HCoop / hcoop / domtool2.git / blobdiff
? search:
summary | shortlog | log | commit | commitdiff | tree
raw | inline | side by side
Type-checking goodies in place
[hcoop/domtool2.git] / src / tycheck.sml
diff --git a/src/tycheck.sml b/src/tycheck.sml
index 03ede40..854b575 100644 (file)
--- a/src/tycheck.sml
+++ b/src/tycheck.sml
@@ -22,10 +22,18 @@ structure Tycheck :> TYCHECK = struct
 
 open Ast Print
 
 
 open Ast Print
 
+structure SS = StringSet
 structure SM = StringMap
 
 structure SM = StringMap
 
-type env = typ SM.map
-val empty = SM.empty
+type env = SS.set * typ SM.map
+val empty : env = (SS.add (SS.singleton "int", "string"),
+                  SM.empty)
+
+fun lookupType (ts, _) name = SS.member (ts, name)
+fun lookupVal (_, vs) name = SM.find (vs, name)
+
+fun bindType (ts, vs) name = (SS.add (ts, name), vs)
+fun bindVal (ts, vs) (name, t) = (ts, SM.insert (vs, name, t))
 
 local
     val unifCount = ref 0
 
 local
     val unifCount = ref 0
@@ -90,6 +98,9 @@ fun eqTy (t1All as (t1, _), t2All as (t2, _)) =
        eqPred (p1, p2) andalso eqRecord eqTy (d1, d2)
        andalso eqRecord eqTy (r1, r2)
 
        eqPred (p1, p2) andalso eqRecord eqTy (d1, d2)
        andalso eqRecord eqTy (r1, r2)
 
+      | (TNested (p1, q1), TNested (p2, q2)) =>
+       eqPred (p1, p2) andalso eqPred (q1, q2)
+
       | (TUnif (_, ref (SOME t1)), _) => eqTy (t1, t2All)
       | (_, TUnif (_, ref (SOME t2))) => eqTy (t1All, t2)
 
       | (TUnif (_, ref (SOME t1)), _) => eqTy (t1, t2All)
       | (_, TUnif (_, ref (SOME t2))) => eqTy (t1All, t2)
 
@@ -110,6 +121,7 @@ datatype type_error =
         WrongType of string * exp * typ * typ * unification_error option
        | WrongForm of string * string * exp * typ * unification_error option
        | UnboundVariable of string
         WrongType of string * exp * typ * typ * unification_error option
        | WrongForm of string * string * exp * typ * unification_error option
        | UnboundVariable of string
+       | WrongPred of string * pred * pred
 
 fun preface (s, d) = printd (PD.hovBox (PD.PPS.Rel 0,
                                        [PD.string s, PD.space 1, d]))
 
 fun preface (s, d) = printd (PD.hovBox (PD.PPS.Rel 0,
                                        [PD.string s, PD.space 1, d]))
@@ -117,7 +129,7 @@ fun preface (s, d) = printd (PD.hovBox (PD.PPS.Rel 0,
 fun describe_unification_error t ue =
     case ue of
        UnifyPred (p1, p2) =>
 fun describe_unification_error t ue =
     case ue of
        UnifyPred (p1, p2) =>
-       (print "Reason: Incompatible predicates.\n";
+       (print "Reason: Incompatible contexts.\n";
         preface ("Have:", p_pred p1);
         preface ("Need:", p_pred p2))
       | UnifyTyp (t1, t2) =>
         preface ("Have:", p_pred p1);
         preface ("Need:", p_pred p2))
       | UnifyTyp (t1, t2) =>
@@ -151,6 +163,10 @@ fun describe_type_error loc te =
         Option.app (describe_unification_error t) ueo)
       | UnboundVariable name =>
        ErrorMsg.error (SOME loc) ("Unbound variable " ^ name ^ ".\n")
         Option.app (describe_unification_error t) ueo)
       | UnboundVariable name =>
        ErrorMsg.error (SOME loc) ("Unbound variable " ^ name ^ ".\n")
+      |        WrongPred (place, p1, p2) =>
+       (ErrorMsg.error (SOME loc) ("Context incompatibility for " ^ place ^ ".");
+        preface ("Have:", p_pred p1);
+        preface ("Need:", p_pred p2))
 
