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[diderot] Diff of /trunk/src/compiler/typechecker/typechecker.sml
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Diff of /trunk/src/compiler/typechecker/typechecker.sml

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trunk/src/typechecker/typechecker.sml revision 96, Thu May 27 17:57:31 2010 UTC trunk/src/compiler/typechecker/typechecker.sml revision 1296, Thu Jun 9 12:42:09 2011 UTC
# Line 1  Line 1 
1  (* typechecker.sml  (* typechecker.sml
2   *   *
3   * COPYRIGHT (c) 2010 The Diderot Project (http://diderot.cs.uchicago.edu)   * COPYRIGHT (c) 2010 The Diderot Project (http://diderot-language.cs.uchicago.edu)
4   * All rights reserved.   * All rights reserved.
5     *
6     * TODO:
7     *      check that variables are not redefined in the same scope
8     *      int --> real type promotion
9     *      sequence operations
10   *)   *)
11    
12  structure Typechecker : sig  structure Typechecker : sig
# Line 12  Line 17 
17    
18    end = struct    end = struct
19    
20        structure BV = BasisVars
21      structure PT = ParseTree      structure PT = ParseTree
22      structure Ty = Types      structure Ty = Types
23      structure TU = TypeUtil      structure TU = TypeUtil
24      structure U = Util      structure U = Util
25    
26      exception Error      datatype scope = GlobalScope | StrandScope | MethodScope | InitScope
27    
28        type env = {
29            scope : scope,
30            bindings : Error.location AtomMap.map,
31            env : Env.env
32          }
33    
34      type context = Error.err_stream * Error.span      type context = Error.err_stream * Error.span
35    
36      (* start a new scope *)
37        fun strandScope {scope, bindings, env} =
38              {scope=StrandScope, bindings=AtomMap.empty, env=env}
39        fun methodScope {scope, bindings, env} =
40              {scope=MethodScope, bindings=AtomMap.empty, env=env}
41        fun initScope {scope, bindings, env} =
42              {scope=InitScope, bindings=AtomMap.empty, env=env}
43        fun blockScope {scope, bindings, env} =
44              {scope=scope, bindings=AtomMap.empty, env=env}
45    
46        fun inStrand {scope=StrandScope, bindings, env} = true
47          | inStrand {scope=MethodScope, ...} = true
48          | inStrand _ = false
49    
50        fun insertLocal ({scope, bindings, env}, cxt, x, x') = {
51                scope=scope,
52                bindings = AtomMap.insert(bindings, x, Error.location cxt),
53                env=Env.insertLocal(env, x, x')
54              }
55        fun insertGlobal ({scope, bindings, env}, cxt, x, x') = {
56                scope=scope,
57                bindings = AtomMap.insert(bindings, x, Error.location cxt),
58                env=Env.insertGlobal(env, x, x')
59              }
60    
61        exception Error
62    
63      fun withContext ((errStrm, _), {span, tree}) =      fun withContext ((errStrm, _), {span, tree}) =
64            ((errStrm, span), tree)            ((errStrm, span), tree)
65      fun withEnvAndContext (env, (errStrm, _), {span, tree}) =      fun withEnvAndContext (env, (errStrm, _), {span, tree}) =
# Line 48  Line 87 
87              error(cxt, List.map tok2str toks)              error(cxt, List.map tok2str toks)
88            end            end
89    
90        fun checkForRedef (env : env, cxt : context, x) = (case AtomMap.find(#bindings env,x)
91               of SOME loc => err (cxt, [
92                      S "redefinition of ", A x, S ", previous definition at ",
93                      S(Error.locToString loc)
94                    ])
95                | NONE => ()
96              (* end case *))
97    
98      val realZero = AST.E_Lit(Literal.Float(FloatLit.zero true))      val realZero = AST.E_Lit(Literal.Float(FloatLit.zero true))
99    
100    (* check a differentiation level, which muse be >= 0 *)    (* check a differentiation level, which muse be >= 0 *)
101      fun checkDiff (cxt, k) =      fun checkDiff (cxt, k) =
102            if (k < 0)            if (k < 0)
103              then raise Fail "differentiation must be >= 0"              then err (cxt, [S "differentiation must be >= 0"])
104              else Ty.DiffConst(IntInf.toInt k)              else Ty.DiffConst(IntInf.toInt k)
105    
106    (* check a dimension, which must be 2 or 3 *)    (* check a dimension, which must be 1, 2 or 3 *)
107      fun checkDim (cxt, d) =      fun checkDim (cxt, d) =
108            if (d <= 0)            if (d < 1) orelse (3 < d)
109              then raise Fail "invalid dimension; must be > 0"              then err (cxt, [S "invalid dimension; must be 1, 2, or 3"])
110              else Ty.DimConst(IntInf.toInt d)              else Ty.DimConst(IntInf.toInt d)
111    
112    (* check a shape *)    (* check a shape *)
113      fun checkShape (cxt, shape) = let      fun checkShape (cxt, shape) = let
114            fun chkDim d = if (d < 1)            fun checkDim d =
115                  then raise Fail "invalid shape dimension; must be >= 1"                  if (d <= 1)
116                      then err (cxt, [S "invalid tensor-shape dimension; must be > 1"])
117                  else Ty.DimConst(IntInf.toInt d)                  else Ty.DimConst(IntInf.toInt d)
118            in            in
119              Ty.Shape(List.map chkDim shape)              Ty.Shape(List.map checkDim shape)
120            end            end
121    
122    (* check the well-formedness of a type and translate it to an AST type *)    (* check the well-formedness of a type and translate it to an AST type *)
# Line 91  Line 139 
139                    dim = checkDim (cxt, dim),                    dim = checkDim (cxt, dim),
140                    shape = checkShape (cxt, shape)                    shape = checkShape (cxt, shape)
141                  }                  }
142              | PT.T_Array(ty, dims) => raise Fail "Array type"              | PT.T_Seq(ty, dim) => Ty.T_Sequence(checkTy(cxt, ty), checkDim (cxt, dim))
143            (* end case *))            (* end case *))
144    
145      fun checkLit lit = (case lit      fun checkLit lit = (case lit
# Line 104  Line 152 
152    (* resolve overloading: we use a simple scheme that selects the first operator in the    (* resolve overloading: we use a simple scheme that selects the first operator in the
153     * list that matches the argument types.     * list that matches the argument types.
