own: 함수 타입과 클로저 파라미터의 소유권 — 구멍이 숨기던 버그가 나왔다

D5를 고친다. 함수 타입에 own을 적을 수 없어 "소유권을 가져가는 클로저"를
표현할 수 없었고, move 검사기가 클로저 파라미터를 무조건 소유로 봐서 고차
경계에서 소유권 검사가 뚫려 있었다.

클로저 파라미터의 소유권은 리터럴이 스스로 적는다. 타입은 기대 타입에서
읽어오지만 소유권은 읽어오지 않는다 — move 검사는 타입 검사와 별도 순회라
타입을 모르고, 소유권은 타입보다 결과가 크기 때문이다.
unify는 정확히 일치를 요구한다. 방향을 다루려면 부분 타입이 필요하고 없다.

그리고 구멍이 자기가 숨긴 버그를 덮고 있었다. std/list.cool의 fold가
f: fn(acc, a) -> acc 로 적혀 있었는데 틀렸다 — 누적자는 매 단계 소비되고
새것으로 바뀌므로 own이다. 빌림으로 적혀 있어 affine 값을 fold로 실어나를
수 없었는데, 클로저 파라미터를 소유로 봤으니 아무 오류도 안 났다.
고치니 samples/app이 즉시 깨졌고, own을 붙여 고쳤다.

남은 한계를 기록했다: move 검사는 타입이 없어 제네릭을 통과해 affinity를
보지 못한다. 양쪽 다 표기가 없으면 통과한다. 근본 해법은 두 순회를 합치는
것이고 v0에서는 하지 않는다.

대가도 기록했다: own이 흔해진다. fold가 항상 요구하므로 copyable 누적자에도
붙는다. 표기의 신호가 약해지는지 지켜본다.

문법 먼저 고치고 대조 장치가 파서를 지적하게 했다. 지금은 문장 500개,
파일 29개 모두 갈림 0건.

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+9 -2
View File
@@ -170,8 +170,11 @@ eff_name = ident , "." , ident ;
type = fn_type | named_type ;
fn_type = [ "affine" ] , "fn" , "(" , [ type_list ] , ")" ,
(* own . "
* " , *)
fn_type = [ "affine" ] , "fn" , "(" , [ list<fn_param_ty> ] , ")" ,
[ eff_param ] , [ "->" , type ] ;
fn_param_ty = [ "own" ] , type ;
(* : Shapes.Shape.
* *)
@@ -277,7 +280,11 @@ list_lit = "[" , [ args ] , "]" ;
closure = "fn" , "(" , [ cl_params ] , ")" ,
[ eff_param ] , [ "->" , type ] , block ;
cl_params = list<cl_param> ;
cl_param = ident , [ ":" , type ] ;
(* .
* move
* , .
* ( ) *)
cl_param = [ "own" ] , ident , [ ":" , type ] ;
(* . .
* error *)
+43
View File
@@ -120,6 +120,49 @@ Mini Shell(파이프라인을 따라 FD를 나름)과 DB Pool(lease를 fold로
→ 그 둘을 쓰기 전에 결정해야 한다.
### D5 후속 — 고침, 그리고 std의 실수 하나가 딸려 나왔다
`own`을 함수 타입과 클로저 파라미터에 넣었다:
```cool
fn(own Handle) -> Handle // 타입에 적을 수 있다
List.fold(xs, h, fn(own acc, n) {...}) // 리터럴에도 적는다
```
클로저 파라미터의 소유권은 **리터럴이 스스로 적는다.** 타입은 기대 타입에서
읽어오지만 소유권은 읽어오지 않는다 — move 검사는 타입 검사와 별도 순회라
타입을 모르고, 소유권은 타입보다 결과가 크기 때문이다.
`unify`가 정확히 일치를 요구한다. 빌리는 클로저를 소유 자리에 넘기는 것은
안전하지만 그 반대는 아니고, 방향을 다루려면 부분 타입이 필요한데 없다.
**딸려 나온 것**: `std/list.cool``fold`가 틀려 있었다.
```cool
f: fn(acc, a) -> acc // 전 — 빌림
f: fn(own acc, a) -> acc // 후 — 누적자는 매 단계 소비되고 새것으로 바뀐다
```
빌림으로 적혀 있어서 **affine 값을 fold로 실어나를 수 없었다.** 그런데 그
사실이 드러나지 않았던 이유가 바로 이 구멍이었다 — 클로저 파라미터를 무조건
소유로 봤으니 아무 오류도 안 났다. **구멍이 자기가 숨긴 버그를 덮고 있었다.**
#### 남은 한계 — 제네릭을 통과해 보지 못한다
move 검사는 타입이 없어 `fold``acc`가 호출 지점에서 무엇으로 묶이는지
모른다. 그래서 클로저 파라미터에 표기가 없고 기대 타입이 제네릭 변수면
affinity를 판정하지 못한다. 지금은 소유권 표기 불일치로 잡히지만, 표기가
양쪽 다 없으면 통과한다.
