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[smlnj] Annotation of /sml/trunk/src/compiler/FLINT/kernel/ltykernel.sml
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Annotation of /sml/trunk/src/compiler/FLINT/kernel/ltykernel.sml

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Revision 118 - (view) (download)

1 : monnier 16 (* COPYRIGHT (c) 1997 YALE FLINT PROJECT *)
2 :     (* ltykernel.sml *)
3 :    
4 :     structure LtyKernel :> LTYKERNEL =
5 :     struct
6 :    
7 : monnier 45 fun bug s = ErrorMsg.impossible ("LtyKernel:" ^ s)
8 :    
9 : monnier 16 (***************************************************************************
10 :     * UTILITY FUNCTIONS FOR HASHCONSING BASICS *
11 :     ***************************************************************************)
12 :    
13 :     (** hashconsing implementation basics *)
14 :     local open SortedList
15 :     val MVAL = 10000
16 :     val BVAL = MVAL * 2 (* all index i start from 0 *)
17 :     in
18 :    
19 :     type enc_tvar = int
20 : league 53 fun tvEncode (d, i) = d * MVAL + i
21 :     fun tvDecode x = ((x div MVAL), (x mod MVAL))
22 : monnier 71
23 : monnier 16 fun exitLevel xs =
24 :     let fun h ([], x) = rev x
25 :     | h (a::r, x) = if a < BVAL then h(r, x) else h(r, (a-MVAL)::x)
26 :     in h(xs, [])
27 :     end
28 :    
29 :     datatype aux_info = AX_REG of bool * enc_tvar list
30 :     | AX_NO
31 :    
32 :     val mergeTvs = merge
33 :     val fmergeTvs = foldmerge
34 :    
35 :     type 'a hash_cell = (int * 'a * aux_info) ref
36 :    
37 :     end (* local of hashconsing implementation basics *)
38 :    
39 :     (***************************************************************************
40 :     * DATATYPE DEFINITIONS *
41 :     ***************************************************************************)
42 :    
43 :     (** definition of kinds for all the lambda tycs *)
44 :     datatype tkindI
45 :     = TK_MONO (* ground mono tycon *)
46 :     | TK_BOX (* boxed/tagged tycon *)
47 :     | TK_SEQ of tkind list (* sequence of tycons *)
48 : monnier 45 | TK_FUN of tkind list * tkind (* tycon function *)
49 : monnier 16
50 :     withtype tkind = tkindI hash_cell (* hash-consing-impl of tkind *)
51 :    
52 :     (* definitoins of named tyc variables *)
53 :     type tvar = LambdaVar.lvar (* temporary definitions *)
54 :     val mkTvar = LambdaVar.mkLvar
55 :    
56 : monnier 45 (* an special extensible token key *)
57 :     type token = int
58 :    
59 :     datatype fflag (* calling conventions *)
60 :     = FF_VAR of bool * bool (* is it fixed ? *)
61 :     | FF_FIXED (* used after rep. analysis *)
62 :    
63 :     datatype rflag = RF_TMP (* tuple kind: a template *)
64 :    
65 :     (** definitions of lambda type constructors *)
66 : monnier 16 datatype tycI
67 :     = TC_VAR of DebIndex.index * int (* tyc variables *)
68 :     | TC_NVAR of tvar * DebIndex.depth * int (* named tyc variables *)
69 :     | TC_PRIM of PrimTyc.primtyc (* primitive tyc *)
70 :    
71 :     | TC_FN of tkind list * tyc (* tyc abstraction *)
72 :     | TC_APP of tyc * tyc list (* tyc application *)
73 :     | TC_SEQ of tyc list (* tyc sequence *)
74 :     | TC_PROJ of tyc * int (* tyc projection *)
75 :    
76 :     | TC_SUM of tyc list (* sum tyc *)
77 :     | TC_FIX of (int * tyc * tyc list) * int (* recursive tyc *)
78 :    
79 : monnier 45 | TC_TUPLE of rflag * tyc list (* std record tyc *)
80 :     | TC_ARROW of fflag * tyc list * tyc list (* std function tyc *)
81 : monnier 16 | TC_PARROW of tyc * tyc (* special fun tyc, not used *)
82 :    
83 :     | TC_BOX of tyc (* boxed tyc *)
84 :     | TC_ABS of tyc (* abstract tyc, not used *)
85 : monnier 45 | TC_TOKEN of token * tyc (* extensible token tyc *)
86 : monnier 16 | TC_CONT of tyc list (* intern continuation tycon *)
87 :     | TC_IND of tyc * tycI (* indirect tyc thunk *)
88 :     | TC_ENV of tyc * int * int * tycEnv (* tyc closure *)
89 :    
90 : monnier 45 withtype tyc = tycI hash_cell (* hash-consed tyc cell *)
91 :     and tycEnv = tyc (*
92 :     * This really is (tyc list option * int) list,
93 :     * it is encoded using SEQ[(PROJ(SEQ tcs),i)]
94 :     * and SEQ[(PROJ(VOID, i))]. (ZHONG)
95 :     *)
96 :    
97 :     (** definitions of lambda types *)
98 :     datatype ltyI
99 : monnier 16 = LT_TYC of tyc (* monomorphic type *)
100 :     | LT_STR of lty list (* structure record type *)
101 :     | LT_FCT of lty list * lty list (* functor arrow type *)
102 :     | LT_POLY of tkind list * lty list (* polymorphic type *)
103 :    
104 :     | LT_CONT of lty list (* internal cont type *)
105 :     | LT_IND of lty * ltyI (* a lty thunk and its sig *)
106 :     | LT_ENV of lty * int * int * tycEnv (* lty closure *)
107 :    
108 : monnier 45 withtype lty = ltyI hash_cell (* hash-consed lty cell *)
109 : monnier 16
110 : monnier 45 (***************************************************************************
111 :     * TOKEN TYC UTILITY FUNCTIONS *
112 :     ***************************************************************************)
113 : monnier 24
114 : monnier 45 type token_info
115 :     = {name : string,
116 :     abbrev : string,
117 :     reduce_one: token * tyc -> tyc,
118 :     is_whnm : tyc -> bool,
119 :     is_known : token * tyc -> bool}
120 : monnier 24
121 : monnier 45 local val token_key = ref 0
122 :     val token_table_size = 10
123 :     val default_token_info =
124 :     {name="TC_GARBAGE",
125 :     abbrev="GB",
126 :     reduce_one=(fn _ => bug "token not implemented"),
127 :     is_whnm=(fn _ => bug "token not implemented"),
128 :     is_known=(fn _ => bug "token not implemented")}
129 :     val token_array : token_info Array.array =
130 :     Array.array(token_table_size,default_token_info)
131 :     val token_validity_table = Array.array(token_table_size,false)
132 :     fun get_next_token () =
133 :     let val n = !token_key
134 :     in if n > token_table_size then bug "running out of tokens"
135 :     else (token_key := n+1; n)
136 :     end
137 :     fun store_token_info (x, k) = Array.update(token_array, k, x)
138 :     fun get_is_whnm k = #is_whnm (Array.sub(token_array, k))
139 :     fun get_reduce_one (z as (k, t)) =
140 :     (#reduce_one (Array.sub(token_array, k))) z
141 :     fun get_name k = #name (Array.sub(token_array, k))
142 :     fun get_abbrev k = #abbrev (Array.sub(token_array, k))
143 :     fun get_is_known (z as (k, t)) =
144 :     (#is_known (Array.sub(token_array, k))) z
145 :     fun is_valid k = Array.sub(token_validity_table, k)
146 :     fun set_valid k = Array.update(token_validity_table, k, true)
147 :     in
148 : monnier 24
149 : monnier 45 val register_token: token_info -> token =
150 :     (fn x => let val k = get_next_token ()
151 :     in store_token_info(x, k); set_valid k; k
152 :     end)
153 : monnier 24
154 : monnier 45 val token_name : token -> string = get_name
155 :     val token_abbrev : token -> string = get_abbrev
156 :     val token_whnm : token -> tyc -> bool = get_is_whnm
157 :     val token_reduce : token * tyc -> tyc = get_reduce_one
158 :     val token_isKnown : token * tyc -> bool = get_is_known
159 :     val token_isvalid : token -> bool = is_valid
160 :     val token_eq : token * token -> bool = fn (x,y) => (x=y)
161 :     val token_int : token -> int = fn x => x
162 :     val token_key : int -> token = fn x => x
163 :    
164 :     end (* end of all token-related hacks *)
165 :    
166 : monnier 16 (***************************************************************************
167 :     * HASHCONSING IMPLEMENTATIONS *
168 :     ***************************************************************************)
169 :    
170 :     (** Hash-consing implementations of tyc, tkind, lty *)
171 :    
172 :     local structure Weak = SMLofNJ.Weak
173 :     structure PT = PrimTyc
174 :     structure DI = DebIndex
175 :    
176 :     fun bug msg = ErrorMsg.impossible("LtyKernel: "^msg)
177 :    
178 :     val itow = Word.fromInt
179 :     val wtoi = Word.toIntX
180 :     val andb = Word.andb
181 :    
182 :     val N = 2048 (* 1024 *)
183 :     val NN = itow (N*N)
184 :     val P = 0w509 (* was 0w1019, a prime < 1024 so that N*N*P < maxint *)
185 :    
186 :     val tk_table : tkind Weak.weak list Array.array = Array.array(N,nil)
187 :     val tc_table : tyc Weak.weak list Array.array = Array.array(N,nil)
188 :     val lt_table : lty Weak.weak list Array.array = Array.array(N,nil)
189 :    
190 :     fun vector2list v = Vector.foldr (op ::) [] v
191 :    
192 :     fun revcat(a::rest,b) = revcat(rest,a::b)
193 :     | revcat(nil,b) = b
194 :    
195 :     fun combine [x] = itow x
196 :     | combine (a::rest) =
197 :     andb(itow a +(combine rest)*P, NN - 0w1)
198 :     | combine _ = bug "unexpected case in combine"
199 :    
200 :     (*
201 :     * Because of the "cmp" function below, it's necessary to keep
202 :     * each bucket-list in a consistent order, and not reverse
203 :     * or move-to-front or whatever.
