[PL]Ch.8- Control in Sequential Languages

. Spaghetti Code
  . Fortran
  . Assembly와 거의 1:1로 mapping된다.
  . CONTINUE statement
     . 아무일도 하지 않고 goto의 label로만 사용함.
  . GOTO를 매우 남발하고 있어서 코드 읽기가 어렵다.
  . block내로 뛰어드는 일도 가능(과거 변수값 재활용 등)

. Structured Control
  . GOTO는 이해하기 어렵기 때문에 다른 것을 PL이 제공해보자
  . Dijkstra - "Goto considered hamful"
  . Control flow(structure jumps)
  . if then else end
  . while do end
  . for { }
  . case
  . Can't jump into the middle of a block
  . Activation Record 처리에 명확한 답이 없고 이상해지므로 compiler가 배제함

. Exceptions
  . Purpose
  . Jump out of a block or function invocation
     . Block내에서 문제를 해결할 수 없을 때 밖으로 나간다.  
     . 여러 단계의 block을 한번에 나간다.(non-local goto와 비슷)
  . Pass data as part of the jump
     . 벗어날 때 parameter를 jump
  . Return to a program point that was set up to continue the computation
     . 정해진 곳으로 return

  . Memory Management
  . Unnecessary activation record may be deallocated

  . raise = throw = abort part = jump
  . handler = catch

  . Static scope와 dynamic scope
  . variable은 static scope가 이해하기 쉽지만
     handler는 dynamic scope가 더 의미가 있다.
  . Static scope로 하게되면 library작성자나 callee가 결정해야 하는 데
     dynamic scope로 하면 library user나 caller가 뭘 할지 정할 수 있다.

  . ML : handle이 pattern match, type이 아닌 다른 특별한 것으로 취급됨
  . C++ : 어떤 type이든 throw하고 type에 따라 handle

  ex) overflow일 때
  . Numerator는 0, Denominator는 1을 return

  ex) Computing the inverse of a matrix
  . determinant가 0이 아닐 때만 inverse가 존재한다.
  . determinant를 먼저 구해 볼수도 있지만 inverse만큼 cost가 크다.
  . 따라서 inverse를 구하는 중간에 determinant가 0이면 raise exception
 
  . Exception은 언제 쓰나?
  . Error conditions에 쓴다.
  . Efficiency를 위해 쓴다.
     ex) short-circuit
     ex) 많은 값을 곱할 때
         . 중간 값이 0이면 더 이상 계산하지 않아도 된다.
         . 심지어 마지막 원소가 0이라도 stack pop시간을 아껴준다.

  . Typing
  . Exception은 무슨 type으로 할까?
     ML에서는 그냥 아무 type(type variable)이 되게 한다.

  . Resource allocation
  . Stack은 그냥 pop한다.
  . Heap은 ML에서는 garbage collector가 챙긴다.
     C에서는 user의 책임이다.
  . Lock, Thread등에서는 문제가 매우 골치아프다.
     (잘 챙기든지, 포기하든지 알아서해라.)

. Continuation
  . http://en.wikipedia.org/wiki/Continuation
  . 현재 value를 바탕으로 remaining work를 기록해둠.
  . Program optimization등에 이용됨.
  . upcall
  . callback
  http://en.wikipedia.org/wiki/Callback_%28computer_science%29
  . the rest of the computation to be performed after it.
  . Continuation으로 error(exception) handling도 가능하다.

. CPS(continuation-passing-style)
  . http://en.wikipedia.org/wiki/Continuation-passing_style
  . control이 continuation이라는 형식으로 통해 explicit하게 pass됨
  . k(Kappa) : continuation argument

. continuation-passing-form
  . function이나 operation이 continuation으로 pass되는 것
  . return 할 필요가 없다.
  . tail call과도 관련 지을 수 있다.
  . ex) fact(9)에서
  fact(8)의 continuation : lx.9*x
  fact(7)의 continuation : ly.(lx.9*x) (8*y)
  fact(6)의 continuation : lz.(ly.(lx.9*x) (8*y)) (7*z)
  . initial continuation : the identity function

. TCO(Tail call optimization)
  . http://en.wikipedia.org/wiki/Tail_call_optimization
  . Recursive call을 iterative로 바꿀 general한 방법은 없다.