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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 504 - (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 : monnier 197 (* definitions of named tyc variables.
30 :     for now, these share the same namespace with lvars. *)
31 :     type tvar = LambdaVar.lvar
32 :     val mkTvar = LambdaVar.mkLvar
33 : monnier 16
34 : monnier 197 (* for lists of free type variables, debruijn indices are collapsed
35 :     into a single integer using tvEncode/tvDecode, named variables use
36 :     the tvar as an integer. The debruijn-indexed list is kept sorted,
37 :     the named variables are in arbitrary order (for now) --league, 2 July 1998
38 :     *)
39 :     datatype aux_info =
40 :     AX_REG of bool (* normalization flag *)
41 :     * enc_tvar list (* free debruijn-indexed type vars *)
42 :     * tvar list (* free named type vars *)
43 :     | AX_NO (* no aux_info available *)
44 :    
45 : monnier 16 val mergeTvs = merge
46 :     val fmergeTvs = foldmerge
47 :    
48 :     type 'a hash_cell = (int * 'a * aux_info) ref
49 :    
50 :     end (* local of hashconsing implementation basics *)
51 :    
52 :     (***************************************************************************
53 :     * DATATYPE DEFINITIONS *
54 :     ***************************************************************************)
55 :    
56 :     (** definition of kinds for all the lambda tycs *)
57 :     datatype tkindI
58 :     = TK_MONO (* ground mono tycon *)
59 :     | TK_BOX (* boxed/tagged tycon *)
60 :     | TK_SEQ of tkind list (* sequence of tycons *)
61 : monnier 45 | TK_FUN of tkind list * tkind (* tycon function *)
62 : monnier 16
63 :     withtype tkind = tkindI hash_cell (* hash-consing-impl of tkind *)
64 :    
65 : monnier 45 (* an special extensible token key *)
66 :     type token = int
67 :    
68 :     datatype fflag (* calling conventions *)
69 :     = FF_VAR of bool * bool (* is it fixed ? *)
70 :     | FF_FIXED (* used after rep. analysis *)
71 :    
72 :     datatype rflag = RF_TMP (* tuple kind: a template *)
73 :    
74 :     (** definitions of lambda type constructors *)
75 : monnier 16 datatype tycI
76 :     = TC_VAR of DebIndex.index * int (* tyc variables *)
77 : monnier 197 | TC_NVAR of tvar (* named tyc variables *)
78 : monnier 16 | TC_PRIM of PrimTyc.primtyc (* primitive tyc *)
79 :    
80 :     | TC_FN of tkind list * tyc (* tyc abstraction *)
81 :     | TC_APP of tyc * tyc list (* tyc application *)
82 :     | TC_SEQ of tyc list (* tyc sequence *)
83 :     | TC_PROJ of tyc * int (* tyc projection *)
84 :    
85 :     | TC_SUM of tyc list (* sum tyc *)
86 :     | TC_FIX of (int * tyc * tyc list) * int (* recursive tyc *)
87 :    
88 : monnier 45 | TC_TUPLE of rflag * tyc list (* std record tyc *)
89 :     | TC_ARROW of fflag * tyc list * tyc list (* std function tyc *)
90 : monnier 16 | TC_PARROW of tyc * tyc (* special fun tyc, not used *)
91 :    
92 :     | TC_BOX of tyc (* boxed tyc *)
93 :     | TC_ABS of tyc (* abstract tyc, not used *)
94 : monnier 45 | TC_TOKEN of token * tyc (* extensible token tyc *)
95 : monnier 16 | TC_CONT of tyc list (* intern continuation tycon *)
96 :     | TC_IND of tyc * tycI (* indirect tyc thunk *)
97 :     | TC_ENV of tyc * int * int * tycEnv (* tyc closure *)
98 :    
99 : monnier 45 withtype tyc = tycI hash_cell (* hash-consed tyc cell *)
100 :     and tycEnv = tyc (*
101 :     * This really is (tyc list option * int) list,
102 :     * it is encoded using SEQ[(PROJ(SEQ tcs),i)]
103 :     * and SEQ[(PROJ(VOID, i))]. (ZHONG)
104 :     *)
105 :    
106 :     (** definitions of lambda types *)
107 :     datatype ltyI
108 : monnier 16 = LT_TYC of tyc (* monomorphic type *)
109 :     | LT_STR of lty list (* structure record type *)
110 :     | LT_FCT of lty list * lty list (* functor arrow type *)
111 :     | LT_POLY of tkind list * lty list (* polymorphic type *)
112 :    
113 :     | LT_CONT of lty list (* internal cont type *)
114 :     | LT_IND of lty * ltyI (* a lty thunk and its sig *)
115 :     | LT_ENV of lty * int * int * tycEnv (* lty closure *)
116 :    
117 : monnier 45 withtype lty = ltyI hash_cell (* hash-consed lty cell *)
118 : monnier 16
119 : monnier 45 (***************************************************************************
120 :     * TOKEN TYC UTILITY FUNCTIONS *
121 :     ***************************************************************************)
122 : monnier 24
123 : monnier 45 type token_info
124 :     = {name : string,
125 :     abbrev : string,
126 :     reduce_one: token * tyc -> tyc,
127 :     is_whnm : tyc -> bool,
128 :     is_known : token * tyc -> bool}
129 : monnier 24
130 : monnier 45 local val token_key = ref 0
131 :     val token_table_size = 10
132 :     val default_token_info =
133 :     {name="TC_GARBAGE",
134 :     abbrev="GB",
135 :     reduce_one=(fn _ => bug "token not implemented"),
136 :     is_whnm=(fn _ => bug "token not implemented"),
137 :     is_known=(fn _ => bug "token not implemented")}
138 :     val token_array : token_info Array.array =
139 :     Array.array(token_table_size,default_token_info)
140 :     val token_validity_table = Array.array(token_table_size,false)
141 :     fun get_next_token () =
142 :     let val n = !token_key
143 :     in if n > token_table_size then bug "running out of tokens"
144 :     else (token_key := n+1; n)
145 :     end
146 :     fun store_token_info (x, k) = Array.update(token_array, k, x)
147 :     fun get_is_whnm k = #is_whnm (Array.sub(token_array, k))
148 :     fun get_reduce_one (z as (k, t)) =
149 :     (#reduce_one (Array.sub(token_array, k))) z
150 :     fun get_name k = #name (Array.sub(token_array, k))
151 :     fun get_abbrev k = #abbrev (Array.sub(token_array, k))
152 :     fun get_is_known (z as (k, t)) =
153 :     (#is_known (Array.sub(token_array, k))) z
154 :     fun is_valid k = Array.sub(token_validity_table, k)
155 :     fun set_valid k = Array.update(token_validity_table, k, true)
156 :     in
157 : monnier 24
158 : monnier 45 val register_token: token_info -> token =
159 :     (fn x => let val k = get_next_token ()
160 :     in store_token_info(x, k); set_valid k; k
161 :     end)
162 : monnier 24
163 : monnier 45 val token_name : token -> string = get_name
164 :     val token_abbrev : token -> string = get_abbrev
165 :     val token_whnm : token -> tyc -> bool = get_is_whnm
166 :     val token_reduce : token * tyc -> tyc = get_reduce_one
167 :     val token_isKnown : token * tyc -> bool = get_is_known
168 :     val token_isvalid : token -> bool = is_valid
169 :     val token_eq : token * token -> bool = fn (x,y) => (x=y)
170 :     val token_int : token -> int = fn x => x
171 :     val token_key : int -> token = fn x => x
172 :    
173 :     end (* end of all token-related hacks *)
174 :    
175 : monnier 16 (***************************************************************************
176 :     * HASHCONSING IMPLEMENTATIONS *
177 :     ***************************************************************************)
178 :    
179 :     (** Hash-consing implementations of tyc, tkind, lty *)
180 :    
181 :     local structure Weak = SMLofNJ.Weak
182 :     structure PT = PrimTyc
183 :     structure DI = DebIndex
184 :    
185 :     fun bug msg = ErrorMsg.impossible("LtyKernel: "^msg)
186 :    
187 :     val itow = Word.fromInt
188 :     val wtoi = Word.toIntX
189 :     val andb = Word.andb
190 :    
191 :     val N = 2048 (* 1024 *)
192 :     val NN = itow (N*N)
193 :     val P = 0w509 (* was 0w1019, a prime < 1024 so that N*N*P < maxint *)
194 :    
195 :     val tk_table : tkind Weak.weak list Array.array = Array.array(N,nil)
196 :     val tc_table : tyc Weak.weak list Array.array = Array.array(N,nil)
197 :     val lt_table : lty Weak.weak list Array.array = Array.array(N,nil)
198 :    
199 :     fun vector2list v = Vector.foldr (op ::) [] v
200 :    
201 :     fun revcat(a::rest,b) = revcat(rest,a::b)
202 :     | revcat(nil,b) = b
203 :    
204 :     fun combine [x] = itow x
205 :     | combine (a::rest) =
206 :     andb(itow a +(combine rest)*P, NN - 0w1)
207 :     | combine _ = bug "unexpected case in combine"
208 :    
209 :     (*
210 :     * Because of the "cmp" function below, it's necessary to keep
211 :     * each bucket-list in a consistent order, and not reverse
212 :     * or move-to-front or whatever.