204 :     *)
205 :     fun look(table, h, t, eq, mk) =
206 :     let val i = wtoi(andb(itow h, itow(N-1)))
207 :    
208 :     fun g(l, z as (w::rest)) =
209 :     (case Weak.strong w
210 :     of SOME (r as ref(h',t',_)) =>
211 :     if (h=h') andalso (eq {new=t, old=t'})
212 :     then (Array.update(table, i, revcat(l,z)); r)
213 :     else g(w::l, rest)
214 :     | NONE => g(l, rest))
215 :     | g(l, []) =
216 :     let val r = mk(h, t)
217 :     in Array.update(table, i, (Weak.weak r) :: rev l); r
218 :     end
219 :    
220 :     in g([], Array.sub(table, i))
221 :     end
222 :    
223 :     fun cmp(table, a as ref(ai,_,_), b as ref (bi,_,_)) =
224 :     if ai < bi then LESS
225 :     else if ai > bi then GREATER
226 :     else if a = b then EQUAL
227 :     else let val index = wtoi (andb(itow ai,itow(N-1)))
228 :     fun g [] = bug "unexpected case in cmp"
229 :     | g (w::rest) =
230 :     (case Weak.strong w
231 :     of SOME r =>
232 :     if a=r then LESS
233 :     else if b=r then GREATER
234 :     else g rest
235 :     | NONE => g rest)
236 :     in g(Array.sub(table,index))
237 :     end
238 :    
239 :    
240 :     fun getnum (ref(i,_,_)) = i
241 :     fun tagnums nil = nil
242 :     | tagnums ((i,t)::rest) = i::getnum t::tagnums rest
243 :    
244 :     fun tk_hash tk =
245 :     let fun g (TK_MONO) = 0w1
246 :     | g (TK_BOX) = 0w2
247 :     | g (TK_SEQ ks) = combine (3::map getnum ks)
248 : monnier 45 | g (TK_FUN(ks, k)) = combine (4::getnum k::(map getnum ks))
249 : monnier 16 in g tk
250 :     end
251 :    
252 :     fun tc_hash tc =
253 :     let fun g (TC_VAR(d, i)) = combine [1, (DI.di_key d)*10, i]
254 :     | g (TC_NVAR(v, d, i)) = combine[15, v, (DI.dp_key d)*13, i]
255 :     | g (TC_PRIM pt) = combine [2, PT.pt_toint pt]
256 :     | g (TC_FN(ks, t)) = combine (3::(getnum t)::(map getnum ks))
257 :     | g (TC_APP(t, ts)) = combine (4::(getnum t)::(map getnum ts))
258 :     | g (TC_SEQ ts) = combine (5::(map getnum ts))
259 :     | g (TC_PROJ(t, i)) = combine [6, (getnum t), i]
260 :     | g (TC_SUM ts) = combine (7::(map getnum ts))
261 :     | g (TC_FIX((n, t, ts), i)) =
262 :     combine (8::n::i::(getnum t)::(map getnum ts))
263 :     | g (TC_ABS t) = combine [9, getnum t]
264 :     | g (TC_BOX t) = combine [10, getnum t]
265 : monnier 45 | g (TC_TUPLE (_, ts)) = combine (11::(map getnum ts))
266 : monnier 16 | g (TC_ARROW(rw, ts1, ts2)) =
267 : monnier 45 let fun h (FF_FIXED) = 10
268 :     | h (FF_VAR(true,b2)) = if b2 then 20 else 30
269 :     | h (FF_VAR(false,b2)) = if b2 then 40 else 50
270 : monnier 16 in combine (12::(h rw)::(map getnum (ts1@ts2)))
271 :     end
272 :     | g (TC_PARROW (t1,t2)) = combine [13, getnum t1, getnum t2]
273 : monnier 45 | g (TC_TOKEN (i, tc)) = combine [14, i, getnum tc]
274 :     | g (TC_CONT ts) = combine (15::(map getnum ts))
275 : monnier 16 | g (TC_ENV(t,i,j,env)) =
276 : monnier 45 combine[16, getnum t, i, j, getnum env]
277 : monnier 16 | g (TC_IND _) = bug "unexpected TC_IND in tc_hash"
278 :    
279 :     in g tc
280 :     end
281 :    
282 :     fun lt_hash lt =
283 :     let fun g (LT_TYC t) = combine [1, getnum t]
284 :     | g (LT_STR ts) = combine (2::(map getnum ts))
285 :     | g (LT_FCT(ts1, ts2)) =
286 : monnier 102 combine (3::(map getnum (ts1@ts2)))
287 : monnier 16 | g (LT_POLY(ks, ts)) =
288 : monnier 102 combine (4::((map getnum ts)@(map getnum ks)))
289 :     | g (LT_CONT ts) = combine (5::(map getnum ts))
290 : monnier 16 | g (LT_ENV(t,i,j,env)) =
291 : monnier 102 combine [6, getnum t, i, j, getnum env]
292 : monnier 16 | g (LT_IND _) = bug "unexpected LT_IND in tc_hash"
293 :     in g lt
294 :     end
295 :    
296 :     fun tkI_eq {new: tkindI, old} = (new = old)
297 :    
298 :     (* the 1st is one being mapped; the 2nd is in the hash table *)
299 :     fun tcI_eq {new : tycI, old=TC_IND(_,s)} = tcI_eq {new=new, old=s}
300 :     | tcI_eq {new, old} = (new=old)
301 :    
302 :     fun ltI_eq {new : ltyI, old=LT_IND(_,s)} = ltI_eq {new=new, old=s}
303 :     | ltI_eq {new, old} = (new=old)
304 :    
305 :     val baseAux = AX_REG (true, [])
306 :    
307 :     fun getAux (ref(i : int, _, x)) = x
308 :    
309 :     fun mergeAux(AX_NO, _) = AX_NO
310 :     | mergeAux(_, AX_NO) = AX_NO
311 :     | mergeAux(AX_REG(b1,vs1), AX_REG(b2,vs2)) =
312 :     AX_REG(b2 andalso b1, mergeTvs(vs1, vs2))
313 :    
314 :     fun fsmerge [] = baseAux
315 :     | fsmerge [x] = getAux x
316 :     | fsmerge xs =
317 :     let fun loop([], z) = z
318 :     | loop(_, AX_NO) = AX_NO
319 :     | loop(a::r, z) = loop(r, mergeAux(getAux a, z))
320 :     in loop(xs, baseAux)
321 :     end
322 :    
323 :     fun exitAux(AX_REG(b, vs)) = AX_REG(b, exitLevel vs)
324 :     | exitAux x = x
