Gaya passing lanjutan (CPS)

Gaya penerusan lanjutan (CPS) adalah metode penanganan aliran kontrol dalam pemrograman komputer yang melibatkan penerusan kontrol secara eksplisit melalui parameter fungsi.

Evolusi Gaya Continuation-passing (CPS)

Asal usul gaya passing-lanjutan dapat ditelusuri kembali ke perkembangan ilmu komputer teoretis, dan konsep kelanjutan itu sendiri berakar pada kalkulus lambda. Penyebutan eksplisit pertama dari “Gaya passing lanjutan” sebagai frasa dan penggunaannya dalam praktik diperkenalkan oleh ilmuwan komputer Christopher Strachey pada tahun 1960an. Pada periode inilah dia dan rekan-rekannya mengeksplorasi semantik denotasi, sebuah kerangka kerja untuk mendefinisikan makna bahasa pemrograman.

Membuka Gaya Continuation-passing (CPS)

Gaya penerusan lanjutan (CPS) adalah bentuk organisasi program yang melibatkan penggunaan kelanjutan secara eksplisit. Kelanjutan adalah representasi keadaan program komputer pada titik waktu tertentu, termasuk tumpukan panggilan dan nilai variabel.

Dalam CPS, setiap fungsi menerima argumen tambahan, biasanya bernama “cont” atau “k”, yang mewakili kelanjutan program—apa yang harus terjadi setelah fungsi menyelesaikan komputasinya. Ketika fungsi telah menghitung hasilnya, ia “mengembalikan” hasil ini dengan meneruskannya ke kelanjutan, alih-alih mengembalikannya dengan cara biasa.

Konsep ini dapat dilihat sebagai cara untuk membuat aliran kontrol menjadi eksplisit: alih-alih secara implisit meneruskan kontrol ke pemanggil ketika selesai, fungsi CPS meneruskan kontrol dengan memanggil kelanjutan.

Struktur Gaya Passing Lanjutan (CPS)

Dalam konvensi pemanggilan fungsi tradisional, ketika suatu fungsi dipanggil, fungsi tersebut mengeksekusi dan mengembalikan kontrol ke pemanggil dengan nilai kembalian. Namun, dalam gaya penerusan lanjutan, kontrol diteruskan secara eksplisit melalui parameter fungsi, yang sering disebut sebagai “kelanjutan”.

Kelanjutannya mewakili sisa perhitungan. Artinya, ketika suatu fungsi menerima kelanjutan, ia melakukan beberapa operasi dan kemudian meneruskan hasilnya ke kelanjutan yang diterima. Jadi, dalam gaya passing lanjutan, pengembalian tidak pernah dilakukan secara implisit.

Fungsi CPS tipikal dalam bahasa semu mungkin terlihat seperti:

cssSalin kode
function add(a, b, continuation) {
    result = a + b;
    continuation(result);
}

Fungsi “tambah” ini melakukan operasi penambahan dan kemudian meneruskan hasilnya ke kelanjutan.

Fitur Utama Gaya Pengoperan Lanjutan (CPS)

1. Aliran Kontrol Eksplisit: Di CPS, alur kontrol bersifat eksplisit. Tidak ada jejak tumpukan tersembunyi, dan Anda dapat melihat urutan eksekusi dengan jelas di kode.

2. Fleksibilitas: Karena CPS memisahkan komputasi dari aliran kontrol, hal ini memberikan lebih banyak fleksibilitas untuk memanipulasi aliran kontrol.

3. Operasi Non-Pemblokiran: CPS sangat berguna dalam mengelola operasi non-pemblokiran atau asinkron. Ini dapat digunakan untuk menghindari panggilan balik dan mengelola skenario aliran kontrol yang kompleks dalam kode non-pemblokiran.

4. Optimasi Panggilan Ekor: Bahasa yang mendukung pengoptimalan panggilan ekor dapat memperoleh manfaat dari CPS karena CPS mengubah semua panggilan menjadi panggilan ekor, sehingga dapat lebih efisien dalam hal penggunaan memori.

Jenis Gaya Pengoperan Lanjutan (CPS)

Pada dasarnya ada dua jenis kelanjutan, gaya langsung Dan gaya passing lanjutan. Berikut perbandingan keduanya:

Kegunaan, Masalah, dan Solusi

CPS banyak digunakan dalam bahasa pemrograman fungsional dan dalam mengelola operasi asinkron.

1. JavaScript Asinkron: JavaScript, khususnya di Node.js, menggunakan CPS untuk mengelola operasi non-pemblokiran asinkron. Callback dalam JavaScript adalah contoh CPS.

2. Pemrograman Fungsional: Bahasa seperti Scheme dan Haskell menggunakan CPS untuk menangani struktur kontrol seperti loop dan penanganan pengecualian.

Namun, CPS dapat menimbulkan beberapa masalah:

• Keterbacaan: CPS terkadang dapat menyebabkan kode yang sulit dibaca dan dipahami karena callback yang buruk, terutama jika ada banyak callback yang bersarang.
• Efisiensi: Transformasi CPS berpotensi meningkatkan ukuran kode karena parameter tambahan dan pemanggilan fungsi.

Solusi dari permasalahan tersebut adalah:

• Menggunakan Janji atau async/menunggu dalam JavaScript untuk menghindari panggilan balik dan meningkatkan keterbacaan.
• Menggunakan bahasa pemrograman yang mendukung optimasi tail-call dapat mengurangi masalah efisiensi.

Perbandingan

Berikut perbandingan CPS dengan paradigma pemrograman lainnya:

Perspektif Masa Depan

CPS terus memainkan peran penting dalam menyusun kode asinkron, terutama dalam JavaScript. Pengenalan async/await, yang merupakan gula sintaksis dibandingkan Promises, dapat dilihat sebagai pengembangan dari CPS tradisional, memberikan sintaksis yang lebih baik dan menghindari callback hell.

Ketika aplikasi web dan server menjadi lebih kompleks dan konkurensi menjadi lebih penting, CPS dan paradigma pemrograman asinkron lainnya cenderung menjadi lebih penting. Ada penelitian yang sedang berlangsung dalam meningkatkan bahasa pemrograman dan sistem runtime untuk lebih mendukung paradigma ini.

Server Proksi dan CPS

Server proxy bertindak sebagai perantara permintaan dari klien yang mencari sumber daya dari server lain. Saat menangani permintaan klien secara bersamaan, server proksi mungkin menggunakan CPS atau paradigma pemrograman asinkron serupa untuk mengelola permintaan ini tanpa pemblokiran, sehingga meningkatkan throughput dan kinerja.

tautan yang berhubungan

1. Gaya penerusan lanjutan di Wikipedia
2. Seni Kontinuator
3. Sejarah Haskell: Malas Dengan Kelas