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.
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문서가 "사활"이라고 지목한 단계다. effects 절이 여기서부터 장식이 아니라
검사 대상이 된다.
핵심 규칙 — 미선언 effect = compile error(철학 1). 수행한 자리를 들고
다니므로 진단이 함수 머리가 아니라 실제로 수행한 줄에 붙는다.
effect가 흐르는 경로 넷을 모두 막았다:
- capability 메서드 호출이 그 메서드의 선언된 effect를 요구한다
- 함수 호출이 그 함수의 effect를 물려준다
- 클로저의 effect는 정의한 자리가 아니라 부르는 자리에서 일어난다.
클로저를 만들기만 하는 것은 effect가 아니고, 인자로 넘겨 호출되는 순간
호출자의 것이 된다
- 파라미터가 허용한 범위를 넘는 함수를 넘기면 거부한다
effect 변수는 결정 위치에서 인자의 effect로 묶인다. 순서가 중요해서 한 번
틀렸다 — 포함 검사를 unify보다 먼저 하면 아직 해소되지 않은 미지수를 제약으로
오해해 정당한 코드를 거부한다. unify가 먼저고, 남는 차이만이 위반이다.
결정되지 않은 미지수는 판정을 미룬다 — 모르는 것을 위반이라고 말하지 않는다.
보안 정리 (i)을 직접 구현했다: capability 메서드는 값을 통해서만 부를 수
있다. 타입 이름으로 부를 수 있으면 capability 없이 effect를 수행하게 되어
정리가 무너진다.
effect 검사는 타입 검사와 같은 순회에서 돈다. effect 변수의 해소가 타입
변수와 같은 지점에서 일어나므로 떼어내면 순회와 인스턴스화를 두 번 한다.
소유는 나뉘되 순회는 하나다 — 문서에 근거를 적었다.
10_effect_errors.cool 추가. capability를 직접 정의해야 메서드의 effect가
알려지므로 외부 타입을 하나도 쓰지 않는다. 통과해야 하는 6개와 거부해야
하는 7개가 모두 의도대로 갈린다.
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세 가지를 자율 결정으로 닫고 타입 검사까지 세웠다.
1. scope 부모 문법: scope 자식 = 부모 { ... }로 확정. 부모를 적지 않으면
자식의 부모가 "가장 가까운 스코프"가 되는데 그것이 정확히 ambient
authority다. 권한 사슬이 main의 루트 TaskScope부터 끊기지 않으려면 모든
자식이 부모를 이름으로 지목해야 한다. 이름 해소가 이 구멍을 잡아준 건이라,
주석 처리했던 중첩 예제를 되살렸다.
2. prelude: 타입 이름은 그 타입에 딸린 함수의 이름공간이다(String.len,
File.close). 정적 메서드를 위한 별도 문법을 두지 않는다.
3. 타입 검사: 이 모듈 안에서 아는 것만 검사한다. 외부 이름은 TUnknown이
되어 무엇과도 맞는다 — 모르는 것을 틀렸다고 말하지 않기 위해서다.
제네릭 해소는 호출 지점의 지역 unification이고 함수 하나를 넘지 않는다.
클로저 파라미터 타입은 기대 타입에서 읽어온다(양방향 검사, 로컬).
단계 소유권을 하나 정정했다. affinity는 타입 동등성의 일부가 아니다. 값이
affine인지는 무엇을 capture했는지로 정해지는 substructural 성질이고
move/affinity 검사가 소유한다. 타입 검사가 이걸 판정하려다 정당한 코드를
거부하는 것을 06에서 확인하고 unify에서 분리했다.
unify 버그 하나: 같은 미지수끼리 unify할 때 occurs check가 자기 자신을
발견해 실패하고 있었다. 02의 fold 호출에서 잡혔다.
09_type_errors.cool 추가 — 외부 타입이 하나도 없어 검사기가 TUnknown으로
빠져나갈 구석이 없는 파일이다. 18개 진단이 전부 잡히고, 첫 오류에서 멈추지
않고 모두 보고한다.
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이 단계가 답하는 질문은 하나다 — 이 모듈 하나만 보고 무엇을 결정할 수 있는가.
그 경계를 산출물로 만들었다.
결정할 수 있는 것은 오류로 보고한다: 중복 정의, 중복 파라미터·제네릭,
선언되지 않은 effect 변수, 같은 블록의 재바인딩, 불변 바인딩에 대한 대입,
모듈에 없는 reexport 대상, 지역 바인딩이 아닌 scope 이름, variant 인자 개수.
결정할 수 없는 것은 외부 참조로 기록하고 오류로 만들지 않는다. 모듈 로딩이
아직 없으므로 해소할 방법이 없고, 이 목록이 곧 모듈의 의존 표면이자
interface hash가 소비할 입력이다. cool deps로 볼 수 있다.
이름 해소가 아니면 못 하는 판정 하나를 구현했다: match의 맨 이름이 바인딩인지
인자 없는 생성자인지는 구문으로 갈리지 않는다. enum 선언에서 만든 생성자
표로 판정하고, 같은 표로 인자 개수도 검사한다.