 fun predImplies (p1All as (p1, _), p2All as (p2, _)) =
     case (p1, p2) of
 
 fun predImplies (p1All as (p1, _), p2All as (p2, _)) =
     case (p1, p2) of
@@ -162,6 +178,7 @@ fun predImplies (p1All as (p1, _), p2All as (p2, _)) =
       | (CConst s1, CConst s2) => s1 = s2
 
       | (CPrefix p1, CPrefix p2) => predImplies (p1, p2)
       | (CConst s1, CConst s2) => s1 = s2
 
       | (CPrefix p1, CPrefix p2) => predImplies (p1, p2)
+      | (_, CPrefix p2) => predImplies (p1All, p2)
 
       | (CNot p1, CNot p2) => predImplies (p2, p1)
 
 
       | (CNot p1, CNot p2) => predImplies (p2, p1)
 
@@ -189,21 +206,17 @@ fun predSimpl (pAll as (p, loc)) =
                         (CAnd (p1', p2'), loc)
        end
    
                         (CAnd (p1', p2'), loc)
        end
    
-fun unifyPred (p1, p2) =
+fun subPred (p1, p2) =
     if predImplies (p1, p2) then
        ()
     else
        raise (Unify (UnifyPred (p1, p2)))
 
     if predImplies (p1, p2) then
        ()
     else
        raise (Unify (UnifyPred (p1, p2)))
 
-fun unifyRecord f (r1, r2) =
-    (SM.appi (fn (k, v1) =>
-                case SM.find (r2, k) of
-                    NONE => raise UnequalDomains
-                  | SOME v2 => f (v1, v2)) r1;
-     SM.appi (fn (k, v2) =>
-                case SM.find (r1, k) of
-                    NONE => raise UnequalDomains
-                  | SOME v1 => f (v1, v2)) r2)
+fun subRecord f (r1, r2) =
+    SM.appi (fn (k, v2) =>
+               case SM.find (r1, k) of
+                   NONE => raise UnequalDomains
+                 | SOME v1 => f (v1, v2)) r2
 
 fun occurs u (t, _) =
     case t of
 
 fun occurs u (t, _) =
     case t of
@@ -213,30 +226,36 @@ fun occurs u (t, _) =
       | TAction (_, d, r) =>
        List.exists (occurs u) (SM.listItems d)
        orelse List.exists (occurs u) (SM.listItems r)
       | TAction (_, d, r) =>
        List.exists (occurs u) (SM.listItems d)
        orelse List.exists (occurs u) (SM.listItems r)
+      | TNested _ => false
       | TError => false
       | TUnif (_, ref (SOME t)) => occurs u t
       | TUnif (_, u') => u = u'
 
       | TError => false
       | TUnif (_, ref (SOME t)) => occurs u t
       | TUnif (_, u') => u = u'
 
-fun unify (t1All as (t1, _), t2All as (t2, _)) =
+fun subTyp (t1All as (t1, _), t2All as (t2, _)) =
     case (t1, t2) of
        (TBase s1, TBase s2) =>
        if s1 = s2 then
            ()
        else
            raise Unify (UnifyTyp (t1All, t2All))
     case (t1, t2) of
        (TBase s1, TBase s2) =>
        if s1 = s2 then
            ()
        else
            raise Unify (UnifyTyp (t1All, t2All))
-      | (TList t1, TList t2) => unify (t1, t2)
+      | (TList t1, TList t2) => subTyp (t1, t2)
       | (TArrow (d1, r1), TArrow (d2, r2)) =>
       | (TArrow (d1, r1), TArrow (d2, r2)) =>
-       (unify (d1, d2);
-        unify (r1, r2))
+       (subTyp (d2, d1);
+        subTyp (r1, r2))
 
       | (TAction (p1, d1, r1), TAction (p2, d2, r2)) =>
 
       | (TAction (p1, d1, r1), TAction (p2, d2, r2)) =>
-       ((unifyPred (p1, p2);
-         unifyRecord unify (d1, d2);
-         unifyRecord unify (r1, r2))
+       ((subPred (p2, p1);
+         subRecord subTyp (d2, d1);
+         subRecord subTyp (r1, r2);
+         subRecord subTyp (r2, r1))
         handle UnequalDomains => raise Unify (UnifyTyp (t1All, t2All)))
 
         handle UnequalDomains => raise Unify (UnifyTyp (t1All, t2All)))
 
