move: move/affinity 검사 — v0 fast path 완성
보안 정리 (ii) — safe code에서 capability는 복제·위조되지 않는다 — 를 코드로 닫는다. 검사는 전부 함수 로컬 데이터플로우이고 전역 분석이 없다. affinity의 뿌리는 capability다. 필드로 가진 타입은 전이적으로 affine이며 고정점까지 돌려 상호 재귀 타입도 유도한다. 이 전이가 없으면 wrapper 하나를 복사해 capability가 사실상 복제되므로 정리가 깨진다. copyable 선언과 affine 필드의 공존은 오류다. 구현한 규칙: - affine 값은 소유 자리로 갈 때 move된다(own 파라미터, 반환, struct 저장, 컨테이너 삽입, let 바인딩, by-move capture). moved 이후 사용은 오류이고 진단이 어디서 소비됐는지를 말한다 - 분기 병합은 보수적 합집합. 한 분기에서라도 moved면 병합 이후 moved - 빌린 값은 탈출하지 못한다: 반환, struct 저장, 소유 자리로 넘기기 전부 거부 - use의 전염: 빌린 값을 capture한 클로저는 그 자체가 빌린 값이라 소유 자리로 갈 수 없다. 별도의 nonescaping 개념 없이 use 규칙 하나로 닫힌다 - callable affinity: affine 값을 capture한 클로저는 affine fn이며 fn 자리에 갈 수 없다 자율 결정 둘: - 클로저는 mut 바인딩을 capture할 수 없다. spawn만 막는 특수 규칙 대신 일반 규칙으로 뒀다 — v0에 참조가 없으므로 별칭도 조용한 복사도 만들 수 없고, spawn 제한은 이 규칙의 특수 사례가 된다 - v0에 부분 move는 없다. 필드 접근은 빌림이고 결과도 빌린 값이다. affine 필드만 꺼내려면 부분 move 상태 추적이 필요한데 v0가 살 복잡도가 아니다 05를 자족적으로 다시 썼다. affinity의 뿌리가 capability라 자원 타입을 모듈 안에서 정의해야 검사기가 affine임을 유도할 수 있다. 외부 타입은 affine임을 증명할 수 없으므로 copyable로 본다. 이로써 fast path(L0 parse / L1 type·effect·capability·ownership)가 완성됐다. cool check가 처음으로 성공을 선언한다 — 01~04, 06, 07이 exit 0으로 통과한다. Co-Authored-By: Claude Opus 5 (1M context) <noreply@anthropic.com> Claude-Session: https://claude.ai/code/session_019ZVDeU6KLuUVL3gs18Hm3E
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Claude Opus 5
+9
-2
@@ -45,6 +45,13 @@ Alias/Move 모델 (철학 1,3에서 파생 — 언어 전체의 토대):
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미해제는 검사하지 않는다 (오용 금지, 누수 허용).
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linear 검사와 해제 보장은 v1 과제
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- v0에 first-class reference는 없다. mutable 데이터는 소유 변수를 통해서만 변경
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- 클로저는 mut 바인딩을 capture할 수 없다. 참조가 없으므로 별칭을 만들 수도,
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조용히 복사할 수도 없기 때문이다. spawn 클로저 제한은 이 일반 규칙의 특수 사례다
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||||
- v0에 부분 move는 없다. 필드 접근은 빌림이고 결과도 빌린 값이다
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||||
※ struct에서 affine 필드만 꺼내 가려면 부분 move 상태 추적이 필요한데,
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||||
그 복잡도는 v0가 사려는 것이 아니다. 필요하면 통째로 own으로 받는다
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- 외부 타입은 affine임을 증명할 수 없으므로 copyable로 본다.
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모르는 것을 위반이라고 말하지 않는다 — 모듈 로딩이 생기면 판정된다
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- 공유는 deep immutable 값만 가능 (내부 가변성 타입은 v0에 없음)
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근거: "safe code에 data race 없음"은 spawn만 막아서 성립하지 않는다. closure,
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channel, container, 인자/반환 전 경로에서 mutable alias가 없어야 하며, 값 의미론
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@@ -107,8 +114,8 @@ Affinity 전이 (보안 주장의 필수 전제):
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- structured concurrency만 허용: 태스크 수명 = 블록 구조 (locality)
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- 데이터 경쟁은 격리로: mutable은 단일 소유, channel로 소유권 이동,
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||||
공유는 deep immutable만 (borrow checker는 complexity budget 초과)
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||||
- spawn closure는 by-move capture 또는 immutable capture만 허용.
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||||
mutable 참조 capture는 문법적으로 금지
|
||||
- spawn closure는 by-move capture 또는 immutable capture만 허용
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(Alias/Move 모델의 mut capture 금지가 그대로 적용된다)
|
||||
- spawn은 primitive가 아니라 TaskScope capability의 메서드다.
