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#contents
*継続とは?[#y87e71e0]
**参考文献 [#c9a07956]
-[[なんでも継続:http://www.shiro.dreamhost.com/scheme/docs/cont-j.html]]
-[[Scheme:なぜSchemeにはreturnが無いのか:http://www.shiro.dreamhost.com/scheme/wiliki/wiliki.cgi?Scheme%3a%e3%81%aa%e3%81%9cScheme%e3%81%ab%e3%81%afreturn%e3%81%8c%e7%84%a1%e3%81%84%e3%81%ae%e3%81%8b]]
-[[Schemeを作ろう 第3回:http://www.jah.ne.jp/~naoyuki/Writings/VScheme3.html]]
-[[Scheme入門 継続:http://www.shido.info/lisp/scheme_cc.html]]
- 継続には副作用がある。
[[Scheme:call/ccと副作用:http://www.shiro.dreamhost.com/scheme/wiliki/wiliki.cgi?Scheme%3acall%2fcc%e3%81%a8%e5%89%af%e4%bd%9c%e7%94%a8]]
まず、大域脱出の例を見てみましょう。
[[SEND+MORE=MONEY:http://tsukimi.agusa.i.is.nagoya-u.ac.jp/~sydney/ocaml/index.php?%A5%CD%A5%BF%B5%AD%CF%BF%B8%CB#if874cf2]]
でも、
return"ラベル"を定義して、
(return (list S E N D '+ M O R E '= M O N E Y))
なんてことをやっています。
リストlisと述語手続きpredを取り、lisの各要素に順にpredを適用して、 predが真の値を返したら直ちにその要素を返すような関数findはこう書きます。
(define (find pred lis)
(call/cc
(lambda (return)
(for-each (lambda (elt) (if (pred elt) (return elt))) lis)
#f)))
lambda (return) はちょっと奇妙です。
私は脳内で、
(define (find pred lis)
(let/cc
return
(for-each (lambda (elt) (if (pred elt) (return elt))) lis)
#f))
と読んでいます。
この継続を、グローバル変数などに保存しておくこともできます。
例えば、継続returnを取り出して、グローバル変数 k に保存してみましょう。
(define k #f)
(+ 1 (call/cc (lambda (return)
(set! k return)
(return 1))))
= 2
return、および k には、あそこに戻る継続が入っています。
それで、
(k 10)
= 11
(k 50)
= 51
になります。
継続というのは、計算のスタックを取り出したものです。計算のスタックとは、"この後何をするのか"を積み上げたものです。ここのスタックは、
<>
1
+
です。そして、
return = k = (+ 1 <>)
です。lambda式で書くと
return = k = (lambda (x) (+ 1 x))
です。
実は、計算のスタックは、lambda式で書きなおすことができます。
(print (+ 1 2)) = ((lambda (x) (print x)) ((lambda (x) (+ 1 x)) 2))
(* 3 (+ 1 2)) = ((lambda (x) (* 3 x)) ((lambda (x) (+ 1 x)) 2))
スタックのコピーである継続がなぜlambda計算から自然と生まれたのか、わかる気がします。"この後何をするのか"が継続です。
** 発展学習 CPS "Continuation Passing Style" 継続渡しスタイル [#r00582eb]
さきほどの"計算のスタックをlambda式で書き直す"は、CPSと呼ばれる書きかたです。
range 関数を書いてみます。 range 0 9 = (0,...,9)
(define (range a b)
(if (> a b)
[]
(cons a (range (+ a 1) b))))
(print (range 0 2)) のスタックはこうなるでしょう。
[]
cons 2
cons 1
cons 0
print
lambda式で書き直すと、
((lambda (x) (print x)) ((lambda (x) (cons 0 x)) ((lambda (x) (cons 1 x)) ((lambda (x) (cons 2 x)) []))))
となります。
継続渡しスタイルは、このlambda (x)流の書きかたを陽にする書きかたです。
range 関数はこうなります。
(define (range a b k)
(if (> a b)
(k [])
(range (+ a 1) b (lambda (x) (k (cons a x))))))
- 実際に (range 0 3 (lambda (x) (print x)))
と実行してごらんなさい。
- ときほぐすと、
