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

# Diff of /trunk/src/typechecker/typechecker.sml

revision 70, Sat May 22 14:23:32 2010 UTC revision 81, Wed May 26 17:28:54 2010 UTC
# Line 12  Line 12
12
13      structure PT = ParseTree      structure PT = ParseTree
14      structure Ty = Types      structure Ty = Types
15        structure U = Util
16
17    (* check a differentiation level, which muse be >= 0 *)    (* check a differentiation level, which muse be >= 0 *)
18      fun checkDiff (cxt, k) =      fun checkDiff (cxt, k) =
19            if (k < 0)            if (k < 0)
20              then raise Fail "differentiation must be >= 0"              then raise Fail "differentiation must be >= 0"
21              else Ty.NatConst(IntInf.toInt k)              else Ty.DiffConst(IntInf.toInt k)
22
23    (* check a dimension, which must be 2 or 3 *)    (* check a dimension, which must be 2 or 3 *)
24      fun checkDim (cxt, d) =      fun checkDim (cxt, d) =
25            if (d < 2) orelse (3 < d)            if (d < 2) orelse (3 < d)
26              then raise Fail "invalid dimension; must be 2 or 3"              then raise Fail "invalid dimension; must be 2 or 3"
27              else Ty.NatConst(IntInf.toInt d)              else Ty.DimConst(IntInf.toInt d)
28
29    (* check a shape *)    (* check a shape *)
30      fun checkShape (cxt, shape) = let      fun checkShape (cxt, shape) = let
31            fun chkDim d = if (d < 1)            fun chkDim d = if (d < 1)
32                  then raise Fail "invalid shape dimension; must be >= 1"                  then raise Fail "invalid shape dimension; must be >= 1"
33                  else Ty.NatConst(IntInf.toInt d)                  else Ty.DimConst(IntInf.toInt d)
34            in            in
35              Ty.Shape(List.map chkDim shape)              Ty.Shape(List.map chkDim shape)
36            end            end
37
38    (* 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 *)
39      fun checkTy (cxt, ty) = (case ty      fun checkTy (cxt, ty) = (case ty
40             of PT.T_Mark m => checkTy(cxt, #tree m)  (* FIXME track context *)             of PT.T_Mark m => checkTy(#span m, #tree m)
41              | PT.T_Bool => Ty.T_Bool              | PT.T_Bool => Ty.T_Bool
42              | PT.T_Int => Ty.T_Int              | PT.T_Int => Ty.T_Int
43              | PT.T_Real => Ty.realTy              | PT.T_Real => Ty.realTy
# Line 57  Line 58
58              | PT.T_Array(ty, dims) => raise Fail "Array type"              | PT.T_Array(ty, dims) => raise Fail "Array type"
59            (* end case *))            (* end case *))
60
61  (*      fun checkLit lit = (case lit
62               of (Literal.Int _) => (AST.E_Lit lit, Ty.T_Int)
63                | (Literal.Float _) => (AST.E_Lit lit, Ty.realTy)
64                | (Literal.String s) => (AST.E_Lit lit, Ty.T_String)
65                | (Literal.Bool _) => (AST.E_Lit lit, Ty.T_Bool)
66              (* end case *))
67
68    (* typecheck an expression and translate it to AST *)    (* typecheck an expression and translate it to AST *)
69      fun checkExpr (env, e) = (case e      fun checkExpr (env, cxt, e) = (case e
70             of PT.E_Mark of expr mark             of PT.E_Mark m => checkExpr (env, #span m, #tree m)
71              | PT.E_Var of var              | PT.E_Var x => (case Env.findVar (env, x)
72              | PT.E_Lit of Literal.literal                   of SOME x' => let
73              | PT.E_BinOp of expr * var * expr                        val (args, ty) = Util.instantiate(Var.typeOf x')
74              | PT.E_UnaryOp of var * expr                        in
75              | PT.E_Tuple of expr list                          (AST.E_Var(x', args, ty), ty)
76              | PT.E_Apply of var * expr list                        end
77              | PT.E_Cons of ty * expr list                    | NONE => raise Fail "undefined variable"
78              | PT.E_Diff of expr                  (* end case *))
79              | PT.E_Norm of expr              | PT.E_Lit lit => checkLit lit
80                | PT.E_OrElse(e1, e2) => let
81                    val (e1', ty1) = checkExpr(env, cxt, e1)
82                    val (e2', ty2) = checkExpr(env, cxt, e2)
83                    in
84                      case (ty1, ty2)
85                       of (Ty.T_Bool, Ty.T_Bool) =>
86                            (AST.E_Cond(e1', AST.E_Lit(Literal.Bool true), e2'), Ty.T_Bool)
87                        | _ => raise Fail "arguments to \"||\" must have bool type"
88                      (* end case *)
89                    end
90                | PT.E_AndAlso(e1, e2) => let
91                    val (e1', ty1) = checkExpr(env, cxt, e1)
92                    val (e2', ty2) = checkExpr(env, cxt, e2)
93                    in
94                      case (ty1, ty2)
95                       of (Ty.T_Bool, Ty.T_Bool) =>
96                            (AST.E_Cond(e1', e2', AST.E_Lit(Literal.Bool false)), Ty.T_Bool)
97                        | _ => raise Fail "arguments to \"||\" must have bool type"
98                      (* end case *)
99                    end
100                | PT.E_BinOp(e1, rator, e2) => let
101                    val (e1', ty1) = checkExpr(env, cxt, e1)