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effect spawn은 아래 "정적/동적 층 분리"대로 그 타입에 묶인다
|
||||
(PaymentGateway.refund와 동형)
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||||
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||||
+21
-27
@@ -69,19 +69,27 @@ let typecheck (file : string) : (unit, error list) result =
|
||||
{ file; line = e.pos.line; col = e.pos.col; message = e.msg })
|
||||
rerrors)
|
||||
| [] -> (
|
||||
match Typecheck.check m with
|
||||
let terrors =
|
||||
List.map
|
||||
(fun (e : Typecheck.error) ->
|
||||
{ file; line = e.pos.line; col = e.pos.col; message = e.msg })
|
||||
(Typecheck.check m)
|
||||
in
|
||||
(* move/affinity는 타입·effect와 달리 별도 순회다. 소유하는 성질이
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||||
다르고 해소를 공유할 지점도 없기 때문이다. *)
|
||||
let merrors =
|
||||
List.map
|
||||
(fun (e : Move.error) ->
|
||||
{ file; line = e.pos.line; col = e.pos.col; message = e.msg })
|
||||
(Move.check m)
|
||||
in
|
||||
match
|
||||
List.sort
|
||||
(fun a b -> compare (a.line, a.col) (b.line, b.col))
|
||||
(terrors @ merrors)
|
||||
with
|
||||
| [] -> Ok ()
|
||||
| terrors ->
|
||||
Error
|
||||
(List.map
|
||||
(fun (e : Typecheck.error) ->
|
||||
{
|
||||
file;
|
||||
line = e.pos.line;
|
||||
col = e.pos.col;
|
||||
message = e.msg;
|
||||
})
|
||||
terrors)))
|
||||
| errors -> Error errors))
|
||||
|
||||
let check (files : string list) : (unit, error list) result =
|
||||
match files with
|
||||
@@ -94,21 +102,7 @@ let check (files : string list) : (unit, error list) result =
|
||||
files
|
||||
|> List.concat
|
||||
in
|
||||
if errors <> [] then Error errors
|
||||
else
|
||||
(* effect 검사까지는 통과했다. 통과했다고 말하지 않는다 — 파이프라인의
|
||||
나머지가 아직 없으므로 검사되지 않은 것이다. *)
|
||||
Error
|
||||
(List.map
|
||||
(fun f ->
|
||||
{
|
||||
file = f;
|
||||
line = 0;
|
||||
col = 0;
|
||||
message =
|
||||
"effect/capability 검사까지 통과. move/affinity 검사가 아직 구현되지 않았습니다";
|
||||
})
|
||||
files)
|
||||
if errors <> [] then Error errors else Ok ()
|
||||
|
||||
let run (file : string) : (unit, error list) result =
|
||||
Error [ { file; line = 0; col = 0; message = "interpreter가 아직 구현되지 않았습니다" } ]
|
||||
|
||||
+471
@@ -0,0 +1,471 @@
|
||||
(* move / affinity 검사.
|
||||
|
||||
보안 정리 (ii) — safe code에서 capability는 복제·위조되지 않는다 — 를 코드로
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닫는 단계다. 검사는 전부 함수 로컬 데이터플로우다. 전역 분석이 없다.
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||||
|
||||
affinity의 뿌리는 capability다. capability를 필드로 가진 타입은 전이적으로
|
||||
affine이고(철학 3), 이 전이가 없으면 wrapper 하나를 복사해 capability가
|
||||
사실상 복제된다.
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||||
|
||||
외부 타입은 affine임을 증명할 수 없으므로 copyable로 본다 — 모르는 것을
|
||||
위반이라고 말하지 않는다. 그래서 이 검사를 시험하려면 자원 타입을 모듈
|
||||
안에서 정의해야 한다 (samples/05). *)
|
||||
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||||
open Ast
|
||||
|
||||
type error = { pos : Token.pos; msg : string }
|
||||
|
||||
(* 값이 무엇인가: 소유한 affine 값인가, 빌린 값인가. 둘은 직교한다. *)
|
||||
type vinfo = { v_affine : bool; v_use : bool }
|
||||
|
||||
let v_copy = { v_affine = false; v_use = false }
|
||||
|
||||
type binding = {
|
||||
b_id : int;
|
||||
b_name : string;
|
||||
b_affine : bool;
|
||||
b_use : bool;
|
||||
b_mut : bool;
|
||||
b_depth : int;
|
||||
}
|
||||
|
||||
type fninfo = { f_params : param list; f_ret : Ast.ty option }
|
||||
|
||||
type state = {
|
||||
aff : (string, bool) Hashtbl.t;
|
||||
fns : (string, fninfo) Hashtbl.t;
|
||||
meths : (string, (string * fninfo) list) Hashtbl.t;
|
||||
mutable scopes : binding list list;
|
||||
moved : (int, Token.pos) Hashtbl.t;
|
||||
mutable next_id : int;
|
||||
mutable depth : int;
|
||||
(* 클로저 프레임: (프레임 깊이, 잡아온 바깥 바인딩). 중첩 클로저를 위해 스택 *)
|
||||
mutable frames : (int * binding list ref) list;
|
||||
mutable errors : error list;
|
||||
}
|
||||
|
||||
let err st pos msg = st.errors <- { pos; msg } :: st.errors
|
||||
|
||||
(* ------------------------------------------------------------------ *)
|
||||
(* affinity 유도 *)
|
||||
(* ------------------------------------------------------------------ *)
|
||||
|
||||
let builtin_containers = [ "List"; "Option"; "Result" ]
|
||||
|
||||
let rec ty_affine st (t : Ast.ty) =
|
||||
match t with
|
||||
| T_fn { affine; _ } -> affine
|
||||
| T_named { name; args; _ } ->
|
||||
let self =
|
||||
match Hashtbl.find_opt st.aff name with Some b -> b | None -> false
|
||||
in
|
||||
let arg_affine =
|
||||
List.exists
|
||||
(function TA_ty t -> ty_affine st t | TA_eff _ -> false)
|
||||
args
|
||||
in