((lambda (x) (print x)) ((lambda (x) (cons 0 x)) ((lambda (x) (cons 1 x)) ((lambda (x) (cons 2 x)) []))))
と等しくなることを確かめなさい。
この k に入っているものこそ、継続です。
バトー、忘れないで。あなたがプログラムを書くとき、継続は必ずあなたの側にいる。
**何ができるの? [#c933f2be]
- 大域脱出
- 例外処理
- [[非決定性:http://www.shido.info/lisp/scheme_amb.html]] [[amb@Wiliki:http://www.shiro.dreamhost.com/scheme/wiliki/wiliki.cgi?amb]]
- コルーチン(軽量スレッド)
**天使のオペレータ amb [#u2719f75]
- [[非決定性:http://www.shido.info/lisp/scheme_amb.html]]
- [[amb@Wiliki:http://www.shiro.dreamhost.com/scheme/wiliki/wiliki.cgi?amb]]
例えば、
(let ((i (amb 4 6 7))
(j (amb 5 8 11)))
(if (prime? (+ i j))
(list i j)
(amb)))
;Value 23: (6 5)
のようにすると '(4 6 7) と '(5 8 11) のうちから二つの数の和が素数になる組の1つを返します。
これを理解するのに、自分は3ヶ月かかりました。
ambは、バックトラック演算子です。動きを大雑把に言うと、
(let (i (amb 4 6 7))で、
i に 4 が入ると同時に、
この時点のツヅキ、
"6 7))
(j (amb 5 8 11)))
(if (prime? (+ i j))
(list i j)
(amb)))"
を取り出して、スタックにpush。
次の行、
(j (amb 5 8 11))で、
j に 5が入ると同時に、
この時点のツヅキ、
"8 11)))
(if (prime? (+ i j))
(list i j)
(amb)))"
を取り出して、スタックにpush。
(prime? (+ 4 5))は偽。(amb)が動く。amb関数は、引数なしで呼ばれると、スタックをpopして、中身の、ツヅキを実行。
"8 11)))
(if (prime? (+ i j))
(list i j)
(amb)))"
が実行されて、jに8が入ると同時に、
この時点のツヅキ、
"11)))
(if (prime? (+ i j))
(list i j)
(amb)))"
を取り出して、スタックにpush...という感じです。
**もっと教えて! [#vf61a3fe]
* 実際の使用例 [#s806e503]
- 論理パズル(カロタンパズルや地図の塗り分け)が[[紹介されています:http://www.sampou.org/scheme/t-y-scheme/t-y-scheme-Z-H-16.html#node_chap_14]]
- SEND+MORE=MONEY [#x0d17572]
(use srfi-1)
;; stack of cc.
(define fail '())
;; nondeterminsm operator
(define (amb li)
(if (null? li)
((pop! fail))
(call/cc
(lambda (cc)
(push! fail (lambda ()
(cc (amb (cdr li)))))
(car li)))))
(define (toint li)
(fold (lambda (a b) (+ a (* b 10))) 0 li))
(define (solve)
(let ((digs (iota 10 0))
(digs1 (iota 9 1)))
(let* ((S (amb digs1))
(E (amb (lset-difference = digs (list S))))
(N (amb (lset-difference = digs (list S E))))
(D (amb (lset-difference = digs (list S E N))))
(M (amb (lset-difference = digs1 (list S E N D))))
(O (amb (lset-difference = digs (list S E N D M))))
(R (amb (lset-difference = digs (list S E N D M O))))
(Y (amb (lset-difference = digs (list S E N D M O R)))))
(if
(= (+ (toint (list S E N D))
(toint (list M O R E)))
(toint (list M O N E Y)))
(list S E N D '+ M O R E '= M O N E Y)
(amb '())))))
(print
(call/cc
(lambda (cc)
;; initial value for fail
(push! fail
(lambda ()
(cc 'no-choise)))
(solve))))
**参考文献 [#vf61a3fe]
-[[SICP.Nondeterministic Computing:http://mitpress.mit.edu/sicp/full-text/book/book-Z-H-4.html#%_toc_%_sec_4.3]]