213 :     *)
214 :     fun look(table, h, t, eq, mk) =
215 :     let val i = wtoi(andb(itow h, itow(N-1)))
216 :    
217 :     fun g(l, z as (w::rest)) =
218 :     (case Weak.strong w
219 :     of SOME (r as ref(h',t',_)) =>
220 :     if (h=h') andalso (eq {new=t, old=t'})
221 :     then (Array.update(table, i, revcat(l,z)); r)
222 :     else g(w::l, rest)
223 :     | NONE => g(l, rest))
224 :     | g(l, []) =
225 :     let val r = mk(h, t)
226 :     in Array.update(table, i, (Weak.weak r) :: rev l); r
227 :     end
228 :    
229 :     in g([], Array.sub(table, i))
230 :     end
231 :    
232 :     fun cmp(table, a as ref(ai,_,_), b as ref (bi,_,_)) =
233 :     if ai < bi then LESS
234 :     else if ai > bi then GREATER
235 :     else if a = b then EQUAL
236 :     else let val index = wtoi (andb(itow ai,itow(N-1)))
237 :     fun g [] = bug "unexpected case in cmp"
238 :     | g (w::rest) =
239 :     (case Weak.strong w
240 :     of SOME r =>
241 :     if a=r then LESS
242 :     else if b=r then GREATER
243 :     else g rest
244 :     | NONE => g rest)
245 :     in g(Array.sub(table,index))
246 :     end
247 :    
248 :    
249 :     fun getnum (ref(i,_,_)) = i
250 :     fun tagnums nil = nil
251 :     | tagnums ((i,t)::rest) = i::getnum t::tagnums rest
252 :    
253 :     fun tk_hash tk =
254 :     let fun g (TK_MONO) = 0w1
255 :     | g (TK_BOX) = 0w2
256 :     | g (TK_SEQ ks) = combine (3::map getnum ks)
257 : monnier 45 | g (TK_FUN(ks, k)) = combine (4::getnum k::(map getnum ks))
258 : monnier 16 in g tk
259 :     end
260 :    
261 :     fun tc_hash tc =
262 :     let fun g (TC_VAR(d, i)) = combine [1, (DI.di_key d)*10, i]
263 : monnier 197 | g (TC_NVAR v) = combine[15, v]
264 : monnier 16 | g (TC_PRIM pt) = combine [2, PT.pt_toint pt]
265 :     | g (TC_FN(ks, t)) = combine (3::(getnum t)::(map getnum ks))
266 :     | g (TC_APP(t, ts)) = combine (4::(getnum t)::(map getnum ts))
267 :     | g (TC_SEQ ts) = combine (5::(map getnum ts))
268 :     | g (TC_PROJ(t, i)) = combine [6, (getnum t), i]
269 :     | g (TC_SUM ts) = combine (7::(map getnum ts))
270 :     | g (TC_FIX((n, t, ts), i)) =
271 :     combine (8::n::i::(getnum t)::(map getnum ts))
272 :     | g (TC_ABS t) = combine [9, getnum t]
273 :     | g (TC_BOX t) = combine [10, getnum t]
274 : monnier 45 | g (TC_TUPLE (_, ts)) = combine (11::(map getnum ts))
275 : monnier 16 | g (TC_ARROW(rw, ts1, ts2)) =
276 : monnier 45 let fun h (FF_FIXED) = 10
277 :     | h (FF_VAR(true,b2)) = if b2 then 20 else 30
278 :     | h (FF_VAR(false,b2)) = if b2 then 40 else 50
279 : monnier 16 in combine (12::(h rw)::(map getnum (ts1@ts2)))
280 :     end
281 :     | g (TC_PARROW (t1,t2)) = combine [13, getnum t1, getnum t2]
282 : monnier 45 | g (TC_TOKEN (i, tc)) = combine [14, i, getnum tc]
283 :     | g (TC_CONT ts) = combine (15::(map getnum ts))
284 : monnier 16 | g (TC_ENV(t,i,j,env)) =
285 : monnier 45 combine[16, getnum t, i, j, getnum env]
286 : monnier 16 | g (TC_IND _) = bug "unexpected TC_IND in tc_hash"
287 :    
288 :     in g tc
289 :     end
290 :    
291 :     fun lt_hash lt =
292 :     let fun g (LT_TYC t) = combine [1, getnum t]
293 :     | g (LT_STR ts) = combine (2::(map getnum ts))
294 :     | g (LT_FCT(ts1, ts2)) =
295 : monnier 102 combine (3::(map getnum (ts1@ts2)))
296 : monnier 16 | g (LT_POLY(ks, ts)) =
297 : monnier 102 combine (4::((map getnum ts)@(map getnum ks)))
298 :     | g (LT_CONT ts) = combine (5::(map getnum ts))
299 : monnier 16 | g (LT_ENV(t,i,j,env)) =
300 : monnier 102 combine [6, getnum t, i, j, getnum env]
301 : monnier 16 | g (LT_IND _) = bug "unexpected LT_IND in tc_hash"
302 :     in g lt
303 :     end
304 :    
305 :     fun tkI_eq {new: tkindI, old} = (new = old)
306 :    
307 :     (* the 1st is one being mapped; the 2nd is in the hash table *)
308 :     fun tcI_eq {new : tycI, old=TC_IND(_,s)} = tcI_eq {new=new, old=s}
309 :     | tcI_eq {new, old} = (new=old)
310 :    
311 :     fun ltI_eq {new : ltyI, old=LT_IND(_,s)} = ltI_eq {new=new, old=s}
312 :     | ltI_eq {new, old} = (new=old)
313 :    
314 : monnier 197 val baseAux = AX_REG (true, [], [])
315 : monnier 16
316 :     fun getAux (ref(i : int, _, x)) = x
317 :    
318 :     fun mergeAux(AX_NO, _) = AX_NO
319 :     | mergeAux(_, AX_NO) = AX_NO
320 : monnier 197 | mergeAux(AX_REG(b1,vs1,nvs1), AX_REG(b2,vs2,nvs2)) =
321 :     AX_REG(b2 andalso b1, mergeTvs(vs1, vs2),
322 :     mergeTvs(nvs1, nvs2))
323 : monnier 16
324 :     fun fsmerge [] = baseAux
325 :     | fsmerge [x] = getAux x
326 :     | fsmerge xs =
327 :     let fun loop([], z) = z
328 :     | loop(_, AX_NO) = AX_NO
329 :     | loop(a::r, z) = loop(r, mergeAux(getAux a, z))
330 :     in loop(xs, baseAux)
331 :     end
332 :    
333 : monnier 197 fun exitAux(AX_REG(b, vs, nvs)) = AX_REG(b, exitLevel vs, nvs)
334 : monnier 16 | exitAux x = x
335 :    
336 :     fun tc_aux tc =
337 : monnier 197 let fun g (TC_VAR(d, i)) = AX_REG(true, [tvEncode(d, i)], [])
338 :     | g (TC_NVAR v) = AX_REG(true, [], [v])
339 : monnier 16 | g (TC_PRIM pt) = baseAux
340 :     | g (TC_APP(ref(_, TC_FN _, AX_NO), _)) = AX_NO
341 :     | g (TC_PROJ(ref(_, TC_SEQ _, AX_NO), _)) = AX_NO
342 : monnier 197 | g (TC_APP(ref(_, TC_FN _, AX_REG(_,vs,nvs)), ts)) =
343 :     mergeAux(AX_REG(false, vs, nvs), fsmerge ts) (* ? *)
344 :     | g (TC_PROJ(ref(_, TC_SEQ _, AX_REG(_,vs,nvs)), _)) =
345 :     AX_REG(false, vs, nvs) (* ? *)
346 : monnier 16 | g (TC_FN(ks, t)) = exitAux(getAux t)
347 :     | g (TC_APP(t, ts)) = fsmerge (t::ts)
348 :     | g (TC_SEQ ts) = fsmerge ts
349 :     | g (TC_PROJ(t, _)) = getAux t
350 :     | g (TC_SUM ts) = fsmerge ts
351 :     | g (TC_FIX((_,t,ts), _)) =
352 :     let val ax = getAux t
353 :     in case ax
354 : monnier 197 of AX_REG(_,[],[]) => mergeAux(ax, fsmerge ts)
355 :     | AX_REG _ => bug "unexpected TC_FIX freevars in tc_aux"
356 :     | AX_NO => AX_NO
357 : monnier 16 end
358 :     | g (TC_ABS t) = getAux t
359 :     | g (TC_BOX t) = getAux t
360 : monnier 45 | g (TC_TUPLE (_, ts)) = fsmerge ts
361 : monnier 16 | g (TC_ARROW(_, ts1, ts2)) = fsmerge (ts1@ts2)
362 :     | g (TC_PARROW(t1, t2)) = fsmerge [t1, t2]
363 : monnier 45 | g (TC_TOKEN (k, (ref(_, t, AX_NO)))) = AX_NO
364 : monnier 197 | g (TC_TOKEN (k, (x as ref(_, t, AX_REG(b,vs,nvs))))) =
365 :     AX_REG((token_whnm k x) andalso b, vs, nvs)
