寻找延续的“真实”用法的例子

https://stackoverflow.com/questions/34155

09-06-2019
|

题

我正在尝试掌握延续的概念，我发现了几个小的教学示例，例如来自维基百科文章:

(define the-continuation #f)

(define (test)
  (let ((i 0))
    ; call/cc calls its first function argument, passing 
    ; a continuation variable representing this point in
    ; the program as the argument to that function. 
    ;
    ; In this case, the function argument assigns that
    ; continuation to the variable the-continuation. 
    ;
    (call/cc (lambda (k) (set! the-continuation k)))
    ;
    ; The next time the-continuation is called, we start here.
    (set! i (+ i 1))
    i))

我明白这个小函数的作用，但我看不到它有任何明显的应用。虽然我不希望很快在我的代码中使用延续，但我希望我知道一些适合它们的情况。

因此，我正在寻找更明确有用的代码示例，以了解延续可以为我作为程序员提供什么。

干杯!

解决方案

在 Algo & Data II 中，我们一直使用这些来从（长）函数“退出”或“返回”

例如，用于遍历树的 BFS 算法是这样实现的：

(define (BFS graph root-discovered node-discovered edge-discovered edge-bumped . nodes)
  (define visited (make-vector (graph.order graph) #f))
  (define q (queue.new))
  (define exit ())
  (define (BFS-tree node)
    (if (node-discovered node)
      (exit node))
    (graph.map-edges
     graph
     node
     (lambda (node2)
       (cond ((not (vector-ref visited node2))
              (when (edge-discovered node node2)
                (vector-set! visited node2 #t)
                (queue.enqueue! q node2)))
             (else
              (edge-bumped node node2)))))
    (if (not (queue.empty? q))
      (BFS-tree (queue.serve! q))))

  (call-with-current-continuation
   (lambda (my-future)
     (set! exit my-future)
     (cond ((null? nodes)
            (graph.map-nodes
             graph
             (lambda (node)
               (when (not (vector-ref visited node))
                 (vector-set! visited node #t)
                 (root-discovered node)
                 (BFS-tree node)))))
           (else
            (let loop-nodes
              ((node-list (car nodes)))
              (vector-set! visited (car node-list) #t)
              (root-discovered (car node-list))
              (BFS-tree (car node-list))
              (if (not (null? (cdr node-list)))
                (loop-nodes (cdr node-list)))))))))

正如您所看到的，当节点发现函数返回 true 时，算法将退出：

    (if (node-discovered node)
      (exit node))

该函数还将给出一个“返回值”：'节点'

函数为什么退出，是因为这样的语句：

(call-with-current-continuation
       (lambda (my-future)
         (set! exit my-future)

当我们使用 exit 时，它将返回到执行前的状态，清空调用堆栈并返回您给它的值。

所以基本上，call-cc 用于（此处）跳出递归函数，而不是等待整个递归自行结束（在进行大量计算工作时，这可能会非常昂贵）

另一个较小的示例对 call-cc 执行相同的操作：

(define (connected? g node1 node2)
  (define visited (make-vector (graph.order g) #f))
  (define return ())
  (define (connected-rec x y)
    (if (eq? x y)
      (return #t))
    (vector-set! visited x #t)
    (graph.map-edges g
                     x
                     (lambda (t)
                       (if (not (vector-ref visited t))
                         (connected-rec t y)))))
  (call-with-current-continuation
   (lambda (future)
     (set! return future)
     (connected-rec node1 node2)
     (return #f))))

其他提示

海滨：

@拍

海滨

是的，海滨就是一个很好的例子。我快速浏览了它的代码，发现这条消息说明了在 Web 上以一种看似有状态的方式在组件之间传递控制。

WAComponent >> call: aComponent
    "Pass control from the receiver to aComponent. The receiver will be
    temporarily replaced with aComponent. Code can return from here later
    on by sending #answer: to aComponent."