-      | (TUnif (_, ref (SOME t1)), _) => unify (t1, t2All)
-      | (_, TUnif (_, ref (SOME t2))) => unify (t1All, t2)
+      | (TNested (d1, r1), TNested (d2, r2)) =>
+       (subPred (d2, d1);
+        subPred (r1, r2))
+
+      | (TUnif (_, ref (SOME t1)), _) => subTyp (t1, t2All)
+      | (_, TUnif (_, ref (SOME t2))) => subTyp (t1All, t2)
 
       | (TUnif (_, r1), TUnif (_, r2)) =>
        if r1 = r2 then
 
       | (TUnif (_, r1), TUnif (_, r2)) =>
        if r1 = r2 then
@@ -271,6 +290,26 @@ fun whnorm (tAll as (t, loc)) =
        TUnif (_, ref (SOME tAll)) => whnorm tAll
       | _ => tAll
 
        TUnif (_, ref (SOME tAll)) => whnorm tAll
       | _ => tAll
 
+fun checkTyp G (tAll as (t, loc)) =
+    let
+       val err = ErrorMsg.error (SOME loc)
+    in
+       case t of
+           TBase name =>
+           if lookupType G name then
+               tAll
+           else
+               (err ("Unbound type name " ^ name);
+                (TError, loc))
+         | TList t => (TList (checkTyp G t), loc)
+         | TArrow (d, r) => (TArrow (checkTyp G d, checkTyp G r), loc)
+         | TAction (p, d, r) => (TAction (p, SM.map (checkTyp G) d,
+                                          SM.map (checkTyp G) r), loc)
+         | TNested _ => tAll
+         | TError => raise Fail "TError in parser-generated type"
+         | TUnif _ => raise Fail "TUnif in parser-generated type"
+    end
+
 fun checkExp G (eAll as (e, loc)) =
     let
        val dte = describe_type_error loc
 fun checkExp G (eAll as (e, loc)) =
     let
        val dte = describe_type_error loc
@@ -286,7 +325,7 @@ fun checkExp G (eAll as (e, loc)) =
                          let
                              val t' = checkExp G e'
                          in
                          let
                              val t' = checkExp G e'
                          in
-                             (unify (t', t);
+                             (subTyp (t', t);
                               if isError t' then
                                   (TList (TError, loc), loc)
                               else
                               if isError t' then
                                   (TList (TError, loc), loc)
                               else
@@ -306,15 +345,15 @@ fun checkExp G (eAll as (e, loc)) =
                val t =
                    case to of
                        NONE => (newUnif (), loc)
                val t =
                    case to of
                        NONE => (newUnif (), loc)
-                     | SOME t => t
+                     | SOME t => checkTyp G t
 
 
-               val G' = SM.insert (G, x, t)
+               val G' = bindVal G (x, t)
                val t' = checkExp G' e
            in
                (TArrow (t, t'), loc)
            end
          | EVar x =>
                val t' = checkExp G' e
            in
                (TArrow (t, t'), loc)
            end
          | EVar x =>
-           (case SM.find (G, x) of
+           (case lookupVal G x of
                 NONE => (dte (UnboundVariable x);
                          (TError, loc))
               | SOME t => t)
                 NONE => (dte (UnboundVariable x);
                          (TError, loc))
               | SOME t => t)
@@ -326,8 +365,8 @@ fun checkExp G (eAll as (e, loc)) =
                val tf = checkExp G func
                val ta = checkExp G arg
            in
                val tf = checkExp G func
                val ta = checkExp G arg
            in
-               (unify (tf, (TArrow (dom, ran), loc));
-                unify (ta, dom)
+               (subTyp (tf, (TArrow (dom, ran), loc));
+                subTyp (ta, dom)
                 handle Unify ue =>
                        dte (WrongType ("Function argument",
                                        arg,
                 handle Unify ue =>
                        dte (WrongType ("Function argument",
                                        arg,
@@ -356,7 +395,7 @@ fun checkExp G (eAll as (e, loc)) =
          | EGet (x, evar, rest) =>
            let
                val xt = (newUnif (), loc)
          | EGet (x, evar, rest) =>
            let
                val xt = (newUnif (), loc)
-               val G' = SM.insert (G, x, xt)
+               val G' = bindVal G (x, xt)
 