366 : monnier 16 | g (TC_CONT ts) = fsmerge ts
367 :     | g (TC_IND _) = bug "unexpected TC_IND in tc_aux"
368 :     | g (TC_ENV _) = AX_NO
369 :     in g tc
370 :     end
371 :    
372 :     fun lt_aux lt =
373 :     let fun g (LT_TYC t) = getAux t
374 :     | g (LT_STR ts) = fsmerge ts
375 :     | g (LT_FCT(ts1, ts2)) = fsmerge (ts1@ts2)
376 :     | g (LT_POLY(ks, ts)) = exitAux(fsmerge ts)
377 :     | g (LT_CONT ts) = fsmerge ts
378 :     | g (LT_IND _) = bug "unexpected LT_IND in lt_aux"
379 :     | g (LT_ENV _) = AX_NO
380 :     in g lt
381 :     end
382 :    
383 :     fun tk_mk (i : int, k: tkindI) = ref (i, k, AX_NO)
384 :     fun tc_mk (i : int, tc : tycI) = ref (i, tc, tc_aux tc)
385 :     fun lt_mk (i : int, lt : ltyI) = ref (i, lt, lt_aux lt)
386 :    
387 :     in
388 :    
389 :     (** a temporary hack on getting the list of free tyvars *)
390 : monnier 197 (* ignores named vars for now. --CALeague, 1 Jul 1998 *)
391 : monnier 16 fun tc_vs (r as ref(_ : int, _ : tycI, AX_NO)) = NONE
392 : monnier 197 | tc_vs (r as ref(_ : int, _ : tycI, AX_REG (_,x,_))) = SOME x
393 : monnier 16
394 :     fun lt_vs (r as ref(_ : int, _ : ltyI, AX_NO)) = NONE
395 : monnier 197 | lt_vs (r as ref(_ : int, _ : ltyI, AX_REG (_,x,_))) = SOME x
396 : monnier 16
397 :     (** converting from the hash-consing reps to the standard reps *)
398 :     fun tk_outX (r as ref(_ : int, t : tkindI, _ : aux_info)) = t
399 :     fun tc_outX (r as ref(_ : int, t : tycI, _ : aux_info)) = t
400 :     fun lt_outX (r as ref(_ : int, t : ltyI, _ : aux_info)) = t
401 :    
402 :    
403 :     (** converting from the standard reps to the hash-consing reps *)
404 :     fun tk_injX t = look(tk_table, wtoi(tk_hash t), t, tkI_eq, tk_mk)
405 :     fun tc_injX t = look(tc_table, wtoi(tc_hash t), t, tcI_eq, tc_mk)
406 :     fun lt_injX t = look(lt_table, wtoi(lt_hash t), t, ltI_eq, lt_mk)
407 :    
408 : monnier 71
409 : monnier 16 (** key-comparison on tkind, tyc, lty *)
410 :     fun tk_cmp (k1, k2) = cmp(tk_table, k1, k2)
411 :     fun tc_cmp (t1, t2) = cmp(tc_table, t1, t2)
412 :     fun lt_cmp (t1, t2) = cmp(lt_table, t1, t2)
413 :    
414 :    
415 :     (** get the hash key of each lty, only used by reps/coerce.sml; a hack *)
416 :     fun lt_key (ref (h : int, _ : ltyI, _ : aux_info)) = h
417 :    
418 :     (***************************************************************************
419 : league 65 * UTILITY FUNCTIONS ON TKIND ENVIRONMENT *
420 :     ***************************************************************************)
421 :     (** tkind environment: maps each tyvar, i.e., its debindex, to its kind *)
422 :     type tkindEnv = tkind list list
423 :    
424 :     (** utility functions for manipulating the tkindEnv *)
425 :     exception tkUnbound
426 :     val initTkEnv : tkindEnv = []
427 :    
428 :     fun tkLookup (kenv, i, j) =
429 :     let val ks = List.nth(kenv, i-1) handle _ => raise tkUnbound
430 :     in List.nth(ks, j) handle _ => raise tkUnbound
431 :     end
432 :    
433 :     fun tkInsert (kenv, ks) = ks::kenv
434 :    
435 :     (* strip any unused type variables out of a kenv, given a list of
436 :     * [encoded] free type variables. the result is a "parallel list" of
437 :     * the kinds of those free type variables in the environment.
438 :     * This is meant to use the same representation of a kind environment
439 :     * as in ltybasic.
440 :     * --CALeague
441 :     *)
442 :     fun tkLookupFreeVars (kenv, tyc) =
443 :     let
444 :     fun g (kenv, d, []) = []
445 :     | g (kenv, d, ftv::ftvs) =
446 :     let val (d', i') = tvDecode ftv
447 :     val kenv' = List.drop (kenv, d'-d)
448 :     handle _ => raise tkUnbound
449 :     val k = List.nth (hd kenv', i')
450 :     handle _ => raise tkUnbound
451 :     val rest = g (kenv', d', ftvs)
452 :     in
453 :     k :: rest
454 :     end
455 :    
456 :     fun h ftvs = g (kenv, 1, ftvs)
457 :     in
458 :     Option.map h (tc_vs tyc)
459 :     end
460 :    
461 :     (***************************************************************************
462 : monnier 16 * UTILITY FUNCTIONS ON TYC ENVIRONMENT *
463 :     ***************************************************************************)
464 :    
465 :     (** utility functions for manipulating the tycEnv *)
466 :     local val tc_void = tc_injX(TC_PRIM(PT.ptc_void))
467 : monnier 45 fun tc_cons (t, b) = tc_injX(TC_ARROW(FF_FIXED, [t],[b]))
468 : monnier 16 fun tc_interp x =
469 :     (case tc_outX x
470 :     of TC_PROJ(y, i) =>
471 :     (case tc_outX y of TC_SEQ ts => (SOME ts, i)
472 :     | TC_PRIM _ => (NONE, i)
473 :     | _ => bug "unexpected tycEnv1 in tc_interp")
474 :     | _ => bug "unexpected tycEnv2 in tc_interp")
475 :    
476 :     fun tc_encode(NONE, i) = tc_injX(TC_PROJ(tc_void,i))
477 :     | tc_encode(SOME ts, i) =
478 :     tc_injX(TC_PROJ(tc_injX(TC_SEQ(ts)), i))
479 :    
480 :     in
481 :    
482 :     exception tcUnbound
483 :     val initTycEnv : tycEnv = tc_void
484 :    
485 :     fun tcLookup(i, tenv : tycEnv) =
486 :     if i > 1 then
487 :     (case tc_outX tenv of TC_ARROW(_,_,[x]) => tcLookup(i-1, x)
488 :     | _ => bug "unexpected tycEnv in tcLookup")
489 :     else if i = 1 then
490 :     (case tc_outX tenv of TC_ARROW(_,[x],_) => tc_interp x
491 :     | _ => raise tcUnbound)
492 :     else bug "unexpected argument in tcLookup"
493 :    
494 :     fun tcInsert(tenv : tycEnv, et) = tc_cons(tc_encode et, tenv)
495 :    
496 :     fun tcSplit(tenv : tycEnv) =
497 :     (case tc_outX tenv of TC_ARROW(_,[x],[y]) => SOME (tc_interp x, y)
498 :     | _ => NONE)
499 :    
500 :    
501 :     end (* utililty function for tycEnv *)
502 :    
503 :    
504 :     (** checking if a tyc or an lty is in the normal form *)
505 : monnier 197 fun tcp_norm ((t as ref (i, _, AX_REG(b,_,_))) : tyc) = b
506 : monnier 16 | tcp_norm _ = false
507 :    
508 : monnier 197 fun ltp_norm ((t as ref (i, _, AX_REG(b,_,_))) : lty) = b
509 : monnier 16 | ltp_norm _ = false
510 :    
511 :    
512 :     (** utility functions for tc_env and lt_env *)
513 :     local fun tcc_env_int(x, 0, 0, te) = x
514 :     | tcc_env_int(x, i, j, te) = tc_injX(TC_ENV(x, i, j, te))
515 :    
516 :     fun ltc_env_int(x, 0, 0, te) = x
517 :     | ltc_env_int(x, i, j, te) = lt_injX(LT_ENV(x, i, j, te))