154     *)     *)
155      fun resolveOverload (cxt, rator, argTys, args, candidates) = let      fun resolveOverload (_, rator, _, _, []) = raise Fail(concat[
156                "resolveOverload: \"", Atom.toString rator, "\" has no candidates"
157              ])
158          | resolveOverload (cxt, rator, argTys, args, candidates) = let
159            fun tryCandidates [] = err(cxt, [            fun tryCandidates [] = err(cxt, [
160                    S "unable to resolve overloaded operator \"", A rator, S "\"\n",                    S "unable to resolve overloaded operator \"", A rator, S "\"\n",
161                    S "  argument type is: ", TYS argTys, S "\n"                    S "  argument type is: ", TYS argTys, S "\n"
# Line 121  Line 172 
172            end            end
173    
174    (* typecheck an expression and translate it to AST *)    (* typecheck an expression and translate it to AST *)
175      fun checkExpr (env, cxt, e) = (case e      fun checkExpr (env : env, cxt, e) = (case e
176             of PT.E_Mark m => checkExpr (withEnvAndContext (env, cxt, m))             of PT.E_Mark m => checkExpr (withEnvAndContext (env, cxt, m))
177              | PT.E_Var x => (case Env.findVar (env, x)              | PT.E_Var x => (case Env.findVar (#env env, x)
178                   of SOME x' => let                   of SOME x' => (AST.E_Var x', Var.monoTypeOf x')
                       val (args, ty) = Util.instantiate(Var.typeOf x')  
                       in  
                         (AST.E_Var(x', args, ty), ty)  
                       end  
179                    | NONE => err(cxt, [S "undeclared variable ", A x])                    | NONE => err(cxt, [S "undeclared variable ", A x])
180                  (* end case *))                  (* end case *))
181              | PT.E_Lit lit => checkLit lit              | PT.E_Lit lit => checkLit lit
# Line 138  Line 185 
185                  in                  in
186                    case (ty1, ty2)                    case (ty1, ty2)
187                     of (Ty.T_Bool, Ty.T_Bool) =>                     of (Ty.T_Bool, Ty.T_Bool) =>
188                          (AST.E_Cond(e1', AST.E_Lit(Literal.Bool true), e2'), Ty.T_Bool)                          (AST.E_Cond(e1', AST.E_Lit(Literal.Bool true), e2', Ty.T_Bool), Ty.T_Bool)
189                      | _ => raise Fail "arguments to \"||\" must have bool type"                      | _ => err (cxt, [S "arguments to \"||\" must have bool type"])
190                    (* end case *)                    (* end case *)
191                  end                  end
192              | PT.E_AndAlso(e1, e2) => let              | PT.E_AndAlso(e1, e2) => let
# Line 148  Line 195 
195                  in                  in
196                    case (ty1, ty2)                    case (ty1, ty2)
197                     of (Ty.T_Bool, Ty.T_Bool) =>                     of (Ty.T_Bool, Ty.T_Bool) =>
198                          (AST.E_Cond(e1', e2', AST.E_Lit(Literal.Bool false)), Ty.T_Bool)                          (AST.E_Cond(e1', e2', AST.E_Lit(Literal.Bool false), Ty.T_Bool), Ty.T_Bool)
199                      | _ => raise Fail "arguments to \"||\" must have bool type"                      | _ => err (cxt, [S "arguments to \"&&\" must have bool type"])
200                      (* end case *)
201                    end
202                | PT.E_Cond(e1, cond, e2) => let
203                    val (e1', ty1) = checkExpr(env, cxt, e1)
204                    val (e2', ty2) = checkExpr(env, cxt, e2)
205                    in
206                      case checkExpr(env, cxt, cond)
207                       of (cond', Ty.T_Bool) =>
208                            if U.matchType(ty1, ty2)
209                              then (AST.E_Cond(cond', e1', e2', ty1), ty1)
210                              else err (cxt, [
211                                  S "type do not match in conditional expression\n",
212                                  S "  true branch:  ", TY ty1, S "\n",
213                                  S "  false branch: ", TY ty2
214                                ])
215                        | (_, ty') => err (cxt, [S "expected bool type, but found ", TY ty'])
216                    (* end case *)                    (* end case *)
217                  end                  end
218              | PT.E_BinOp(e1, rator, e2) => let              | PT.E_BinOp(e1, rator, e2) => let
219                  val (e1', ty1) = checkExpr(env, cxt, e1)                  val (e1', ty1) = checkExpr(env, cxt, e1)
220                  val (e2', ty2) = checkExpr(env, cxt, e2)                  val (e2', ty2) = checkExpr(env, cxt, e2)
221                  in                  in
222                    case Basis.findOp rator                    if Atom.same(rator, BasisNames.op_dot)
223                        (* we have to handle inner product as a special case, because out type
224                         * system cannot express the constraint that the type is
225                         *     ALL[sigma1, d1, sigma2] . tensor[sigma1, d1] * tensor[d1, sigma2] -> tensor[sigma1, sigma2]
226                         *)
227                        then (case (TU.prune ty1, TU.prune ty2)
228                           of (Ty.T_Tensor(s1 as Ty.Shape(dd1 as _::_)), Ty.T_Tensor(s2 as Ty.Shape(d2::dd2))) => let
229                                val (dd1, d1) = let
230                                      fun splitLast (prefix, [d]) = (List.rev prefix, d)
231                                        | splitLast (prefix, d::dd) = splitLast (d::prefix, dd)
232                                        | splitLast (_, []) = raise Fail "impossible"
233                                      in
234                                        splitLast ([], dd1)
235                                      end
