Concurrent ML

Concurrent ML
编程范型并发计算
语言家族ML
設計者John Reppy
发行时间1991年，​34年前​（1991）[1]
当前版本
  • 110.79（2015年10月4日；穩定版本）[2]
編輯維基數據鏈接
網站cml.cs.uchicago.edu
主要實作產品
SML/NJ[3]，MLton[4]， Manticore[5]

Concurrent ML（CML）是Standard ML编程语言的并发扩展，其特征是能够允许编程者建立可复合（英语：Function composition (computer science)）的通信抽象，它是为头等对象而并未建入于语言。CML的设计和原语操作已经被一些其他编程语言接纳，比如GNU Guile[6]、Racket[7]和Manticore[5]。

概念

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很多支持并发性的编程语言提供在并发通信通道，来允许在并发运行于系统中的进程或线程之间的值交换。在进程之间建立的通信服从特定的协议，要求编程者书写函数来建立通信所要求的模式。同时，通信系统经常需要建立多个通道，比如多个服务器，并接着在有新数据可获得的时候，在可获得的通道之间进行选择。这可以使用轮询完成，比如Unix系统上的select操作。

组合特定于应用的协议和多方通信二者可能是复杂的，因为需要在预先存在的协议内介入轮询和检查阻塞。Concurrent ML通过介入可同步的事件，简约了这种编程概念的耦合[8]。事件是可用于同步操作（在CML和Racket中叫做sync）的头等抽象，用于潜在的阻塞并接着产生来自通信（例如在通道上的数据传输）结果的一些值。

在CML中，事件可以使用一些原语（primitive）操作来组合或操纵。每个原语操作构造一个新事件而非就地修改事件，允许构造表示想要的通信模式的复合事件。例如，CML允许编程者组合一些子事件来创建复合事件，它可以非确定性的选择其中某一个子事件。另一个原语操作建立新事件，它会修改来自在最初事件上的同步的结果值。这些事件具体化了通信模式，在非CML语言中要使用轮询循环或函数通过给每类事件的处理器来处理。

样例代码

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下面是打印“hello, world”至控制台的样例代码。它产生一个线程来为字符串创建一个通道。这个线程接着产生另一个线程，来打印在这个通道上接收的第一个字符串。前者线程接着在这个通道上发送"hello, world\n"字符串。它使用了SML/NJ和CML：

cml_test.cm：
Library
    structure Hello
is
    $cml/basis.cm
    $cml/cml.cm
    cml_test.sml
cml_test.sml：
structure Hello =
struct
    open CML
        
    fun hello () =
        let val c : string chan = channel ()
        in
            spawn (fn () => TextIO.print (recv c));
            send (c, "hello, world\n");
            exit ()
        end
            
    fun main (name, argv) =
        RunCML.doit (fn () => ignore (spawn hello), NONE)
end
运行：
$ ml-build cml_test.cm Hello.main
Standard ML of New Jersey v110.79 [built: Sat Oct 26 12:27:04 2019]
[scanning cml_test.cm]
[library $cml/basis.cm is stable]
[library $cml/cml.cm is stable]
[parsing (cml_test.cm):cml_test.sml]
[creating directory .cm/SKEL]
[library $cml/cml-internal.cm is stable]
[library $cml/core-cml.cm is stable]
[library $SMLNJ-BASIS/basis.cm is stable]
[library $SMLNJ-BASIS/(basis.cm):basis-common.cm is stable]
[compiling (cml_test.cm):cml_test.sml]
[creating directory .cm/GUID]
[creating directory .cm/x86-unix]
[code: 2738, data: 42, env: 2506 bytes]
[scanning 68899-export.cm]
[scanning (68899-export.cm):cml_test.cm]
[parsing (68899-export.cm):68899-export.sml]
[compiling (68899-export.cm):68899-export.sml]
[code: 317, data: 37, env: 40 bytes]
$ sml @SMLload=cml_test.x86-linux
hello, world

注意在非linux-x86平台上堆名字可能不同，若此则需要将有cml_test.x86-linux的行变更为对应的变体。在Ubuntu系统下，CML的安装包是libcml-smlnj。

引用

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  1. ^ Reppy, John H. CML: a Higher-Order Concurrent Language. PLDI. June 1991. 
  2. ^ 110.79 Distribution Files （英語）. 
  3. ^ What is Standard ML of New Jersey?. [April 5, 2021]. （原始内容存档于2021-04-20）. 
  4. ^ ConcurrentMLImplementation. [April 5, 2021]. （原始内容存档于2021-05-16）. 
  5. ^ 5.0 5.1 Fluet, Matthew; Bergstrom, Lars; Ford, Nic; Rainey, Mike; Reppy, John; Shaw, Adam; Xiao, Yingqi. Programming in Manticore, a Heterogenous Parallel Functional Language (PDF). May 2009 [July 11, 2018]. （原始内容 (PDF)存档于2021-05-16）. 
  6. ^ Wingo, Andy. A New Concurrent ML. June 29, 2017 [July 11, 2018]. （原始内容存档于2020-12-06）. 
  7. ^ Flatt, Matthew; Findler, Robert Bruce. Kill-safe synchronization abstractions. Proceedings of the ACM SIGPLAN 2004 Conference on Programming Language Design and Implementation. 2004, 39 (6): 47–58. doi:10.1145/996841.996849. 
  8. ^ Reppy, John H. Concurrent ML: Design, application and semantics. Lecture Notes in Computer Science 693. 1993: 165–198. ISBN 978-3-540-56883-4. doi:10.1007/3-540-56883-2_10.  |journal=被忽略 (帮助)

外部链接

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官方网站