518 :    
519 :     fun withEff ([], ol, nl, tenv) = false
520 :     | withEff (a::r, ol, nl, tenv) =
521 : league 53 let val (i, j) = tvDecode a
522 : monnier 16 val neweff =
523 :     if i > ol then (ol <> nl)
524 :     else (* case tcLookup(i, tenv)
525 :     of (NONE, n) => (nl - n) <> i
526 :     | (SOME ts, n) =>
527 :     (let val y = List.nth(ts, j)
528 :     in (case tc_outX y
529 :     of TC_VAR(ni, nj) =>
530 :     ((nj <> j) orelse ((ni+nl-n) <> i))
531 :     | _ => true)
532 :     end) *) true
533 :     in neweff orelse (withEff(r, ol, nl, tenv))
534 :     end
535 :    
536 :     in
537 :    
538 :     fun tcc_env(x, ol, nl, tenv) =
539 :     let val tvs = tc_vs x
540 :     in case tvs
541 :     of NONE => tcc_env_int(x, ol, nl, tenv)
542 :     | SOME [] => x
543 :     | SOME nvs => if withEff(nvs, ol, nl, tenv)
544 :     then tcc_env_int(x, ol, nl, tenv)
545 :     else x
546 :     end
547 :    
548 :     fun ltc_env(x, ol, nl, tenv) =
549 :     let val tvs = lt_vs x
550 :     in case tvs
551 :     of NONE => ltc_env_int(x, ol, nl, tenv)
552 :     | SOME [] => x
553 :     | SOME nvs => if withEff (nvs, ol, nl, tenv)
554 :     then ltc_env_int(x, ol, nl, tenv)
555 :     else x
556 :     end
557 :    
558 :     end (* utility functions for lt_env and tc_env *)
559 :    
560 :    
561 :     (** utility functions for updating tycs and ltys *)
562 :     fun tyc_upd (tgt as ref(i : int, old : tycI, AX_NO), nt) =
563 :     (tgt := (i, TC_IND (nt, old), AX_NO))
564 : monnier 197 | tyc_upd (tgt as ref(i : int, old : tycI, x as (AX_REG(false,_,_))), nt) =
565 : monnier 16 (tgt := (i, TC_IND (nt, old), x))
566 :     | tyc_upd _ = bug "unexpected tyc_upd on already normalized tyc"
567 :    
568 :     fun lty_upd (tgt as ref(i : int, old : ltyI, AX_NO), nt) =
569 :     (tgt := (i, LT_IND (nt, old), AX_NO))
570 : monnier 197 | lty_upd (tgt as ref(i : int, old : ltyI, x as (AX_REG(false,_,_))), nt) =
571 : monnier 16 (tgt := (i, LT_IND (nt, old), x))
572 :     | lty_upd _ = bug "unexpected lty_upd on already normalized lty"
573 :    
574 :     (***************************************************************************
575 :     * UTILITY FUNCTIONS ON REASONING ABOUT REDUCTIONS *
576 :     ***************************************************************************)
577 :    
578 :     (** a list of constructor functions *)
579 :     val tcc_var = tc_injX o TC_VAR
580 :     val tcc_fn = tc_injX o TC_FN
581 :     val tcc_app = tc_injX o TC_APP
582 :     val tcc_seq = tc_injX o TC_SEQ
583 :     val tcc_proj = tc_injX o TC_PROJ
584 :     val tcc_fix = tc_injX o TC_FIX
585 :     val tcc_abs = tc_injX o TC_ABS
586 : monnier 45 val tcc_tup = tc_injX o TC_TUPLE
587 :     val tcc_parw = tc_injX o TC_PARROW
588 : monnier 24 val tcc_box = tc_injX o TC_BOX
589 : monnier 45 val tcc_real = tc_injX (TC_PRIM PT.ptc_real)
590 : monnier 16 val ltc_tyc = lt_injX o LT_TYC
591 :     val ltc_str = lt_injX o LT_STR
592 :     val ltc_fct = lt_injX o LT_FCT
593 :     val ltc_poly = lt_injX o LT_POLY
594 : monnier 45 val tcc_sum = tc_injX o TC_SUM
595 :     val tcc_token = tc_injX o TC_TOKEN
596 : monnier 16
597 : monnier 102 (* The following functions decide on how to flatten the arguments
598 :     * and results of an arbitrary FLINT function. The current threshold
599 :     * is maintained by the "flatten_limit" parameter. This parameter
600 :     * is designed as architecture independent, however, some implicit
601 :     * constraints are:
602 :     * (1) flatten_limit <= numgpregs - numcalleesaves - 3
603 :     * (2) flatten_limit <= numfpregs - 2
604 :     * Right now (2) is in general not true for x86; we inserted a
605 :     * special hack at cpstrans phase to deal with this case. In the
606 :     * long term, if the spilling phase in the backend can offer more
607 :     * supports on large-number of arguments, then we can make this
608 :     * flattening more aggressive. (ZHONG)
609 : monnier 16 *)
610 : monnier 102 val flatten_limit = 9
611 : league 76
612 : monnier 16 fun isKnown tc =
613 :     (case tc_outX(tc_whnm tc)
614 :     of (TC_PRIM _ | TC_ARROW _ | TC_BOX _ | TC_ABS _ | TC_PARROW _) => true
615 :     | (TC_CONT _ | TC_FIX _ | TC_SUM _ | TC_TUPLE _) => true
616 :     | TC_APP(tc, _) => isKnown tc
617 :     | TC_PROJ(tc, _) => isKnown tc
618 : monnier 45 | TC_TOKEN(k, x) => token_isKnown(k, x)
619 : monnier 16 | _ => false)
620 :    
621 :     and tc_autoflat tc =
622 :     let val ntc = tc_whnm tc
623 :     in (case tc_outX ntc
624 : monnier 45 of TC_TUPLE (_, [_]) => (* singleton record is not flattened to ensure
625 : monnier 16 isomorphism btw plambdatype and flinttype *)
626 :     (true, [ntc], false)
627 : monnier 71 | TC_TUPLE (_, []) => (* unit is not flattened to avoid coercions *)
628 :     (true, [ntc], false)
629 : monnier 45 | TC_TUPLE (_, ts) =>
630 : monnier 102 if length ts <= flatten_limit then (true, ts, true)
631 : monnier 45 else (true, [ntc], false) (* ZHONG added the magic number 10 *)
632 : monnier 16 | _ => if isKnown ntc then (true, [ntc], false)
633 :     else (false, [ntc], false))
634 :     end
635 :    
636 :     and tc_autotuple [x] = x
637 : monnier 45 | tc_autotuple xs =
638 : monnier 102 if length xs <= flatten_limit then tcc_tup (RF_TMP, xs)
639 : monnier 45 else bug "fatal error with tc_autotuple"
640 : monnier 16
641 :     and tcs_autoflat (flag, ts) =
642 :     if flag then (flag, ts)
643 :     else (case ts
644 : monnier 45 of [tc] => (let val ntc = tc_whnm tc
645 :     val (nraw, ntcs, _) = tc_autoflat ntc
646 : monnier 16 in (nraw, ntcs)
647 :     end)
648 :     | _ => bug "unexpected cooked multiples in tcs_autoflat")
649 :    
650 :     and lt_autoflat lt =
651 :     (case lt_outX(lt_whnm lt)
652 :     of LT_TYC tc =>
653 :     let val (raw, ts, flag) = tc_autoflat tc
654 :     in (raw, map ltc_tyc ts, flag)
655 :     end
656 :     | _ => (true, [lt], false))
657 :    
658 :     (** a special version of tcc_arw that does automatic flattening *)
659 : monnier 45 and tcc_arw (x as (FF_FIXED, _, _)) = tc_injX (TC_ARROW x)
660 :     | tcc_arw (x as (FF_VAR (true, true), _, _)) = tc_injX (TC_ARROW x)
661 :     | tcc_arw (b as (FF_VAR (b1, b2)), ts1, ts2) =
662 : monnier 16 let val (nb1, nts1) = tcs_autoflat (b1, ts1)
663 :     val (nb2, nts2) = tcs_autoflat (b2, ts2)