근본 해법은 move 검사가 타입을 보는 것이고, 그건 두 순회를 합치는 일이다.
v0에서는 하지 않는다.
#### 대가 하나 — own이 흔해진다
`own`은 흔하지 않은 쪽에 붙는 표기인데, `fold`가 항상 요구하면 흔해진다.
`Config` 같은 copyable 누적자에도 `own`을 적게 된다. 정확히 일치를 요구한
결과이고, 부분 타입을 넣으면 사라진다. **표기의 신호가 약해지는지 지켜본다.**
### D6. 문자에 접근할 방법이 없다 — 열림
`String``split`, `trim`, `starts_with`, `contains`뿐이다. 인덱싱도
+16 -6
View File
@@ -21,7 +21,8 @@ type ty =
}
| T_fn of {
affine : bool;
params : ty list;
(* 파라미터마다 소유권 표시. 무표기는 빌림 *)
params : fn_param_ty list;
eff : eff_atom option;
ret : ty option;
pos : pos;
@@ -29,6 +30,7 @@ type ty =
(* 제네릭 인자는 타입 또는 effect다. 맨 이름은 둘 다일 수 있으므로
파서는 타입으로 읽고 이름 해소가 판정한다. *)
and fn_param_ty = { pt_own : bool; pt_ty : ty }
and targ = TA_ty of ty | TA_eff of eff_atom
type pattern =
@@ -79,13 +81,16 @@ type expr =
| E_binary of { op : binop; lhs : expr; rhs : expr; pos : pos }
and closure = {
cl_params : (string * ty option) list;
(* (own, 이름, 타입). 타입은 기대 타입에서 읽어오지만 소유권은 리터럴이
스스로 적는다 — move 검사가 타입을 모르기 때문이다 *)
cl_params : cl_param list;
cl_eff : eff_atom option;
cl_ret : ty option;
cl_body : block;
cl_pos : pos;
}
and cl_param = { cp_own : bool; cp_name : string; cp_ty : ty option }
and arm = { arm_pat : pattern; arm_body : expr; arm_pos : pos }
and block = { stmts : stmt list; block_pos : pos }
@@ -194,7 +199,11 @@ let rec buf_ty b = function
Buffer.add_char b ')')
| T_fn { affine; params; eff; ret; _ } ->
Buffer.add_string b (if affine then "(affine-fn (" else "(fn (");
buf_list b (buf_ty b) " " params;
buf_list b
(fun (p : fn_param_ty) ->
if p.pt_own then Buffer.add_string b "own ";
buf_ty b p.pt_ty)
" " params;
Buffer.add_char b ')';
(match eff with
| None -> ()
@@ -274,9 +283,10 @@ let rec buf_expr b = function
| E_closure c ->
Buffer.add_string b "(closure (";
buf_list b
(fun (n, t) ->
Buffer.add_string b n;
match t with
(fun (p : cl_param) ->
if p.cp_own then Buffer.add_string b "own ";
Buffer.add_string b p.cp_name;
match p.cp_ty with
| None -> ()
| Some t ->
Buffer.add_char b ':';
+5 -1
View File
@@ -108,7 +108,11 @@ let rec q_ty alias defined gen (t : ty) : ty =
T_fn
{
affine;
params = List.map (q_ty alias defined gen) params;
params =
List.map
(fun (p : fn_param_ty) ->
{ p with pt_ty = q_ty alias defined gen p.pt_ty })
params;
eff;
ret = Option.map (q_ty alias defined gen) ret;
pos;
+2 -2
View File
@@ -194,12 +194,12 @@ let rec lower c (e : Ast.expr) : t =
I_make (name, List.map (fun (n, e) -> (n, lower c e)) fields)
| Ast.E_closure cl ->
lpush c;
List.iter (fun (n, _) -> lbind c n) cl.cl_params;
List.iter (fun (p : Ast.cl_param) -> lbind c p.cp_name) cl.cl_params;
let body = lower_block c cl.cl_body in
lpop c;
I_closure
{
c_params = List.map fst cl.cl_params;
c_params = List.map (fun (p : Ast.cl_param) -> p.cp_name) cl.cl_params;
c_body = body;
c_pos = cl.cl_pos;
}
+26 -4
View File
@@ -41,6 +41,10 @@ type state = {