325 :    
326 :     fun tc_aux tc =
327 : league 53 let fun g (TC_VAR(d, i)) = AX_REG(true, [tvEncode(d, i)])
328 : monnier 45 | g (TC_NVAR(v, d, i)) = baseAux (*** THIS IS WRONG ! ***)
329 : monnier 16 | g (TC_PRIM pt) = baseAux
330 :     | g (TC_APP(ref(_, TC_FN _, AX_NO), _)) = AX_NO
331 :     | g (TC_PROJ(ref(_, TC_SEQ _, AX_NO), _)) = AX_NO
332 :     | g (TC_APP(ref(_, TC_FN _, AX_REG(_,vs)), ts)) =
333 :     mergeAux(AX_REG(false, vs), fsmerge ts) (* ? *)
334 :     | g (TC_PROJ(ref(_, TC_SEQ _, AX_REG(_,vs)), _)) =
335 :     AX_REG(false, vs) (* ? *)
336 :     | g (TC_FN(ks, t)) = exitAux(getAux t)
337 :     | g (TC_APP(t, ts)) = fsmerge (t::ts)
338 :     | g (TC_SEQ ts) = fsmerge ts
339 :     | g (TC_PROJ(t, _)) = getAux t
340 :     | g (TC_SUM ts) = fsmerge ts
341 :     | g (TC_FIX((_,t,ts), _)) =
342 :     let val ax = getAux t
343 :     in case ax
344 :     of AX_REG(_,[]) => mergeAux(ax, fsmerge ts)
345 :     | _ => bug "unexpected TC_FIX freevars in tc_aux"
346 :     end
347 :     | g (TC_ABS t) = getAux t
348 :     | g (TC_BOX t) = getAux t
349 : monnier 45 | g (TC_TUPLE (_, ts)) = fsmerge ts
350 : monnier 16 | g (TC_ARROW(_, ts1, ts2)) = fsmerge (ts1@ts2)
351 :     | g (TC_PARROW(t1, t2)) = fsmerge [t1, t2]
352 : monnier 45 | g (TC_TOKEN (k, (ref(_, t, AX_NO)))) = AX_NO
353 :     | g (TC_TOKEN (k, (x as ref(_, t, AX_REG(b,vs))))) =
354 :     AX_REG((token_whnm k x) andalso b, vs)
355 : monnier 16 | g (TC_CONT ts) = fsmerge ts
356 :     | g (TC_IND _) = bug "unexpected TC_IND in tc_aux"
357 :     | g (TC_ENV _) = AX_NO
358 :     in g tc
359 :     end
360 :    
361 :     fun lt_aux lt =
362 :     let fun g (LT_TYC t) = getAux t
363 :     | g (LT_STR ts) = fsmerge ts
364 :     | g (LT_FCT(ts1, ts2)) = fsmerge (ts1@ts2)
365 :     | g (LT_POLY(ks, ts)) = exitAux(fsmerge ts)
366 :     | g (LT_CONT ts) = fsmerge ts
367 :     | g (LT_IND _) = bug "unexpected LT_IND in lt_aux"
368 :     | g (LT_ENV _) = AX_NO
369 :     in g lt
370 :     end
371 :    
372 :     fun tk_mk (i : int, k: tkindI) = ref (i, k, AX_NO)
373 :     fun tc_mk (i : int, tc : tycI) = ref (i, tc, tc_aux tc)
374 :     fun lt_mk (i : int, lt : ltyI) = ref (i, lt, lt_aux lt)
375 :    
376 :     in
377 :    
378 :     (** a temporary hack on getting the list of free tyvars *)
379 :     fun tc_vs (r as ref(_ : int, _ : tycI, AX_NO)) = NONE
380 :     | tc_vs (r as ref(_ : int, _ : tycI, AX_REG (_,x))) = SOME x
381 :    
382 :     fun lt_vs (r as ref(_ : int, _ : ltyI, AX_NO)) = NONE
383 :     | lt_vs (r as ref(_ : int, _ : ltyI, AX_REG (_,x))) = SOME x
384 :    
385 : monnier 71
386 : monnier 16 (** converting from the hash-consing reps to the standard reps *)
387 :     fun tk_outX (r as ref(_ : int, t : tkindI, _ : aux_info)) = t
388 :     fun tc_outX (r as ref(_ : int, t : tycI, _ : aux_info)) = t
389 :     fun lt_outX (r as ref(_ : int, t : ltyI, _ : aux_info)) = t
390 :    
391 :    
392 :     (** converting from the standard reps to the hash-consing reps *)
393 :     fun tk_injX t = look(tk_table, wtoi(tk_hash t), t, tkI_eq, tk_mk)
394 :     fun tc_injX t = look(tc_table, wtoi(tc_hash t), t, tcI_eq, tc_mk)
395 :     fun lt_injX t = look(lt_table, wtoi(lt_hash t), t, ltI_eq, lt_mk)
396 :    
397 : monnier 71
398 : monnier 16 (** key-comparison on tkind, tyc, lty *)
399 :     fun tk_cmp (k1, k2) = cmp(tk_table, k1, k2)
400 :     fun tc_cmp (t1, t2) = cmp(tc_table, t1, t2)
401 :     fun lt_cmp (t1, t2) = cmp(lt_table, t1, t2)
402 :    
403 :    
404 :     (** get the hash key of each lty, only used by reps/coerce.sml; a hack *)
405 :     fun lt_key (ref (h : int, _ : ltyI, _ : aux_info)) = h
406 :    
407 :     (***************************************************************************
408 : league 65 * UTILITY FUNCTIONS ON TKIND ENVIRONMENT *
409 :     ***************************************************************************)
410 :     (** tkind environment: maps each tyvar, i.e., its debindex, to its kind *)
411 :     type tkindEnv = tkind list list
412 :    
413 :     (** utility functions for manipulating the tkindEnv *)
414 :     exception tkUnbound
415 :     val initTkEnv : tkindEnv = []
416 :    
417 :     fun tkLookup (kenv, i, j) =
418 :     let val ks = List.nth(kenv, i-1) handle _ => raise tkUnbound
419 :     in List.nth(ks, j) handle _ => raise tkUnbound
420 :     end
421 :    
422 :     fun tkInsert (kenv, ks) = ks::kenv
423 :    
424 :     (* strip any unused type variables out of a kenv, given a list of
425 :     * [encoded] free type variables. the result is a "parallel list" of
426 :     * the kinds of those free type variables in the environment.
427 :     * This is meant to use the same representation of a kind environment
428 :     * as in ltybasic.