664 : monnier 45 in tc_injX (TC_ARROW(FF_VAR(nb1, nb2), nts1, nts2))
665 : monnier 16 end
666 :    
667 :     (** utility function to read the top-level of a tyc *)
668 :     and tc_lzrd t =
669 :     let fun g x =
670 :     (case tc_outX x
671 :     of TC_IND (tc, _) => g tc
672 :     | TC_ENV (tc, i, j, te) =>
673 :     let val ntc = g(h(tc, i, j, te))
674 :     in tyc_upd(x, ntc); ntc
675 :     end
676 :     | _ => x)
677 :    
678 :     and h (x, 0, 0, _) = g x
679 :     | h (x, ol, nl, tenv) =
680 :     let fun prop z = tcc_env(z, ol, nl, tenv)
681 :     in (case tc_outX x
682 :     of TC_VAR (i,j) =>
683 :     if (i <= ol) then
684 :     (let val et = tcLookup(i, tenv)
685 :     in case et
686 :     of (NONE, n) => tcc_var(nl - n, j)
687 :     | (SOME ts, n) =>
688 :     (let val y = List.nth(ts, j)
689 :     handle _ => raise tcUnbound
690 :     in h(y, 0, nl - n, initTycEnv)
691 :     end)
692 :     end)
693 :     else tcc_var(i-ol+nl, j)
694 :     | TC_NVAR _ => x
695 :     | TC_PRIM _ => x
696 :     | TC_FN (ks, tc) =>
697 :     let val tenv' = tcInsert(tenv, (NONE, nl))
698 :     in tcc_fn(ks, tcc_env(tc, ol+1, nl+1, tenv'))
699 :     end
700 :     | TC_APP (tc, tcs) => tcc_app(prop tc, map prop tcs)
701 :     | TC_SEQ tcs => tcc_seq (map prop tcs)
702 :     | TC_PROJ (tc, i) => tcc_proj(prop tc, i)
703 :     | TC_SUM tcs => tcc_sum (map prop tcs)
704 :     | TC_FIX ((n,tc,ts), i) =>
705 :     tcc_fix((n, prop tc, map prop ts), i)
706 :     | TC_ABS tc => tcc_abs (prop tc)
707 :     | TC_BOX tc => tcc_box (prop tc)
708 : monnier 45 | TC_TUPLE (rk, tcs) => tcc_tup (rk, map prop tcs)
709 : monnier 16 | TC_ARROW (r, ts1, ts2) =>
710 :     tcc_arw (r, map prop ts1, map prop ts2)
711 :     | TC_PARROW (t1, t2) => tcc_parw (prop t1, prop t2)
712 : monnier 45 | TC_TOKEN (k, t) => tcc_token(k, prop t)
713 : monnier 16 | TC_CONT _ => bug "unexpected TC_CONT in tc_lzrd"
714 :     | TC_IND (tc, _) => h(tc, ol, nl, tenv)
715 :     | TC_ENV(tc, ol', nl', tenv') =>
716 :     if ol = 0 then h(tc, ol', nl+nl', tenv')
717 :     else h(g x, ol, nl, tenv))
718 :     end (* function h *)
719 :     in if tcp_norm(t) then t else g t
720 :     end (* function tc_lzrd *)
721 :    
722 :     (** utility function to read the top-level of an lty *)
723 :     and lt_lzrd t =
724 :     let fun g x =
725 :     (case lt_outX x
726 :     of LT_IND (lt, _) => g lt
727 :     | LT_ENV(lt, i, j, te) =>
728 :     let val nlt = g(h(lt, i, j, te))
729 :     in lty_upd(x, nlt); nlt
730 :     end
731 :     | _ => x)
732 :    
733 :     and h (x, 0, 0, _) = g x
734 :     | h (x, ol, nl, tenv) =
735 :     let fun prop z = ltc_env(z, ol, nl, tenv)
736 :     in (case lt_outX x
737 :     of LT_TYC tc => ltc_tyc (tcc_env(tc, ol, nl, tenv))
738 :     | LT_STR ts => ltc_str (map prop ts)
739 :     | LT_FCT (ts1, ts2) => ltc_fct(map prop ts1, map prop ts2)
740 :     | LT_POLY (ks, ts) =>
741 :     let val tenv' = tcInsert(tenv, (NONE, nl))
742 :     in ltc_poly(ks,
743 :     map (fn t => ltc_env(t, ol+1, nl+1, tenv')) ts)
744 :     end
745 :     | LT_CONT _ => bug "unexpected LT_CONT in lt_lzrd"
746 :     | LT_IND (t, _) => h(t, ol, nl, tenv)
747 :     | LT_ENV (lt, ol', nl', tenv') =>
748 :     if ol = 0 then h(lt, ol', nl+nl', tenv')
749 :     else h(g x, ol, nl, tenv))
750 :     end (* function h *)
751 :     in if ltp_norm(t) then t else g t
752 :     end (* function lt_lzrd *)
753 :    
754 :     (** taking out the TC_IND indirection *)
755 :     and stripInd t = (case tc_outX t of TC_IND (x,_) => stripInd x | _ => t)
756 :    
757 :     (** normalizing an arbitrary tyc into a simple weak-head-normal-form *)
758 :     and tc_whnm t = if tcp_norm(t) then t else
759 :     let val nt = tc_lzrd t
760 :     in case (tc_outX nt)
761 :     of TC_APP(tc, tcs) =>
762 :     (let val tc' = tc_whnm tc
763 :     in case (tc_outX tc')
764 :     of TC_FN(ks, b) =>
765 :     let fun base () =
766 :     (b, 1, 0, tcInsert(initTycEnv,(SOME tcs, 0)))
767 :     val sp =
768 :     (case tc_outX b
769 :     of TC_ENV(b', ol', nl', te') =>
770 :     (case tcSplit te'
771 :     of SOME((NONE, n), te) =>
772 :     if (n = nl'-1) andalso (ol' > 0)
773 :     then (b', ol', n,
774 :     tcInsert(te, (SOME tcs, n)))
775 :     else base()
776 :     | _ => base())
777 :     | _ => base())
778 :     val res = tc_whnm(tcc_env sp)
779 :     in tyc_upd(nt, res); res
780 :     end
781 :     | ((TC_SEQ _) | (TC_TUPLE _) | (TC_ARROW _) | (TC_IND _)) =>
782 :     bug "unexpected tycs in tc_whnm-TC_APP"
783 :     | _ => let val xx = tcc_app(tc', tcs)
784 :     in stripInd xx
785 :     end
786 :     end)
787 :     | TC_PROJ(tc, i) =>
788 :     (let val tc' = tc_whnm tc
789 :     in (case (tc_outX tc')
790 :     of (TC_SEQ tcs) =>
791 :     let val res = List.nth(tcs, i)
792 :     handle _ => bug "TC_SEQ in tc_whnm"
793 :     val nres = tc_whnm res
794 :     in tyc_upd(nt, nres); nres
795 :     end
796 :     | ((TC_PRIM _) | (TC_NVAR _) | (TC_FIX _) | (TC_FN _) |
797 :     (TC_SUM _) | (TC_ARROW _) | (TC_ABS _) | (TC_BOX _) |
798 :     (TC_IND _) | (TC_TUPLE _)) =>
799 :     bug "unexpected tycs in tc_whnm-TC_PROJ"
800 :     | _ => let val xx = tcc_proj(tc', i)
801 :     in stripInd xx
802 :     end)
803 :     end)
804 : monnier 45 | TC_TOKEN(k, tc) =>
805 :     (let val tc' = tc_whnm tc
806 :     in if token_whnm k tc'
807 :     then let val xx = tcc_token(k, tc') in stripInd xx end
808 :     else let val res = token_reduce(k, tc')
809 :     val nres = tc_whnm res
810 :     in tyc_upd(nt, nres); nres
811 :     end
812 :     end)
813 : monnier 16 | TC_IND (tc, _) => tc_whnm tc
814 :     | TC_ENV _ => bug "unexpected TC_ENV in tc_whnm"
815 :     | _ => nt
816 :     end (* function tc_whnm *)
817 :    
818 :     (** normalizing an arbitrary lty into the simple weak-head-normal-form *)
819 :     and lt_whnm t = if ltp_norm(t) then t else
820 :     let val nt = lt_lzrd t
821 :     in case (lt_outX nt)
822 :     of LT_TYC tc => ltc_tyc(tc_whnm tc)
823 :     | _ => nt
824 :     end (* function lt_whnm *)
825 :    
826 :     (** normalizing an arbitrary tyc into the standard normal form *)
827 :     fun tc_norm t = if (tcp_norm t) then t else
828 :     let val nt = tc_whnm t
829 :     in if (tcp_norm nt) then nt
830 :     else
831 :     (let val res =
