Является ли отсутствие оптимизации хвостового оперения препятствием при использовании технологического процесса "В конечном счете"?

Я использую модифицированную версию рабочего процесса Eventually из спецификации F # для моей разработки на Xbox. Кажется, инфраструктура .net на Xbox не поддерживает хвостовые звонки. Из-за этого я должен отключить оптимизацию хвостового вызова при компиляции.

Хотя сначала может показаться, что это ограничение не позволит использовать любую форму цикла в вычислениях, я изначально думал, что "степпинг" позволит избежать этой проблемы: рекурсивная функция f в выражении вычисления не вызывает себя непосредственно, вместо этого он возвращает значение Eventually, содержащее лямбда, которое вызывает f.

Эксперименты показывают, что я был прав в циклах (они не вызывают переполнение стека при использовании в выражениях вычислений), но не о рекурсивных функциях.

Чтобы уточнить, это работает:

// Wait until "start" or "A" is pressed on one of the gamepads.
// Set "player" when that happens.
let player : PlayerIndex option ref = ref None
while (!player).IsNone do
    for p in all_players do
        let state = GamePad.GetState(p)
        if state.IsConnected
            && (state.Buttons.Start = ButtonState.Pressed
                || state.Buttons.A = ButtonState.Pressed) then
            player := Some p
    do! sys.WaitNextFrame()

Это вызывает переполнение стека:

// Wait until "start" is pressed on the controlling gamepad.
let rec wait() = task {
    input.Update()
    if not (input.IsStartPressed()) then
        do! sys.WaitNextFrame()
        do! wait()
}

Во втором случае трассировка стека показывает длинную последовательность вызовов "bind @17-1", код которой показан ниже. Номер строки, отображаемой в трассировке стека, - строка 17.

let rec bind k e =
    match e with
    | Completed r ->
        Running(fun () -> k r)
    | Running f ->
        Running(fun () -> f() |> bind k)  // line 17
    | Blocked(dt, f) ->
        Blocked(dt, fun () -> f() |> bind k)
    | BlockedNextFrame f ->
        BlockedNextFrame(fun () -> f() |> bind k)
    | Yield f ->
        Yield(fun () -> f() |> bind k)

Где я ошибаюсь? Является ли мое рассуждение о "степной рекурсии" безвредным w.r.t. неправильный переполнение стека? Что-то не так с моей реализацией bind?

О, моя голова! Продолжение-прохождение с рекурсией дает мне головные боли...

ИЗМЕНИТЬ: "Уступчивая рекурсия безвредная w.r.t. переполнение стека" получила имя, я только что узнал. Это называется батут.

Ответ 1

замените последний do! на return!:

// Wait until "start" is pressed on the controlling gamepad.
let rec wait() = task {
    input.Update()
    if not (input.IsStartPressed()) then
       do! sys.WaitNextFrame()
       return! wait()
}

ИЗМЕНИТЬ

согласно спецификации F #, сделать! wait() будет преобразован в Bind (wait(), fun() → Zero()), поэтому каждый рекурсивный вызов увеличит уровень вложенности Bind (как вы видите в stacktrace)

в обратном возврате! wait() немедленно вернет новое вычисление "В конечном счете", которое может быть использовано на следующем шаге.

Ответ 2

Один из способов понять, что происходит, чтобы посмотреть на подписи типов.

type TaskBuilder() =
    // do!
    // Eventually<'a> * ('a -> Eventually<'b>) -> Eventually<'b>
    member x.Bind(e, f) = bind f e

    // return!
    // Eventually<'a> -> Eventually<'a>
    member x.ReturnFrom(r : Eventually<_>) = r

    // return
    // 'a -> Eventually<'a>
    member x.Return(r) = result r


let result r = Completed(r)

Все функции в f # должны что-то возвращать. Таким образом, следующий код

let rec wait() = task {
    input.Update()
    if not (input.IsStartPressed()) then
        do! sys.WaitNextFrame()
        do! wait()
}

эквивалентно

let rec wait() = task {
    input.Update()
    if not (input.IsStartPressed()) then
        do! sys.WaitNextFrame()
        do! wait()
        return ()
}

Если мы посмотрим на определение Return, он вызывает результат, который в свою очередь возвращает Completed (r).

Я сделал два небольших теста для задачи.

let test7() =
    let sch = new Scheduler()
    let sys = new Environment(sch)

    let rec hop i = task {
        printfn "%i: Hop!" i
        //do! sys.Wait(1.0f)
        if i > 0 then
            do! hop (i - 1)
            return ()
    }

    runAllFixed sch 0.1f [| hop 3 |]

let test8() =
    let sch = new Scheduler()
    let sys = new Environment(sch)

    let rec hop i = task {
        printfn "%i: Hop!" i
        //do! sys.Wait(1.0f)
        if i > 0 then
            return! hop (i - 1)
    }

    runAllFixed sch 0.1f [| hop 3 |]

test7()
printfn "\n" 
test8()

С помощью некоторых инструментов он печатает.

Delay 3: Hop!
Delay Bind Running 2: Hop!
Delay Bind Running Running 1: Hop!
Delay Bind Running Running Running 0: Hop!
Zero Completed Running Running Return Completed Running Return Completed Return


Delay 3: Hop!
Delay ReturnFrom 2: Hop!
Delay ReturnFrom 1: Hop!
Delay ReturnFrom 0: Hop!
Zero

MSDN doc в Вычисления Вычисления.