Первоначально в языке Planning C дедуктивные макромодули предназначались для гибкой генерации описаний вычислительных топологий (этим и объясняются некоторые их не вполне очевидные синтаксические особенности), впоследствии же их применение было расширено: в настоящее время дедуктивные макромодули используются для гибкой дедуктивной генерации произвольных фрагментов программы на основе логических правил, записанных на языке GNU Prolog, имеющем бесплатный и свободно распространяемый интерпретатор. Как будет показано в настоящей работе, дедуктивные макромодули вполне могут сгенерировать и полноценную параллельную программу.
Дедуктивный макромодуль является совокупностью статических и динамических (генерируемых на одной из стадий компиляции в ходе применения предикатов GNU-Prolog) элементов. Он оформлен в виде специального программного блока и имеет параметры, в зависимости от которых им генерируется фрагмент программного кода. Соответствующий код будет вставлен в программу в точке обращения к макромодулю, в котором будут указаны конкретные значения его параметров. Предполагается, что макромодуль будет генерировать код на этапе компиляции, точнее, на стадии препроцессинговой обработки. Соответственно, это накладывает определенные ограничения на возможные значения его параметров – это должны быть выражения, которые можно вычислить на этапе препроцессинга: предположим, что это выражения, содержащие исключительно именованные и неименованные константы, в том числе те, которые формируются в результате классических макроподстановок C/C++.
2.1.1. Синтаксис и семантика макромодуля
Предлагается следующий синтаксис декларации дедуктивного макромодуля (все элементы в описании могут разделяться пробелами):
Здесь произвольный_Planning_C_код должен представлять собой фрагмент синтаксически корректного языкового выражения, не содержащего символа «@». Это может быть описатель любого статического элемента генерируемого кода. GNU_PROLOG_выражение может содержать вызовы любых предикатов GNU Prolog, в том числе генерирующих консольный вывод – результаты этого вывода и будут использоваться в качестве сгенерированных фрагментов кода. В большинстве случаев вывод будет генерироваться предикатом write.
Обращение к макромодулю имеет формат:
имя_модуля « (» [значение_параметра] {»,» значение_параметра}»)» «;»
В точке обращении к макромодулю компилятором выполняются следующие действия:
а) вычисляются все параметры обращения;
б) значения параметров подставляются в текст модуля вместо соответствующих лексем – имен параметров;
в) из текста модуля исключаются все предикаты, из которых формируется текст логической GNU Prolog-программы;
г) фрагмент модуля, содержащий какую-либо из целей, заменяется результатом доказательства этой цели (то есть блоком выведенных на консоль в ходе доказательства строк) в контексте сформированной логической GNU Prolog-программы;
д) в программу на Planning C вместо обращения к макромодулю вставляется код, содержащий префиксную строку (которая может быть пустой) и результирующий текст модуля, обрамленный фигурными скобками.
Необходимо детализировать возможные типы параметров. Каждый параметр (после выполнения всех макроподстановок и подстановок значений констант, определенных в программе с помощью ключевого слова