832 :     (case (tc_outX nt)
833 :     of TC_FN (ks, tc) => tcc_fn(ks, tc_norm tc)
834 :     | TC_APP (tc, tcs) =>
835 :     tcc_app(tc_norm tc, map tc_norm tcs)
836 :     | TC_SEQ tcs => tcc_seq(map tc_norm tcs)
837 :     | TC_PROJ (tc, i) => tcc_proj(tc_norm tc, i)
838 :     | TC_SUM tcs => tcc_sum (map tc_norm tcs)
839 :     | TC_FIX ((n,tc,ts), i) =>
840 :     tcc_fix((n, tc_norm tc, map tc_norm ts), i)
841 :     | TC_ABS tc => tcc_abs(tc_norm tc)
842 :     | TC_BOX tc => tcc_box(tc_norm tc)
843 : monnier 45 | TC_TUPLE (rk, tcs) => tcc_tup(rk, map tc_norm tcs)
844 : monnier 16 | TC_ARROW (r, ts1, ts2) =>
845 :     tcc_arw(r, map tc_norm ts1, map tc_norm ts2)
846 :     | TC_PARROW (t1, t2) => tcc_parw(tc_norm t1, tc_norm t2)
847 : monnier 45 | TC_TOKEN (k, t) => tcc_token(k, tc_norm t)
848 : monnier 16 | TC_IND (tc, _) => tc_norm tc
849 :     | TC_ENV _ => bug "unexpected tycs in tc_norm"
850 :     | _ => nt)
851 :     in tyc_upd(nt, res); res
852 :     end)
853 :     end (* function tc_norm *)
854 :    
855 :     (** normalizing an arbitrary lty into the standard normal form *)
856 :     fun lt_norm t = if (ltp_norm t) then t else
857 :     let val nt = lt_lzrd t
858 :     in if (ltp_norm nt) then nt
859 :     else
860 :     (let val res =
861 :     (case lt_outX nt
862 :     of LT_TYC tc => ltc_tyc(tc_norm tc)
863 :     | LT_STR ts => ltc_str(map lt_norm ts)
864 :     | LT_FCT (ts1, ts2) =>
865 :     ltc_fct(map lt_norm ts1, map lt_norm ts2)
866 :     | LT_POLY (ks, ts) => ltc_poly (ks, map lt_norm ts)
867 :     | LT_IND (lt, _) => lt_norm lt
868 :     | _ => bug "unexpected ltys in lt_norm")
869 :     in lty_upd(nt, res); res
870 :     end)
871 :     end (* function lt_norm *)
872 :    
873 :     (***************************************************************************
874 : monnier 45 * REGISTER A NEW TOKEN TYC --- TC_WRAP *
875 :     ***************************************************************************)
876 :    
877 :     (** we add a new constructor named TC_RBOX through the token facility *)
878 :     local val name = "TC_WRAP"
879 :     val abbrev = "WR"
880 :     val is_known = fn _ => true (* why is this ? *)
881 :     fun tcc_tok k t = tcc_token(k, t)
882 :    
883 :     fun unknown tc =
884 :     (case tc_outX tc
885 :     of (TC_VAR _ | TC_NVAR _) => true
886 :     | (TC_APP(tc, _)) => unknown tc
887 :     | (TC_PROJ(tc, _)) => unknown tc
888 :     | _ => false)
889 :    
890 :     fun flex_tuple ts =
891 :     let fun hhh(x::r, ukn, wfree) =
892 :     let fun iswp tc =
893 :     (case tc_outX tc
894 :     of TC_TOKEN(k', t) => (* WARNING: need check k' *)
895 :     (case tc_outX t
896 :     of TC_PRIM pt => false
897 :     | _ => true)
898 :     | _ => true)
899 :     in hhh(r, (unknown x) orelse ukn, (iswp x) andalso wfree)
900 :     end
901 :     | hhh([], ukn, wfree) = ukn andalso wfree
902 :     in hhh(ts, false, true)
903 :     end
904 :    
905 :     fun is_whnm tc =
906 :     (case tc_outX tc
907 :     of (TC_ARROW(FF_FIXED, [t], _)) => (unknown t)
908 :     | (TC_TUPLE(rf, ts)) => flex_tuple ts
909 :     | (TC_PRIM pt) => PT.unboxed pt
910 :     | _ => false)
911 :    
912 :     (* invariants: tc itself is in whnm but is_whnm tc = false *)
913 :     fun reduce_one (k, tc) =
914 :     (case tc_outX tc
915 :     of TC_TUPLE (rk, ts) =>
916 :     let fun hhh (x::r, nts, ukn) =
917 :     let val nx = tc_whnm x
918 :     val b1 = unknown nx
919 :     val nnx =
920 :     (case tc_outX nx
921 :     of TC_TOKEN(k', t) =>
922 :     if token_eq(k, k') then
923 :     (case tc_outX t
924 :     of TC_PRIM _ => t
925 :     | _ => nx)
926 :     else nx
927 :     | _ => nx)
928 :     in hhh(r, nnx::nts, b1 orelse ukn)
929 :     end
930 :     | hhh ([], nts, ukn) =
931 :     let val nt = tcc_tup(rk, rev nts)
932 :     in if ukn then tcc_token(k, nt) else nt
933 :     end
934 :     in hhh(ts, [], false)
935 :     end
936 :     | TC_ARROW (FF_FIXED, [_,_], [_]) => tc
937 :     | TC_ARROW (FF_FIXED, [t1], ts2 as [_]) =>
938 :     let val nt1 = tc_whnm t1
939 :     fun ggg z =
940 :     let val nz = tc_whnm z
941 :     in (case tc_outX nz
942 :     of TC_PRIM pt =>
943 :     if PT.unboxed pt then tcc_token(k, nz)
944 :     else nz
945 :     | _ => nz)
946 :     end
947 :     val (wp, nts1) =
948 :     (case tc_outX nt1
949 :     of TC_TUPLE(_, [x,y]) => (false, [ggg x, ggg y])
950 :     | TC_TOKEN(k', x) =>
951 :     if token_eq(k, k') then
952 :     (case (tc_outX x)
953 :     of TC_TUPLE(_, [y, z]) =>
954 :     (false, [ggg y, ggg z])
955 : monnier 71 | _ => (false, [nt1]))
956 : monnier 45 else (false, [nt1])
957 :     | _ => (unknown nt1, [nt1]))
958 :     val nt = tcc_arw(FF_FIXED, nts1, ts2)
959 :     in if wp then tcc_token(k, nt) else nt
960 :     end
961 :     | TC_ARROW (FF_FIXED, _, _) =>
962 :     bug "unexpected reduce_one on ill-formed FF_FIX arrow types"
963 :     | TC_ARROW (FF_VAR(b1,b2), ts1, ts2) =>
964 :     bug "calling reduce_one on FF_VAR arrow types"
965 :     | TC_PRIM pt =>
966 :     if PT.unboxed pt then
967 :     bug "calling reduce_one on an already-reduced whnm"
968 :     else tc
969 :     | TC_TOKEN(k', t) =>
970 :     if token_eq(k, k') then tc
971 :     else bug "unexpected token in reduce_one"
972 :     | (TC_BOX _ | TC_ABS _ | TC_PARROW _) =>
973 :     bug "unexpected tc_box/abs/parrow in reduce_one"
974 :     | TC_ENV _ => bug "unexpected TC_ENV in reduce_one"
975 :     | TC_IND _ => bug "unexpected TC_IND in reduce_one"
976 :     | _ => tc)
977 :    
978 :     in
979 :    
980 :     val wrap_token =
981 :     register_token {name=name, abbrev=abbrev, reduce_one=reduce_one,
982 :     is_whnm=is_whnm, is_known=is_known}
983 :    
984 :     end (* end of creating the box token for "tcc_rbox" *)
985 :    
986 :     (** testing if a tyc is a unknown constructor *)
987 :     fun tc_unknown tc = not (isKnown tc)
988 :    
989 :     (***************************************************************************
990 : monnier 16 * REBINDING THE INJECTION AND PROJECTION FUNCTIONS *
991 :     ***************************************************************************)
992 :     (** converting from the standard reps to the hash-consing reps *)
993 :     val tk_inj = tk_injX
994 :     val tc_inj = tc_injX
995 :     val lt_inj = lt_injX
996 :    