236                                val (tyArgs, Ty.T_Fun(domTy, rngTy)) = Util.instantiate(Var.typeOf BV.op_inner)
237                                val resTy = Ty.T_Tensor(Ty.Shape(dd1@dd2))
238                                in
239                                  if U.matchDim(d1, d2)
240                                  andalso U.matchTypes(domTy, [ty1, ty2])
241                                  andalso U.matchType(rngTy, resTy)
242                                    then (AST.E_Apply(BV.op_inner, tyArgs, [e1', e2'], rngTy), rngTy)
243                                    else err (cxt, [
244                                        S "type error for arguments of binary operator \"•\"\n",
245                                        S "  found: ", TYS[ty1, ty2], S "\n"
246                                      ])
247                                end
248                           | (ty1, ty2) => err (cxt, [
249                                  S "type error for arguments of binary operator \"•\"\n",
250                                  S "  found: ", TYS[ty1, ty2], S "\n"
251                                ])
252                          (* end case *))
253                        else (case Env.findFunc (#env env, rator)
254                     of [rator] => let                     of [rator] => let
255                          val (tyArgs, Ty.T_Fun(domTy, rngTy)) = Util.instantiate(Var.typeOf rator)                          val (tyArgs, Ty.T_Fun(domTy, rngTy)) = Util.instantiate(Var.typeOf rator)
256                          in                          in
# Line 165  Line 259 
259                              else err (cxt, [                              else err (cxt, [
260                                  S "type error for binary operator \"", V rator, S "\"\n",                                  S "type error for binary operator \"", V rator, S "\"\n",
261                                  S "  expected:  ", TYS domTy, S "\n",                                  S "  expected:  ", TYS domTy, S "\n",
262                                  S "  but found: ", TYS[ty1, ty2], S "\n"                                      S "  but found: ", TYS[ty1, ty2]
263                                ])                                ])
264                          end                          end
265                      | ovldList => resolveOverload (cxt, rator, [ty1, ty2], [e1', e2'], ovldList)                      | ovldList => resolveOverload (cxt, rator, [ty1, ty2], [e1', e2'], ovldList)
266                    (* end case *)                        (* end case *))
267                  end                  end
268              | PT.E_UnaryOp(rator, e) => let              | PT.E_UnaryOp(rator, e) => let
269                  val (e', ty) = checkExpr(env, cxt, e)                  val (e', ty) = checkExpr(env, cxt, e)
270                  in                  in
271                    case Basis.findOp rator                    case Env.findFunc (#env env, rator)
272                     of [rator] => let                     of [rator] => let
273                          val (tyArgs, Ty.T_Fun([domTy], rngTy)) = Util.instantiate(Var.typeOf rator)                          val (tyArgs, Ty.T_Fun([domTy], rngTy)) = U.instantiate(Var.typeOf rator)
274                          in                          in
275                            if U.matchType(domTy, ty)                            if U.matchType(domTy, ty)
276                              then (AST.E_Apply(rator, tyArgs, [e'], rngTy), rngTy)                              then (AST.E_Apply(rator, tyArgs, [e'], rngTy), rngTy)
277                              else err (cxt, [                              else err (cxt, [
278                                  S "type error for unary operator \"", V rator, S "\"\n",                                  S "type error for unary operator \"", V rator, S "\"\n",
279                                  S "  expected:  ", TY domTy, S "\n",                                  S "  expected:  ", TY domTy, S "\n",
280                                  S "  but found: ", TY ty, S "\n"                                  S "  but found: ", TY ty
281                                ])                                ])
282                          end                          end
283                      | ovldList => resolveOverload (cxt, rator, [ty], [e'], ovldList)                      | ovldList => resolveOverload (cxt, rator, [ty], [e'], ovldList)
284                    (* end case *)                    (* end case *)
285                  end                  end
286              | PT.E_Tuple args => let              | PT.E_Slice(e, indices) => let
287                  val (args, tys) = checkExprList (env, cxt, args)                  val (e', ty) = checkExpr (env, cxt, e)
288                    fun checkIndex NONE = NONE
289                      | checkIndex (SOME e) = let
290                          val (e', ty) = checkExpr (env, cxt, e)
291                          in
292                            if U.matchType(ty, Ty.T_Int)
293                              then (SOME e')
294                              else err (cxt, [
295                                  S "type error in index expression\n",
296                                  S "  expected int, but found: ", TY ty
297                                ])
298                          end
299                    val indices' = List.map checkIndex indices
300                    val order = List.length indices'
301                    val expectedTy = TU.mkTensorTy order
302                    val resultTy = TU.slice(expectedTy, List.map Option.isSome indices')
303                    in
304                      if U.matchType(ty, expectedTy)
305                        then ()
306                        else err (cxt, [
307                            S "type error in slice operation\n",