|
||||
self || (List.mem name builtin_containers && arg_affine) || arg_affine
|
||||
|
||||
(* capability가 뿌리다. struct/enum은 필드에서 전이된다. 상호 재귀 타입을 위해
|
||||
변화가 없을 때까지 돈다. *)
|
||||
let derive_affinity st (m : modul) =
|
||||
List.iter
|
||||
(fun it ->
|
||||
match it with
|
||||
| I_capability { name; _ } -> Hashtbl.replace st.aff name true
|
||||
| I_struct { name; _ } -> Hashtbl.replace st.aff name false
|
||||
| I_enum { name; _ } -> Hashtbl.replace st.aff name false
|
||||
| _ -> ())
|
||||
m.items;
|
||||
let changed = ref true in
|
||||
while !changed do
|
||||
changed := false;
|
||||
List.iter
|
||||
(fun it ->
|
||||
let update name affine =
|
||||
if affine && Hashtbl.find_opt st.aff name <> Some true then (
|
||||
Hashtbl.replace st.aff name true;
|
||||
changed := true)
|
||||
in
|
||||
match it with
|
||||
| I_struct { name; fields; _ } ->
|
||||
update name (List.exists (fun f -> ty_affine st f.f_ty) fields)
|
||||
| I_enum { name; variants; _ } ->
|
||||
update name
|
||||
(List.exists
|
||||
(fun v -> List.exists (ty_affine st) v.v_args)
|
||||
variants)
|
||||
| _ -> ())
|
||||
m.items
|
||||
done;
|
||||
(* copyable 선언과 affine 필드는 공존할 수 없다 *)
|
||||
List.iter
|
||||
(fun it ->
|
||||
match it with
|
||||
| I_struct { copyable = true; name; fields; pos; _ } ->
|
||||
List.iter
|
||||
(fun f ->
|
||||
if ty_affine st f.f_ty then
|
||||
err st f.f_pos
|
||||
(Printf.sprintf "%s은(는) copyable로 선언되었지만 %s 필드가 affine입니다"
|
||||
name f.f_name))
|
||||
fields;
|
||||
ignore pos
|
||||
| _ -> ())
|
||||
m.items
|
||||
|
||||
(* ------------------------------------------------------------------ *)
|
||||
(* 스코프 *)
|
||||
(* ------------------------------------------------------------------ *)
|
||||
|
||||
let push st = st.scopes <- [] :: st.scopes
|
||||
let pop st = match st.scopes with _ :: r -> st.scopes <- r | [] -> ()
|
||||
|
||||
let add st name ~affine ~use ~mut_ =
|
||||
st.next_id <- st.next_id + 1;
|
||||
let b =
|
||||
{
|
||||
b_id = st.next_id;
|
||||
b_name = name;
|
||||
b_affine = affine;
|
||||
b_use = use;
|
||||
b_mut = mut_;
|
||||
b_depth = st.depth;
|
||||
}
|
||||
in
|
||||
(match st.scopes with
|
||||
| s :: r -> st.scopes <- (b :: s) :: r
|
||||
| [] -> st.scopes <- [ [ b ] ]);
|
||||
b
|
||||
|
||||
let find st name =
|
||||
let rec go = function
|
||||
| [] -> None
|
||||
| s :: r -> (
|
||||
match List.find_opt (fun b -> b.b_name = name) s with
|
||||
| Some b -> Some b
|
||||
| None -> go r)
|
||||
in
|
||||
go st.scopes
|
||||
|
||||
(* 클로저 안에서 바깥 바인딩을 건드리면 capture다. 프레임마다 기록한다. *)
|
||||
let note_capture st b =
|
||||
List.iter
|
||||
(fun (fdepth, acc) ->
|
||||
if b.b_depth < fdepth && not (List.exists (fun x -> x.b_id = b.b_id) !acc)
|
||||
then acc := b :: !acc)
|
||||
st.frames
|
||||
|
||||
(* ------------------------------------------------------------------ *)
|
||||
(* 분기 병합 — 보수적 합집합 *)
|
||||
(* ------------------------------------------------------------------ *)
|
||||
|
||||
let snapshot st = Hashtbl.copy st.moved
|
||||
|
||||
let restore st snap =
|
||||
Hashtbl.reset st.moved;
|
||||
Hashtbl.iter (fun k v -> Hashtbl.replace st.moved k v) snap
|
||||
|
||||
let merge st snaps =
|
||||
(* 한 분기에서라도 moved면 병합 지점 이후 moved *)
|
||||
Hashtbl.reset st.moved;
|
||||
List.iter
|
||||
(fun snap ->
|
||||
Hashtbl.iter
|
||||
(fun k v ->
|
||||
if not (Hashtbl.mem st.moved k) then Hashtbl.replace st.moved k v)
|
||||
snap)
|
||||
snaps
|
||||
|
||||
(* ------------------------------------------------------------------ *)
|
||||
(* 식 *)
|
||||
(* ------------------------------------------------------------------ *)
|
||||
|
||||
type ctx = Borrow | Move of string (* 어디로 옮겨가는지 — 진단에 쓴다 *)
|
||||
|
||||
let rec walk st (ctx : ctx) (e : expr) : vinfo =
|
||||
match e with
|
||||
| E_lit _ -> v_copy
|
||||
| E_ident (n, pos) -> (
|
||||
match find st n with
|
||||
| None -> v_copy
|
||||
| Some b ->
|
||||
note_capture st b;
|
||||
(match Hashtbl.find_opt st.moved b.b_id with
|
||||
| Some mp ->
|
||||
err st pos
|
||||
(Printf.sprintf "%s은(는) 이미 move되었습니다 (%d:%d에서 소비)" n
|
||||
mp.Token.line mp.Token.col)
|
||||
| None -> ());
|
||||
(match ctx with
|
||||
| Borrow -> ()
|
||||
| Move where ->
|
||||
if b.b_use then
|
||||
err st pos
|
||||
(Printf.sprintf "%s은(는) 빌린 값이라 %s 없습니다 (own으로 받아야 합니다)" n
|
||||
where)
|
||||
else if b.b_affine then Hashtbl.replace st.moved b.b_id pos);
|
||||
{ v_affine = b.b_affine; v_use = b.b_use })
|
||||
| E_list (xs, _) ->
|
||||
let infos = List.map (walk st (Move "컨테이너에 넣을 수")) xs in