                val rt = whnorm (checkExp G' rest)
            in
 
                val rt = whnorm (checkExp G' rest)
            in
@@ -365,7 +404,7 @@ fun checkExp G (eAll as (e, loc)) =
                    (case SM.find (d, evar) of
                         NONE => (TAction (p, SM.insert (d, evar, xt), r), loc)
                       | SOME xt' =>
                    (case SM.find (d, evar) of
                         NONE => (TAction (p, SM.insert (d, evar, xt), r), loc)
                       | SOME xt' =>
-                        (unify (xt', xt)
+                        (subTyp (xt', xt)
                                handle Unify ue =>
                                       dte (WrongType ("Retrieved environment variable",
                                                       (EVar x, loc),
                                handle Unify ue =>
                                       dte (WrongType ("Retrieved environment variable",
                                                       (EVar x, loc),
@@ -373,6 +412,7 @@ fun checkExp G (eAll as (e, loc)) =
                                                       xt,
                                                       SOME ue));
                          rt))
                                                       xt,
                                                       SOME ue));
                          rt))
+                 | (TError, _) => rt
                  | _ => (dte (WrongForm ("Body of environment variable read",
                                          "action",
                                          rest,
                  | _ => (dte (WrongForm ("Body of environment variable read",
                                          "action",
                                          rest,
@@ -403,7 +443,7 @@ fun checkExp G (eAll as (e, loc)) =
                                                        (case SM.find (d', name) of
                                                             NONE => SM.insert (d', name, t)
                                                           | SOME t' =>
                                                        (case SM.find (d', name) of
                                                             NONE => SM.insert (d', name, t)
                                                           | SOME t' =>
-                                                            (unify (t, t')
+                                                            (subTyp (t, t')
                                                              handle Unify ue =>
                                                                     dte (WrongType ("Shared environment variable",
                                                                                     (EVar name, loc),
                                                              handle Unify ue =>
                                                                     dte (WrongType ("Shared environment variable",
                                                                                     (EVar name, loc),
@@ -412,7 +452,7 @@ fun checkExp G (eAll as (e, loc)) =
                                                                                     SOME ue));
                                                              d'))
                                                      | SOME t' =>
                                                                                     SOME ue));
                                                              d'))
                                                      | SOME t' =>
-                                                       (unify (t, t')
+                                                       (subTyp (t, t')
                                                         handle Unify ue =>
                                                                dte (WrongType ("Shared environment variable",
                                                                                (EVar name, loc),
                                                         handle Unify ue =>
                                                                dte (WrongType ("Shared environment variable",
                                                                                (EVar name, loc),
@@ -427,12 +467,14 @@ fun checkExp G (eAll as (e, loc)) =
                         in
                             (TAction (p', d', r'), loc)
                         end
                         in
                             (TAction (p', d', r'), loc)
                         end
+                      | (TError, _) => t2
                       | _ => (dte (WrongForm ("Action to be sequenced",
                                               "action",
                                               e2,
                                               t2,
                                               NONE));
                               (TError, loc)))
                       | _ => (dte (WrongForm ("Action to be sequenced",
                                               "action",
                                               e2,
                                               t2,
                                               NONE));
                               (TError, loc)))
+                 | (TError, _) => t1
                  | _ => (dte (WrongForm ("Action to be sequenced",
                                          "action",
                                          e1,
                  | _ => (dte (WrongForm ("Action to be sequenced",
                                          "action",
                                          e1,
@@ -448,6 +490,7 @@ fun checkExp G (eAll as (e, loc)) =
                case rt of
                    (TAction (p, d, _), _) =>
                    (TAction (p, d, SM.empty), loc)
                case rt of
                    (TAction (p, d, _), _) =>
                    (TAction (p, d, SM.empty), loc)
+                 | (TError, _) => rt
                  | _ => (dte (WrongForm ("Body of local action",
                                          "action",
                                          e,
                  | _ => (dte (WrongForm ("Body of local action",
                                          "action",
                                          e,
@@ -455,6 +498,43 @@ fun checkExp G (eAll as (e, loc)) =
                                          NONE));
                          (TError, loc))
            end
                                          NONE));
                          (TError, loc))
            end
+
+         | EWith (e1, e2) =>
+           let
+               val t1 = whnorm (checkExp G e1)
+               val t2 = whnorm (checkExp G e2)
+           in
+               case t1 of
+                   (TNested (pd, pr), _) =>
+                   (case t2 of
+                        (TAction (p, d, r), _) =>
+                        if predImplies (pd, p) then
+                            (TAction (pr, d, r), loc)
+                        else
+                            (dte (WrongPred ("nested action",
+                                             pd,
+                                             p));
+                             (TError, loc))
+                      | (TError, _) => t2
+                      | _ =>
+                        (dte (WrongForm ("Body of nested action",
+                                         "action",
+                                         e2,
+                                         t2,
+                                         NONE));
+                         (TError, loc)))
+                 | (TError, _) => t1
+                 | _ =>
+                   (dte (WrongForm ("Container of nested action",
+                                    "action",
+                                    e1,
+                                    t1,
+                                    NONE));
+                    (TError, loc))
+           end
+
+         | ESkip => (TAction ((CPrefix (CRoot, loc), loc),
+                              SM.empty, SM.empty), loc)
     end
 
