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author mir3636
date Fri, 10 Feb 2017 16:24:11 +0900
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--- /dev/null	Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000
+++ b/final_main/chapter2.tex	Fri Feb 10 16:24:11 2017 +0900
@@ -0,0 +1,97 @@
+\chapter{Continuation based C (CbC)}
+\section{Continuation based C (CbC)}
+CbC は 処理を Code Gear とした単位を用いて記述するプログラミング言語である。
+Code Gear から次の Code Gear へと goto による継続で遷移をし処理を行う。
+図\ref{fig:cs}は Code Gear 間の処理の流れを表している。
+
+\begin{figure}[htpb]
+ \begin{center}
+  \scalebox{0.7}{\includegraphics{fig/codesegment.pdf}}
+ \end{center}
+ \caption{goto による code gear 間の継続}
+ \label{fig:cs}
+\end{figure}
+
+\section{Code Gear}
+Code Gear は CbC における最も基本的な処理単位である。
+リスト \ref{code_simple} は最も基本的な CbC のコードの一例で、図 \ref{fig:code_simple}はそれを図示したものである。
+CbC では Code Gear は \_\_code という型を持つ関数の構文で定義される。
+Code Gear は戻り値を持たないので、関数とは異なり return 文は存在しない。goto の後に Code Gear 名と引数を並べて、次の Code Gear の遷移を記述する。
+この goto の行き先を継続と呼ぶ。Scheme の継続と異なり CbC には呼び出し元の環境がないので、この継続は単なる行き先である。したがってこれを軽量継続と呼ぶこともある。
+軽量継続により、並列化、ループ制御、関数コールとスタックの操作を意識した最適化がソースコードレベルで行えるようにする。
+
+\begin{lstlisting}[frame=lrbt,label=code_simple,caption={\footnotesize code segment の軽量継続}]
+__code cs0(int a, int b){
+  goto cs1(a+b);
+}
+
+__code cs1(int c){
+  goto cs2(c);
+}
+\end{lstlisting}
+
+\begin{figure}[htpb]
+ \begin{center}
+  \scalebox{0.55}{\includegraphics{fig/codesegment2.pdf}}
+ \end{center}
+ \caption{code segment の軽量継続}
+ \label{fig:code_simple}
+\end{figure}
+
+\section{環境付き継続}
+環境付き継続は C との互換性のために必要な機能である。
+CbC と C の記述を交える際、CbC の Code Gear から C の関数の呼び出しは問題なく行える。
+しかし、C の関数から CbC の Code Gear へと継続する場合、呼び出し元の環境に戻るための特殊な継続が必要となる。
+これを環境付き継続と呼ぶ。
+
+環境付き継続を用いる場合、C の関数から Code Gear へ継続する際に \_\_ return、\_\_environment という変数を渡す。
+\_\_return は \_\_code (*)(return\_type, void*) 型の変数で環境付き継続先が元の環境に戻る際に利用する Code Gear を表す。
+\_\_environment は void** 型の変数で元の関数の環境を表す。
+リスト\ref{gotoWithTheEnv}では関数 funcB から Code Gear cs に継続する際に環境付き継続を利用している。
+cs は funcB から渡された Code Gear へ継続することで元の C の環境に復帰することが可能となる。
+但し復帰先は \_\_return を渡した関数が終了する位置である。
+このプログラムの例では、関数 funcA は戻り値として funcB の終わりにある -1 ではなく、環境付き継続によって渡される 1 を受け取る。
+図\ref{fig:gotoWithTheEnv}にこの様子を表した。
+
+\begin{lstlisting}[frame=lrbt,label=gotoWithTheEnv,caption={環境付き継続}]
+__code cs(__code (*ret)(int, void*), void *env){
+  /* C0 */
+  goto ret(1, env);
+}
+
+int funcB(){
+  /* B0 */
+  goto cs(__return, __environment);
+  /* B1 (never reached). */
+  return -1;
+}
+
+int funcA(){
+  /* A0 */
+  int retval;
+  retval = funcB();
+  /* A1 */
+  printf("retval = %d\n", retval);
+  /* retval should not be -1 but be 1. */
+  return 0;
+}
+
+\end{lstlisting}
+
+\begin{figure}[htpb]
+ \begin{center}
+  \scalebox{0.55}{\includegraphics{fig/gotowithenv.pdf}}
+ \end{center}
+ \caption{環境付き継続}
+ \label{fig:gotoWithTheEnv}
+\end{figure}
+
+このように、環境付き継続を用いることで C、CbC 間の処理の移動が可能になる。
+
+%Data Gear はデータの単位であり、int や文字列などの Primitive Type を持っている。
+
+%Code Gear は 任意の数の Input Data Gear を参照して処理を行い、Output Data Gear を出力し処理を終える。
+%また、接続された Data Gear 以外には参照を行わない。
+
+%処理やデータの構造が Code Gear、Data Gear に閉じているため、これにより実行時間、メモリ使用量などを予測可能なものにすることが可能になる。
+