429 :     * --CALeague
430 :     *)
431 :     fun tkLookupFreeVars (kenv, tyc) =
432 :     let
433 :     fun g (kenv, d, []) = []
434 :     | g (kenv, d, ftv::ftvs) =
435 :     let val (d', i') = tvDecode ftv
436 :     val kenv' = List.drop (kenv, d'-d)
437 :     handle _ => raise tkUnbound
438 :     val k = List.nth (hd kenv', i')
439 :     handle _ => raise tkUnbound
440 :     val rest = g (kenv', d', ftvs)
441 :     in
442 :     k :: rest
443 :     end
444 :    
445 :     fun h ftvs = g (kenv, 1, ftvs)
446 :     in
447 :     Option.map h (tc_vs tyc)
448 :     end
449 :    
450 :     (***************************************************************************
451 : monnier 16 * UTILITY FUNCTIONS ON TYC ENVIRONMENT *
452 :     ***************************************************************************)
453 :    
454 :     (** utility functions for manipulating the tycEnv *)
455 :     local val tc_void = tc_injX(TC_PRIM(PT.ptc_void))
456 : monnier 45 fun tc_cons (t, b) = tc_injX(TC_ARROW(FF_FIXED, [t],[b]))
457 : monnier 16 fun tc_interp x =
458 :     (case tc_outX x
459 :     of TC_PROJ(y, i) =>
460 :     (case tc_outX y of TC_SEQ ts => (SOME ts, i)
461 :     | TC_PRIM _ => (NONE, i)
462 :     | _ => bug "unexpected tycEnv1 in tc_interp")
463 :     | _ => bug "unexpected tycEnv2 in tc_interp")
464 :    
465 :     fun tc_encode(NONE, i) = tc_injX(TC_PROJ(tc_void,i))
466 :     | tc_encode(SOME ts, i) =
467 :     tc_injX(TC_PROJ(tc_injX(TC_SEQ(ts)), i))
468 :    
469 :     in
470 :    
471 :     exception tcUnbound
472 :     val initTycEnv : tycEnv = tc_void
473 :    
474 :     fun tcLookup(i, tenv : tycEnv) =
475 :     if i > 1 then
476 :     (case tc_outX tenv of TC_ARROW(_,_,[x]) => tcLookup(i-1, x)
477 :     | _ => bug "unexpected tycEnv in tcLookup")
478 :     else if i = 1 then
479 :     (case tc_outX tenv of TC_ARROW(_,[x],_) => tc_interp x
480 :     | _ => raise tcUnbound)
481 :     else bug "unexpected argument in tcLookup"
482 :    
483 :     fun tcInsert(tenv : tycEnv, et) = tc_cons(tc_encode et, tenv)
484 :    
485 :     fun tcSplit(tenv : tycEnv) =
486 :     (case tc_outX tenv of TC_ARROW(_,[x],[y]) => SOME (tc_interp x, y)
487 :     | _ => NONE)
488 :    
489 :    
490 :     end (* utililty function for tycEnv *)
491 :    
492 :    
493 :     (** checking if a tyc or an lty is in the normal form *)
494 :     fun tcp_norm ((t as ref (i, _, AX_REG(b,_))) : tyc) = b
495 :     | tcp_norm _ = false
496 :    
497 :     fun ltp_norm ((t as ref (i, _, AX_REG(b,_))) : lty) = b
498 :     | ltp_norm _ = false
499 :    
500 :    
501 :     (** utility functions for tc_env and lt_env *)
502 :     local fun tcc_env_int(x, 0, 0, te) = x
503 :     | tcc_env_int(x, i, j, te) = tc_injX(TC_ENV(x, i, j, te))
504 :    
505 :     fun ltc_env_int(x, 0, 0, te) = x
506 :     | ltc_env_int(x, i, j, te) = lt_injX(LT_ENV(x, i, j, te))
507 :    
508 :     fun withEff ([], ol, nl, tenv) = false
509 :     | withEff (a::r, ol, nl, tenv) =
510 : league 53 let val (i, j) = tvDecode a
511 : monnier 16 val neweff =
512 :     if i > ol then (ol <> nl)
513 :     else (* case tcLookup(i, tenv)
514 :     of (NONE, n) => (nl - n) <> i
515 :     | (SOME ts, n) =>
516 :     (let val y = List.nth(ts, j)
517 :     in (case tc_outX y
518 :     of TC_VAR(ni, nj) =>
519 :     ((nj <> j) orelse ((ni+nl-n) <> i))
520 :     | _ => true)
521 :     end) *) true
522 :     in neweff orelse (withEff(r, ol, nl, tenv))
523 :     end
524 :    
525 :     in
526 :    
527 :     fun tcc_env(x, ol, nl, tenv) =
528 :     let val tvs = tc_vs x
529 :     in case tvs
530 :     of NONE => tcc_env_int(x, ol, nl, tenv)
531 :     | SOME [] => x
532 :     | SOME nvs => if withEff(nvs, ol, nl, tenv)
533 :     then tcc_env_int(x, ol, nl, tenv)
534 :     else x
535 :     end
536 :    
537 :     fun ltc_env(x, ol, nl, tenv) =
538 :     let val tvs = lt_vs x
539 :     in case tvs
540 :     of NONE => ltc_env_int(x, ol, nl, tenv)
541 :     | SOME [] => x
542 :     | SOME nvs => if withEff (nvs, ol, nl, tenv)
543 :     then ltc_env_int(x, ol, nl, tenv)
544 :     else x
545 :     end
546 :    
547 :     end (* utility functions for lt_env and tc_env *)
548 :    
549 :    
550 :     (** utility functions for updating tycs and ltys *)
551 :     fun tyc_upd (tgt as ref(i : int, old : tycI, AX_NO), nt) =
552 :     (tgt := (i, TC_IND (nt, old), AX_NO))
553 :     | tyc_upd (tgt as ref(i : int, old : tycI, x as (AX_REG(false, _))), nt) =
554 :     (tgt := (i, TC_IND (nt, old), x))
555 :     | tyc_upd _ = bug "unexpected tyc_upd on already normalized tyc"
556 :    
557 :     fun lty_upd (tgt as ref(i : int, old : ltyI, AX_NO), nt) =
558 :     (tgt := (i, LT_IND (nt, old), AX_NO))
559 :     | lty_upd (tgt as ref(i : int, old : ltyI, x as (AX_REG(false, _))), nt) =
560 :     (tgt := (i, LT_IND (nt, old), x))
561 :     | lty_upd _ = bug "unexpected lty_upd on already normalized lty"
562 :    
563 :     (***************************************************************************
564 :     * UTILITY FUNCTIONS ON REASONING ABOUT REDUCTIONS *
565 :     ***************************************************************************)
566 :    
567 :     (** a list of constructor functions *)
568 :     val tcc_var = tc_injX o TC_VAR
569 :     val tcc_fn = tc_injX o TC_FN
570 :     val tcc_app = tc_injX o TC_APP
571 :     val tcc_seq = tc_injX o TC_SEQ
572 :     val tcc_proj = tc_injX o TC_PROJ
573 :     val tcc_fix = tc_injX o TC_FIX
574 :     val tcc_abs = tc_injX o TC_ABS
575 : monnier 45 val tcc_tup = tc_injX o TC_TUPLE
576 :     val tcc_parw = tc_injX o TC_PARROW
577 : monnier 24 val tcc_box = tc_injX o TC_BOX
578 : monnier 45 val tcc_real = tc_injX (TC_PRIM PT.ptc_real)
579 : monnier 16 val ltc_tyc = lt_injX o LT_TYC
580 :     val ltc_str = lt_injX o LT_STR
581 :     val ltc_fct = lt_injX o LT_FCT
582 :     val ltc_poly = lt_injX o LT_POLY
583 : monnier 45 val tcc_sum = tc_injX o TC_SUM
584 :     val tcc_token = tc_injX o TC_TOKEN
585 : monnier 16
586 : monnier 102 (* The following functions decide on how to flatten the arguments
587 :     * and results of an arbitrary FLINT function. The current threshold
588 :     * is maintained by the "flatten_limit" parameter. This parameter
589 :     * is designed as architecture independent, however, some implicit
590 :     * constraints are:
591 :     * (1) flatten_limit <= numgpregs - numcalleesaves - 3
592 :     * (2) flatten_limit <= numfpregs - 2
593 :     * Right now (2) is in general not true for x86; we inserted a
594 :     * special hack at cpstrans phase to deal with this case. In the
595 :     * long term, if the spilling phase in the backend can offer more
596 :     * supports on large-number of arguments, then we can make this
597 :     * flattening more aggressive. (ZHONG)
598 : monnier 16 *)
599 : monnier 102 val flatten_limit = 9
600 : league 76
601 : monnier 16 fun isKnown tc =
602 :     (case tc_outX(tc_whnm tc)