308                            S "  expected:  ", S(Int.toString order), S "-order tensor\n",
309                            S "  but found: ", TY ty
310                          ]);
311                      (AST.E_Slice(e', indices', resultTy), resultTy)
312                    end
313                | PT.E_Subscript(e1, e2) => let
314                    val (e1', ty1) = checkExpr (env, cxt, e1)
315                    val (e2', ty2) = checkExpr (env, cxt, e2)
316                  in                  in
317                    raise Fail "E_Tuple not yet implemented"                    raise Fail "E_Subscript not yet implemented" (* FIXME *)
318                  end                  end
319              | PT.E_Apply(f, args) => let              | PT.E_Apply(e, args) => let
320                    fun stripMark (PT.E_Mark{tree, ...}) = stripMark tree
321                      | stripMark e = e
322                  val (args, tys) = checkExprList (env, cxt, args)                  val (args, tys) = checkExprList (env, cxt, args)
323                    fun checkFieldApp (e1', ty1) = (case (args, tys)
324                           of ([e2'], [ty2]) => let
325                                val (tyArgs, Ty.T_Fun(domTy, rngTy)) =
326                                      Util.instantiate(Var.typeOf BV.op_at)
327                  in                  in
328                    case Env.findVar (env, f)                                if U.matchTypes(domTy, [ty1, ty2])
329                     of SOME f => (case Util.instantiate(Var.typeOf f)                                  then (AST.E_Apply(BV.op_at, tyArgs, [e1', e2'], rngTy), rngTy)
330                                    else err (cxt, [
331                                        S "type error for field application\n",
332                                        S "  expected:  ", TYS domTy, S "\n",
333                                        S "  but found: ", TYS[ty1, ty2]
334                                      ])
335                                end
336                            | _ => err(cxt, [S "badly formed field application"])
337                          (* end case *))
338                    in
339                      case stripMark e
340                       of PT.E_Var f => (case Env.findVar (#env env, f)
341                             of SOME f' => checkFieldApp (AST.E_Var f', Var.monoTypeOf f')
342                              | NONE => (case Env.findFunc (#env env, f)
343                                   of [] => err(cxt, [S "unknown function ", A f])
344                                    | [f] =>
345                                        if (inStrand env) andalso (Basis.isRestricted f)
346                                          then err(cxt, [
347                                              S "use of restricted operation ", V f,
348                                              S " in strand body"
349                                            ])
350                                          else (case Util.instantiate(Var.typeOf f)
351                           of (tyArgs, Ty.T_Fun(domTy, rngTy)) =>                           of (tyArgs, Ty.T_Fun(domTy, rngTy)) =>
352                                if U.matchTypes(domTy, tys)                                if U.matchTypes(domTy, tys)
353                                  then (AST.E_Apply(f, tyArgs, args, rngTy), rngTy)                                  then (AST.E_Apply(f, tyArgs, args, rngTy), rngTy)
354                                  else err(cxt, [                                  else err(cxt, [
355                                      S "type error in application of ", V f, S "\n",                                      S "type error in application of ", V f, S "\n",
356                                      S "  expected:  ", TYS domTy, S "\n",                                      S "  expected:  ", TYS domTy, S "\n",
357                                      S "  but found: ", TYS tys, S "\n"                                                      S "  but found: ", TYS tys
358                                    ])                                    ])
359                            | _ => raise Fail "application of non-function"                                            | _ => err(cxt, [S "application of non-function ", V f])
360                                            (* end case *))
361                                    | ovldList => resolveOverload (cxt, f, tys, args, ovldList)
362                          (* end case *))                          (* end case *))
363                      | NONE => raise Fail "unknown function"                            (* end case *))
364                        | _ => checkFieldApp (checkExpr (env, cxt, e))
365                    (* end case *)                    (* end case *)
366                  end                  end
367                | PT.E_Tuple args => let
368                    val (args, tys) = checkExprList (env, cxt, args)
369                    in
370                      raise Fail "E_Tuple not yet implemented" (* FIXME *)
371                    end
372                | PT.E_Sequence args => let
373                    val (args, tys) = checkExprList (env, cxt, args)
374                    in
375                      raise Fail "E_Sequence not yet implemented" (* FIXME *)
376                    end
377              | PT.E_Cons args => let              | PT.E_Cons args => let
378                  val (args, ty::tys) = checkExprList (env, cxt, args)                  val (args, ty::tys) = checkExprList (env, cxt, args)
379                  in                  in
380                    case TU.pruneHead ty                    case TU.pruneHead ty
381                     of Ty.T_Tensor shape => let                     of ty as Ty.T_Tensor shape => let
