Подтвердить что ты не робот

Call/cc в Lua - возможно?

Статья в Википедии о Continuation говорит:
"На любом языке, который поддерживает закрытия, можно писать программы в стиле продолжения передачи и вручную реализовать call/cc."

Либо это верно, и мне нужно знать, как это сделать, либо это неверно, и это утверждение нужно исправить.

Если это правда, пожалуйста, покажите мне, как реализовать call/cc в Lua, потому что я не вижу, как.

Я думаю, что я смогу реализовать call/cc вручную, если у Lua была функция coroutine.clone, как описано здесь.

Если закрытие недостаточно для реализации call/cc, то что еще нужно?

Текст ниже - необязательное чтение.
P.S.: Lua имеет одноразовые продолжения со своим сопрограммным столом. Функция coroutine.clone позволила бы мне клонировать ее, чтобы называть ее несколько раз, тем самым эффективно делая вызов /cc возможным (если я неправильно понимаю call/cc). Однако эта функция клонирования не существует в Lua. Кто-то из канала IRA Lua предложил использовать библиотеку Pluto (она реализует сериализацию), чтобы маршалить сопрограмму, скопировать ее, а затем отключить ее и снова использовать. Хотя это, вероятно, будет работать, меня больше интересует теоретическая реализация call/cc и нахождения того, что является фактическим минимальным набором функций, которые должен иметь язык, чтобы обеспечить его ручную реализацию.

РЕДАКТИРОВАТЬ 1: Ок, люди, помоги мне здесь, это заняло у меня много времени, потому что я не знаю ни одной Схемы, но я придумал то, что должно помочь нам. Пожалуйста, ознакомьтесь с приведенными ниже кодами. Первая - это программа на Схеме, вторая - та же самая программа, но в Lua.
Надеюсь, это поможет нам. Я считаю, что мы очень закрываем.

P.S.: Эти примеры взяты из первого примера в статье Википедии о CallCC. Версия схемы

(define call/cc call-with-current-continuation)

; callcc CPS-transformed (thanks to the people from the #scheme channel at freenode.net)
(define cpscallcc
  (lambda (consumer k)
    (let ((cc (lambda (result) (k result))))
      (consumer cc k))))

; this is the continuation we will use to display the "returned" values
(define main-continuation
  (lambda (result)
    (display "--> ")
    (display result)
    (newline)))

; define f function non-CPS
(define (f return)
  (return 2)
  3)

; these are my past attempts at defining a CPS f function
;(define (cps-f return k)
;  (k (return 2)) 3)
;(define (cps-f return k)
;  (k (lambda ()
;       (return 2)
;       3)))

; this is what I came up with - I'm not sure if this is correctly CPS-transformed but I     believe so
(define (cps-f return k)
  (return 2)
  (k 3))

; call the non-CPS f function
(display (f (lambda (x) x))) ; displays 3
(newline)

; call the non-CPS f function with call/cc (I don't understand what this does)
(display (call/cc f)) ; displays 2
(newline)

; now call the CPS version of the f function
(cps-f (lambda (x) x) main-continuation)  ; displays --> 3

; now call the CPS version of the f function with the CPS version of call/cc
(cpscallcc cps-f main-continuation)  ; displays --> 2 but then it also displays --> 3 afterwards -> I'm not sure why it displays the 3 afterwards, as it should only display the 2 just like the non-CPS versions above



версия Lua

-- callcc CPS-version
cpscallcc = function(consumer, k)
    local cc = function(result)
        return k(result)  -- ?or k(result)
    end
    return consumer(cc, k)  -- ?or return consumer(cc,k)
end

-- define f function non-CPS
f = function(ret)
    ret(2)
    return 3
end

-- define f function CPS-version (again, not sure this is correct)
cps_f = function(ret, k)
    ret(2)
    k(3)
end

-- call the non-CPS f function
print(f(function(x) return x end))

-- we cant call the non-CPS f function with callcc because
-- Lua doesnt have callcc, but the line below displays the correct expected output (maybe by accident)
--cpscallcc(f, print)

-- now call the CPS version of the f function
cps_f( function(x) return x end, print )  -- displays 3

; now call the CPS version of the f function with the CPS version of call/cc
cpscallcc( cps_f, print) -- displays 2 and then 3 just like the Scheme version!!
-- so apparently the translation from Scheme to Lua is correct...