603 :     of (TC_PRIM _ | TC_ARROW _ | TC_BOX _ | TC_ABS _ | TC_PARROW _) => true
604 :     | (TC_CONT _ | TC_FIX _ | TC_SUM _ | TC_TUPLE _) => true
605 :     | TC_APP(tc, _) => isKnown tc
606 :     | TC_PROJ(tc, _) => isKnown tc
607 : monnier 45 | TC_TOKEN(k, x) => token_isKnown(k, x)
608 : monnier 16 | _ => false)
609 :    
610 :     and tc_autoflat tc =
611 :     let val ntc = tc_whnm tc
612 :     in (case tc_outX ntc
613 : monnier 45 of TC_TUPLE (_, [_]) => (* singleton record is not flattened to ensure
614 : monnier 16 isomorphism btw plambdatype and flinttype *)
615 :     (true, [ntc], false)
616 : monnier 71 | TC_TUPLE (_, []) => (* unit is not flattened to avoid coercions *)
617 :     (true, [ntc], false)
618 : monnier 45 | TC_TUPLE (_, ts) =>
619 : monnier 102 if length ts <= flatten_limit then (true, ts, true)
620 : monnier 45 else (true, [ntc], false) (* ZHONG added the magic number 10 *)
621 : monnier 16 | _ => if isKnown ntc then (true, [ntc], false)
622 :     else (false, [ntc], false))
623 :     end
624 :    
625 :     and tc_autotuple [x] = x
626 : monnier 45 | tc_autotuple xs =
627 : monnier 102 if length xs <= flatten_limit then tcc_tup (RF_TMP, xs)
628 : monnier 45 else bug "fatal error with tc_autotuple"
629 : monnier 16
630 :     and tcs_autoflat (flag, ts) =
631 :     if flag then (flag, ts)
632 :     else (case ts
633 : monnier 45 of [tc] => (let val ntc = tc_whnm tc
634 :     val (nraw, ntcs, _) = tc_autoflat ntc
635 : monnier 16 in (nraw, ntcs)
636 :     end)
637 :     | _ => bug "unexpected cooked multiples in tcs_autoflat")
638 :    
639 :     and lt_autoflat lt =
640 :     (case lt_outX(lt_whnm lt)
641 :     of LT_TYC tc =>
642 :     let val (raw, ts, flag) = tc_autoflat tc
643 :     in (raw, map ltc_tyc ts, flag)
644 :     end
645 :     | _ => (true, [lt], false))
646 :    
647 :     (** a special version of tcc_arw that does automatic flattening *)
648 : monnier 45 and tcc_arw (x as (FF_FIXED, _, _)) = tc_injX (TC_ARROW x)
649 :     | tcc_arw (x as (FF_VAR (true, true), _, _)) = tc_injX (TC_ARROW x)
650 :     | tcc_arw (b as (FF_VAR (b1, b2)), ts1, ts2) =
651 : monnier 16 let val (nb1, nts1) = tcs_autoflat (b1, ts1)
652 :     val (nb2, nts2) = tcs_autoflat (b2, ts2)
653 : monnier 45 in tc_injX (TC_ARROW(FF_VAR(nb1, nb2), nts1, nts2))
654 : monnier 16 end
655 :    
656 :     (** utility function to read the top-level of a tyc *)
657 :     and tc_lzrd t =
658 :     let fun g x =
659 :     (case tc_outX x
660 :     of TC_IND (tc, _) => g tc
661 :     | TC_ENV (tc, i, j, te) =>
662 :     let val ntc = g(h(tc, i, j, te))
663 :     in tyc_upd(x, ntc); ntc
664 :     end
665 :     | _ => x)
666 :    
667 :     and h (x, 0, 0, _) = g x
668 :     | h (x, ol, nl, tenv) =
669 :     let fun prop z = tcc_env(z, ol, nl, tenv)
670 :     in (case tc_outX x
671 :     of TC_VAR (i,j) =>
672 :     if (i <= ol) then
673 :     (let val et = tcLookup(i, tenv)
674 :     in case et
675 :     of (NONE, n) => tcc_var(nl - n, j)
676 :     | (SOME ts, n) =>
677 :     (let val y = List.nth(ts, j)
678 :     handle _ => raise tcUnbound
679 :     in h(y, 0, nl - n, initTycEnv)
680 :     end)
681 :     end)
682 :     else tcc_var(i-ol+nl, j)
683 :     | TC_NVAR _ => x
684 :     | TC_PRIM _ => x
685 :     | TC_FN (ks, tc) =>
686 :     let val tenv' = tcInsert(tenv, (NONE, nl))
687 :     in tcc_fn(ks, tcc_env(tc, ol+1, nl+1, tenv'))
688 :     end
689 :     | TC_APP (tc, tcs) => tcc_app(prop tc, map prop tcs)
690 :     | TC_SEQ tcs => tcc_seq (map prop tcs)
691 :     | TC_PROJ (tc, i) => tcc_proj(prop tc, i)
692 :     | TC_SUM tcs => tcc_sum (map prop tcs)
693 :     | TC_FIX ((n,tc,ts), i) =>
694 :     tcc_fix((n, prop tc, map prop ts), i)
695 :     | TC_ABS tc => tcc_abs (prop tc)
696 :     | TC_BOX tc => tcc_box (prop tc)
697 : monnier 45 | TC_TUPLE (rk, tcs) => tcc_tup (rk, map prop tcs)
698 : monnier 16 | TC_ARROW (r, ts1, ts2) =>
699 :     tcc_arw (r, map prop ts1, map prop ts2)
700 :     | TC_PARROW (t1, t2) => tcc_parw (prop t1, prop t2)
701 : monnier 45 | TC_TOKEN (k, t) => tcc_token(k, prop t)
702 : monnier 16 | TC_CONT _ => bug "unexpected TC_CONT in tc_lzrd"
703 :     | TC_IND (tc, _) => h(tc, ol, nl, tenv)
704 :     | TC_ENV(tc, ol', nl', tenv') =>
705 :     if ol = 0 then h(tc, ol', nl+nl', tenv')
706 :     else h(g x, ol, nl, tenv))
707 :     end (* function h *)
708 :     in if tcp_norm(t) then t else g t
709 :     end (* function tc_lzrd *)
710 :    
711 :     (** utility function to read the top-level of an lty *)
712 :     and lt_lzrd t =
713 :     let fun g x =
714 :     (case lt_outX x
715 :     of LT_IND (lt, _) => g lt
716 :     | LT_ENV(lt, i, j, te) =>
717 :     let val nlt = g(h(lt, i, j, te))
718 :     in lty_upd(x, nlt); nlt
719 :     end
720 :     | _ => x)
721 :    
722 :     and h (x, 0, 0, _) = g x
723 :     | h (x, ol, nl, tenv) =
724 :     let fun prop z = ltc_env(z, ol, nl, tenv)
725 :     in (case lt_outX x
726 :     of LT_TYC tc => ltc_tyc (tcc_env(tc, ol, nl, tenv))
727 :     | LT_STR ts => ltc_str (map prop ts)
728 :     | LT_FCT (ts1, ts2) => ltc_fct(map prop ts1, map prop ts2)
729 :     | LT_POLY (ks, ts) =>
730 :     let val tenv' = tcInsert(tenv, (NONE, nl))
731 :     in ltc_poly(ks,
732 :     map (fn t => ltc_env(t, ol+1, nl+1, tenv')) ts)
733 :     end
734 :     | LT_CONT _ => bug "unexpected LT_CONT in lt_lzrd"
735 :     | LT_IND (t, _) => h(t, ol, nl, tenv)
736 :     | LT_ENV (lt, ol', nl', tenv') =>
737 :     if ol = 0 then h(lt, ol', nl+nl', tenv')
738 :     else h(g x, ol, nl, tenv))
739 :     end (* function h *)
740 :     in if ltp_norm(t) then t else g t
741 :     end (* function lt_lzrd *)
742 :    
743 :     (** taking out the TC_IND indirection *)
744 :     and stripInd t = (case tc_outX t of TC_IND (x,_) => stripInd x | _ => t)
745 :    
746 :     (** normalizing an arbitrary tyc into a simple weak-head-normal-form *)
747 :     and tc_whnm t = if tcp_norm(t) then t else
748 :     let val nt = tc_lzrd t
749 :     in case (tc_outX nt)
750 :     of TC_APP(tc, tcs) =>
751 :     (let val tc' = tc_whnm tc
752 :     in case (tc_outX tc')
753 :     of TC_FN(ks, b) =>
754 :     let fun base () =
755 :     (b, 1, 0, tcInsert(initTycEnv,(SOME tcs, 0)))
756 :     val sp =
757 :     (case tc_outX b
758 :     of TC_ENV(b', ol', nl', te') =>
759 :     (case tcSplit te'
760 :     of SOME((NONE, n), te) =>
761 :     if (n = nl'-1) andalso (ol' > 0)
762 :     then (b', ol', n,
763 :     tcInsert(te, (SOME tcs, n)))
764 :     else base()
765 :     | _ => base())
766 :     | _ => base())
767 :     val res = tc_whnm(tcc_env sp)
768 :     in tyc_upd(nt, res); res
769 :     end
770 :     | ((TC_SEQ _) | (TC_TUPLE _) | (TC_ARROW _) | (TC_IND _)) =>
771 :     bug "unexpected tycs in tc_whnm-TC_APP"
772 :     | _ => let val xx = tcc_app(tc', tcs)
773 :     in stripInd xx
774 :     end
775 :     end)
776 :     | TC_PROJ(tc, i) =>
777 :     (let val tc' = tc_whnm tc
778 :     in (case (tc_outX tc')
779 :     of (TC_SEQ tcs) =>