382                            val Ty.Shape dd = TU.pruneShape shape (* NOTE: this may fail if we allow user polymorphism *)
383                          fun chkTy ty' = U.matchType(ty, ty')                          fun chkTy ty' = U.matchType(ty, ty')
384                          val resTy = Ty.T_Tensor(Ty.shapeExt(shape, Ty.DimConst(List.length args)))                          val resTy = Ty.T_Tensor(Ty.Shape(Ty.DimConst(List.length args) :: dd))
385                          in                          in
386                            if List.all chkTy tys                            if List.all chkTy tys
387                              then (AST.E_Cons args, resTy)                              then (AST.E_Cons args, resTy)
388                              else raise Fail "arguments of tensor construction must have same type"                              else err(cxt, [S "arguments of tensor construction must have same type"])
389                          end                          end
390                      | _ => raise Fail "Invalid argument type for tensor construction"                      | _ => err(cxt, [S "Invalid argument type for tensor construction"])
391                    (* end case *)                    (* end case *)
392                  end                  end
393              | PT.E_Real e => (case checkExpr (env, cxt, e)              | PT.E_Real e => (case checkExpr (env, cxt, e)
394                   of (e', Ty.T_Int) =>                   of (e', Ty.T_Int) =>
395                        (AST.E_Apply(BasisVars.i2r, [], [e'], Ty.realTy), Ty.realTy)                        (AST.E_Apply(BV.i2r, [], [e'], Ty.realTy), Ty.realTy)
396                    | _ => raise Fail "argument of real conversion must be int"                    | _ => err(cxt, [S "argument of real conversion must be int"])
397                  (* end case *))                  (* end case *))
398                | PT.E_Id d => let
399                    val (tyArgs, Ty.T_Fun(_, rngTy)) =
400                          Util.instantiate(Var.typeOf(BV.identity))
401                    in
402                      if U.matchType(Ty.T_Tensor(checkShape(cxt, [d,d])), rngTy)
403                        then (AST.E_Apply(BV.identity, tyArgs, [], rngTy), rngTy)
404                        else raise Fail "impossible"
405                    end
406                | PT.E_Zero dd => let
407                    val (tyArgs, Ty.T_Fun(_, rngTy)) =
408                          Util.instantiate(Var.typeOf(BV.zero))
409                    in
410                      if U.matchType(Ty.T_Tensor(checkShape(cxt, dd)), rngTy)
411                        then (AST.E_Apply(BV.zero, tyArgs, [], rngTy), rngTy)
412                        else raise Fail "impossible"
413                    end
414            (* end case *))            (* end case *))
415    
416    (* typecheck a list of expressions returning a list of AST expressions and a list    (* typecheck a list of expressions returning a list of AST expressions and a list
# Line 254  Line 433 
433                  val x' = Var.new (x, kind, ty)                  val x' = Var.new (x, kind, ty)
434                  val (e', ty') = checkExpr (env, cxt, e)                  val (e', ty') = checkExpr (env, cxt, e)
435                  in                  in
436  (* FIXME: check types *)  (* FIXME: this check is not flexible enough; should allow lhs type to support
437                    (x, x', e')   * fewer levels of differentiation than rhs provides.
438     *)
439                      if U.matchType(ty, ty')
440                        then (x, x', e')
441                        else err(cxt, [
442                            S "type of variable ", A x,
443                            S " does not match type of initializer\n",
444                            S "  expected: ", TY ty, S "\n",
445                            S "  but found: ", TY ty'
446                          ])
447                  end                  end
448            (* end case *))            (* end case *))
449    
# Line 270  Line 458 
458                          chk (env', ss, s'::stms)                          chk (env', ss, s'::stms)
459                        end                        end
460                  in                  in
461                    (chk (env, stms, []), env)                    (chk (blockScope env, stms, []), env)
462                  end                  end
463              | PT.S_Decl vd => let              | PT.S_Decl vd => let
464                  val (x, x', e) = checkVarDecl (env, cxt, Var.LocalVar, vd)                  val (x, x', e) = checkVarDecl (env, cxt, Var.LocalVar, vd)
465                  in                  in
466                    (AST.S_Decl(AST.VD_Decl(x', e)), Env.insertLocal(env, x, x'))                    checkForRedef (env, cxt, x);
467                      (AST.S_Decl(AST.VD_Decl(x', e)), insertLocal(env, cxt, x, x'))
468                  end                  end
469              | PT.S_IfThen(e, s) => let              | PT.S_IfThen(e, s) => let
470                  val (e', ty) = checkExpr (env, cxt, e)                  val (e', ty) = checkExpr (env, cxt, e)
# Line 284  Line 473 
473                  (* check that condition has bool type *)                  (* check that condition has bool type *)
474                    case ty                    case ty
475                     of Ty.T_Bool => ()                     of Ty.T_Bool => ()
476                      | _ => raise Fail "condition not boolean type"                      | _ => err(cxt, [S "condition not boolean type"])
477                    (* end case *);                    (* end case *);
478                    (AST.S_IfThenElse(e', s', AST.S_Block[]), env)                    (AST.S_IfThenElse(e', s', AST.S_Block[]), env)
479                  end                  end