mutable depth : int;
(* 클로저 프레임: (프레임 깊이, 잡아온 바깥 바인딩). 중첩 클로저를 위해 스택 *)
mutable frames : (int * binding list ref) list;
(* 클로저 인자를 걸을 때 기대 파라미터 타입. move 검사는 타입 검사와 별도
순회라 타입을 모르는데, 클로저 파라미터의 affinity를 알아야 빌림 여부를
판정할 수 있다. 호출 대상의 시그니처에서 읽어와 여기 잠깐 둔다. *)
mutable cl_expect : fn_param_ty list option;
mutable errors : error list;
}
@@ -334,10 +338,24 @@ and walk_closure st (c : closure) : vinfo =
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))
let expect = st.cl_expect in
st.cl_expect <- None;
List.iteri
(fun i (p : cl_param) ->
let affine =
match p.cp_ty with
| Some t -> ty_affine st t
| None -> (
(* 표기가 없으면 호출 대상의 시그니처에서 읽어온다 *)
match Option.bind expect (fun ps -> List.nth_opt ps i) with
| Some pt -> ty_affine st pt.pt_ty
| None -> false)
in
(* 함수 파라미터와 같은 규칙 — 무표기는 빌림이다. 전에는 클로저
파라미터를 무조건 소유로 봤고, 그래서 고차 경계에서 소유권 검사가
뚫렸다 (dogfoods/FINDINGS D5). *)
let use_ = affine && not p.cp_own in
ignore (add st p.cp_name ~affine ~use:use_ ~mut_:false))
c.cl_params;
ignore (walk_block st (Move "반환할 수") c.cl_body);
pop st;
@@ -372,6 +390,9 @@ and walk_call st callee args pos =
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
(match (a, pty) with
| E_closure _, Some (T_fn { params; _ }) -> st.cl_expect <- Some params
| _ -> st.cl_expect <- None);
let got = walk st ctx a in
(* callable affinity: affine 클로저를 fn 자리에 넘길 수 없다 *)
match pty with
@@ -448,6 +469,7 @@ let check ?(imports : item list = []) (m : modul) : error list =
next_id = 0;
depth = 0;
frames = [];
cl_expect = None;
errors = [];
}
in
+7 -4
View File
@@ -145,7 +145,8 @@ and parse_fn_ty st affine p =
if kind st = Token.RParen then []
else
let rec loop acc =
let t = parse_ty st in
let own = accept st Token.Kw_own in
let t = { pt_own = own; pt_ty = parse_ty st } in
if accept st Token.Comma then
if kind st = Token.RParen then List.rev (t :: acc) else loop (t :: acc)
else List.rev (t :: acc)
@@ -449,12 +450,14 @@ and parse_closure st =
if kind st = Token.RParen then []
else
let rec loop acc =
let own = accept st Token.Kw_own in
let n = ident st "파라미터 이름" in
let t = if accept st Token.Colon then Some (parse_ty st) else None in
let cp = { cp_own = own; cp_name = n; cp_ty = t } in
if accept st Token.Comma then
if kind st = Token.RParen then List.rev ((n, t) :: acc)
else loop ((n, t) :: acc)
else List.rev ((n, t) :: acc)
if kind st = Token.RParen then List.rev (cp :: acc)
else loop (cp :: acc)
else List.rev (cp :: acc)
in
loop []
in
+4 -4
View File
@@ -104,7 +104,7 @@ let rec resolve_ty st = function
then external_ref st name pos;
List.iter (resolve_targ st pos) args
| T_fn { params; eff; ret; pos; _ } ->
List.iter (resolve_ty st) params;
List.iter (fun (p : fn_param_ty) -> resolve_ty st p.pt_ty) params;
(match eff with None -> () | Some a -> resolve_eff_atom st (a, pos));
Option.iter (resolve_ty st) ret
