Fix total pattern match verification
[scheme.git] / tests.scm
index bcda209fe2b069bc3778b5f80665877203d067cb..7a9b3bffd34df74b48680816cf8e7ceb50b7adbc 100644 (file)
--- a/tests.scm
+++ b/tests.scm
@@ -7,8 +7,21 @@
           (format "test failed:\nexpected: ~a\nactual:   ~a"
                   expected actual))))
 
-(define (test . xs) (apply test-f (cons equal? xs)))
-(define (test-types . xs) (apply test-f (cons types-equal? xs)))
+(define-syntax test
+  (syntax-rules ()
+    ((_ a e)
+     (begin
+       (display (quote a))
+       (newline)
+       (test-f equal? a e)))))
+
+(define-syntax test-types
+  (syntax-rules ()
+    ((_ a e)
+     (begin
+       (display (quote a))
+       (newline)
+       (test-f types-equal? a e)))))
 
 (define (read-file file)
   (call-with-input-file file
   (display prog)
   (newline)
   (compile-to-binary prog "/tmp/test-prog" host-os)
-  (test (system "/tmp/test-prog") exit-code))
+  (test-f equal? (system "/tmp/test-prog") exit-code))
+
+(define (test-expr prog exit-code)
+  (test-prog (list prog) exit-code))
 
 (define (test-prog-stdout prog output)
   (display prog)
   (compile-to-binary prog "/tmp/test-prog" host-os)
   (system "/tmp/test-prog > /tmp/test-output.txt")
   (let ((str (read-file "/tmp/test-output.txt")))
-    (test str output)))
+    (test-f equal? str output)))
+
+(define-syntax test-exception
+  (syntax-rules ()
+    ((_ f)
+     (begin
+       (display (quote f))
+       (newline)
+       (call/cc (lambda (k)
+                 (with-exception-handler
+                  (lambda (x)
+                    (when (eqv? 'no-exception x)
+                      (error #f "test failed: no exception thrown"))
+                    (k))
+                  (lambda ()
+                    (begin
+                      f
+                      (raise 'no-exception))))))))))
+
+(test (data-tors '(A . ((foo Int Bool)
+                       (bar Bool))))
+      '((foo (A foo constructor)
+            abs Int (abs Bool A))
+       (foo~0 (A foo 0 Int) abs A Int)
+       (foo~1 (A foo 1 Bool) abs A Bool)
+       (bar (A bar constructor) abs Bool A)
+       (bar~0 (A bar 0 Bool) abs A Bool)))
+
+(test (data-tors-type-env
+       '(A . ((foo Int Bool)
+             (bar Bool))))
+      '((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))))
+
+(test (expand-pattern-matches
+       '((data A (foo Int Int))
+        (let ([(foo x y) (foo 123 234)] [z (f 123)]) x)))
+      '((data A (foo Int Int))
+       (let ([x (foo~0 (foo 123 234))]
+             [y (foo~1 (foo 123 234))]
+             [z (f 123)])
+         x)))
+
+(test (singletons '((A [foo] [bar Int]) (B [baz Int] [qux])))
+      '(foo qux))
+
+(test (map (lambda (x) (data-sum-tag '((A [foo] [bar Int]) (B [baz Int] [qux])) x))
+          '(foo bar baz qux))
+      '(0 1 0 1))
 
-(test-types (typecheck '(lambda (x) (+ ((lambda (y) (x y 3)) 5) 2)))
-           '(abs (abs int (abs int int)) int))
+(test-exception
+ (expand-pattern-matches '((data A (foo Int Int))
+                          (let ([(foo x) (foo 123 234)])
+                            x))))
+
+(test-types (typecheck '((lambda (x) (+ ((lambda (y) (x y 3)) 5) 2))))
+           '(abs (abs Int (abs Int Int)) Int))
 
                                        ; recursive types
 
-(test-types (substitute '((t1 (abs t1 t10))) 't1) '(abs t1 t10))
+(test-types (substitute '((t1 (abs t1 t10))) 't1) '(abs t1 t10))
 
-(test-types (typecheck '(let ([bar (lambda (y) y)]
-                             [foo (lambda (x) (foo (bar #t)))])
-                         foo))
-           '(abs bool a))
+(test-types (typecheck '((let ([bar (lambda (y) y)]
+                              [foo (lambda (x) (foo (bar true)))])
+                          foo)))
+           '(abs Bool a))
 