# Line 296  Line 485 
485                  (* check that condition has bool type *)                  (* check that condition has bool type *)
486                    case ty                    case ty
487                     of Ty.T_Bool => ()                     of Ty.T_Bool => ()
488                      | _ => raise Fail "condition not boolean type"                      | _ => err(cxt, [S "condition not boolean type"])
489                    (* end case *);                    (* end case *);
490                    (AST.S_IfThenElse(e', s1', s2'), env)                    (AST.S_IfThenElse(e', s1', s2'), env)
491                  end                  end
492              | PT.S_Assign(x, e) => (case Env.findVar (env, x)              | PT.S_Assign(x, e) => (case Env.findVar (#env env, x)
493                   of NONE => raise Fail "undefined variable"                   of NONE => err(cxt, [
494                            S "undefined variable ", A x
495                          ])
496                    | SOME x' => let                    | SOME x' => let
497                        val (e', ty) = checkExpr (env, cxt, e)  (* FIXME: check for polymorphic variables *)
498                          val ([], ty) = Var.typeOf x'
499                          val (e', ty') = checkExpr (env, cxt, e)
500                        in                        in
501  (* FIXME: check types *)                          if U.matchType(ty, ty')
502                              then (x, x', e')
503                              else err(cxt, [
504                                  S "type of assigned variable ", A x,
505                                  S " does not match type of rhs\n",
506                                  S "  expected: ", TY ty, S "\n",
507                                  S "  but found: ", TY ty'
508                                ]);
509                        (* check that x' is mutable *)                        (* check that x' is mutable *)
510                          case Var.kindOf x'                          case Var.kindOf x'
511                           of Var.ActorStateVar => ()                           of Var.StrandStateVar => ()
512                              | Var.StrandOutputVar => ()
513                            | Var.LocalVar => ()                            | Var.LocalVar => ()
514                            | _ => raise Fail "assignment to immutable variable"                            | _ => err(cxt, [
515                                    S "assignment to immutable variable ", A x
516                                  ])
517                          (* end case *);                          (* end case *);
518                          (AST.S_Assign(x', e'), env)                          (AST.S_Assign(x', e'), env)
519                        end                        end
520                  (* end case *))                  (* end case *))
521              | PT.S_New(actor, args) => let              | PT.S_OpAssign(x, rator, e) => (case Env.findVar (#env env, x)
522                     of SOME x' => let
523                          val e1' = AST.E_Var x'
524                          val ty1 = Var.monoTypeOf x'
525                          val (e2', ty2) = checkExpr(env, cxt, e)
526                          val ovldList = Env.findFunc (#env env, rator)
527                          val (rhs, _) = resolveOverload (cxt, rator, [ty1, ty2], [e1', e2'], ovldList)
528                          in
529                            (AST.S_Assign(x', rhs), env)
530                          end
531                      | NONE => err(cxt, [S "undeclared variable ", A x, S " on lhs of ", A rator])
532                    (* end case *))
533                | PT.S_New(strand, args) => let
534                  val argsAndTys' = List.map (fn e => checkExpr(env, cxt, e)) args                  val argsAndTys' = List.map (fn e => checkExpr(env, cxt, e)) args
535                  val (args', tys') = ListPair.unzip argsAndTys'                  val (args', tys') = ListPair.unzip argsAndTys'
536                  in                  in
537  (* FIXME: check that actor is defined and has the argument types match *)                    case #scope env
538                    (AST.S_New(actor, args'), env)                     of MethodScope => ()
539                        | InitScope => ()
540                        | _ => err(cxt, [S "invalid scope for new strand"])
541                      (* end case *);
542    (* FIXME: check that strand is defined and has the argument types match *)
543                      (AST.S_New(strand, args'), env)
544                  end                  end
545              | PT.S_Die => (AST.S_Die, env)              | PT.S_Die => (
546              | PT.S_Stabilize => (AST.S_Stabilize, env)                  case #scope env
547                     of MethodScope => ()
548                      | _ => err(cxt, [S "\"die\" statment outside of method"])
549                    (* end case *);
550                    (AST.S_Die, env))
551                | PT.S_Stabilize => (
552                    case #scope env
553                     of MethodScope => ()
554                      | _ => err(cxt, [S "\"stabilize\" statment outside of method"])
555                    (* end case *);
556                    (AST.S_Stabilize, env))
557            (* end case *))            (* end case *))
558    
559      fun checkParams (env, cxt, params) = let      fun checkParams (env, cxt, params) = let
560            fun chkParam (env, cxt, param) = (case param            fun chkParam (env, cxt, param) = (case param
561                   of PT.P_Mark m => chkParam (withEnvAndContext (env, cxt, m))                   of PT.P_Mark m => chkParam (withEnvAndContext (env, cxt, m))
562                    | PT.P_Param(ty, x) => let                    | PT.P_Param(ty, x) => let