    ^ AnswerContinuation currentDo: [ :cc |
        self show: aComponent onAnswer: cc.
        WARenderNotification raiseSignal ]

太赞了！

我构建了自己的单元测试软件。在执行测试之前，我在执行测试之前存储延续，然后在失败时，我（可选）告诉方案解释器进入调试模式，并重新调用延续。这样我就可以非常轻松地单步调试有问题的代码。

如果您的延续是可序列化的，您还可以在应用程序失败时存储 then，然后重新调用它们以获取有关变量值、堆栈跟踪等的详细信息。

一些 Web 服务器和 Web 框架使用延续来存储会话信息。为每个会话创建一个延续对象，然后由会话中的每个请求使用。

这里有一篇关于这种方法的文章。

我遇到了一个实现 amb 运算符在这个帖子从 http://www.randomhacks.net, ，使用延续。

这是什么 amb 操作员做：

# amb will (appear to) choose values
# for x and y that prevent future
# trouble.
x = amb 1, 2, 3
y = amb 4, 5, 6

# Ooops! If x*y isn't 8, amb would
# get angry.  You wouldn't like
# amb when it's angry.
amb if x*y != 8

# Sure enough, x is 2 and y is 4.
puts x, y

这是帖子的实现：

# A list of places we can "rewind" to
# if we encounter amb with no
# arguments.
$backtrack_points = []

# Rewind to our most recent backtrack
# point.
def backtrack
  if $backtrack_points.empty?
    raise "Can't backtrack"
  else
    $backtrack_points.pop.call
  end
end

# Recursive implementation of the
# amb operator.
def amb *choices
  # Fail if we have no arguments.
  backtrack if choices.empty?
  callcc {|cc|
    # cc contains the "current
    # continuation".  When called,
    # it will make the program
    # rewind to the end of this block.
    $backtrack_points.push cc

    # Return our first argument.
    return choices[0]
  }

  # We only get here if we backtrack
  # using the stored value of cc,
  # above.  We call amb recursively
  # with the arguments we didn't use.
  amb *choices[1...choices.length]
end

# Backtracking beyond a call to cut
# is strictly forbidden.
def cut
  $backtrack_points = []
end

我喜欢 amb!

只要程序流程不是线性的，或者甚至不是预先确定的，就可以在“现实生活”示例中使用延续。一个熟悉的情况是网络应用程序.

在服务器编程（包括 Web 应用程序前端）中，延续是每个请求线程的一个很好的替代方案。

在此模型中，您只需在函数中开始一些工作，而不是每次收到请求时都启动一个新的（重）线程。然后，当您准备好阻塞 I/O 时（即从数据库读取），您将延续传递到网络响应处理程序中。当响应返回时，您执行延续。通过这种方案，您只需几个线程就可以处理大量请求。

这使得控制流比使用阻塞线程更复杂，但在重负载下，它更高效（至少在当今的硬件上）。

amb 运算符是一个很好的例子，它允许类似 prolog 的声明式编程。

正如我们所说，我正在Scheme中编写一个音乐作曲软件（我是一名音乐家，对音乐背后的理论几乎一无所知，我只是分析我自己的作品，看看它背后的数学是如何工作的。）

使用 amb 运算符，我只需填写旋律必须满足的约束，然后让 Scheme 计算出结果。

由于语言哲学，延续可能被放入Scheme中，Scheme是一个框架，使您能够通过在Scheme本身中定义库来实现在其他语言中找到的任何编程范例。延续用于构建您自己的抽象控制结构，例如“返回”、“中断”或启用声明式编程。方案更加“概括”，并且要求程序员也应该能够指定此类构造。

怎么样 Google Mapplet API？有很多函数（全部以 Async) 向其传递回调。API 函数执行异步请求，获取结果，然后将该结果传递给回调（作为“下一步要做的事情”）。听起来很像连续传球风格大部头书。

这例子展示了一个非常简单的案例。

map.getZoomAsync(function(zoom) {
    alert("Current zoom level is " + zoom); // this is the continuation
});  
alert("This might happen before or after you see the zoom level message");

因为这是 Javascript，所以没有尾调用优化, ，因此堆栈将随着每次调用而增长，最终将控制线程返回给浏览器。尽管如此，我认为这是一个很好的抽象。

如果您必须调用异步操作，并暂停执行直到获得结果，那么您通常会轮询结果或将其余代码放入回调中，以便异步操作完成时执行。通过延续，您不需要执行低效的轮询选项，也不需要将要在异步事件之后运行的所有代码包装在回调中 - 您只需将代码的当前状态作为回调传递- 一旦异步操作完成，代码就会被有效地“唤醒”。

延续可用于实现异常、调试器。

许可以下： CC-BY-SA 和归因

不隶属于 StackOverflow