102                    val (e2', ty2) = checkExpr(env, cxt, e2)
103                    in
104                      case Basis.findOp rator
105                       of [rator] => let
106                            val (tyArgs, Ty.T_Fun(domTy, rngTy)) = Util.instantiate(Var.typeOf rator)
107                            in
108                              if U.matchTypes(domTy, [ty1, ty2])
109                                then (AST.E_Apply(rator, tyArgs, [e1', e2'], rngTy), rngTy)
110                                else raise Fail "type error for binary operator"
111                            end
112                        | ovldList => raise Fail "unimplemented" (* FIXME *)
113                      (* end case *)
114                    end
115                | PT.E_UnaryOp(rator, e) => let
116                    val (e', ty) = checkExpr(env, cxt, e)
117                    in
118                      case Basis.findOp rator
119                       of [rator] => let
120                            val (tyArgs, Ty.T_Fun([domTy], rngTy)) = Util.instantiate(Var.typeOf rator)
121                            in
122                              if U.matchType(domTy, ty)
123                                then (AST.E_Apply(rator, tyArgs, [e'], rngTy), rngTy)
124                                else raise Fail "type error for binary operator"
125                            end
126                        | ovldList => raise Fail "unimplemented" (* FIXME *)
127                      (* end case *)
128                    end
129                | PT.E_Tuple args => let
130                    val (args, tys) = checkExprList (env, cxt, args)
131                    in
132                      raise Fail "E_Tuple not yet implemented"
133                    end
134                | PT.E_Apply(f, args) => let
135                    val (args, tys) = checkExprList (env, cxt, args)
136                    in
137                      case Env.findVar (env, f)
138                       of SOME f => (case Util.instantiate(Var.typeOf f)
139                             of (tyArgs, Ty.T_Fun(domTy, rngTy)) =>
140                                  if U.matchTypes(domTy, tys)
141                                    then (AST.E_Apply(f, tyArgs, args, rngTy), rngTy)
142                                    else raise Fail "type error for application"
143                              | _ => raise Fail "application of non-function"
144                            (* end case *))
145                        | NONE => raise Fail "unknown function"
146                      (* end case *)
147                    end
148                | PT.E_Cons(ty, args) => let
149                    val ty = checkTy(cxt, ty)
150                    val (args, tys) = checkExprList (env, cxt, args)
151                    in
152                      raise Fail "unimplemented" (* FIXME *)
153                    end
154              (* end case *))
155
156      (* typecheck a list of expressions returning a list of AST expressions and a list
157       * of types of the expressions.
158       *)
159        and checkExprList (env, cxt, exprs) = let
160              fun chk (e, (es, tys)) = let
161                    val (e, ty) = checkExpr (env, cxt, e)
162                    in
163                      (e::es, ty::tys)
164                    end
165              in
166                List.foldr chk ([], []) exprs
167              end
168
169        fun checkVarDecl (env, cxt, kind, d) = (case d
170               of PT.VD_Mark m => checkVarDecl (env, #span m, kind, #tree m)
171                | PT.VD_Decl(ty, x, e) => let
172                    val ty = checkTy (cxt, ty)
173                    val x' = Var.new (x, kind, ty)
174                    val (e', ty') = checkExpr (env, cxt, e)
175                    in
176    (* FIXME: check types *)
177                      (x, x', e')
178                    end
179            (* end case *))            (* end case *))
180
181    (* typecheck a statement and translate it to AST *)    (* typecheck a statement and translate it to AST *)
182      fun checkStmt (env, s) = (case s      fun checkStmt (env, cxt, s) = (case s
183             of PT.S_Mark of stmt mark             of PT.S_Mark m => checkStmt (env, #span m, #tree m)
184              | PT.S_Block of stmt list              | PT.S_Block stms => let
185              | PT.S_Decl of var_decl                  fun chk (_, [], stms) = AST.S_Block(List.rev stms)
186              | PT.S_IfThen of expr * stmt                    | chk (env, s::ss, stms) = let
187              | PT.S_IfThenElse of expr * stmt * stmt                        val (s', env') = checkStmt (env, cxt, s)
188              | PT.S_Assign of var * expr                        in
189              | PT.S_New of var * expr list                          chk (env', ss, s'::stms)
190              | PT.S_Die                        end
191              | PT.S_Stabilize                  in
192            (* end case *))                    (chk (env, stms, []), env)
193                    end
194      fun checkDecl (env, d) = (case d              | PT.S_Decl vd => let
195             of PT.D_Mark of decl mark                  val (x, x', e) = checkVarDecl (env, cxt, Var.LocalVar, vd)