563                        val x' = Var.new(x, AST.ActorParam, checkTy (cxt, ty))                        val x' = Var.new(x, AST.StrandParam, checkTy (cxt, ty))
564                        in                        in
565                          (x', Env.insertLocal(env, x, x'))                          checkForRedef (env, cxt, x);
566                            (x', insertLocal(env, cxt, x, x'))
567                        end                        end
568                  (* end case *))                  (* end case *))
569            fun chk (param, (xs, env)) = let            fun chk (param, (xs, env)) = let
# Line 348  Line 579 
579      fun checkMethod (env, cxt, meth) = (case meth      fun checkMethod (env, cxt, meth) = (case meth
580             of PT.M_Mark m => checkMethod (withEnvAndContext (env, cxt, m))             of PT.M_Mark m => checkMethod (withEnvAndContext (env, cxt, m))
581              | PT.M_Method(name, body) => let              | PT.M_Method(name, body) => let
582                  val (body, _) = checkStmt(env, cxt, body)                  val (body, _) = checkStmt(methodScope env, cxt, body)
583                  in                  in
584                    AST.M_Method(name, body)                    AST.M_Method(name, body)
585                  end                  end
586            (* end case *))            (* end case *))
587    
588      fun checkActor (env, cxt, {name, params, state, methods}) = let      fun checkStrand (env, cxt, {name, params, state, methods}) = let
589          (* check the actor parameters *)          (* check the strand parameters *)
590            val (params, env) = checkParams (env, cxt, params)            val (params, env) = checkParams (env, cxt, params)
591          (* check the actor state variable definitions *)          (* check the strand state variable definitions *)
592            val (vds, env) = let            val (vds, env) = let
593                  fun checkStateVar (vd, (vds, env)) = let                  fun checkStateVar ((isOut, vd), (vds, env)) = let
594                        val (x, x', e') = checkVarDecl (env, cxt, AST.ActorStateVar, vd)                        val kind = if isOut then AST.StrandOutputVar else AST.StrandStateVar
595                        in                        val (x, x', e') = checkVarDecl (env, cxt, kind, vd)
596                          (AST.VD_Decl(x', e')::vds, Env.insertLocal(env, x, x'))                        in
597                          (* check that output variables have value types *)
598                            if isOut andalso not(TU.isValueType(Var.monoTypeOf x'))
599                              then err(cxt, [
600                                  S "output variable ", V x', S " has non-value type ",
601                                  TY(Var.monoTypeOf x')
602                                ])
603                              else ();
604                            checkForRedef (env, cxt, x);
605                            (AST.VD_Decl(x', e')::vds, insertLocal(env, cxt, x, x'))
606                        end                        end
607                  val (vds, env) = List.foldl checkStateVar ([], env) state                  val (vds, env) = List.foldl checkStateVar ([], env) state
608                  in                  in
609                    (List.rev vds, env)                    (List.rev vds, env)
610                  end                  end
611          (* check the actor methods *)          (* check the strand methods *)
612            val methods = List.map (fn m => checkMethod (env, cxt, m)) methods            val methods = List.map (fn m => checkMethod (env, cxt, m)) methods
613            in          (* get the set of methods defined by the user *)
614              AST.D_Actor{name = name, params = params, state = vds, methods = methods}            val methodNames = List.foldl
615                    (fn (AST.M_Method(name, _), names) => AtomSet.add(names, name))
616                      AtomSet.empty
617                        methods
618            (* if the stabilize method is not provided, add one *)
619              val methods = if AtomSet.member(methodNames, BasisNames.meth_stabilize)
620                    then methods
621                    else methods @ [AST.M_Method(BasisNames.meth_stabilize, AST.S_Block[])]
622              in
623                if not(AtomSet.member(methodNames, BasisNames.meth_update))
624                  then err(cxt, [S "strand ", A name, S " is missing an update method"])
625                  else ();
626                AST.D_Strand{name = name, params = params, state = vds, methods = methods}
627            end            end
628    
629      fun checkCreate (env, cxt, PT.C_Mark m) = checkCreate (withEnvAndContext (env, cxt, m))      fun checkCreate (env, cxt, PT.C_Mark m) = checkCreate (withEnvAndContext (env, cxt, m))
630        | checkCreate (env, cxt, PT.C_Create(actor, args)) = let        | checkCreate (env, cxt, PT.C_Create(strand, args)) = let
631            val (args, tys) = checkExprList (env, cxt, args)            val (args, tys) = checkExprList (env, cxt, args)
632            in            in
633  (* FIXME: check against actor definition *)  (* FIXME: check against strand definition *)
634              AST.C_Create(actor, args)              AST.C_Create(strand, args)
635            end            end
636    
637        fun checkIters (env0, cxt, iters) = let
638            (* check an iteration range specification from the initially clause.  We do the checking
639             * of the expressions using env0, which does not have any of the iteration variables in
640             * it (the iteration is rectangular), but we also accumulate the iteration bindings,
641             * which are used to create the final environment for checking the create call.
