Delimited Continuations ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นในภาษาโปรแกรมมิ่งสมัยใหม่

ภาษาโปรแกรมมิ่งต่างๆ กำลังนำ delimited continuations มาใช้มากขึ้น ซึ่งเป็นกลไกการควบคุมการไหลของโปรแกรมที่มีประสิทธิภาพสูง ช่วยให้สามารถสร้างฟีเจอร์ที่ซับซ้อนได้ เช่น generators, async programming และ exception handling แม้ว่า Lane Lisp เพิ่งเพิ่มการรองรับฟีเจอร์นี้ แต่ชุมชนนักพัฒนาโปรแกรมโดยรวมกำลังหารือและนำ delimited continuations ไปใช้งานในภาษาและแพลตฟอร์มต่างๆ อย่างแข็งขัน

การนำไปใช้งานจริงในระบบนิเวศการเขียนโปรแกรม

การหารือเผยให้เห็นว่า delimited continuations ได้ก้าวพ้นจากการวิจัยทางวิชาการไปสู่ระบบที่ใช้งานจริงแล้ว การใช้งาน green threads แบบใหม่ของ Java อาศัย delimited continuations ในขณะที่ระบบ effect ของ OCaml 5 ใช้มันเป็นรากฐานสำหรับไลบรารี Eio ที่ได้รับความนิยม Racket ได้ทำให้ delimited continuations เป็นโหมดมาตรฐานสำหรับการจัดการการขัดจังหวะทั้งหมด โดยนำมาใช้ในการสร้าง error-raising และรูปแบบ continuation อื่นๆ บนพื้นฐานของการแยกส่วนที่ทั่วไปกว่านี้

แม้แต่ภาษาที่มักเชื่อมโยงกับ paradigm ที่แตกต่างกันก็กำลังสำรวจเทคโนโลยีนี้ Glasgow Haskell Compiler (GHC) ได้ใช้งาน delimited continuation primitives แล้ว แม้ว่าการนำไปใช้ในระบบนิเวศ Haskell ยังคงจำกัดอยู่ในไลบรารีทดลอง เช่น Bluefin Algae

ภาษาโปรแกรมที่รองรับ Delimited Continuation:

• Racket: โหมดมาตรฐานสำหรับการจัดการการขัดจังหวะและการประมวลผลข้อผิดพลาดทั้งหมด
• Java: รากฐานสำหรับการใช้งาน green threads แบบใหม่
• OCaml 5: ฐานสำหรับระบบ effect และไลบรารี Eio async
• Haskell (GHC): มีการรองรับในระดับพื้นฐานแต่การนำไปใช้ยังจำกัด
• Lane Lisp: เพิ่งเพิ่มการรองรับด้วยการผสานรวมในระดับ kernel
• TXR Lisp: การใช้งานโดยใช้การคัดลอก native C stack
• Wat: การใช้งานใน userland VM ด้วย custom call stack

ความท้าทายทางเทคนิคและแนวทางแก้ไขในการใช้งาน

การใช้งาน delimited continuations มีอุปสรรคทางเทคนิคที่เป็นเอกลักษณ์ ซึ่งนักพัฒนากำลังแก้ไขด้วยวิธีการสร้างสรรค์ การใช้งานบางแบบจะคัดลอกส่วนของ native C stack เพื่อจับภาพสถานะของโปรแกรม ในขณะที่แบบอื่นๆ จะสร้าง userland virtual machines ที่มี custom call stacks โปรเจกต์ Wat แสดงให้เห็นแนวทางนี้โดยการใช้งาน delimited continuations ใน userland VM ทำให้สามารถใช้ฟีเจอร์ต่างๆ เช่น exception handling และ cooperative threading ได้

