolog 时，我取笑他学习了一种无用的语言。然而，他向我展示了一些我什至不知道可能的东西；我想知道这种技术是从哪里来的。

技术是这样的：

permutation(List) :-
    isAMember(X, List),
    deleteFirstElement(X, List, Substring),
    % and so on

在此代码中，isAMember(X, List) 是一个函数，如果 X 在 List 中，则返回 true。但是，到目前为止，X 还没有定义为变量 - 因此程序将生成一堆新线程，每个可能的 X 值都有一个，这使得 isAMember(X, List) 为 true，并从那里继续。

这使我们能够以我能想象到的最简单、最优雅的方式创建多线程算法。

所以我的问题是：这是 Prolog 特有的，还是所有逻辑和/或函数语言的特性？另外，我在哪里可以学习更多像这样令人惊叹的多线程技术 - 这是肯定是编程的未来。

【问题讨论】：

我会说编程是这样开始的！非确定性图灵机有这个概念。
Prolog 不是功能语言。它专门解决逻辑问题。

标签： multithreading functional-programming prolog logic-programming

【解决方案1】：

称为“Datalog”的 Prolog 子集仅限于纯逻辑特征（没有“剪切”），原则上，证明搜索可以并行完成。但是您必须小心，因为完整 Prolog 的语义对生成结果的顺序非常敏感，并且一些真正的 Prolog 程序依赖于此。

像 Haskell 和 Clean 这样的纯函数式语言的情况要好一些——并行计算子表达式总是安全的——但是在性能方面存在许多挑战。如果您执行极端并行性（每个子表达式），由于所有开销，您不会获得任何性能提升。目前有希望的方法似乎是

线程（并发 Haskell）
数据并行 Haskell
带有par 和seq 运算符的“Sparks”。

并行功能的东西已经存在了将近 30 年，人们仍在努力使其表现良好。如果您想了解更多信息，请尝试

ACM 研讨会 Haskell 近期会议记录（以及之前的 Haskell 研讨会）
Arvind 在麻省理工学院的工作，他是该领域的伟大先驱（查看他与 R. Nikhil 合着的关于 pH 并行编程的书）

【讨论】：

【解决方案2】：

如果我没记错我的 Prolog，您并没有创建线程，而是使用回溯和统一依次尝试每个可能的 X 实例化。这是相当连续的。

编辑：显然有一些实验性的平行序言，例如，改革序言。然而，据我所知，这不是 Prolog 实现中的规范。

【讨论】：

这是特定于实现的。逻辑编程很容易分成线程，因为它不像面向对象/过程编程那样依赖全局状态。
是的，你是对的，而且有一些是并行的。更新了我的答案。

【解决方案3】：

isAMember(X, List) 不会创建线程，prolog 逻辑只是严重依赖递归和回溯，除非您显式创建线程，否则它是非常程序化的。

对于isAMember(X, List)，您正在查看统一概念。该函数将与将该函数评估为真的所有值统一，在这种情况下，列表中包含的所有元素。然后用 X 继续执行。

一旦执行到达叶子，它将回溯到最早可能的“仍然统一”调用（或切点，我认为，不记得正确的术语），例如isAMember(X, List)，将统一 X到下一个候选人，并继续执行。

我敢说，如果你在逻辑上不小心，你很容易导致堆栈溢出。

【讨论】：

这个 "回溯" 听起来非常像 "emulating multi-threading" - 这是语言的核心部分，还是只是最流行的 Prolog 实现？
使用变量统一的回溯是 prolog 编程的核心。

【解决方案4】：

老实说，您显示的内容似乎与列表理解没有什么不同，可能与 foreach 结合使用：

foreach {x | x in List}
    deleteFirstElement(x, List, Substring) 
    // not sure what deleteFirstElement does, so...

正如你提到的 isAMember 可以是任何东西，列表理解也可以更复杂

foreach {x | x in List if x % 2 == 0} // ie, even elements of List

按照同样的思路，你可以在没有列表理解的情况下做同样的事情

new_list = old_list.every { x | x % 2 == 0 }

可以很容易地分解成线程。

【讨论】：