196              | PT.D_Input of ty * var * expr option      (* input variable decl with optional default *)                  in
197              | PT.D_Var of var_decl                      (* global variable decl *)                    (AST.S_Decl(AST.VD_Decl(x', e)), Env.insertLocal(env, x, x'))
198              | PT.D_Actor of {                           (* actor decl *)                  end
199                    name : var,              | PT.S_IfThen(e, s) => let
200                    params : param list,                  val (e', ty) = checkExpr (env, cxt, e)
201                    state : var_decl list,                  val (s', _) = checkStmt (env, cxt, s)
202                    methods : method list                  in
203                  }                  (* check that condition has bool type *)
204              | PT.D_InitialArray of create * iter list                    case ty
205              | PT.D_InitialCollection of create * iter list                     of Ty.T_Bool => ()
206                        | _ => raise Fail "condition not boolean type"
207                      (* end case *);
208                      (AST.S_IfThenElse(e', s', AST.S_Block[]), env)
209                    end
210                | PT.S_IfThenElse(e, s1, s2) => let
211                    val (e', ty) = checkExpr (env, cxt, e)
212                    val (s1', _) = checkStmt (env, cxt, s1)
213                    val (s2', _) = checkStmt (env, cxt, s2)
214                    in
215                    (* check that condition has bool type *)
216                      case ty
217                       of Ty.T_Bool => ()
218                        | _ => raise Fail "condition not boolean type"
219                      (* end case *);
220                      (AST.S_IfThenElse(e', s1', s2'), env)
221                    end
222                | PT.S_Assign(x, e) => (case Env.findVar (env, x)
223                     of NONE => raise Fail "undefined variable"
224                      | SOME x' => let
225                          val (e', ty) = checkExpr (env, cxt, e)
226                          in
227    (* FIXME: check types *)
228                          (* check that x' is mutable *)
229                            case Var.kindOf x'
230                             of Var.ActorStateVar => ()
231                              | Var.LocalVar => ()
232                              | _ => raise Fail "assignment to immutable variable"
233                            (* end case *);
234                            (AST.S_Assign(x', e'), env)
235                          end
236                    (* end case *))
237                | PT.S_New(actor, args) => let
238                    val argsAndTys' = List.map (fn e => checkExpr(env, cxt, e)) args
239                    val (args', tys') = ListPair.unzip argsAndTys'
240                    in
241    (* FIXME: check that actor is defined and has the argument types match *)
242                      (AST.S_New(actor, args'), env)
243                    end
244                | PT.S_Die => (AST.S_Die, env)
245                | PT.S_Stabilize => (AST.S_Stabilize, env)
246              (* end case *))
247
248        fun checkDecl (env, cxt, d) = (case d
249               of PT.D_Mark m => checkDecl (env, #span m, #tree m)
250                | PT.D_Input(ty, x, optExp) => let
251                    val ty = checkTy(cxt, ty)
252                    val x' = Var.new(x, Var.InputVar, ty)
253                    val dcl = (case optExp
254                           of NONE => AST.D_Input(x', NONE)
255                            | SOME e => let
256                                val (e', ty') = checkExpr (env, cxt, e)
257                                in
258    (* FIXME: check types *)
259                                  AST.D_Input(x', SOME e')
260                                end
261                          (* end case *))
262                    in
263                      (dcl, Env.insertGlobal(env, x, x'))
264                    end
265                | PT.D_Var vd => let
266                    val (x, x', e') = checkVarDecl (env, cxt, Var.GlobalVar, vd)
267                    in
268                      (AST.D_Var(AST.VD_Decl(x', e')), Env.insertGlobal(env, x, x'))
269                    end
270                | PT.D_Actor{name, params, state, methods} => raise Fail "unimplemented" (* FIXME *)
271                | PT.D_InitialArray(bindings, iterators) => raise Fail "unimplemented" (* FIXME *)
272                | PT.D_InitialCollection(bindings, iterators) => raise Fail "unimplemented" (* FIXME *)
273            (* end case *))            (* end case *))
*)
274
275      fun check (PT.Program dcls) = AST.Program()      fun check (PT.Program{span, tree}) = let
276              fun chk (env, [], dcls') = AST.Program(List.rev dcls')
277                | chk (env, dcl::dcls, dcls') = let
278                    val (dcl', env) = checkDecl (env, span, dcl)
279                    in
280                      chk (env, dcls, dcl'::dcls')
281                    end
282              in
283                chk (Basis.env, tree, [])
284              end
285
286    end    end

Legend:
 Removed from v.70 changed lines Added in v.81