continuation 教程：体验 Racket 语言

2025-07-23

这是一个 continuation 系列教程：

  1. continuation 教程：理解 CPS
  2. continuation 教程：用 yield 实现协程调度
  3. continuation 教程：用 call/cc 实现协程调度
  4. continuation 教程：用 shift/reset 实现协程调度
  5. continuation 教程：体验 Racket 语言
  6. continuation 教程：实现抢占式协程调度

我们在之前的教程中，使用 JavaScript 语言实现了 CPS、yield、call/cc、shift/reset 等语义，但是由于语言的限制，实现效果比较简陋。我们接下来使用 Racket 语言，来体验一下这些关键字的能力。

安装

访问 Racket 官方的安装包下载页面：https://download.racket-lang.org/

下载安装即可，安装完成后会看到多出一个编辑器 DrRacket，这是 Racket 语言的 IDE 工具，打开使用就行。输入这两行代码，然后点击右上角的 Run 按钮，可以看到编辑器下方会输出 1 的字样，说明一切正常：

#lang racket

(displayln 1)

注意第一行开头的 #lang racket 很重要，用来标识当前代码文件的语言类型，并且会自动导入一些系统关键系，比如这里用到的 displayln 就来自第一行的导入语句。把鼠标光标放到 displayln，编辑器也会提示你这个关键字来自哪里。

下面的代码会默认省去 #lang racket 这一行。

CPS

这是普通格式的 add 函数定义：

(define (add a b)
  (+ a b))

(displayln (add 1 2))

这是 CPS 形式的 add 函数定义：

(define (add-cps a b k)
  (k (+ a b)))

(add-cps 1 2 (lambda (x) (displayln x)))

call/cc

体验一下 call/cc 关键字怎么用：

(displayln
 (call/cc
  (lambda (k)
    (displayln 1)
    (k 2)
    (displayln 3)
    )))

; 1
; 2

这段代码会在遇到 k 调用的时候退出，也就只打印 1 和 2，不打印 3。

shift/reset

体验一下 shift/reset 关键字怎么用：

(require racket/control)

(displayln
 (reset
  (displayln 1)
  (shift k
         (displayln 2)
         (k 3)
         (displayln 4)
         )
  (displayln 5)
  ))

; 1
; 2
; 5
; 4
; #<void>

shift 的函数体内，遇到 k 的调用时，会放弃当前流程的控制权，让外层的 5 先打印出来，然后再回到 k 的位置，继续打印后面的 4。

练习

如果有兴趣，可以试着用 Racket 语言，依次实现这些程序：

  1. 用 CPS 风格的函数实现 yield 关键字的语义
  2. 用 yield 关键字实现两个任务交替打印
  3. 实现 call/cc 语义，并用 call/cc 实现两个任务交替打印
  4. 实现 shift/reset 语义，并用 shift/reset 实现两个任务交替打印

虽然语言不同，但是由于 CPS 只依赖于函数，所以原则上切换到任何支持函数的语言，都可以实现我们之前写过的东西。实现原理，尤其是关键字的语义是相同的。用 Racket 来体验关键字的用法，也主要是为了确保语言级别的关键字，和我们自己用 JavaScript 实现的关键字，含义是一样的。

所以我们在过去几篇教程中，真正学到的并不是编程语言的写法，而是通过自己实现的方式，理解了各种 continuation 语义。