1. 模块化

学完这章，你能用 module/2 把 Prolog 代码拆成模块、发布为 swipl pack，再也不会在一个文件里找不到谓词了。前置：Hello world | 难度：★★ | 后续：web server

你一个文件写了多少行了？100？200？Ctrl+F 找个谓词都要翻半天，改一个地方不敢动怕影响其他地方——这感觉我太熟悉了。

学完这章，你能用 module/2 把代码拆成模块，用 use_module/1 组装起来，甚至发布成 pack 给全世界人用。

1.1. 从一团乱麻开始

先看一个典型场景。你写了一个几何计算的小工具：

%% geometry.pl
area(circle, R, A) :- A is pi * R * R.
area(rect, (W, H), A) :- A is W * H.

perimeter(circle, R, P) :- P is 2 * pi * R.
perimeter(rect, (W, H), P) :- P is 2 * (W + H).

%% 后面还有 20 个谓词...

然后你写了一个 main 程序要用它：

%% main.pl
area(circle, 5, A),   % 等等，这个 area 是哪来的？

项目大了，问题就来了：

命名冲突——两个文件都定义了 area/2 怎么办？
不知道哪个谓词是公开接口，哪个是内部实现
想复用代码只能复制粘贴

这是所有脚本语言的通病。Prolog 的解决方案？模块。

1.2. module/2 —— 划地盘

文件开头加一行：

%% geometry.pl
:- module(geometry, [area/3, perimeter/3]).

module 是标准的 Prolog directive。这一行做了两件事：

声明模块名 — 这个文件属于 geometry 模块
定义导出列表 — 外面能用的只有 area/3 和 perimeter/3，其他全是内部实现

其他编辑器里写模块总有各种仪式感——Prolog 倒是直接，一行搞定。

完整文件：

%% geometry.pl
:- module(geometry, [area/3, perimeter/3]).

area(circle, R, A) :- A is pi * R * R.
area(rect, (W, H), A) :- A is W * H.

perimeter(circle, R, P) :- P is 2 * pi * R.
perimeter(rect, (W, H), P) :- P is 2 * (W + H).

跨语言类比：模块 ≈ Python 的 import + 命名空间，但比 Python 更明确——不导出的谓词外部完全不可见，不像 Python 的 _ 前缀靠自觉。

1.3. use_module/1 —— 用别人的地盘

有了模块，怎么用？

%% main.pl
:- use_module(geometry).

main :-
    area(circle, 5, A),
    format("Area: ~f~n", [A]).

use_module/1 找到 geometry.pl，加载它，把导出的谓词引入当前模块的命名空间。

Prolog 时刻：use_module/1 也是 directive，编译时执行。这意味着如果你写错了模块名，在加载时就报错，不会等到运行时才炸。

1.3.1. 模块查找路径

use_module(geometry) 去哪里找文件？默认搜索：

当前目录
SWI-Prolog library 路径

可以手动注册路径：

:- multifile user:file_search_path/2.
user:file_search_path(my_lib, '/path/to/my/libs').
:- use_module(my_lib(geometry)).

或者直接给绝对路径：

:- use_module('/home/user/prolog/geometry.pl').

1.4. 可见性控制——给模块装个门

1.4.1. 借什么，借多少

use_module/1 默认导入全部导出。可以只借你要的：

:- use_module(geometry, [area/3]).

这样 perimeter/3 就不可见，想用必须显式加上。代码可读性更好——读者一看 area/3 就知道来自 geometry。

1.4.2. 模块限定调用

即使不用 use_module，也能通过模块前缀直接调用：

?- geometry:area(circle, 3, A).
A = 28.274333882308138.

调试时特别有用——临时拿来用，不用改代码。

1.4.3. 运算符导出

模块也能导出运算符：

:- module(arith, [op(500, yfx, @), (@)/2]).

:- op(500, yfx, @).

X @ Y :- Z is X + Y.

加载后 @ 就能当运算符用了。

1.5. 创建一个可发布的 Prolog Library

写一个完整的 library 给别人用，怎么做？

1. 目录结构

my_lib/
  pack.pl         % 包描述
  logic.pl        % 核心模块
  io.pl           % I/O 模块

2. pack.pl —— 身份信息

name('my_lib').
version('1.0.0').
title('My Prolog Library').
author('Your Name', 'email@example.com').
home('https://github.com/you/my_lib').

3. 模块之间互相引用

%% logic.pl
:- module(logic, [solve/2]).
:- use_module(io).

solve(X, Y) :-
    read_input(X),
    compute(X, Y),
    output(Y).

4. 安装为 pack

本地安装：

$ swipl pack_install /path/to/my_lib

发布到 GitHub，别人就能：

$ swipl pack_install yourname/my_lib

跨语言类比：pack 系统 ≈ npm 或 pip，但更轻量——不需要 registry 账号，一个 GitHub 仓库就行。

1.6. 模块的注意事项

1.6.1. 动态谓词

模块内用 dynamic，需要在模块作用域内声明：

:- module(db, [add/1, list/1]).

:- dynamic entry/1.

add(X) :- assert(entry(X)).
list(X) :- entry(X).

1.6.2. 多文件模块

一个模块可以跨多个文件：

%% tools.pl
:- module(tools, [foo/1]).
:- multifile tools:bar/1.

%% tools_extra.pl
:- module(tools_extra, []).
:- multifile tools:bar/1.
tools:bar(baz).

1.6.3. 模块与 meta-call

Meta-call 需要指定模块上下文：

call_in_module(Mod, Goal) :-
    Mod:Goal.

maplist/2 等高阶谓词会自动处理模块上下文，一般不用手动操心。

1.7. 常见反模式

反模式 1：一个巨型文件装天下

全部代码写一个文件，靠空行分隔。命名冲突、难以测试、没人敢动。

反模式 2：过度模块化

每个谓词一个文件，use_module 列表比代码还长。依赖图绕成毛线球。

反模式 3：导出所有东西

把 helper_1/2、internal_helper/3 全导出。使用者面对一堆不相关的名字。

建议：按功能域分组，一个文件 50-200 行。导出接口谓词，内部帮助谓词藏好。

1.8. 总结

模块系统让 Prolog 项目从脚本集进化成真正的工程。

你要做的事	用什么
声明模块+导出	`module/2`
加载依赖	`use_module/1`
选择性导入	`use_module(M, [P/N])`
临时调用	`Module:Goal`
库发布	pack.pl + pack_install

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