642             *)
643      fun checkIter (env, cxt, PT.I_Mark m) = checkIter (withEnvAndContext (env, cxt, m))      fun checkIter (env, cxt, PT.I_Mark m) = checkIter (withEnvAndContext (env, cxt, m))
644        | checkIter (env, cxt, PT.I_Range(x, e1, e2)) = let        | checkIter (env, cxt, PT.I_Range(x, e1, e2)) = let
645            val (e1', ty1) = checkExpr (env, cxt, e1)            val (e1', ty1) = checkExpr (env, cxt, e1)
646            val (e2', ty2) = checkExpr (env, cxt, e2)            val (e2', ty2) = checkExpr (env, cxt, e2)
647            val x' = Var.new(x, Var.LocalVar, Ty.T_Int)            val x' = Var.new(x, Var.LocalVar, Ty.T_Int)
           val env' = Env.insertLocal(env, x, x')  
648            in            in
649              case (ty1, ty2)              case (ty1, ty2)
650               of (Ty.T_Int, Ty.T_Int) => (AST.I_Range(x', e1', e2'), env')                     of (Ty.T_Int, Ty.T_Int) => (AST.I_Range(x', e1', e2'), (x, x'))
651                | _ => err(cxt, [                | _ => err(cxt, [
652                      S "range expressions must have integer type\n",                      S "range expressions must have integer type\n",
653                      S "  but found: ", TY ty1, S " .. ", TY ty2, S "\n"                            S "  but found: ", TY ty1, S " .. ", TY ty2
654                    ])                    ])
655              (* end case *)              (* end case *)
656            end            end
657              fun chk ([], iters, bindings) =
658      fun checkIters (env, cxt, iters) = let                  (List.rev iters, List.foldl (fn ((x, x'), env) => insertLocal(env, cxt, x, x')) env0 bindings)
659            fun chk (env, [], iters) = (List.rev iters, env)              | chk (iter::rest, iters, bindings) = let
660              | chk (env, iter::rest, iters) = let                  val (iter, binding) = checkIter (env0, cxt, iter)
                 val (iter, env) = checkIter (env, cxt, iter)  
661                  in                  in
662                    chk (env, rest, iter::iters)                    chk (rest, iter::iters, binding::bindings)
663                  end                  end
664            in            in
665              chk (env, iters, [])              chk (iters, [], [])
666            end            end
667    
668      fun checkDecl (env, cxt, d) = (case d      fun checkDecl (env, cxt, d) = (case d
# Line 424  Line 680 
680                                  else err(cxt, [                                  else err(cxt, [
681                                      S "definition of ", V x', S " has wrong type\n",                                      S "definition of ", V x', S " has wrong type\n",
682                                      S "  expected:  ", TY ty, S "\n",                                      S "  expected:  ", TY ty, S "\n",
683                                      S "  but found: ", TY ty', S "\n"                                      S "  but found: ", TY ty'
684                                    ])                                    ])
685                              end                              end
686                        (* end case *))                        (* end case *))
687                  in                  in
688                    (dcl, Env.insertGlobal(env, x, x'))                  (* check that input variables have value types *)
689                      if not(TU.isValueType ty)
690                        then err(cxt, [S "input variable ", V x', S " has non-value type ", TY ty])
691                        else ();
692                      checkForRedef (env, cxt, x);
693                      (dcl, insertGlobal(env, cxt, x, x'))
694                  end                  end
695              | PT.D_Var vd => let              | PT.D_Var vd => let
696                  val (x, x', e') = checkVarDecl (env, cxt, Var.GlobalVar, vd)                  val (x, x', e') = checkVarDecl (env, cxt, Var.GlobalVar, vd)
697                  in                  in
698                    (AST.D_Var(AST.VD_Decl(x', e')), Env.insertGlobal(env, x, x'))                    checkForRedef (env, cxt, x);
699                      (AST.D_Var(AST.VD_Decl(x', e')), insertGlobal(env, cxt, x, x'))
700                  end                  end
701              | PT.D_Actor arg => (checkActor(env, cxt, arg), env)              | PT.D_Strand arg => (checkStrand(strandScope env, cxt, arg), env)
702              | PT.D_InitialArray(create, iterators) => let              | PT.D_InitialArray(create, iterators) => let
703                    val env = initScope env
704                  val (iterators, env') = checkIters (env, cxt, iterators)                  val (iterators, env') = checkIters (env, cxt, iterators)
705                  val create = checkCreate (env', cxt, create)                  val create = checkCreate (env', cxt, create)
706                  in                  in
707                    (AST.D_InitialArray(create, iterators), env)                    (AST.D_InitialArray(create, iterators), env)
708                  end                  end
709              | PT.D_InitialCollection(create, iterators) => let              | PT.D_InitialCollection(create, iterators) => let
710                    val env = initScope env
711                  val (iterators, env') = checkIters (env, cxt, iterators)                  val (iterators, env') = checkIters (env, cxt, iterators)
712                  val create = checkCreate (env', cxt, create)                  val create = checkCreate (env', cxt, create)
713                  in                  in
# Line 460  Line 724 
724                    chk (env, dcls, dcl'::dcls')                    chk (env, dcls, dcl'::dcls')
725                  end                  end
726            in            in
727              chk (Basis.env, tree, [])              chk ({scope=GlobalScope, bindings=AtomMap.empty, env=Basis.env}, tree, [])
728            end            end
729    
730    end    end

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changed lines
  Added in v.1296

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