샘플에서 실제 오류 둘을 잡았다:
- 03의 scope inner가 어디서도 오지 않는다. scope X { }의 X가 "이미 가진
TaskScope를 쓴다"인지 "새 자식 스코프를 만들어 X로 묶는다"인지가 정해지지
않은 탓이다. 후자라면 자식의 부모가 구문에 없어 ambient authority가 된다.
결정 전까지 해당 예제를 주석으로 두고 이유를 적었다.
- 03이 List를 import 없이 쓰고 있었다. 외부 참조 목록에 드러나 채웠다.
TaskScope가 use 값이라는 사실에서 검사 하나가 따라 나온다: scope의 머리는
모듈 수준 이름일 수 없고 반드시 지역 바인딩이어야 한다.
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grammar.ebnf의 프로덕션 하나에 함수 하나로 대응한다. LL(1)이므로 선읽기는
항상 한 토큰이고 backtracking이 없다. 모든 노드가 위치를 들고 다닌다.
문법과 얽히는 두 자리를 원칙대로 처리했다:
- NEWLINE 흡수는 문법에 { NEWLINE }으로 적힌 자리에서만 한다. 파서가
"여기선 줄바꿈 무시" 식으로 임의 판단하면 어디서 무시되는지 아무도 모르게
된다.
- struct 리터럴은 if/match/scope 머리에서 금지하고(no_struct), 괄호·인자
목록·블록에 들어가면 다시 허용한다.
문법에 새긴 제한이 실제로 파서에서 죽는 것을 확인했다. 파라미터 위치의
effect 합집합과 match 가드는 검사기가 아니라 파서가 거부하며, 진단이
원인을 직접 말한다. 후행 콤마 누락도 일반적인 "닫는 괄호 필요" 대신
"다중 줄 목록에는 후행 콤마가 필요합니다"로 보고한다.
샘플을 실제로 파싱해 두 가지를 잡았다:
- 02와 05가 own을 타입 위치에 쓰고 있었다. 확정한 규칙은 바인딩 수식어가
이름 앞이므로 샘플이 틀렸다. 수정.
- 05에 구문 오류와 검사기 오류가 섞여 있었다. 파서가 첫 오류에서 멈추면
검사기 케이스에 영영 도달하지 못하므로 08_syntax_errors.cool로 분리.
grammar.ebnf를 구현과 맞췄다: 제네릭 인자에 effect 집합 허용, 마지막 문의
구분자는 "}" 앞에서 생략, 중괄호 목록 안의 NEWLINE 흡수 위치 명시.
cool ast 추가. cool check는 이제 파서까지 돌리되 여전히 통과했다고 말하지
않는다.
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grammar.ebnf의 어휘 절을 구현한다. 렉서는 선읽기를 요구하지 않고,
문법과 얽히는 유일한 부분인 NEWLINE 삽입은 can_end_statement 하나로
판정한다. 모든 토큰이 위치를 들고 다닌다 — 진단 품질이 헌법급이므로
나중에 붙이지 않는다.
샘플을 실제로 렉싱해 함정을 하나 잡았다. effects 절이 줄 끝에 오면 "}"가
값 종료 토큰이라 NEWLINE이 삽입되어 다음 줄의 "->"와 끊긴다(Go ASI와 같은
형태). 렉서에 문맥을 주는 대신 — 렉서 피드백은 철학 2가 배제한다 —
시그니처 머리의 흡수 위치를 프로덕션에 명시적으로 적어 닫았다. 파서가
임의로 건너뛰는 것이 아니라 문법에 적힌 자리에서만 흡수한다.
다중 줄 목록의 후행 콤마 필수도 함께 명시(콤마로 끝난 줄은 NEWLINE을
만들지 않으므로 목록이 자연히 이어진다).
cool check는 어휘 분석을 돌리되 통과했다고 말하지 않는다. 파이프라인의
나머지가 없는 이상 그 파일은 검사된 것이 아니다. 디버깅용 cool tokens 추가.
테스트 30건: 키워드, 두 글자 연산자 우선, NEWLINE 삽입 6가지 경우,
리터럴과 이스케이프, 오류 7종과 오류 위치, 그리고 samples/*.cool 전체가
어휘 분석을 통과하는지.
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문서(docs/thesis.md)에 네 가지 파생 결정을 반영:
- Effect 다형성: effect 변수는 타입 파라미터와 동일 규율(선언 명시,
해소는 호출 지점에서 로컬). 집합 의미론으로 row polymorphism 회피.
- 인터페이스 경계: public 경계 전면 명시, 본문 추론 누출 금지,
interface hash는 정규화된 시그니처 텍스트만으로 계산.
- 모듈/패키지: content hash는 무결성이지 가용성이 아님을 명시.
- 형식 명세 범위를 capability의 affine 규칙까지 확장.
스캐폴딩은 CLI 형태만 고정하고 파이프라인 단계는 비워 둔다.
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coolguyandClaude Opus 5