 exception Ununif
     end
 
 exception Ununif
@@ -466,6 +546,7 @@ fun ununif (tAll as (t, loc)) =
       | TArrow (d, r) => (TArrow (ununif d, ununif r), loc)
       | TAction (p, d, r) => (TAction (p, SM.map ununif d, SM.map ununif r), loc)
       | TUnif (_, ref (SOME t)) => ununif t
       | TArrow (d, r) => (TArrow (ununif d, ununif r), loc)
       | TAction (p, d, r) => (TAction (p, SM.map ununif d, SM.map ununif r), loc)
       | TUnif (_, ref (SOME t)) => ununif t
+      | TNested _ => tAll
       | TError => tAll
 
       | TUnif (_, ref NONE) => raise Ununif
       | TError => tAll
 
       | TUnif (_, ref NONE) => raise Ununif
@@ -477,6 +558,7 @@ fun hasError (t, _) =
       | TArrow (d, r) => hasError d orelse hasError r
       | TAction (p, d, r) => List.exists hasError (SM.listItems d)
                             orelse List.exists hasError (SM.listItems r)
       | TArrow (d, r) => hasError d orelse hasError r
       | TAction (p, d, r) => List.exists hasError (SM.listItems d)
                             orelse List.exists hasError (SM.listItems r)
+      | TNested _ => false
       | TError => false
       | TUnif (_, ref (SOME t)) => hasError t
       | TUnif (_, ref NONE) => false
       | TError => false
       | TUnif (_, ref (SOME t)) => hasError t
       | TUnif (_, ref NONE) => false
@@ -497,4 +579,28 @@ fun checkUnit G (eAll as (_, loc)) =
                    t)
     end
 
                    t)
     end
 
+fun checkDecl G (d, _, loc) =
+    case d of
+       DExternType name => bindType G name
+      | DExternVal (name, t) => bindVal G (name, checkTyp G t)
+
+fun checkFile G tInit (ds, eo) =
+    let
+       val G' = foldl (fn (d, G) => checkDecl G d) G ds
+    in
+       case eo of
+           NONE => ()
+         | SOME (e as (_, loc)) =>
+           let
+               val t = checkExp G' e
+           in
+               subTyp (t, tInit)
+               handle Unify ue =>
+                      (ErrorMsg.error (SOME loc) "Bad type for final expression of source file.";
+                       preface ("Actual:", p_typ t);
+                       preface ("Needed:", p_typ tInit))
+           end;
+       G'
+    end
+
 end
 end
Unnamed repository; edit this file to name it for gitweb.