|
||||
{ v_affine = List.exists (fun i -> i.v_affine) infos; v_use = false }
|
||||
| E_struct { name; fields; _ } ->
|
||||
List.iter (fun (_, e) -> ignore (walk st (Move "struct에 저장할 수") e)) fields;
|
||||
{
|
||||
v_affine =
|
||||
(match Hashtbl.find_opt st.aff name with
|
||||
| Some b -> b
|
||||
| None -> false);
|
||||
v_use = false;
|
||||
}
|
||||
| E_closure c -> (
|
||||
let r = walk_closure st c in
|
||||
(* use의 전염: 빌린 값을 capture한 클로저는 그 자체가 빌린 값이라
|
||||
소유를 가져가는 자리로 갈 수 없다. 별도의 nonescaping 개념 없이
|
||||
use 규칙 하나로 닫힌다. *)
|
||||
match ctx with
|
||||
| Move where when r.v_use ->
|
||||
err st c.cl_pos
|
||||
(Printf.sprintf "빌린 값을 capture한 클로저는 %s 없습니다 (use 값은 탈출하지 못합니다)"
|
||||
where);
|
||||
r
|
||||
| _ -> r)
|
||||
| E_if { cond; then_; else_; _ } ->
|
||||
ignore (walk st Borrow cond);
|
||||
let before = snapshot st in
|
||||
let t1 = walk_block st ctx then_ in
|
||||
let s1 = snapshot st in
|
||||
restore st before;
|
||||
let t2 = match else_ with None -> v_copy | Some e -> walk st ctx e in
|
||||
let s2 = snapshot st in
|
||||
merge st [ s1; s2 ];
|
||||
{ v_affine = t1.v_affine || t2.v_affine; v_use = t1.v_use || t2.v_use }
|
||||
| E_match { scrutinee; arms; _ } ->
|
||||
let sinfo = walk st Borrow scrutinee in
|
||||
let before = snapshot st in
|
||||
let results =
|
||||
List.map
|
||||
(fun a ->
|
||||
restore st before;
|
||||
push st;
|
||||
bind_pattern st sinfo a.arm_pat;
|
||||
let r = walk st ctx a.arm_body in
|
||||
pop st;
|
||||
(r, snapshot st))
|
||||
arms
|
||||
in
|
||||
if results <> [] then merge st (List.map snd results);
|
||||
{
|
||||
v_affine = List.exists (fun (r, _) -> r.v_affine) results;
|
||||
v_use = List.exists (fun (r, _) -> r.v_use) results;
|
||||
}
|
||||
| E_scope { name; parent; body; _ } ->
|
||||
ignore (walk st Borrow (E_ident (parent, Token.{ line = 0; col = 0 })));
|
||||
push st;
|
||||
(* 자식 TaskScope는 second-class다 — 블록 밖으로 나갈 수 없다 *)
|
||||
ignore (add st name ~affine:true ~use:true ~mut_:false);
|
||||
let r = walk_block st ctx body in
|
||||
pop st;
|
||||
r
|
||||
| E_block b ->
|
||||
push st;
|
||||
let r = walk_block st ctx b in
|
||||
pop st;
|
||||
r
|
||||
| E_call { callee; args; pos } -> walk_call st callee args pos
|
||||
| E_field { obj; _ } ->
|
||||
(* v0에 부분 move는 없다. 필드 접근은 빌림이고 결과도 빌린 값이다. *)
|
||||
let o = walk st Borrow obj in
|
||||
if o.v_affine || o.v_use then { v_affine = true; v_use = true }
|
||||
else v_copy
|
||||
| E_inst { callee; _ } -> walk st Borrow callee
|
||||
| E_try { inner; _ } -> walk st ctx inner
|
||||
| E_unary { operand; _ } -> walk st Borrow operand
|
||||
| E_binary { lhs; rhs; _ } ->
|
||||
ignore (walk st Borrow lhs);
|
||||
ignore (walk st Borrow rhs);
|
||||
v_copy
|
||||
|
||||
and bind_pattern st (info : vinfo) p =
|
||||
match p with
|
||||
| P_wild _ | P_lit _ -> ()
|
||||
| P_bind (n, _) ->
|
||||
ignore (add st n ~affine:info.v_affine ~use:info.v_use ~mut_:false)
|
||||
| P_ctor { args; _ } -> List.iter (bind_pattern st info) args
|
||||
|
||||
and walk_block st ctx (b : block) : vinfo =
|
||||
let rec go = function
|
||||
| [] -> v_copy
|
||||
| [ S_expr e ] -> walk st ctx e (* 꼬리 식은 블록의 값이다 *)
|
||||
| s :: rest ->
|
||||
walk_stmt st s;
|
||||
go rest
|
||||
in
|
||||
go b.stmts
|
||||
|
||||
and walk_stmt st = function
|
||||
| S_let { mut_; pat; value; _ } ->
|
||||
let info = walk st (Move "다른 이름에 묶을 수") value in
|
||||
let rec bind p =
|
||||
match p with
|
||||
| P_bind (n, _) ->
|
||||
ignore (add st n ~affine:info.v_affine ~use:info.v_use ~mut_)
|
||||
| P_ctor { args; _ } -> List.iter bind args
|
||||
| _ -> ()
|
||||
in
|
||||
bind pat
|
||||
| S_return { value; _ } -> (
|
||||
match value with
|
||||
| None -> ()
|
||||
| Some e -> ignore (walk st (Move "반환할 수") e))
|
||||
| S_assign { place; value; _ } ->
|
||||
ignore (walk st (Move "대입할 수") value);
|
||||
ignore (walk st Borrow place)
|
||||
| S_expr e -> ignore (walk st Borrow e)
|
||||
|
||||
(* 클로저: 무엇을 잡아왔는지가 클로저 자신의 성질을 정한다 (전이 규칙) *)
|
||||
and walk_closure st (c : closure) : vinfo =
|
||||
st.depth <- st.depth + 1;
|
||||
let acc = ref [] in
|
||||
st.frames <- (st.depth, acc) :: st.frames;
|
||||
push st;
|
||||
List.iter
|
||||
(fun (n, ann) ->
|
||||
let affine = match ann with Some t -> ty_affine st t | None -> false in
|
||||
ignore (add st n ~affine ~use:false ~mut_:false))
|
||||
c.cl_params;
|
||||
ignore (walk_block st (Move "반환할 수") c.cl_body);
|
||||
pop st;
|
||||
st.frames <- List.tl st.frames;
|
||||
st.depth <- st.depth - 1;
|
||||