-(test-types (typecheck '(let ([bar (lambda (y) y)]
-                       [foo (lambda (x) (foo (bar #t)))])
-                   bar))
+(test-types (typecheck '((let ([bar (lambda (y) y)]
+                              [foo (lambda (x) (foo (bar true)))])
+                          bar)))
            '(abs a a))
 
-(test-types (typecheck '(let ([foo 3]
+(test-types (typecheck '((let ([foo 3]
                               [bar (+ foo baz)]
                               [baz (- bar 1)])
-                         bar))
-           'int)
+                          bar)))
+           'Int)
 
-(test-types (typecheck '(let ([foo 3]
+(test-types (typecheck '((let ([foo 3]
                               [bar (baz foo)]
                               [baz (lambda (x) x)])
-                         baz))
+                          baz)))
            '(abs a a))
 
-(test-types (typecheck '(let ([foo 3]
+(test-types (typecheck '((let ([foo 3]
                               [bar (baz foo)]
                               [baz (lambda (x) x)])
-                         bar))
-           'int)
+                          bar)))
+           'Int)
+
+                                       ; mutual recursion
+(test-types (typecheck '((let ([f (lambda (n) (if (= n 0)
+                                                 0
+                                                 (+ 1 (g (- n 1)))))]
+                              [g (lambda (m) (f m))])
+                          (f 10))))
+           'Int)
+
+(test-types (typecheck '((let ([pow (lambda (p y)
+                                     (let ([go (lambda (n x)
+                                                 (if (= n 0)
+                                                     x
+                                                     (go (- n 1) (* x y))))])
+                                       (go p 1)))])
+                          (pow 4 2))))
+           'Int)
+
+                                       ; ADTs
+
+
+(test-types
+ (typecheck
+  '((data A [foo Int])
+    (let ([x (foo 42)]
+         [(foo y) x])
+      x)))
+ 'A)
+
+(test-types
+ (typecheck
+  '((data A [foo Int])
+    (let ([x (foo 42)]
+         [(foo y) x])
+      y)))
+ 'Int)
+
+                                       ; case statements
+(test-types
+ (typecheck '((data A (foo B))
+             (data B (bar Int))
+             (case (foo (bar 32))
+               [(foo x) x])))
+ 'B)
 
-(test-prog '(+ 1 2) 3)
-(test-prog '(bool->int (= 2 0)) 0)
-(test-prog '((lambda (x) ((lambda (y) (+ x y)) 42)) 100) 142)
+(test-types
+ (typecheck '((case 42
+               [23 (= 1 2)]
+               [x (= x 1)])))
+ 'Bool)
 
-(test-prog '(* 10 5) 50)
+                                       ; type annotations
 
-(test-prog '(let ((x (+ 1 32))
+(test (annotate-types
+       '((let ([x 42]
+              [y (+ 1 x)])
+          (- y x))))
+
+      '((let ()
+         ((let ((x (42 : Int))
+                (y (((+ : (abs Int (abs Int Int))) (1 : Int) (x : Int)) : Int)))
+            (((- : (abs Int (abs Int Int))) (y : Int) (x : Int)) : Int)) : Int)) : Int))
+
+(test-expr '(+ 1 2) 3)
+(test-expr '(bool->int (= 2 0)) 0)
+(test-expr '((lambda (x) ((lambda (y) (+ x y)) 42)) 100) 142)
+
+(test-expr '(* 10 5) 50)
+
+(test-expr '(let ((x (+ 1 32))
                  (y x))
              ((lambda (z) (+ 2 z)) (* y x)))
           67) ; exit code modulos at 256
-(test-prog '(if ((lambda (x) (= x 2)) 1) 0 (- 32 1)) 31)
+(test-expr '(if ((lambda (x) (= x 2)) 1) 0 (- 32 1)) 31)
 
-(test-prog-stdout '(if (= 3 2) 1 (let () (print "hello world!") 0)) "hello world!")
+(test-prog-stdout '((if (= 3 2) 1 (let () (print "hello world!") 0))) "hello world!")
 