780 :     let val res = List.nth(tcs, i)
781 :     handle _ => bug "TC_SEQ in tc_whnm"
782 :     val nres = tc_whnm res
783 :     in tyc_upd(nt, nres); nres
784 :     end
785 :     | ((TC_PRIM _) | (TC_NVAR _) | (TC_FIX _) | (TC_FN _) |
786 :     (TC_SUM _) | (TC_ARROW _) | (TC_ABS _) | (TC_BOX _) |
787 :     (TC_IND _) | (TC_TUPLE _)) =>
788 :     bug "unexpected tycs in tc_whnm-TC_PROJ"
789 :     | _ => let val xx = tcc_proj(tc', i)
790 :     in stripInd xx
791 :     end)
792 :     end)
793 : monnier 45 | TC_TOKEN(k, tc) =>
794 :     (let val tc' = tc_whnm tc
795 :     in if token_whnm k tc'
796 :     then let val xx = tcc_token(k, tc') in stripInd xx end
797 :     else let val res = token_reduce(k, tc')
798 :     val nres = tc_whnm res
799 :     in tyc_upd(nt, nres); nres
800 :     end
801 :     end)
802 : monnier 16 | TC_IND (tc, _) => tc_whnm tc
803 :     | TC_ENV _ => bug "unexpected TC_ENV in tc_whnm"
804 :     | _ => nt
805 :     end (* function tc_whnm *)
806 :    
807 :     (** normalizing an arbitrary lty into the simple weak-head-normal-form *)
808 :     and lt_whnm t = if ltp_norm(t) then t else
809 :     let val nt = lt_lzrd t
810 :     in case (lt_outX nt)
811 :     of LT_TYC tc => ltc_tyc(tc_whnm tc)
812 :     | _ => nt
813 :     end (* function lt_whnm *)
814 :    
815 :     (** normalizing an arbitrary tyc into the standard normal form *)
816 :     fun tc_norm t = if (tcp_norm t) then t else
817 :     let val nt = tc_whnm t
818 :     in if (tcp_norm nt) then nt
819 :     else
820 :     (let val res =
821 :     (case (tc_outX nt)
822 :     of TC_FN (ks, tc) => tcc_fn(ks, tc_norm tc)
823 :     | TC_APP (tc, tcs) =>
824 :     tcc_app(tc_norm tc, map tc_norm tcs)
825 :     | TC_SEQ tcs => tcc_seq(map tc_norm tcs)
826 :     | TC_PROJ (tc, i) => tcc_proj(tc_norm tc, i)
827 :     | TC_SUM tcs => tcc_sum (map tc_norm tcs)
828 :     | TC_FIX ((n,tc,ts), i) =>
829 :     tcc_fix((n, tc_norm tc, map tc_norm ts), i)
830 :     | TC_ABS tc => tcc_abs(tc_norm tc)
831 :     | TC_BOX tc => tcc_box(tc_norm tc)
832 : monnier 45 | TC_TUPLE (rk, tcs) => tcc_tup(rk, map tc_norm tcs)
833 : monnier 16 | TC_ARROW (r, ts1, ts2) =>
834 :     tcc_arw(r, map tc_norm ts1, map tc_norm ts2)
835 :     | TC_PARROW (t1, t2) => tcc_parw(tc_norm t1, tc_norm t2)
836 : monnier 45 | TC_TOKEN (k, t) => tcc_token(k, tc_norm t)
837 : monnier 16 | TC_IND (tc, _) => tc_norm tc
838 :     | TC_ENV _ => bug "unexpected tycs in tc_norm"
839 :     | _ => nt)
840 :     in tyc_upd(nt, res); res
841 :     end)
842 :     end (* function tc_norm *)
843 :    
844 :     (** normalizing an arbitrary lty into the standard normal form *)
845 :     fun lt_norm t = if (ltp_norm t) then t else
846 :     let val nt = lt_lzrd t
847 :     in if (ltp_norm nt) then nt
848 :     else
849 :     (let val res =
850 :     (case lt_outX nt
851 :     of LT_TYC tc => ltc_tyc(tc_norm tc)
852 :     | LT_STR ts => ltc_str(map lt_norm ts)
853 :     | LT_FCT (ts1, ts2) =>
854 :     ltc_fct(map lt_norm ts1, map lt_norm ts2)
855 :     | LT_POLY (ks, ts) => ltc_poly (ks, map lt_norm ts)
856 :     | LT_IND (lt, _) => lt_norm lt
857 :     | _ => bug "unexpected ltys in lt_norm")
858 :     in lty_upd(nt, res); res
859 :     end)
860 :     end (* function lt_norm *)
861 :    
862 :     (***************************************************************************
863 : monnier 45 * REGISTER A NEW TOKEN TYC --- TC_WRAP *
864 :     ***************************************************************************)
865 :    
866 :     (** we add a new constructor named TC_RBOX through the token facility *)
867 :     local val name = "TC_WRAP"
868 :     val abbrev = "WR"
869 :     val is_known = fn _ => true (* why is this ? *)
870 :     fun tcc_tok k t = tcc_token(k, t)
871 :    
872 :     fun unknown tc =
873 :     (case tc_outX tc
874 :     of (TC_VAR _ | TC_NVAR _) => true
875 :     | (TC_APP(tc, _)) => unknown tc
876 :     | (TC_PROJ(tc, _)) => unknown tc
877 :     | _ => false)
878 :    
879 :     fun flex_tuple ts =
880 :     let fun hhh(x::r, ukn, wfree) =
881 :     let fun iswp tc =
882 :     (case tc_outX tc
883 :     of TC_TOKEN(k', t) => (* WARNING: need check k' *)
884 :     (case tc_outX t
885 :     of TC_PRIM pt => false
886 :     | _ => true)
887 :     | _ => true)
888 :     in hhh(r, (unknown x) orelse ukn, (iswp x) andalso wfree)
889 :     end
890 :     | hhh([], ukn, wfree) = ukn andalso wfree
891 :     in hhh(ts, false, true)
892 :     end
893 :    
894 :     fun is_whnm tc =
895 :     (case tc_outX tc
896 :     of (TC_ARROW(FF_FIXED, [t], _)) => (unknown t)
897 :     | (TC_TUPLE(rf, ts)) => flex_tuple ts
898 :     | (TC_PRIM pt) => PT.unboxed pt
899 :     | _ => false)
900 :    
901 :     (* invariants: tc itself is in whnm but is_whnm tc = false *)
902 :     fun reduce_one (k, tc) =
903 :     (case tc_outX tc
904 :     of TC_TUPLE (rk, ts) =>
905 :     let fun hhh (x::r, nts, ukn) =
906 :     let val nx = tc_whnm x
907 :     val b1 = unknown nx
908 :     val nnx =
909 :     (case tc_outX nx
910 :     of TC_TOKEN(k', t) =>
911 :     if token_eq(k, k') then
912 :     (case tc_outX t
913 :     of TC_PRIM _ => t
914 :     | _ => nx)
915 :     else nx
916 :     | _ => nx)
917 :     in hhh(r, nnx::nts, b1 orelse ukn)
918 :     end
919 :     | hhh ([], nts, ukn) =
920 :     let val nt = tcc_tup(rk, rev nts)
921 :     in if ukn then tcc_token(k, nt) else nt
922 :     end
923 :     in hhh(ts, [], false)
924 :     end
925 :     | TC_ARROW (FF_FIXED, [_,_], [_]) => tc
926 :     | TC_ARROW (FF_FIXED, [t1], ts2 as [_]) =>
927 :     let val nt1 = tc_whnm t1
928 :     fun ggg z =
929 :     let val nz = tc_whnm z
930 :     in (case tc_outX nz
931 :     of TC_PRIM pt =>
932 :     if PT.unboxed pt then tcc_token(k, nz)
933 :     else nz
934 :     | _ => nz)
935 :     end
936 :     val (wp, nts1) =
937 :     (case tc_outX nt1
938 :     of TC_TUPLE(_, [x,y]) => (false, [ggg x, ggg y])
939 :     | TC_TOKEN(k', x) =>
940 :     if token_eq(k, k') then
941 :     (case (tc_outX x)
942 :     of TC_TUPLE(_, [y, z]) =>
943 :     (false, [ggg y, ggg z])
944 : monnier 71 | _ => (false, [nt1]))
945 : monnier 45 else (false, [nt1])
946 :     | _ => (unknown nt1, [nt1]))
947 :     val nt = tcc_arw(FF_FIXED, nts1, ts2)
948 :     in if wp then tcc_token(k, nt) else nt
949 :     end
950 :     | TC_ARROW (FF_FIXED, _, _) =>
951 :     bug "unexpected reduce_one on ill-formed FF_FIX arrow types"
952 :     | TC_ARROW (FF_VAR(b1,b2), ts1, ts2) =>
953 :     bug "calling reduce_one on FF_VAR arrow types"
954 :     | TC_PRIM pt =>
955 :     if PT.unboxed pt then
956 :     bug "calling reduce_one on an already-reduced whnm"
957 :     else tc
958 :     | TC_TOKEN(k', t) =>
959 :     if token_eq(k, k') then tc
960 :     else bug "unexpected token in reduce_one"
961 :     | (TC_BOX _ | TC_ABS _ | TC_PARROW _) =>
962 :     bug "unexpected tc_box/abs/parrow in reduce_one"
963 :     | TC_ENV _ => bug "unexpected TC_ENV in reduce_one"