let captured = !acc in
|
||||
let affine = ref false and use_ = ref false in
|
||||
List.iter
|
||||
(fun b ->
|
||||
if b.b_mut then
|
||||
err st c.cl_pos
|
||||
(Printf.sprintf
|
||||
"클로저는 mut 바인딩 %s을(를) capture할 수 없습니다 (v0에 참조가 없으므로 별칭도 복사도 만들지 \
|
||||
않는다)"
|
||||
b.b_name);
|
||||
if b.b_use then use_ := true;
|
||||
if b.b_affine && not b.b_use then (
|
||||
(* by-move capture: 바깥에서는 여기서 소비된다 *)
|
||||
affine := true;
|
||||
if not (Hashtbl.mem st.moved b.b_id) then
|
||||
Hashtbl.replace st.moved b.b_id c.cl_pos))
|
||||
captured;
|
||||
{ v_affine = !affine; v_use = !use_ }
|
||||
|
||||
and walk_call st callee args pos =
|
||||
let info = callee_info st callee in
|
||||
ignore (walk st Borrow callee);
|
||||
let params = match info with Some f -> f.f_params | None -> [] in
|
||||
List.iteri
|
||||
(fun i a ->
|
||||
let p = List.nth_opt params i in
|
||||
let own = match p with Some p -> p.p_own | None -> false in
|
||||
let pty = Option.map (fun p -> p.p_ty) p in
|
||||
let ctx = if own then Move "다른 함수에 넘길 수" else Borrow in
|
||||
let got = walk st ctx a in
|
||||
(* callable affinity: affine 클로저를 fn 자리에 넘길 수 없다 *)
|
||||
match pty with
|
||||
| Some (T_fn { affine = false; _ }) when got.v_affine && not got.v_use ->
|
||||
err st pos
|
||||
"affine 값을 capture한 클로저는 fn 자리에 넘길 수 없습니다 (affine fn이어야 합니다)"
|
||||
| _ -> ())
|
||||
args;
|
||||
match info with
|
||||
| Some { f_ret = Some t; _ } -> { v_affine = ty_affine st t; v_use = false }
|
||||
| _ -> v_copy
|
||||
|
||||
and callee_info st callee =
|
||||
match callee with
|
||||
| E_ident (n, _) when find st n = None -> Hashtbl.find_opt st.fns n
|
||||
| E_inst { callee = E_ident (n, _); _ } when find st n = None ->
|
||||
Hashtbl.find_opt st.fns n
|
||||
| E_field { obj = E_ident (o, _); name; _ } -> (
|
||||
match find st o with
|
||||
| Some _ -> (
|
||||
(* 값의 메서드: 타입을 모르면 넘어간다. capability 메서드는 아래에서 *)
|
||||
match
|
||||
Hashtbl.fold
|
||||
(fun _ methods acc ->
|
||||
match acc with
|
||||
| Some _ -> acc
|
||||
| None -> List.assoc_opt name methods)
|
||||
st.meths None
|
||||
with
|
||||
| Some f -> Some f
|
||||
| None -> None)
|
||||
| None -> None)
|
||||
| _ -> None
|
||||
|
||||
(* ------------------------------------------------------------------ *)
|
||||
(* 선언 *)
|
||||
(* ------------------------------------------------------------------ *)
|
||||
|
||||
let check_fn st (d : fn_decl) =
|
||||
match d.fn_body with
|
||||
| None -> ()
|
||||
| Some body ->
|
||||
st.scopes <- [];
|
||||
Hashtbl.reset st.moved;
|
||||
st.depth <- 0;
|
||||
st.frames <- [];
|
||||
push st;
|
||||
List.iter
|
||||
(fun p ->
|
||||
let affine = ty_affine st p.p_ty in
|
||||
(* 무표기 = 빌림. own만이 소유 이전이다. *)
|
||||
let use_ = affine && not p.p_own in
|
||||
ignore (add st p.p_name ~affine ~use:use_ ~mut_:p.p_mut))
|
||||
d.fn_params;
|
||||
let r = walk_block st (Move "반환할 수") body in
|
||||
(match d.fn_ret with
|
||||
| Some (T_fn { affine = false; _ }) when r.v_affine && not r.v_use ->
|
||||
err st d.fn_pos
|
||||
(Printf.sprintf
|
||||
"%s이(가) affine 값을 capture한 클로저를 fn 타입으로 반환합니다 (affine fn이어야 합니다)"
|
||||
d.fn_name)
|
||||
| _ -> ());
|
||||
pop st
|
||||
|
||||
let check (m : modul) : error list =
|
||||
let st =
|
||||
{
|
||||
aff = Hashtbl.create 16;
|
||||
fns = Hashtbl.create 16;
|
||||
meths = Hashtbl.create 16;
|
||||
scopes = [];
|
||||
moved = Hashtbl.create 16;
|
||||
next_id = 0;
|
||||
depth = 0;
|
||||
frames = [];
|
||||
errors = [];
|
||||
}
|
||||
in
|
||||
derive_affinity st m;
|
||||
List.iter
|
||||
(fun it ->
|
||||
match it with
|
||||
| I_fn { decl; _ } ->
|
||||
Hashtbl.replace st.fns decl.fn_name
|
||||
{ f_params = decl.fn_params; f_ret = decl.fn_ret }
|
||||
| I_capability { name; methods; _ } ->
|
||||
Hashtbl.replace st.meths name
|
||||
(List.map
|
||||
(fun d ->
|
||||
(d.fn_name, { f_params = d.fn_params; f_ret = d.fn_ret }))
|
||||
methods)
|
||||
| _ -> ())
|
||||
m.items;
|
||||
List.iter
|
||||
(fun it -> match it with I_fn { decl; _ } -> check_fn st decl | _ -> ())
|
||||
m.items;
|
||||
List.sort
|
||||
(fun a b ->
|
||||
compare
|
||||
(a.pos.Token.line, a.pos.Token.col)
|
||||
(b.pos.Token.line, b.pos.Token.col))
|
||||
(List.rev st.errors)
|
||||
+79
-40
@@ -1,26 +1,38 @@
|
||||
// 05. 컴파일 에러가 나야 하는 코드
|
||||
// 05. move / affinity 검사기가 거부해야 하는 코드
|
||||
//
|
||||
// 각 함수는 주석에 적힌 진단 하나를 정확히 내야 한다.
|
||||
// 체커가 생기면 그대로 테스트 케이스가 된다.
|
||||
// 09, 10과 같은 이유로 외부 타입이 하나도 없다. affinity의 뿌리는 capability라
|
||||
// 자원 타입을 이 파일에서 정의해야 검사기가 affine임을 알 수 있다.