ความท้าทายที่สำคัญอย่างหนึ่งเกี่ยวข้องกับการจัดการทรัพยากรระหว่างการจับภาพและการกู้คืน continuation เมื่อโปรแกรมยอมแพ้การควบคุมผ่าน continuation มันไม่สามารถเพียงแค่ยกเลิกทรัพยากร เช่น file handles หรือ network connections ได้ เพราะสิ่งเหล่านี้ต้องคงอยู่เพื่อการทำงานต่อในภายหลัง สิ่งนี้นำไปสู่แนวทางแก้ไขที่เป็นนวัตกรรม เช่น absconding ซึ่งเป็นรูปแบบของการถ่ายโอนการควบคุมที่กระโดดระหว่าง execution contexts โดยไม่ทำการทำความสะอาด

An abscond เป็นเหมือน dynamic long return ทุกประการ ยกเว้นว่ามันไม่ทำการ unwinding! เมื่อ procedure ยอมแพ้ มันไม่ได้ unwinding มันต้องกระโดดออกไปยัง context ที่สนใจใน yielded item แต่ต้องไม่กำจัดทรัพยากรของมัน

การพิจารณาประสิทธิภาพและการประยุกต์ใช้งานจริง

การหารือในชุมชนเน้นย้ำถึงการแลกเปลี่ยนประสิทธิภาพที่สำคัญเมื่อใช้งาน delimited continuations แม้ว่าจะให้รากฐานที่มีประสิทธิภาพสำหรับการสร้างโครงสร้างการควบคุมอื่นๆ แต่การใช้มันสำหรับ exception handling พื้นฐานอาจสร้าง overhead ที่ไม่จำเป็น ผู้ใช้งานหลายคนเลือกที่จะสร้าง primitives แยกต่างหากที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับการดำเนินการทั่วไป เช่น exceptions ในขณะที่สงวน delimited continuations ไว้สำหรับสถานการณ์ที่ซับซ้อนกว่า

การประยุกต์ใช้งานจริงขยายไปเกินกว่าโครงสร้างการเขียนโปรแกรมแบบดั้งเดิม นักพัฒนาใช้ delimited continuations เพื่อสร้าง single-stepping debuggers, ใช้งานระบบ cooperative concurrency และสร้างสะพานเชื่อมไปยัง asynchronous APIs เช่น JavaScript Promises กรณีการใช้งานเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าการแยกส่วนนี้ช่วยให้เกิดรูปแบบการเขียนโปรแกรมใหม่ที่จะทำได้ยากด้วยกลไกการควบคุมการไหลแบบดั้งเดิม

แนวโน้มในอนาคตและความสนใจของชุมชน

แม้จะมีพลังและการนำไปใช้งานที่เพิ่มขึ้น แต่ delimited continuations ยังคงอยู่ในโดเมนเฉพาะทางเป็นหลัก มากกว่าการพัฒนาแอปพลิเคชันหลัก การหารือในชุมชนชี้ให้เห็นว่าสิ่งนี้อาจเปลี่ยนแปลงเมื่อภาษาต่างๆ รวมมันเข้าไปในไลบรารีมาตรฐาน และเมื่อนักพัฒนาคุ้นเคยกับความสามารถของมันมากขึ้น ความสำเร็จของระบบ effect ในภาษาเช่น OCaml และการนำไปใช้ในโมเดล threading ของ Java แสดงให้เห็นความเชื่อมั่นของอุตสาหกรรมที่เพิ่มขึ้นในเทคโนโลยีนี้

การสนทนายังเผยให้เห็นการวิจัยที่กำลังดำเนินอยู่เพื่อทำให้ delimited continuations เข้าถึงได้ง่ายขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น โปรเจกต์ต่างๆ เช่น การรวม kernel โดยตรงของ Lane Lisp และการใช้งาน virtual machine หลากหลายแบบ แสดงให้เห็นแนวทางที่แตกต่างกันในการนำการแยกส่วนที่มีประสิทธิภาพนี้มาสู่บริบทการเขียนโปรแกรมจริง

อ้างอิง: Delimited continuations in lane lisp