964 :     | TC_IND _ => bug "unexpected TC_IND in reduce_one"
965 :     | _ => tc)
966 :    
967 :     in
968 :    
969 :     val wrap_token =
970 :     register_token {name=name, abbrev=abbrev, reduce_one=reduce_one,
971 :     is_whnm=is_whnm, is_known=is_known}
972 :    
973 :     end (* end of creating the box token for "tcc_rbox" *)
974 :    
975 :     (** testing if a tyc is a unknown constructor *)
976 :     fun tc_unknown tc = not (isKnown tc)
977 :    
978 :     (***************************************************************************
979 : monnier 16 * REBINDING THE INJECTION AND PROJECTION FUNCTIONS *
980 :     ***************************************************************************)
981 :     (** converting from the standard reps to the hash-consing reps *)
982 :     val tk_inj = tk_injX
983 :     val tc_inj = tc_injX
984 :     val lt_inj = lt_injX
985 :    
986 :     (** converting from the hash-consing reps to the standard reps *)
987 :     val tk_out = tk_outX
988 :     val tc_out = tc_outX o tc_whnm
989 :     val lt_out = lt_outX o lt_whnm
990 :    
991 :     (***************************************************************************
992 :     * UTILITY FUNCTIONS ON TESTING EQUIVALENCE *
993 :     ***************************************************************************)
994 :    
995 :     (** testing the equality of values of tkind, tyc, lty *)
996 : league 60 fun eqlist p (x::xs, y::ys) = (p(x,y)) andalso (eqlist p (xs, ys))
997 :     | eqlist p ([], []) = true
998 :     | eqlist _ _ = false
999 : monnier 71
1000 : monnier 16 (** testing the "pointer" equality on normalized tkind, tyc, and lty *)
1001 :     fun tk_eq (x: tkind, y) = (x = y)
1002 :     fun tc_eq (x: tyc, y) = (x = y)
1003 :     fun lt_eq (x: lty, y) = (x = y)
1004 :    
1005 :     (** testing the equivalence for arbitrary tkinds, tycs and ltys *)
1006 :     val tk_eqv = tk_eq (* all tkinds are normalized *)
1007 :    
1008 : league 60 local (* tyc equivalence utilities *)
1009 :     (* The efficiency of checking FIX equivalence could probably be
1010 :     * improved somewhat, but it doesn't seem so bad for my purposes right
1011 :     * now. Anyway, somebody might eventually want to do some profiling
1012 :     * and improve this. --league, 24 March 1998
1013 :     *)
1014 :    
1015 :     (* Profiling code, temporary?? *)
1016 :     structure Click =
1017 :     struct
1018 :     local
1019 :     val s_unroll = Stats.makeStat "FIX unrolls"
1020 :     in
1021 :     fun unroll() = Stats.addStat s_unroll 1
1022 :     end
1023 :     end (* Click *)
1024 : monnier 16
1025 : league 60 (** unrolling a fix, tyc -> tyc *)
1026 :     fun tc_unroll_fix tyc =
1027 :     case tc_outX tyc of
1028 :     (TC_FIX((n,tc,ts),i)) => let
1029 :     fun genfix i = tcc_fix ((n,tc,ts),i)
1030 :     val fixes = List.tabulate(n, genfix)
1031 :     val mu = tc
1032 :     val mu = if null ts then mu
1033 :     else tcc_app (mu,ts)
1034 :     val mu = tcc_app (mu, fixes)
1035 :     val mu = if n=1 then mu
1036 :     else tcc_proj (mu, i)
1037 :     in
1038 :     Click.unroll();
1039 :     mu
1040 :     end
1041 :     | _ => bug "unexpected non-FIX in tc_unroll_fix"
1042 : monnier 16
1043 : league 60 (* In order to check equality of two FIXes, we need to be able to
1044 :     * unroll them once, and check equality on the unrolled version, with
1045 :     * an inductive assumption that they ARE equal. The following code
1046 :     * supports making and checking these inductive assumptions.
1047 :     * Furthermore, we need to avoid unrolling any FIX more than once.
1048 :     *)
1049 :     structure TcDict = BinaryDict
1050 :     (struct
1051 :     type ord_key = tyc
1052 :     val cmpKey = tc_cmp
1053 :     end)
1054 :     (* for each tyc in this dictionary, we store a dictionary containing
1055 :     * tycs that are assumed equivalent to it.
1056 :     *)
1057 :     type eqclass = unit TcDict.dict
1058 :     type hyp = eqclass TcDict.dict
1059 :    
1060 :     (* the null hypothesis, no assumptions about equality *)
1061 :     val empty_eqclass : eqclass = TcDict.mkDict()
1062 :     val null_hyp : hyp = TcDict.mkDict()
1063 :    
1064 :     (* add assumption t1=t2 to current hypothesis. returns composite
1065 :     * hypothesis.
1066 :     *)
1067 :     fun assume_eq' (hyp, t1, t1eqOpt, t2) = let
1068 :     val t1eq = case t1eqOpt of SOME e => e | NONE => empty_eqclass
1069 :     val t1eq' = TcDict.insert (t1eq, t2, ())
1070 :     val hyp' = TcDict.insert (hyp, t1, t1eq')
1071 :     in
1072 :     hyp'
1073 :     end
1074 :    
1075 :     fun assume_eq (hyp, t1, t1eqOpt, t2, t2eqOpt) =
1076 :     assume_eq' (assume_eq' (hyp, t1, t1eqOpt, t2),
1077 :     t2, t2eqOpt, t1)
1078 :    
1079 :     (* check whether t1=t2 according to the hypothesis *)
1080 :     val eq_by_hyp : eqclass option * tyc -> bool
1081 :     = fn (NONE, t2) => false
1082 :     | (SOME eqclass, t2) =>
1083 :     isSome (TcDict.peek (eqclass, t2))
1084 :    
1085 :     (* have we made any assumptions about `t' already? *)
1086 :     val visited : eqclass option -> bool
1087 :     = isSome
1088 :    
1089 : monnier 71 (* testing if two recursive datatypes are equivalent *)
1090 :     fun eq_fix (eqop1, hyp) (t1, t2) =
1091 :     (case (tc_outX t1, tc_outX t2)
1092 :     of (TC_FIX((n1,tc1,ts1),i1), TC_FIX((n2,tc2,ts2),i2)) =>
1093 : league 60 if not (!Control.CG.checkDatatypes) then true
1094 :     else let
1095 :     val t1eqOpt = TcDict.peek (hyp, t1)
1096 :     in
1097 :     (* first check the induction hypothesis. we only ever
1098 :     * make hypotheses about FIX nodes, so this test is okay
1099 :     * here. if assume_eq appears in other cases, this
1100 :     * test should be lifted outside the switch.
1101 :     *)
1102 :     if eq_by_hyp (t1eqOpt, t2) then true
1103 :     (* next try structural eq on the components. i'm not sure why
1104 :     * this part is necessary, but it does seem to be... --league,
1105 :     * 23 March 1998
1106 :     *)
1107 :     else
1108 :     (n1 = n2 andalso i1 = i2 andalso
1109 :     eqop1 hyp (tc1, tc2) andalso
1110 : monnier 71 eqlist (eqop1 hyp) (ts1, ts2)) orelse
1111 : league 60 (* not equal by inspection; we have to unroll it.
1112 :     * we prevent unrolling the same FIX twice by asking
1113 :     * the `visited' function.
1114 :     *)
1115 :     if visited t1eqOpt then false
1116 :     else let
1117 :     val t2eqOpt = TcDict.peek (hyp, t2)
1118 :     in
1119 :     if visited t2eqOpt then false
1120 :     else eqop1 (assume_eq (hyp, t1, t1eqOpt,
1121 :     t2, t2eqOpt))
1122 :     (tc_unroll_fix t1, tc_unroll_fix t2)
1123 :     end
1124 :     end
1125 : monnier 71 | _ => bug "unexpected types in eq_fix")
1126 :    
1127 :    
1128 :     (* tc_eqv_generator, invariant: t1 and t2 are in the wh-normal form
1129 :     * eqop1 is the default equality to be used for tycs
1130 :     * eqop2 is used for body of FN, arguments in APP,
1131 :     * eqop3 is used for ABS and BOX.