|
||||
// 외부 타입은 affine임을 증명할 수 없으므로 copyable로 취급된다.
|
||||
|
||||
// close는 파일을 소비한다: own 유표기
|
||||
pub capability File {
|
||||
fn size() -> Int
|
||||
}
|
||||
|
||||
pub capability Gateway {
|
||||
fn refund(id: Int) effects {Gateway.refund}
|
||||
}
|
||||
|
||||
pub capability Registry {
|
||||
fn add(h: fn()) effects {Registry.add}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 파일을 소비하는 함수: own 유표기
|
||||
pub fn close(own f: File) effects {File.close}
|
||||
|
||||
// [E-move-after-move] affine 값의 이중 소비
|
||||
pub fn double_close(own f: File) effects {File.close} {
|
||||
// 빌리기만 하는 함수: 무표기
|
||||
pub fn size_of(f: File) -> Int {
|
||||
f.size()
|
||||
}
|
||||
|
||||
// --- 통과해야 하는 것 ---
|
||||
|
||||
pub fn use_then_close(own f: File) effects {File.close} -> Int {
|
||||
let n = size_of(f)
|
||||
close(f)
|
||||
close(f) // ERROR: f는 이미 move됨 (앞줄에서 소비)
|
||||
n
|
||||
}
|
||||
|
||||
// [E-move-join] 분기 병합은 보수적 합집합
|
||||
pub fn conditional_close(own f: File, c: Bool) effects {File.close} {
|
||||
if c {
|
||||
close(f)
|
||||
}
|
||||
close(f) // ERROR: f는 이 분기에서 move됨 (조건부 소비)
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 정당한 형태 — 양쪽 분기에서 소비하면 통과해야 한다.
|
||||
// 양쪽 분기에서 소비하면 통과한다
|
||||
pub fn both_branches_close(own f: File, c: Bool) effects {File.close} {
|
||||
if c {
|
||||
close(f)
|
||||
@@ -29,48 +41,75 @@ pub fn both_branches_close(own f: File, c: Bool) effects {File.close} {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 빌린 값을 다른 빌림 자리로 넘기는 것은 복제가 아니다
|
||||
pub fn borrow_twice(f: File) -> Int {
|
||||
size_of(f) + size_of(f)
|
||||
}
|
||||
|
||||
// affine 값을 capture한 클로저는 affine fn이다
|
||||
pub fn deferred_close(own f: File) -> affine fn() effects {File.close} {
|
||||
fn() { close(f) }
|
||||
}
|
||||
|
||||
// --- 여기서부터 전부 오류다 ---
|
||||
|
||||
// [E-move-after-move] affine 값의 이중 소비
|
||||
pub fn double_close(own f: File) effects {File.close} {
|
||||
close(f)
|
||||
close(f)
|
||||
}
|
||||
|
||||
// [E-move-join] 분기 병합은 보수적 합집합
|
||||
pub fn conditional_close(own f: File, c: Bool) effects {File.close} {
|
||||
if c {
|
||||
close(f)
|
||||
}
|
||||
close(f)
|
||||
}
|
||||
|
||||
// [E-use-escape] 빌린 값의 반환
|
||||
pub fn leak_capability(pay: PaymentGateway) -> PaymentGateway {
|
||||
pay // ERROR: 빌린 값은 반환할 수 없음 (own이 아니다)
|
||||
pub fn leak_capability(pay: Gateway) -> Gateway {
|
||||
pay
|
||||
}
|
||||
|
||||
// [E-use-escape] 빌린 값의 저장
|
||||
pub struct Holder {
|
||||
pay: PaymentGateway,
|
||||
pay: Gateway,
|
||||
}
|
||||
|
||||
pub fn store_capability(pay: PaymentGateway) -> Holder {
|
||||
Holder { pay: pay } // ERROR: 빌린 값은 struct에 저장할 수 없음
|
||||
pub fn store_capability(pay: Gateway) -> Holder {
|
||||
Holder { pay: pay }
|
||||
}
|
||||
|
||||
// [E-use-escape] 빌린 값을 capture한 클로저를 own 자리에 전달
|
||||
pub fn register(own handler: fn()) effects {Registry.add}
|
||||
// [E-use-escape] 빌린 값을 다른 함수에 소유로 넘긴다
|
||||
pub fn give_away(f: File) effects {File.close} {
|
||||
close(f)
|
||||
}
|
||||
|
||||
pub fn escape_via_closure(pay: PaymentGateway) effects {Registry.add} {
|
||||
register(fn() { pay.refund(OrderId(1)) })
|
||||
// ERROR: pay를 capture한 클로저는 빌린 값이며 own 자리에 전달할 수 없음
|
||||
// [E-use-escape] 빌린 값을 capture한 클로저를 own 자리에 넘긴다
|
||||
pub fn register(own h: fn() effects {Gateway.refund}) effects {Registry.add}
|
||||
|
||||
pub fn escape_via_closure(pay: Gateway) effects {Registry.add} {
|
||||
register(fn() { pay.refund(1) })
|
||||
}
|
||||
|
||||
// [E-affinity-transitive] affine 필드를 가진 타입을 copyable로 선언
|
||||
pub copyable struct Box {
|
||||
f: File, // ERROR: affine 필드(File)와 copyable 선언은 공존할 수 없음
|
||||
f: File,
|
||||
}
|
||||
|
||||
// [E-callable-affinity] affine 값을 capture한 클로저를 fn 위치에 대입
|
||||
// [E-callable-affinity] affine 값을 capture한 클로저를 fn 위치에 반환
|
||||
pub fn misuse_affine_closure(own f: File) -> fn() effects {File.close} {
|
||||
fn() { close(f) }
|
||||
// ERROR: f를 capture했으므로 타입은 affine fn()이며 fn() 위치에 대입할 수 없음
|
||||
}
|
||||
|
||||
// [E-spawn-capture] spawn 클로저의 mutable capture
|
||||
pub fn spawn_mutable(sc: TaskScope, mut counter: Int) effects {TaskScope.spawn} {
|
||||
scope s = sc {
|
||||