@@ -170,9 +170,9 @@ let rec resolve_expr st = function
| E_closure c ->
push st;
List.iter
(fun (n, t) ->
Option.iter (resolve_ty st) t;
bind st c.cl_pos n false)
(fun (p : cl_param) ->
Option.iter (resolve_ty st) p.cp_ty;
bind st c.cl_pos p.cp_name false)
c.cl_params;
(match c.cl_eff with
| None -> ()
+36 -14
View File
@@ -14,7 +14,8 @@ type error = { pos : Token.pos; msg : string }
type scheme = {
s_gen : string list; (* 타입 파라미터 *)
s_eff_gen : string list; (* effect 파라미터 *)
s_params : T.t list;
(* (own, 타입). 무표기는 빌림 *)
s_params : (bool * T.t) list;
s_eff : T.eff; (* 이 함수를 부르면 수행되는 effect *)
s_ret : T.t;
}
@@ -122,7 +123,10 @@ let rec conv env (gen : string list) (t : Ast.ty) : T.t =
T.TFn
{
affine;
params = List.map (conv env gen) params;
params =
List.map
(fun (p : fn_param_ty) -> (p.pt_own, conv env gen p.pt_ty))
params;
eff = (match eff with None -> [] | Some a -> conv_eff_atom a);
ret = (match ret with None -> T.TUnit | Some r -> conv env gen r);
}
@@ -141,7 +145,7 @@ let scheme_of env (d : fn_decl) : scheme =
{
s_gen = gen;
s_eff_gen = egen;
s_params = List.map (fun p -> conv env gen p.p_ty) d.fn_params;
s_params = List.map (fun p -> (p.p_own, conv env gen p.p_ty)) d.fn_params;
s_eff =
(match d.fn_eff with None -> [] | Some atoms -> conv_eff_result atoms);
s_ret = (match d.fn_ret with None -> T.TUnit | Some r -> conv env gen r);
@@ -151,14 +155,14 @@ let scheme_of env (d : fn_decl) : scheme =
let instantiate (s : scheme) =
let sub = List.map (fun v -> (v, T.fresh ())) s.s_gen in
let esub = List.map (fun v -> (v, T.fresh_eff ())) s.s_eff_gen in
( List.map (T.subst sub esub) s.s_params,
( List.map (fun (o, t) -> (o, T.subst sub esub t)) s.s_params,
T.subst_eff esub s.s_eff,
T.subst sub esub s.s_ret )
let instantiate_with (s : scheme) (args : T.t list) =
let sub = List.map2 (fun v a -> (v, a)) s.s_gen args in
let esub = List.map (fun v -> (v, T.fresh_eff ())) s.s_eff_gen in
( List.map (T.subst sub esub) s.s_params,
( List.map (fun (o, t) -> (o, T.subst sub esub t)) s.s_params,
T.subst_eff esub s.s_eff,
T.subst sub esub s.s_ret )
@@ -384,20 +388,31 @@ and infer_closure env (c : closure) (expected : T.t option) =
match Option.map T.resolve expected with
| Some (T.TFn { params; ret; _ })
when List.length params = List.length c.cl_params ->
(List.map Option.some params, Some ret)
(List.map (fun (o, t) -> Some (o, t)) params, Some ret)
| _ -> (List.map (fun _ -> None) c.cl_params, None)
in
push env;
let param_tys =
List.map2
(fun (n, ann) exp ->
(fun (p : cl_param) exp ->
let t =
match ann with
match p.cp_ty with
| Some a -> conv env [] a
| None -> ( match exp with Some t -> t | None -> T.TUnknown)
| None -> ( match exp with Some (_, t) -> t | None -> T.TUnknown)
in
bind env n t;
t)
(* 기대 타입이 소유를 말하는데 리터럴이 안 적었으면 오류다.
반대도 오류다 — 빌리는 자리에 소유를 주장하면 빌린 값을 소비한다.