997 :     (** converting from the hash-consing reps to the standard reps *)
998 :     val tk_out = tk_outX
999 :     val tc_out = tc_outX o tc_whnm
1000 :     val lt_out = lt_outX o lt_whnm
1001 :    
1002 :     (***************************************************************************
1003 :     * UTILITY FUNCTIONS ON TESTING EQUIVALENCE *
1004 :     ***************************************************************************)
1005 :    
1006 :     (** testing the equality of values of tkind, tyc, lty *)
1007 : league 60 fun eqlist p (x::xs, y::ys) = (p(x,y)) andalso (eqlist p (xs, ys))
1008 :     | eqlist p ([], []) = true
1009 :     | eqlist _ _ = false
1010 : monnier 71
1011 : monnier 16 (** testing the "pointer" equality on normalized tkind, tyc, and lty *)
1012 :     fun tk_eq (x: tkind, y) = (x = y)
1013 :     fun tc_eq (x: tyc, y) = (x = y)
1014 :     fun lt_eq (x: lty, y) = (x = y)
1015 :    
1016 :     (** testing the equivalence for arbitrary tkinds, tycs and ltys *)
1017 :     val tk_eqv = tk_eq (* all tkinds are normalized *)
1018 :    
1019 : league 60 local (* tyc equivalence utilities *)
1020 :     (* The efficiency of checking FIX equivalence could probably be
1021 :     * improved somewhat, but it doesn't seem so bad for my purposes right
1022 :     * now. Anyway, somebody might eventually want to do some profiling
1023 :     * and improve this. --league, 24 March 1998
1024 :     *)
1025 :    
1026 :     (* Profiling code, temporary?? *)
1027 :     structure Click =
1028 :     struct
1029 :     local
1030 :     val s_unroll = Stats.makeStat "FIX unrolls"
1031 :     in
1032 :     fun unroll() = Stats.addStat s_unroll 1
1033 :     end
1034 :     end (* Click *)
1035 : monnier 16
1036 : league 60 (** unrolling a fix, tyc -> tyc *)
1037 :     fun tc_unroll_fix tyc =
1038 :     case tc_outX tyc of
1039 :     (TC_FIX((n,tc,ts),i)) => let
1040 :     fun genfix i = tcc_fix ((n,tc,ts),i)
1041 :     val fixes = List.tabulate(n, genfix)
1042 :     val mu = tc
1043 :     val mu = if null ts then mu
1044 :     else tcc_app (mu,ts)
1045 :     val mu = tcc_app (mu, fixes)
1046 :     val mu = if n=1 then mu
1047 :     else tcc_proj (mu, i)
1048 :     in
1049 :     Click.unroll();
1050 :     mu
1051 :     end
1052 :     | _ => bug "unexpected non-FIX in tc_unroll_fix"
1053 : monnier 16
1054 : league 60 (* In order to check equality of two FIXes, we need to be able to
1055 :     * unroll them once, and check equality on the unrolled version, with
1056 :     * an inductive assumption that they ARE equal. The following code
1057 :     * supports making and checking these inductive assumptions.
1058 :     * Furthermore, we need to avoid unrolling any FIX more than once.
1059 :     *)
1060 : monnier 504 structure TcDict = RedBlackMapFn
1061 : league 60 (struct
1062 :     type ord_key = tyc
1063 : monnier 422 val compare = tc_cmp
1064 : league 60 end)
1065 :     (* for each tyc in this dictionary, we store a dictionary containing
1066 :     * tycs that are assumed equivalent to it.
1067 :     *)
1068 : monnier 422 type eqclass = unit TcDict.map
1069 :     type hyp = eqclass TcDict.map
1070 : league 60
1071 :     (* the null hypothesis, no assumptions about equality *)
1072 : monnier 422 val empty_eqclass : eqclass = TcDict.empty
1073 :     val null_hyp : hyp = TcDict.empty
1074 : league 60
1075 :     (* add assumption t1=t2 to current hypothesis. returns composite
1076 :     * hypothesis.
1077 :     *)
1078 :     fun assume_eq' (hyp, t1, t1eqOpt, t2) = let
1079 :     val t1eq = case t1eqOpt of SOME e => e | NONE => empty_eqclass
1080 :     val t1eq' = TcDict.insert (t1eq, t2, ())
1081 :     val hyp' = TcDict.insert (hyp, t1, t1eq')
1082 :     in
1083 :     hyp'
1084 :     end
1085 :    
1086 :     fun assume_eq (hyp, t1, t1eqOpt, t2, t2eqOpt) =
1087 :     assume_eq' (assume_eq' (hyp, t1, t1eqOpt, t2),
1088 :     t2, t2eqOpt, t1)
1089 :    
1090 :     (* check whether t1=t2 according to the hypothesis *)
1091 :     val eq_by_hyp : eqclass option * tyc -> bool
1092 :     = fn (NONE, t2) => false
1093 :     | (SOME eqclass, t2) =>
1094 : monnier 422 isSome (TcDict.find (eqclass, t2))
1095 : league 60
1096 :     (* have we made any assumptions about `t' already? *)
1097 :     val visited : eqclass option -> bool
1098 :     = isSome
1099 :    
1100 : monnier 71 (* testing if two recursive datatypes are equivalent *)
1101 :     fun eq_fix (eqop1, hyp) (t1, t2) =
1102 :     (case (tc_outX t1, tc_outX t2)
1103 :     of (TC_FIX((n1,tc1,ts1),i1), TC_FIX((n2,tc2,ts2),i2)) =>
1104 : monnier 122 if not (!Control.FLINT.checkDatatypes) then true
1105 : league 60 else let
1106 : monnier 422 val t1eqOpt = TcDict.find (hyp, t1)
1107 : league 60 in
1108 :     (* first check the induction hypothesis. we only ever
1109 :     * make hypotheses about FIX nodes, so this test is okay
1110 :     * here. if assume_eq appears in other cases, this
1111 :     * test should be lifted outside the switch.
1112 :     *)
1113 :     if eq_by_hyp (t1eqOpt, t2) then true
1114 :     (* next try structural eq on the components. i'm not sure why
1115 :     * this part is necessary, but it does seem to be... --league,
1116 :     * 23 March 1998
1117 :     *)
1118 :     else
1119 :     (n1 = n2 andalso i1 = i2 andalso
1120 :     eqop1 hyp (tc1, tc2) andalso
1121 : monnier 71 eqlist (eqop1 hyp) (ts1, ts2)) orelse
1122 : league 60 (* not equal by inspection; we have to unroll it.
1123 :     * we prevent unrolling the same FIX twice by asking
1124 :     * the `visited' function.
1125 :     *)
1126 :     if visited t1eqOpt then false
1127 :     else let
1128 : monnier 422 val t2eqOpt = TcDict.find (hyp, t2)
1129 : league 60 in
1130 :     if visited t2eqOpt then false
1131 :     else eqop1 (assume_eq (hyp, t1, t1eqOpt,
1132 :     t2, t2eqOpt))
1133 :     (tc_unroll_fix t1, tc_unroll_fix t2)
1134 :     end
1135 :     end
1136 : monnier 71 | _ => bug "unexpected types in eq_fix")
1137 :    
1138 :    
1139 :     (* tc_eqv_generator, invariant: t1 and t2 are in the wh-normal form
1140 :     * eqop1 is the default equality to be used for tycs
1141 :     * eqop2 is used for body of FN, arguments in APP,
1142 :     * eqop3 is used for ABS and BOX.
1143 :     * eqop4 is used for arrow arguments and results
1144 :     * Each of these first takes the set of hypotheses.