sc.spawn(fn() { counter = counter + 1 })
|
||||
// ERROR: spawn 클로저는 mutable 참조를 capture할 수 없음
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// [E-effect-undeclared] 선언되지 않은 effect
|
||||
pub fn silent_write(log: Logger) {
|
||||
log.write("hi") // ERROR: effect Logger.write가 시그니처에 선언되지 않음
|
||||
// [E-closure-mut-capture] 클로저는 mut 바인딩을 capture할 수 없다
|
||||
pub fn capture_mut(own f: File, pay: Gateway)
|
||||
effects {File.close, Registry.add, Gateway.refund} {
|
||||
let mut counter = 0
|
||||
register(fn() {
|
||||
counter = counter + 1
|
||||
pay.refund(counter)
|
||||
})
|
||||
close(f)
|
||||
}
|
||||
|
||||
+10
-7
@@ -12,7 +12,7 @@
|
||||
| 02_higher_order_effects | effect 변수, 구문 수준 제한, 명시적 인스턴스화 |
|
||||
| 03_scope_concurrency | TaskScope, 이름 있는 scope, 중첩 시 수명 표현 |
|
||||
| 04_enum_match_interface | enum 정의 본문이 interface surface에 들어가는 경로 |
|
||||
| 05_move_errors | **에러가 나야 하는** 코드 — 진단 하나씩 |
|
||||
| 05_move_errors | **move/affinity 검사기가** 거부해야 하는 코드 (자원을 직접 정의) |
|
||||
| 06_affine_closure | callable affinity (fn vs affine fn), own과의 직교성 |
|
||||
| 07_module_interface | interface artifact가 담아야 할 것 전부 |
|
||||
| 08_syntax_errors | **파서가** 거부해야 하는 코드 |
|
||||
@@ -21,13 +21,16 @@
|
||||
|
||||
05, 08, 09, 10은 통과하면 안 되는 파일이다. 각 함수 주석의 `[E-...]` 태그가
|
||||
기대 진단이며, 넷의 목적이 다르다 — **08은 파서가, 09는 타입 검사기가,
|
||||
10은 effect 검사기가, 05는 아직 없는 move/affinity 검사가** 거부해야 한다.
|
||||
단계별로 파일을 나눈 이유는 앞 단계가 첫 오류에서 멈추면 뒤 단계 케이스에
|
||||
영영 도달하지 못하기 때문이다.
|
||||
10은 effect 검사기가, 05는 move/affinity 검사가** 거부해야 한다. 단계별로
|
||||
파일을 나눈 이유는 앞 단계가 첫 오류에서 멈추면 뒤 단계 케이스에 영영
|
||||
도달하지 못하기 때문이다.
|
||||
|
||||
09와 10에는 외부 타입이 하나도 없다. 전부 모듈 안에서 정의되므로 검사기가
|
||||
TUnknown으로 빠져나갈 구석이 없다 — 검사기에 이빨이 있는지 보는 파일이다.
|
||||
10은 capability를 직접 정의해야 메서드의 effect가 알려지므로 특히 그렇다.
|
||||
05, 09, 10에는 외부 타입이 하나도 없다. 전부 모듈 안에서 정의되므로 검사기가
|
||||
빠져나갈 구석이 없다 — 검사기에 이빨이 있는지 보는 파일들이다. 10은
|
||||
capability를 직접 정의해야 메서드의 effect가 알려지고, 05는 affinity의 뿌리가
|
||||
capability라 자원 타입을 정의해야 affine임이 유도된다.
|
||||
|
||||
01~04, 06, 07은 `cool check`를 통과한다 (exit 0).
|
||||
|
||||
파서는 첫 오류에서 멈춘다(오류 복구 미구현). 타입 검사기는 오류를 전부 모은다.
|
||||
|
||||
|
||||
+132
-3
@@ -580,7 +580,8 @@ let () =
|
||||
Sys.readdir dir |> Array.to_list
|
||||
|> List.filter (fun f -> Filename.check_suffix f ".cool")
|
||||
|> List.filter (fun f ->
|
||||
f <> "08_syntax_errors.cool"
|
||||
f <> "05_move_errors.cool"
|
||||
&& f <> "08_syntax_errors.cool"
|
||||
&& f <> "09_type_errors.cool"
|
||||
&& f <> "10_effect_errors.cool")
|
||||
|> List.sort compare
|
||||
@@ -599,9 +600,12 @@ let () =
|
||||
| Ok () -> check "09는 타입 오류를 내야 한다" false
|
||||
| Error errors ->
|
||||
check "09의 오류를 전부 모은다 (첫 오류에서 멈추지 않는다)" (List.length errors >= 18));
|
||||
match Driver.typecheck (Filename.concat dir "10_effect_errors.cool") with
|
||||
(match Driver.typecheck (Filename.concat dir "10_effect_errors.cool") with
|
||||
| Ok () -> check "10은 effect 오류를 내야 한다" false
|
||||
| Error errors -> check "10의 effect 오류" (List.length errors >= 6)
|
||||
| Error errors -> check "10의 effect 오류" (List.length errors >= 6));
|
||||
match Driver.typecheck (Filename.concat dir "05_move_errors.cool") with
|
||||
| Ok () -> check "05는 move 오류를 내야 한다" false
|
||||
| Error errors -> check "05의 move 오류" (List.length errors >= 9)
|
||||
|
||||
(* ================================================================== *)
|
||||
(* effect / capability 검사 *)
|
||||
@@ -688,3 +692,128 @@ let () =
|
||||
(type_has
|
||||
(cap ^ "fn f() effects {Db.read} -> Int {\n Db.read(1)\n}")
|
||||
"값을 통해서만")
|
||||
|
||||
(* ================================================================== *)
|
||||
(* move / affinity 검사 *)
|
||||
(* ================================================================== *)
|
||||
|
||||
let move_errs src =
|
||||
List.map (fun (e : Move.error) -> e.msg) (Move.check (parse_ok src))
|
||||
|
||||
let move_ok src = move_errs src = []
|
||||
|
||||
let move_has src frag =
|
||||
List.exists
|
||||
(fun m ->
|
||||
let n = String.length frag in
|
||||
let rec go i =
|
||||
i + n <= String.length m && (String.sub m i n = frag || go (i + 1))
|
||||
in
|
||||
go 0)
|
||||
(move_errs src)
|
||||
|
||||
let res =