1132 :     * eqop4 is used for arrow arguments and results
1133 :     * Each of these first takes the set of hypotheses.
1134 :     *)
1135 :     fun tc_eqv_gen (eqop1, eqop2, hyp) (t1, t2) =
1136 :     case (tc_outX t1, tc_outX t2) of
1137 :     (TC_FIX _, TC_FIX _) => eqop2 (eqop1, hyp) (t1, t2)
1138 : league 60 | (TC_FN(ks1, b1), TC_FN(ks2, b2)) =>
1139 : monnier 71 eqlist tk_eqv (ks1, ks2) andalso eqop1 hyp (b1, b2)
1140 : league 60 | (TC_APP(a1, b1), TC_APP(a2, b2)) =>
1141 : monnier 71 eqop1 hyp (a1, a2) andalso eqlist (eqop1 hyp) (b1, b2)
1142 : league 60 | (TC_SEQ ts1, TC_SEQ ts2) =>
1143 :     eqlist (eqop1 hyp) (ts1, ts2)
1144 :     | (TC_SUM ts1, TC_SUM ts2) =>
1145 :     eqlist (eqop1 hyp) (ts1, ts2)
1146 :     | (TC_TUPLE (_, ts1), TC_TUPLE (_, ts2)) =>
1147 :     eqlist (eqop1 hyp) (ts1, ts2)
1148 :     | (TC_ABS a, TC_ABS b) =>
1149 :     eqop1 hyp (a, b)
1150 :     | (TC_BOX a, TC_BOX b) =>
1151 :     eqop1 hyp (a, b)
1152 :     | (TC_TOKEN(k1,t1), TC_TOKEN(k2,t2)) =>
1153 :     token_eq(k1,k2) andalso eqop1 hyp (t1,t2)
1154 :     | (TC_PROJ(a1, i1), TC_PROJ(a2, i2)) =>
1155 :     i1 = i2 andalso eqop1 hyp (a1, a2)
1156 :     | (TC_ARROW(r1, a1, b1), TC_ARROW(r2, a2, b2)) =>
1157 : monnier 71 r1 = r2 andalso eqlist (eqop1 hyp) (a1, a2)
1158 :     andalso eqlist (eqop1 hyp) (b1, b2)
1159 : league 60 | (TC_PARROW(a1, b1), TC_PARROW(a2, b2)) =>
1160 :     eqop1 hyp (a1, a2) andalso eqop1 hyp (b1, b2)
1161 :     | (TC_CONT ts1, TC_CONT ts2) =>
1162 :     eqlist (eqop1 hyp) (ts1, ts2)
1163 :     | _ => false
1164 :    
1165 :     (** general equality for tycs *)
1166 :     fun tc_eqv' hyp (x as ref (_, _, AX_REG(true, _)),
1167 :     y as ref (_, _, AX_REG(true, _))) = tc_eq(x,y)
1168 :     | tc_eqv' hyp (x, y) = let
1169 :     val t1 = tc_whnm x
1170 :     val t2 = tc_whnm y
1171 :     in
1172 :     if tcp_norm t1 andalso tcp_norm t2 then tc_eq (t1, t2)
1173 :     else
1174 : monnier 71 tc_eqv_gen (tc_eqv', fn _ => tc_eq, hyp) (t1, t2)
1175 : league 60 end (* tc_eqv' *)
1176 :    
1177 :     (* slightly relaxed constraints (???) *)
1178 :     fun tc_eqv_x' hyp (x, y) =
1179 : monnier 45 let val t1 = tc_whnm x
1180 :     val t2 = tc_whnm y
1181 :     in (if (tcp_norm t1) andalso (tcp_norm t2) then tc_eq(t1, t2)
1182 :     else false) orelse
1183 : monnier 71 (tc_eqv_gen (tc_eqv_x', eq_fix, hyp) (t1, t2))
1184 : monnier 45 end (* function tc_eqv_x *)
1185 :    
1186 : league 60 in (* tyc equivalence utilities *)
1187 :    
1188 :     val tc_eqv = tc_eqv' null_hyp
1189 :     val tc_eqv_x = tc_eqv_x' null_hyp
1190 : monnier 16
1191 : league 60 end (* tyc equivalence utilities *)
1192 :    
1193 : monnier 71
1194 : monnier 16 (** lt_eqv_generator, invariant: x and y are in the wh-normal form *)
1195 :     fun lt_eqv_gen (eqop1, eqop2) (x : lty, y) =
1196 : monnier 102 let (* seq should be called if t1 and t2 are weak-head normal form *)
1197 : monnier 16 fun seq (t1, t2) =
1198 :     (case (lt_outX t1, lt_outX t2)
1199 :     of (LT_POLY(ks1, b1), LT_POLY(ks2, b2)) =>
1200 : league 60 (eqlist tk_eqv (ks1, ks2)) andalso (eqlist eqop1 (b1, b2))
1201 : monnier 16 | (LT_FCT(as1, bs1), LT_FCT(as2, bs2)) =>
1202 : league 60 (eqlist eqop1 (as1, as2)) andalso (eqlist eqop1 (bs1, bs2))
1203 : monnier 16 | (LT_TYC a, LT_TYC b) => eqop2(a, b)
1204 : league 60 | (LT_STR s1, LT_STR s2) => eqlist eqop1 (s1, s2)
1205 :     | (LT_CONT s1, LT_CONT s2) => eqlist eqop1 (s1, s2)
1206 : monnier 16 | _ => false)
1207 :     in seq(x, y)
1208 :     end (* function lt_eqv_gen *)
1209 :    
1210 :     fun lt_eqv(x : lty, y) =
1211 :     let val seq = lt_eqv_gen (lt_eqv, tc_eqv)
1212 : monnier 102 in if ((ltp_norm x) andalso (ltp_norm y)) then lt_eq(x,y)
1213 : monnier 16 else (let val t1 = lt_whnm x
1214 :     val t2 = lt_whnm y
1215 : monnier 102 in if (ltp_norm t1) andalso (ltp_norm t2) then lt_eq(x, y)
1216 : monnier 16 else seq(t1, t2)
1217 :     end)
1218 :     end (* function lt_eqv *)
1219 :    
1220 : monnier 45 fun lt_eqv_x(x : lty, y) =
1221 :     let val seq = lt_eqv_gen (lt_eqv_x, tc_eqv_x)
1222 :     in if ((ltp_norm x) andalso (ltp_norm y)) then
1223 :     (lt_eq(x, y)) orelse (seq(x, y))
1224 :     else (let val t1 = lt_whnm x
1225 :     val t2 = lt_whnm y
1226 :     in if (ltp_norm t1) andalso (ltp_norm t2) then
1227 :     (lt_eq(t1, t2)) orelse (seq(t1, t2))
1228 :     else seq(t1, t2)
1229 :     end)
1230 :     end (* function lt_eqv *)
1231 :    
1232 :     (** testing equivalence of fflags and rflags *)
1233 :     val ff_eqv : fflag * fflag -> bool = (op =)
1234 :     val rf_eqv : rflag * rflag -> bool = (op =)
1235 :    
1236 :     (***************************************************************************
1237 :     * UTILITY FUNCTIONS ON FINDING OUT THE DEPTH OF THE FREE TYC VARIABLES *
1238 :     ***************************************************************************)
1239 :     (** finding out the innermost binding depth for a tyc's free variables *)
1240 :     fun tc_depth (x, d) =
1241 :     let val tvs = tc_vs (tc_norm x)
1242 :     (* unfortunately we have to reduce everything to the normal form
1243 :     before we can talk about its list of free type variables.
1244 :     *)
1245 :     in case tvs
1246 :     of NONE => bug "unexpected case in tc_depth"
1247 :     | SOME [] => DI.top
1248 : league 53 | SOME (a::_) => d + 1 - (#1(tvDecode a))
1249 : monnier 45 end
1250 :    
1251 :     fun tcs_depth ([], d) = DI.top
1252 :     | tcs_depth (x::r, d) = Int.max(tc_depth(x, d), tcs_depth(r, d))
1253 :    
1254 : monnier 16 end (* toplevel local *)
1255 :     end (* abstraction LtyKernel *)
1256 :    
1257 : monnier 95
1258 :     (*
1259 : monnier 118 * $Log$
1260 : monnier 95 *)

root@smlnj-gforge.cs.uchicago.edu
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