방향을 다루려면 부분 타입이 필요하고 우리에겐 없다. *)
(match exp with
| Some (o, _) when o <> p.cp_own ->
err env c.cl_pos
(Printf.sprintf "클로저 파라미터 %s의 소유권이 기대와 다릅니다 (기대: %s, 적힌 것: %s)"
p.cp_name
(if o then "own" else "빌림")
(if p.cp_own then "own" else "빌림"))
| _ -> ());
bind env p.cp_name t;
(p.cp_own, t))
c.cl_params expected_params
in
let declared_ret = Option.map (conv env []) c.cl_ret in
@@ -446,7 +461,14 @@ and infer_call env callee args pos =
| None -> (
match builtin_ctor n with
| Some (params, ret) ->
Some (T.TFn { affine = false; params; eff = []; ret })
Some
(T.TFn
{
affine = false;
params = List.map (fun t -> (false, t)) params;
eff = [];
ret;
})
| None -> (
match Hashtbl.find_opt env.fns n with
| Some s ->
@@ -474,7 +496,7 @@ and infer_call env callee args pos =
List.iter (fun a -> ignore (infer env a)) args)
else
List.iter2
(fun p a ->
(fun (_, p) a ->
let got =
match a with
| E_closure c -> infer_closure env c (Some p)
@@ -507,7 +529,7 @@ and ctor_fn env enum name =
let sub = List.map (fun v -> (v, T.fresh ())) gen in
let params =
match List.assoc_opt name variants with
| Some ts -> List.map (T.subst sub []) ts
| Some ts -> List.map (fun t -> (false, T.subst sub [] t)) ts
| None -> []
in
T.TFn
+14 -5
View File
@@ -20,7 +20,9 @@ type t =
| TUnit
| TVar of string
| TCon of string * t list
| TFn of { affine : bool; params : t list; eff : eff; ret : t }
(* params의 bool은 소유권이다 (own이면 true). affinity와 다른 축이다 —
affinity는 타입의 성질이고 소유권은 이 자리가 값을 가져가는가다. *)
| TFn of { affine : bool; params : (bool * t) list; eff : eff; ret : t }
| TMeta of meta ref
and meta = Unbound of int | Bound of t
@@ -111,7 +113,8 @@ let rec show t =
| TCon (n, args) -> n ^ "[" ^ String.concat ", " (List.map show args) ^ "]"
| TFn { affine; params; eff; ret } -> (
(if affine then "affine fn(" else "fn(")
^ String.concat ", " (List.map show params)
^ String.concat ", "
(List.map (fun (o, t) -> (if o then "own " else "") ^ show t) params)
^ ")"
^ (match eff_resolve eff with [] -> "" | e -> " effects " ^ eff_show e)
^ match resolve ret with TUnit -> "" | r -> " -> " ^ show r)
@@ -122,7 +125,8 @@ let rec occurs r t =
match resolve t with
| TMeta r' -> r == r'
| TCon (_, args) -> List.exists (occurs r) args
| TFn { params; ret; _ } -> List.exists (occurs r) params || occurs r ret
| TFn { params; ret; _ } ->
List.exists (fun (_, t) -> occurs r t) params || occurs r ret
| _ -> false
(* 결정 위치의 해소: 파라미터의 effect 자리에 단독으로 선 미지수만 묶는다.
@@ -157,8 +161,13 @@ let rec unify a b =
(* affinity는 타입 동등성의 일부가 아니다. 값이 affine인지는 무엇을
capture했는지로 정해지는 substructural 성질이고, move/affinity 검사가
소유한다. 여기서 섞으면 두 검사가 서로의 결론을 앞질러 버린다. *)
(* 소유권은 타입 동등성의 일부다. 빌리는 클로저를 소유 자리에 넘기는
것은 안전하지만 그 반대는 아니고, 방향을 다루려면 부분 타입이
필요하다. 우리에겐 없으므로 정확히 일치를 요구한다. *)
List.length f.params = List.length g.params
&& List.for_all2 unify f.params g.params
&& List.for_all2
(fun (o1, t1) (o2, t2) -> o1 = o2 && unify t1 t2)
f.params g.params
&& unify_eff f.eff g.eff && unify f.ret g.ret
| _ -> false
@@ -171,7 +180,7 @@ let rec subst tenv eenv t =
TFn
{
affine = f.affine;
params = List.map (subst tenv eenv) f.params;
params = List.map (fun (o, t) -> (o, subst tenv eenv t)) f.params;
eff = subst_eff eenv f.eff;
ret = subst tenv eenv f.ret;
}
+1 -1
View File
@@ -106,7 +106,7 @@ pub fn add_problem(cfg: Config, no: Int, msg: String) -> Config {
pub fn parse(text: String) -> Config {
let lines = List.enumerate(String.split(text, "\n"))
let empty = Config { entries: [], problems: [] }
List.fold(lines, empty, fn(cfg, l) {
List.fold(lines, empty, fn(own cfg, l) {
parse_line(cfg, l.i + 1, l.value)
})
}
+4 -2
View File
@@ -50,8 +50,10 @@ pub fn filter[a, e: effects](
keep: fn(a) effects e -> Bool,
) effects e -> List[a]
// 누적자는 매 단계 소비되고 새것으로 바뀐다. own이 그 사실을 말한다 —
// 빌림으로 적으면 affine 값을 fold로 실어나를 수 없다.
pub fn fold[a, acc, e: effects](
xs: List[a],
init: acc,
f: fn(acc, a) effects e -> acc,
own init: acc,
f: fn(own acc, a) effects e -> acc,
) effects e -> acc