Annotate ast with types for adt codegen
[scheme.git] / ast.scm
diff --git a/ast.scm b/ast.scm
index 5064ca554bc8033bdbc0b483ac79249cd3312f73..4ca6eb1e1dc57100a344310ea1494ea2139236e0 100644 (file)
--- a/ast.scm
+++ b/ast.scm
@@ -46,6 +46,7 @@
                     (inner (lambda-body x)))]
     ['if (append (f x)
                 (flat-map inner (cdr x)))]
+    ['closure (flat-map inner (caddr x))]
     [else (f x)]))
 
 (define (ast-find p x)
     [else (p x)]))
 
 (define (let-bindings e)
-  (define (pattern-match x body)
-    (if (eqv? (ast-type x) 'var)
-       (list (cons x body))
-       (let* ([constructor (car x)]
+  (define (pattern-match binding body)
+    (if (eqv? (ast-type binding) 'var)
+       (list (cons binding body))
+       (let* ([constructor (car binding)]
               [destructor (lambda (i) (dtor-name constructor i))])
          (flat-map (lambda (y i)
-                     (pattern-match y (list (destructor i) body)))
-                   (cdr x)
-                   (range 0 (length (cdr x)))))))
+                     (pattern-match y `((,(destructor i) ,@body))))
+                   (cdr binding)
+                   (range 0 (length (cdr binding)))))))
   (flat-map (lambda (x) (pattern-match (car x) (cdr x))) (cadr e)))
 (define let-body cddr)
 
          program))
 
 (define (program-body program)
+  ; hack to have multi-expression bodies
   `(let ()
      ,@(filter (lambda (x) (eqv? (statement-type x) 'expr))
               program)))
 
+
+                                       ; (A ((foo (Int Bool))
+                                       ;     (bar (Bool)))
+
+(define data-layout cdr)
+
                                        ; gets both constructors and destructors
                                        ; (data A (foo Int Bool)
                                        ;         (bar Bool))
                                        ;        |
                                        ;        v
-                                       ; (foo . (abs Int (abs Bool A)))
-                                       ; (foo~0 . (abs A Int)
-                                       ; (foo~1 . (abs A Bool)
-                                       ; (bar . (abs Bool A)
-                                       ; (bar~0 . (abs A Bool)
+                                       ; (foo . (constructor . (abs Int (abs Bool A))))
+                                       ; (foo~0 . (0 . (abs A Int)))
+                                       ; (foo~1 . (1 . (abs A Bool)))
+                                       ; (bar . (constructor . (abs Bool A)))
+                                       ; (bar~0 . (0 . (abs A Bool)))
 
-(define (data-tors data-def)
+(define (data-tors data-layout)
   (define (constructor-type t products)
     (fold-right (lambda (x acc) `(abs ,x ,acc)) t products))
 
   (define (destructor ctor-name prod-type part-type index)
     (let ([name (dtor-name ctor-name index)])
-      (cons name `(abs ,prod-type ,part-type))))
+      (cons name (cons index `(abs ,prod-type ,part-type)))))
   
-  (let ([type-name (cadr data-def)]
-        [ctors (cddr data-def)])
+  (let ([type-name (car data-layout)]
+        [ctors (cdr data-layout)])
     (fold-right
      (lambda (ctor acc)       
        (let* ([ctor-name (car ctor)]
              [products (cdr ctor)]
              
-             [maker (cons ctor-name (constructor-type type-name products))]
+             [maker (cons ctor-name (cons 'constructor (constructor-type type-name products)))]
              
              [dtors (map (lambda (t i) (destructor ctor-name type-name t i))
                          products
         
         (cons maker (append dtors acc))))
      '()
-     ctrs)))
+     ctors)))
+
+                                       ; creates a type environment for a given adt definition
+(define (data-tors-env data-layout)
+  (map (lambda (x) (cons (car x) (cddr x))) (data-tors data-layout)))
 
 (define (dtor-name ctor-name index)
   (string->symbol
 (define lambda-args cadr)
 (define lambda-body caddr)
 
+(define (references prog)
+  (ast-collect
+   (lambda (x)
+     (case (ast-type x)
+       ['var (list x)]
+       [else '()]))
+   prog))
+
+(define (graph bs)
+  (define (go bs orig-bs)
+    (if (null? bs)
+       '(() . ())
+       (let* [(bind (car bs))
+
+              (vert (car bind))
+              (refs (filter ; only count a reference if its a binding
+                     (lambda (x) (assoc x orig-bs))
+                     (references (cdr bind))))
+              (edges (map (lambda (x) (cons vert x))
+                          refs))
+
+              (rest (if (null? (cdr bs))
+                        (cons '() '())
+                        (go (cdr bs) orig-bs)))
+              (total-verts (cons vert (car rest)))
+              (total-edges (append edges (cdr rest)))]
+         (cons total-verts total-edges))))
+  (go bs bs))
+
+(define (successors graph v)
+  (define (go v E)
+    (if (null? E)
+       '()
+       (if (eqv? v (caar E))
+           (cons (cdar E) (go v (cdr E)))
+           (go v (cdr E)))))
+  (go v (cdr graph)))
+
+                                       ; takes in a graph (pair of vertices, edges)
+                                       ; returns a list of strongly connected components
+
+                                       ; ((x y w) . ((x . y) (x . w) (w . x))
+
+                                       ; =>
+                                       ; .->x->y
+                                       ; |  |
+                                       ; |  v
+                                       ; .--w
+
+                                       ; ((x w) (y))
+
+                                       ; this uses tarjan's algorithm, to get reverse
+                                       ; topological sorting for free
+(define (sccs graph)
+  
+  (let* ([indices (make-hash-table)]
+        [lowlinks (make-hash-table)]
+        [on-stack (make-hash-table)]
+        [current 0]
+        [stack '()]
+        [result '()])
+
+    (define (index v)
+      (get-hash-table indices v #f))
+    (define (lowlink v)
+      (get-hash-table lowlinks v #f))
+
+    (letrec
+       ([strong-connect
+         (lambda (v)
+           (begin
+             (put-hash-table! indices v current)
+             (put-hash-table! lowlinks v current)
+             (set! current (+ current 1))
+             (push! stack v)
+             (put-hash-table! on-stack v #t)
+
+             (for-each
+              (lambda (w)
+                (if (not (hashtable-contains? indices w))
+                                       ; successor w has not been visited, recurse
+                    (begin
+                      (strong-connect w)
+                      (put-hash-table! lowlinks
+                                       v
+                                       (min (lowlink v) (lowlink w))))
+                                       ; successor w has been visited
+                    (when (get-hash-table on-stack w #f)
+                      (put-hash-table! lowlinks v (min (lowlink v) (index w))))))
+              (successors graph v))
+
+             (when (= (index v) (lowlink v))
+               (let ([scc
+                      (let new-scc ()
+                        (let ([w (pop! stack)])
+                          (put-hash-table! on-stack w #f)
+                          (if (eqv? w v)
+                              (list w)
+                              (cons w (new-scc)))))])
+                 (set! result (cons scc result))))))])
+      (for-each
+       (lambda (v)
+        (when (not (hashtable-contains? indices v)) ; v.index == -1
+          (strong-connect v)))
+       (car graph)))
+    result))
+
+
                                        ; utils
+
 (define (range s n)
   (if (= 0 n) '()
       (append (range s (- n 1))