|
||||
"capability F {\n\
|
||||
\ fn size() -> Int\n\
|
||||
}\n\
|
||||
fn drop(own f: F)\n\
|
||||
fn peek(f: F) -> Int\n"
|
||||
|
||||
(* --- 이중 소비와 분기 병합 --- *)
|
||||
|
||||
let () =
|
||||
check "빌리기만 하면 여러 번 써도 된다"
|
||||
(move_ok (res ^ "fn f(x: F) -> Int {\n peek(x) + peek(x)\n}"));
|
||||
check "이중 소비는 오류"
|
||||
(move_has (res ^ "fn f(own x: F) {\n drop(x)\n drop(x)\n}") "이미 move");
|
||||
check "양쪽 분기에서 소비하면 통과"
|
||||
(move_ok
|
||||
(res
|
||||
^ "fn f(own x: F, c: Bool) {\n\
|
||||
\ if c {\n\
|
||||
\ drop(x)\n\
|
||||
\ } else {\n\
|
||||
\ drop(x)\n\
|
||||
\ }\n\
|
||||
}"));
|
||||
check "한 분기에서만 소비해도 병합 이후는 moved (보수적 합집합)"
|
||||
(move_has
|
||||
(res
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||||
^ "fn f(own x: F, c: Bool) {\n if c {\n drop(x)\n }\n drop(x)\n}")
|
||||
"이미 move");
|
||||
check "소비한 자리를 진단에 담는다"
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||||
(move_has (res ^ "fn f(own x: F) {\n drop(x)\n drop(x)\n}") "에서 소비")
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||||
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||||
(* --- 빌린 값은 탈출하지 못한다 --- *)
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||||
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||||
let () =
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||||
check "빌린 값의 반환" (move_has (res ^ "fn f(x: F) -> F {\n x\n}") "반환할 수 없습니다");
|
||||
check "빌린 값을 소유 자리로" (move_has (res ^ "fn f(x: F) {\n drop(x)\n}") "빌린 값이라");
|
||||
check "own으로 받으면 넘길 수 있다" (move_ok (res ^ "fn f(own x: F) {\n drop(x)\n}"));
|
||||
check "빌린 값의 struct 저장"
|
||||
(move_has
|
||||
(res ^ "struct H {\n f: F,\n}\nfn g(x: F) -> H {\n H { f: x }\n}")
|
||||
"struct에 저장할 수 없습니다")
|
||||
|
||||
(* --- use의 전염 --- *)
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||||
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||||
let () =
|
||||
check "빌린 값을 capture한 클로저는 빌린 값이다"
|
||||
(move_has
|
||||
(res ^ "fn sink(own h: fn())\nfn f(x: F) {\n sink(fn() { peek(x) })\n}")
|
||||
"use 값은 탈출하지 못합니다");
|
||||
check "빌려 쓰는 자리로는 넘길 수 있다"
|
||||
(move_ok
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||||
(res ^ "fn borrow(h: fn())\nfn f(x: F) {\n borrow(fn() { peek(x) })\n}"))
|
||||
|
||||
(* --- callable affinity --- *)
|
||||
|
||||
let () =
|
||||
check "affine 값을 capture하면 affine fn"
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||||
(move_ok (res ^ "fn f(own x: F) -> affine fn() {\n fn() { drop(x) }\n}"));
|
||||
check "affine 클로저를 fn 자리에 반환하면 오류"
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||||
(move_has
|
||||
(res ^ "fn f(own x: F) -> fn() {\n fn() { drop(x) }\n}")
|
||||
"affine fn이어야 합니다");
|
||||
check "by-move capture는 바깥에서 소비다"
|
||||
(move_has
|
||||
(res
|
||||
^ "fn f(own x: F) -> affine fn() {\n\
|
||||
\ let g = fn() { drop(x) }\n\
|
||||
\ drop(x)\n\
|
||||
\ g\n\
|
||||
}")
|
||||
"이미 move")
|
||||
|
||||
(* --- affinity 전이 --- *)
|
||||
|
||||
let () =
|
||||
check "capability를 필드로 가지면 전이적으로 affine"
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||||
(move_has
|
||||
(res ^ "struct B {\n f: F,\n}\nfn g(b: B) -> B {\n b\n}")
|
||||
"반환할 수 없습니다");
|
||||
check "copyable 선언과 affine 필드는 공존할 수 없다"
|
||||
(move_has (res ^ "copyable struct B {\n f: F,\n}") "copyable로 선언되었지만");
|
||||
check "affine이 없으면 copyable"
|
||||
(move_ok "copyable struct B {\n n: Int,\n}\nfn g(b: B) -> B {\n b\n}");
|
||||
check "컨테이너를 통해서도 전이된다"
|
||||
(move_has (res ^ "fn g(x: List[F]) -> List[F] {\n x\n}") "반환할 수 없습니다")
|
||||
|
||||
(* --- 클로저의 mut capture 금지 --- *)
|
||||
|
||||
let () =
|
||||
check "클로저는 mut 바인딩을 capture할 수 없다"
|
||||
(move_has
|
||||
"fn sink(h: fn())\n\
|
||||
fn f() {\n\
|
||||
\ let mut n = 0\n\
|
||||
\ sink(fn() { n = n + 1 })\n\
|
||||
}"
|
||||
"mut 바인딩");
|
||||
check "불변 바인딩은 capture해도 된다"
|
||||
(move_ok "fn sink(h: fn())\nfn f() {\n let n = 0\n sink(fn() { n })\n}")
|
||||
|
||||
(* --- 외부 타입은 affine임을 증명할 수 없다 --- *)
|
||||
|
||||
let () =
|
||||
check "모르는 타입은 copyable로 본다" (move_ok "fn f(x: Widget) -> Widget {\n x\n}")
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||||
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