Technologique

Представьте себе работу программы в многопоточном режиме...
Выделяется кадр стека, в который сохраняется контекст вызова функции, для переключения на код другой функции, в этом же или другом потоке, и для получения контекста для неё.
Это называется переключением контекста вызова для процессора в многозадачном режиме ядром ОС.
Контекст это память, которая содержит состояние регистров процессора, переменные области видимости функции, переданные ей параметры (аргументы функции)...

Переданный параметр может быть указателем на код функции и тогда это first class function, и если это указатель на вложенную функцию, которая возвращает данные в эту же функцию, то это closure/замыкание.
Либо параметр может иметь указатель на код функции, возвращающей другой кадр стэка и соответственно контекст в эту же функцию, или даже вызывать другую функцию, возвращая ей этот контекст, которая в свою очередь уже возвращает стэк/контекст вызова или уже финальные данные в эту начальную функцию.
Такая передача контекстов через параметры функций называется continuation passing style, а передающие контекст функции называются продолжениями (continuations).
Таким образом происходит вызов функций по цепочке с сохранением контекста каждого вызова.
В цепочку вызовов функций (рутин, routine) с сохранением контекста раскладываются вложенные и рекурсивные вызовы функций и вызовы сопрограмм (корутин, coroutine).
Это и происходит на низком уровне при вызове сопрограмм - итераторов, генераторов, горутин, файберов, потоков/нитей, etc., т.е. многопоточных и асинхронных высокоуровневых конструкций, которые переводятся в итоге на низком уровне в сопрограммы.
Это увеличивает сложность компилятора, потому что требуется отследить все вызовы, чтобы выстроить всю цепочку вызовов и отследить время существания всех кадров стэка и контекстов вызова для последующего освобождения памяти.
Сложность рекурсивного вызова выше чем вложенного.
Рекурсивный циклический вызов может быть бесконечным и его цепочку отследить сложнее.
Для этого компилятор должен уметь выполнять оптимизацию циклов и оптимизацию хвостовой рекурсии (tail recursion optimization), т.е. оптимизацию вызовов при возврате из одной функции и передаче контекста вызова в другую.
В итоге стэк может быть переполнен, т.к. заранее неизвестно сколько памяти нужно выделить под стэк, потому что неизвестно сколько циклов вызовов будет прежде, чем произойдёт возврат данных в начальную функцию, т.е. количество вызовов и длина всей цепочки вызовов изначально неизвестна компилятору.
Также учитывая многосвязность вызовов через указатели и кадров стэка, хранящих контекст вызова, очевидно, что структура данных типа стэк (буфер first-in last-out) уже не подходит для хранения контекста всех вызовов, т.к. такая многосвязность множественных кадров стэка через указатели порождает структуру данных cactus stack (parent pointer tree) типа in-tree дерево или многосвязный граф, для хранения которого используется структура данных типа куча (binary heap), под которую происходит динамическое выделение памяти ядром ОС уже в более медленной основной RAM, тогда как для выделения стэка, благодаря его заранее известному и ограниченному размеру, используются регистры процессора и более быстрая регистровая кэш память процессора.
Плюс структура данных типа стэк, благодаря своей упорядоченности, проще и быстрее в работе, обработке и обращении с ней
Это и есть проблема funarg, аргументов/параметров функций, которая сводится в итоге к фундаментальным ограничениям машинной архитектуры и задержкам динамической оперативной памяти.

#сложновато

252 viewsedited 19:34