-[[独習 Scheme 三週間:http://www.sampou.org/scheme/t-y-scheme/t-y-scheme-Z-H-16.html#node_chap_14]]
-[[なんでも継続:http://www.shiro.dreamhost.com/scheme/docs/cont-j.html]]
-[[Scheme:なぜSchemeにはreturnが無いのか:http://www.shiro.dreamhost.com/scheme/wiliki/wiliki.cgi?Scheme%3a%e3%81%aa%e3%81%9cScheme%e3%81%ab%e3%81%afreturn%e3%81%8c%e7%84%a1%e3%81%84%e3%81%ae%e3%81%8b]]
-[[Schemeを作ろう 第3回:http://www.jah.ne.jp/~naoyuki/Writings/VScheme3.html]]
-[[Scheme入門 継続:http://www.shido.info/lisp/scheme_cc.html]]
- 継続には副作用がある。
[[Scheme:call/ccと副作用:http://www.shiro.dreamhost.com/scheme/wiliki/wiliki.cgi?Scheme%3acall%2fcc%e3%81%a8%e5%89%af%e4%bd%9c%e7%94%a8]]
-[[名大の謎の天才h003149b氏:http://www.ice.nuie.nagoya-u.ac.jp/~h003149b/lang/index.html]]
-[[SICP.Nondeterministic Computing:http://mitpress.mit.edu/sicp/full-text/book/book-Z-H-4.html#%_toc_%_sec_4.3]]
*OCamlでcall/cc [#v1ede6b7]
Leroyのcall/ccライブラリ
http://pauillac.inria.fr/~xleroy/software.html
があります。
*継続サーバ [#z633f1a1]
-[[もとネタになった、Queinnec氏の論文PDF:http://www-spi.lip6.fr/~queinnec/PDF/webcont.pdf]]
-[[境界を越える: 継続とWeb開発、そしてJavaプログラミング:https://www-06.ibm.com/jp/developerworks/java/060412/j_j-cb03216.shtml]]
-[[継続サーバの実装の最先端、Seaside:http://www.seaside.st/]]
-[[Seasideの開発者が継続のゆくえについて語る:http://smallthought.com/avi/?p=14]]
-[[Haskellの継続サーバWASH:http://www.informatik.uni-freiburg.de/~thiemann/haskell/WASH/]]
-[[もとネタになった??Queinnec氏の論文PDF:http://www-spi.lip6.fr/~queinnec/PDF/webcont.pdf]]
-[[SchemeによるCPSスタイルの継続サーバKahua:http://www.kahua.org/]]
-[[WebBasedアプリケーションと継続について、わかりやすい説明:http://www.shiro.dreamhost.com/scheme/wiliki/wiliki.cgi?Scheme%3aCPS]]
-[[SchemeによるCPSスタイルの継続サーバKahua:http://www.kahua.org/]]
* [[Ocsigen:http://www.ocsigen.org/]] OCamlによる継続ベースWeb programming framework. [#pa3f7bb9]
- [[論文 Typing web interaction with Objective Caml:http://www.pps.jussieu.fr/~balat/publications/2006mlworkshop-balat-ocsigen.pdf]]
- 継続ベースWebプログラミング Continuation-based Web programming
- XHTMLの静的チェック Static checking of XHTML
- セッションの自動管理 Automatic management of sessions
- モジュール指向 Concise and modular programming
- Webサーバ、実装は協調スレッドによる。 Web server, implemented with cooperative threads
- カウンタはこう書けます。
let compt =
let next =
let c = ref 0 in
(fun () -> c := !c + 1; !c)
in
register_new_service
~url:["compt"]
~get_params:unit
(fun _ () () -> return
(html
(head (title (pcdata "counter")) [])
(body [p [pcdata (string_of_int (next ()))]])))
See this example [[here:http://www.ocsigen.org/tuto/compt]]