scheme - 函数参数和延续

问题描述

我的问题是关于函数参数与延续的结合。具体来说，什么行为是必需的，什么是允许的。

假设您有一个函数调用(f arg1 arg2 arg3)。我意识到允许兼容的 Scheme 实现以任何顺序评估参数 arg1,arg2和arg3。没关系。但是现在假设，比如说，arg2创建一个延续。一般来说，其他一些参数可能在被评估之前arg2被评估，而一些可能在被评估之后arg2被评估。

假设在我们使用的 Scheme 实现中，arg1在arg2. 此外，假设f修改了第一个参数的本地副本。稍后，当调用评估期间创建的延续时arg2，arg3将再次评估并f调用。

问题是这样的：当f通过延续第二次调用时，它的第一个参数必须/可能具有什么值？它是否需要与arg1评估的值相同？或者它可能是之前调用的修改值f？（同样，此示例假设arg1是在之前评估arg2的，但同样的问题适用于不同的参数评估顺序。即，如果arg3在之前评估arg2，那么问题适用于arg3。）

我已经在几个 Scheme 实现中尝试过这个，并获得了不同的结果。我考虑了参数评估的不同顺序（通过在评估参数表达式时记录参数表达式很容易跟踪它）。忽略这种差异，一种实现总是使用原始参数值，另一种实现有时使用原始参数值，有时使用修改后的参数值，具体取决于f内联 lambda 函数还是全局函数。据推测，差异是由于实际参数最终是否被复制到函数的局部变量中，或者它们是否被就地使用。

这是一个使用全局函数的版本：

(define (bar x cc y)
    (set! x (* x 2))
    (set! y (* y 3))
    (format #t "~a ~a\n" x y)
    cc)

(define (foo a b)
    (let* ((first #t)
           (cb (bar
                (+ a 10)
                (call/cc (lambda (x) x))
                (+ b 100))))
        (if first
            (begin
                (set! first #f)
                cb)
            (cb '()))))

(define cc (foo 1 2))
(call/cc cc)
(call/cc cc)

上述版本在bar我测试的两个 Scheme 实现中调用函数时都使用原始参数值。每次调用该函数时bar，都会查看11第一个参数和第三个参数。102输出是：

22 306
22 306
22 306

现在，这是一个用内联 lambda 替换全局函数的版本：

(define (foo a b)
    (let* ((first #t)
           (cb ((lambda (x cc y)
                    (set! x (* x 2))
                    (set! y (* y 3))
                    (format #t "~a ~a\n" x y)
                    cc)
                (+ a 10)
                (call/cc (lambda (x) x))
                (+ b 100))))
        (if first
            (begin
                (set! first #f)
                cb)
            (cb '()))))

(define cc (foo 1 2))
(call/cc cc)
(call/cc cc)

在我测试的其中一个方案实现（BiwaScheme）中，它的行为与以前的版本相同。即，被调用函数总是看到原始参数值。

在另一个 Scheme 实现（Gosh/Gauche）中，它的行为与以前的版本不同。在这种情况下，被调用函数使用第一个参数的修改值。换句话说，它以不同的方式处理内联 lambda，利用它可以看到函数定义的事实，并且可能使用更直接的参数传递机制来避免复制它们。由于它不复制参数，因此在延续点之前评估的参数保留其修改后的值。对于第一个和第三个参数，lambda第一次看到11and ，然后第二次看到and ，第三次看到 and。所以继续是拾取修改后的参数值。输出是：1022210244102

22 306
44 306
88 306

再说一次，我的问题是：Scheme 标准（R6RS 和/或 R7RS）是否允许这两种行为？或者，Scheme 实际上是否要求在调用延续时使用原始参数值？

更新：我最初报告说 Gauche Scheme 实现给出了上面显示的三组不同的值。这是真的，但仅适用于某些版本的 Gauche。我最初测试的版本是 Gauche 0.9.3.3，它显示了三组不同的值。后来我发现一个网站有三个不同版本的 Gauche。最旧的 Gauche 0.9.4 也显示了三组不同的值。但是两个较新的版本 Gauche 0.9.5 和 Gauche 0.9.8 都显示重复值：

22 306
22 306
22 306

这有力地证明了这被认为是一个已经修复的错误（正如每个人都在说的那样）。

标签： schemelanguage-lawyer

解决方案

延续将在调用 call/cc 时创建堆栈的副本，该副本也称为 a control-point。continuation 还在其内部存储了当前动态环境的副本（更准确地说，是来自 dynamic-wind 模块的状态空间）和线程本地状态的副本。

因此，当您重新激活延续时，一切都会从保存的那一刻开始继续。如果某些参数先前已评估，则它们的评估将保存在堆栈中，其余参数将第二次重新评估。（备注，scheme中的动态状态是在dynamic-wind模块上实现的，因此保存动态状态涉及保存动态风的状态，这是堆栈和状态空间之间的组合（一棵树保持in-动态风呼叫））。

栈从顶层开始（实际上还有其他的 stacklet 代表关闭过程的延续，但只有在你完成代码时才会触及它们），当你调用 call/cc 时它们不会被记住。因此，如果在文件/repl 中您给出了 2 个表达式，例如

(+ (f 1) 2)
(display "ok")

这些表达式中的每一个都有自己的 stacklet，因此在其中保存延续f不会重新评估display.

我认为这应该足以分析您的问题。参数以未指定的顺序进行评估。

编辑：

关于的答案foo，肯定是不正确的22 306 44 306 88 306，但它是正确的22 306 22 306 22 306。

我从未使用过这两种实现中的任何一种。x这是实现中的一个错误，在每次调用 (lambda (x cc y) ...) 后都不会绑定，因为延续的捕获是在 lambda() 之外进行的。

实现错误似乎很明显，它出现在他们的 Scode 一代中——x尽管存在这一事实，但它们仍保留在堆栈上set! x，这应该是x在堆上分配为盒子的指示符。

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