1145 :     *)
1146 :     fun tc_eqv_gen (eqop1, eqop2, hyp) (t1, t2) =
1147 :     case (tc_outX t1, tc_outX t2) of
1148 :     (TC_FIX _, TC_FIX _) => eqop2 (eqop1, hyp) (t1, t2)
1149 : league 60 | (TC_FN(ks1, b1), TC_FN(ks2, b2)) =>
1150 : monnier 71 eqlist tk_eqv (ks1, ks2) andalso eqop1 hyp (b1, b2)
1151 : league 60 | (TC_APP(a1, b1), TC_APP(a2, b2)) =>
1152 : monnier 71 eqop1 hyp (a1, a2) andalso eqlist (eqop1 hyp) (b1, b2)
1153 : league 60 | (TC_SEQ ts1, TC_SEQ ts2) =>
1154 :     eqlist (eqop1 hyp) (ts1, ts2)
1155 :     | (TC_SUM ts1, TC_SUM ts2) =>
1156 :     eqlist (eqop1 hyp) (ts1, ts2)
1157 :     | (TC_TUPLE (_, ts1), TC_TUPLE (_, ts2)) =>
1158 :     eqlist (eqop1 hyp) (ts1, ts2)
1159 :     | (TC_ABS a, TC_ABS b) =>
1160 :     eqop1 hyp (a, b)
1161 :     | (TC_BOX a, TC_BOX b) =>
1162 :     eqop1 hyp (a, b)
1163 :     | (TC_TOKEN(k1,t1), TC_TOKEN(k2,t2)) =>
1164 :     token_eq(k1,k2) andalso eqop1 hyp (t1,t2)
1165 :     | (TC_PROJ(a1, i1), TC_PROJ(a2, i2)) =>
1166 :     i1 = i2 andalso eqop1 hyp (a1, a2)
1167 :     | (TC_ARROW(r1, a1, b1), TC_ARROW(r2, a2, b2)) =>
1168 : monnier 71 r1 = r2 andalso eqlist (eqop1 hyp) (a1, a2)
1169 :     andalso eqlist (eqop1 hyp) (b1, b2)
1170 : league 60 | (TC_PARROW(a1, b1), TC_PARROW(a2, b2)) =>
1171 :     eqop1 hyp (a1, a2) andalso eqop1 hyp (b1, b2)
1172 :     | (TC_CONT ts1, TC_CONT ts2) =>
1173 :     eqlist (eqop1 hyp) (ts1, ts2)
1174 :     | _ => false
1175 :    
1176 :     (** general equality for tycs *)
1177 : monnier 197 fun tc_eqv' hyp (x as ref (_, _, AX_REG(true, _, _)),
1178 :     y as ref (_, _, AX_REG(true, _, _))) = tc_eq(x,y)
1179 : league 60 | tc_eqv' hyp (x, y) = let
1180 :     val t1 = tc_whnm x
1181 :     val t2 = tc_whnm y
1182 :     in
1183 :     if tcp_norm t1 andalso tcp_norm t2 then tc_eq (t1, t2)
1184 :     else
1185 : monnier 71 tc_eqv_gen (tc_eqv', fn _ => tc_eq, hyp) (t1, t2)
1186 : league 60 end (* tc_eqv' *)
1187 :    
1188 :     (* slightly relaxed constraints (???) *)
1189 :     fun tc_eqv_x' hyp (x, y) =
1190 : monnier 45 let val t1 = tc_whnm x
1191 :     val t2 = tc_whnm y
1192 :     in (if (tcp_norm t1) andalso (tcp_norm t2) then tc_eq(t1, t2)
1193 :     else false) orelse
1194 : monnier 71 (tc_eqv_gen (tc_eqv_x', eq_fix, hyp) (t1, t2))
1195 : monnier 45 end (* function tc_eqv_x *)
1196 :    
1197 : league 60 in (* tyc equivalence utilities *)
1198 :    
1199 :     val tc_eqv = tc_eqv' null_hyp
1200 :     val tc_eqv_x = tc_eqv_x' null_hyp
1201 : monnier 16
1202 : league 60 end (* tyc equivalence utilities *)
1203 :    
1204 : monnier 71
1205 : monnier 16 (** lt_eqv_generator, invariant: x and y are in the wh-normal form *)
1206 :     fun lt_eqv_gen (eqop1, eqop2) (x : lty, y) =
1207 : monnier 102 let (* seq should be called if t1 and t2 are weak-head normal form *)
1208 : monnier 16 fun seq (t1, t2) =
1209 :     (case (lt_outX t1, lt_outX t2)
1210 :     of (LT_POLY(ks1, b1), LT_POLY(ks2, b2)) =>
1211 : league 60 (eqlist tk_eqv (ks1, ks2)) andalso (eqlist eqop1 (b1, b2))
1212 : monnier 16 | (LT_FCT(as1, bs1), LT_FCT(as2, bs2)) =>
1213 : league 60 (eqlist eqop1 (as1, as2)) andalso (eqlist eqop1 (bs1, bs2))
1214 : monnier 16 | (LT_TYC a, LT_TYC b) => eqop2(a, b)
1215 : league 60 | (LT_STR s1, LT_STR s2) => eqlist eqop1 (s1, s2)
1216 :     | (LT_CONT s1, LT_CONT s2) => eqlist eqop1 (s1, s2)
1217 : monnier 16 | _ => false)
1218 :     in seq(x, y)
1219 :     end (* function lt_eqv_gen *)
1220 :    
1221 :     fun lt_eqv(x : lty, y) =
1222 :     let val seq = lt_eqv_gen (lt_eqv, tc_eqv)
1223 : monnier 102 in if ((ltp_norm x) andalso (ltp_norm y)) then lt_eq(x,y)
1224 : monnier 16 else (let val t1 = lt_whnm x
1225 :     val t2 = lt_whnm y
1226 : monnier 102 in if (ltp_norm t1) andalso (ltp_norm t2) then lt_eq(x, y)
1227 : monnier 16 else seq(t1, t2)
1228 :     end)
1229 :     end (* function lt_eqv *)
1230 :    
1231 : monnier 45 fun lt_eqv_x(x : lty, y) =
1232 :     let val seq = lt_eqv_gen (lt_eqv_x, tc_eqv_x)
1233 :     in if ((ltp_norm x) andalso (ltp_norm y)) then
1234 :     (lt_eq(x, y)) orelse (seq(x, y))
1235 :     else (let val t1 = lt_whnm x
1236 :     val t2 = lt_whnm y
1237 :     in if (ltp_norm t1) andalso (ltp_norm t2) then
1238 :     (lt_eq(t1, t2)) orelse (seq(t1, t2))
1239 :     else seq(t1, t2)
1240 :     end)
1241 :     end (* function lt_eqv *)
1242 :    
1243 :     (** testing equivalence of fflags and rflags *)
1244 :     val ff_eqv : fflag * fflag -> bool = (op =)
1245 :     val rf_eqv : rflag * rflag -> bool = (op =)
1246 :    
1247 :     (***************************************************************************
1248 :     * UTILITY FUNCTIONS ON FINDING OUT THE DEPTH OF THE FREE TYC VARIABLES *
1249 :     ***************************************************************************)
1250 :     (** finding out the innermost binding depth for a tyc's free variables *)
1251 :     fun tc_depth (x, d) =
1252 :     let val tvs = tc_vs (tc_norm x)
1253 :     (* unfortunately we have to reduce everything to the normal form
1254 :     before we can talk about its list of free type variables.
1255 :     *)
1256 :     in case tvs
1257 :     of NONE => bug "unexpected case in tc_depth"
1258 :     | SOME [] => DI.top
1259 : league 53 | SOME (a::_) => d + 1 - (#1(tvDecode a))
1260 : monnier 45 end
1261 :    
1262 :     fun tcs_depth ([], d) = DI.top
1263 :     | tcs_depth (x::r, d) = Int.max(tc_depth(x, d), tcs_depth(r, d))
1264 :    
1265 : monnier 197 (* these return the list of free NAMED tyvars *)
1266 :     fun tc_nvars (tyc:tyc) =
1267 :     case getAux (tc_norm tyc) of
1268 :     AX_REG (_,_,tvs) => tvs
1269 :     | AX_NO => bug "unexpected case in tc_nvars"
1270 :    
1271 :     fun lt_nvars (lty:lty) =
1272 :     case getAux (lt_norm lty) of
1273 :     AX_REG (_,_,tvs) => tvs
1274 :     | AX_NO => bug "unexpected case in lt_nvars"
1275 :    
1276 :    
1277 : monnier 16 end (* toplevel local *)
1278 :     end (* abstraction LtyKernel *)

root@smlnj-gforge.cs.uchicago.edu
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