Я использую DrScheme и Lua для Windows - для тех, кто хочет помочь, это два простых для загрузки и установки инструментов, которые просто работают.

4b9b3361

Ответ 1

Есть две предпосылки для ручного внедрения call/cc в цитату из Википедии:

  • язык должен поддерживать закрытие
  • вы должны написать свою программу в стиле продолжения прохождения (CPS)

Я подозреваю, что вам не понравится # 2.

Чтобы записать вашу программу в продолжение стиля прохода:

  • Каждая функция должна принимать аргумент продолжения
  • Функции должны возвращаться, вызывая их продолжение

Итак, используя k в качестве имени аргумента продолжения, функция будет выглядеть так:

function multiplyadd(k, x, y, z) return k(x * y + z) end

Топлел может использовать print в качестве продолжения, поэтому вызов multiplyadd на верхнем уровне будет выглядеть так:

multiplyadd(print, 2, 4, 1)

С помощью этих лесов мы можем определить call/cc как

function callcc(k,f) return f(k,k) end

Обратите внимание, что приведенные выше multiplyadd фактически читы, так как * и + не находятся в CPS. Очень утомительно добавлять всех операторов в форму CPS, заменять все библиотечные функции Lua эквивалентами CPS и транслировать/генерировать весь ваш код в CPS; см. подробности здесь.

Ответ 2

Я думаю, вы забыли часть о написании своей программы в продолжении прохождения стиль. Как только вы это сделаете, call/cc тривиально (в Lua или на любом другом языке), поскольку продолжение будет явным параметром для всех функций (call/cc включены).

PS: кроме закрытия, вам также нужны правильные хвосты для продолжения программы проходящий стиль.

Ответ 3

Отвечая на вопрос о планах вызова /cc в Lua: нет планов по вызову /cc в Lua. Захват продолжения слишком дорогостоящий или требует некоторого кода analsis намного превосходит то, что может сделать компилятор Lua. Существует также проблема, что продолжения Lua могут включать части в C.

С сопрограммами, однако, мы уже можем реализовать call/cc1 в Lua (однократные продолжения). Это достаточно хорошо для многих применений продолжений.

Ответ 4

Ключевая фраза

Можно реализовать программы в стиле продолжения прохождения

(Emphasis mine.) Вы делаете это, беря регулярные программы "прямого стиля" и преобразовывая их в стиль продолжения прохождения (CPS) с помощью программного преобразования, называемого преобразованием CPS. Ключ состоит в том, что преобразование CPS call/cc является простой функцией.

Это не практично для программистов. Преобразование CPS имеет два применения:

  • Как теоретическая идея изучения языковых особенностей, особенно операторов управления
  • Как пропуск в компиляторе, который использует CPS в качестве промежуточного языка

Вы не хотите никуда приближаться к преобразованию CPS в коде Lua, особенно не вручную.

Ответ 6

Здесь мой cps-convert в схеме, просто передайте ему каждую функцию, которую вы хотите преобразовать.

(define (cps-convert function . functions)
  # Since "help" is called at 2 different places...
  (define (help) (error "syntax: (cps-convert f1 f2 ...)"))
  # Single function converter
  (define (convert func)
    # "name" contains the function name prefixed with "cps-"
    (let ([name (string->symbol
                          (string-append "cps-" (symbol->string func)))])
      # Dirty hack to define "cps-*" in the global environment
     `(eval '(begin
                   # Necessary to prevent the function from being evaluated
                   (define ,name #f)
                                # Magic
                   (set! ,name (lambda (k . args) (k (func args)))))
                 # Global environment
                 (interaction-environment))))
  # Prerequisite... Call help if condition not met
  (if (symbol? function)
      # function is a symbol
      (cond
        # If there is only one function to convert
        [(null? functions) (convert function)]
        # Else ensure every other "functions" are symbols and convert each
        [(every symbol? functions) (apply convert function functions)]
        # Oops! Condition not met!
        [else (help)])
      # Else clause from previous "if"
      (help)))