-(test-prog '((lambda (x y) (+ x y)) 1 2) 3)
-(test-prog '((lambda (x) (+ ((lambda (y) (+ y 1)) 3) x)) 2) 6)
+(test-expr '((lambda (x y) (+ x y)) 1 2) 3)
+(test-expr '((lambda (x) (+ ((lambda (y) (+ y 1)) 3) x)) 2) 6)
 
                                        ; passing closures about
-(test-prog '((lambda (z) ((lambda (x) (x 1)) (lambda (y) (+ z y)))) 2) 3)
+(test-expr '((lambda (z) ((lambda (x) (x 1)) (lambda (y) (+ z y)))) 2) 3)
 
                                        ; passing builtins about
-(test-prog '((lambda (x) ((lambda (a b) (a b 3)) + x)) 3) 6)
-(test-prog '(bool->int ((lambda (x) (x #f)) !)) 1)
-(test-prog '((lambda (f) (f #t)) bool->int) 1)
-(test-prog-stdout '(let () ((lambda (f) (f "foo")) print) 0) "foo")
-(test-prog '((lambda (f) (f 3 3)) (lambda (x y) (bool->int (= x y)))) 1)
-(test-prog '(bool->int ((lambda (f) (! (f 2 3))) =)) 1)
+(test-expr '((lambda (x) ((lambda (a b) (a b 3)) + x)) 3) 6)
+(test-expr '(bool->int ((lambda (x) (x false)) !)) 1)
+(test-expr '((lambda (f) (f true)) bool->int) 1)
+(test-prog-stdout '((let () ((lambda (f) (f "foo")) print) 0)) "foo")
+(test-expr '((lambda (f) (f 3 3)) (lambda (x y) (bool->int (= x y)))) 1)
+(test-expr '(bool->int ((lambda (f) (! (f 2 3))) =)) 1)
 
                                        ; recursion
-(test-prog '(let [(inc (lambda (f n x)
+(test-expr '(let [(inc (lambda (f n x)
                         (if (= n 0)
                             x
                             (f f (- n 1) (+ x 1)))))]
              (inc inc 3 2))
           5)
 
-(test-prog '(let ([go (lambda (n m x)
+(test-expr '(let ([go (lambda (n m x)
                        (if (= n 0)
                            x
                            (go (- n 1) m (* x m))))]
              
              (pow 3 2))
           8)
+
+(test-expr '(let ([pow (lambda (p y)
+                        (let ([go (lambda (n x)
+                                    (if (= n 0)
+                                        x
+                                        (go (- n 1) (* x y))))])
+                          (go p 1)))])
+             (pow 4 2))
+          16)
+
+                                       ; mutual recursion
+;; (test-prog-stdout '((let ([f (lambda (n)
+;;                           (if (= n 0)
+;;                               0
+;;                               (let ()
+;;                                 (print "a")
+;;                                 (g (- n 1)))))]
+;;                      [g (lambda (m)
+;;                           (let ()
+;;                             (print "b")
+;;                              (f (- m 1))))])
+;;                      (f 10))) "ababababab")
+
+                                       ; adts and pattern matching
+
+(test-prog '((data A [foo Bool Int])
+            (let ([(foo x y) (foo (= 3 3) 42)])
+              y))
+          42)
+
+(test-exception (expand-pattern-matches
+                '((data A [foo Int]
+                  [bar Bool])
+                  (let ([(foo x) (foo 0)]) x))))
+
+(test-prog '((data A [foo Int])
+            (let ([x (foo 42)])
+              (let ([(foo y) x])
+                (+ 2 y))))
+          44)
+
+(test-prog '((data A [foo Bool Int Int])
+            (let ([x (foo (= 2 1) 123 45)]
+                  [(foo a b c) x])
+              (+ b c)))
+          (+ 123 45))
+
+(test-prog '((data A [foo Int])
+            (data B [bar A])
+            (let ([(bar (foo x)) (bar (foo 42))])
+              x))
+          42)
+
+(test-prog '((data Foo [a] [b] [c])
+            (let ([x b])
+              (case x
+                [a 3]
+                [b 2]
+                [c 1])))
+          2)
+
+(test-prog '((data Foo [foo Int Int] [bar Bool])
+            (case (foo 42 12)
+              [(foo 20 x) 0]
+              [(foo 42 x) x]
+              [(foo y x) 0]
+              [(bar x) 0]))
+          12)
+
+(test-prog '((data Foo [foo Int])
+            (data Bar [bar Foo])
+            (case (bar (foo 42))
+              [(bar (foo x)) x]))
+          42)
+
+
+                                       ; mix of singleton and non singleton constructors
+(test-prog '((data A [foo Int] [bar])
+            (case (foo 42)
+              [(foo x) x]
+              [bar 0]))
+          42)
+
+(test-prog '((data A [foo Int] [bar])
+            (case bar
+              [(foo x) 0]
+              [bar 12]))
+            12)
+                                       ; todo: make this error for incomplete pattern match 
+(test-exception
+ (codegen '((data A [foo Int] [bar Int B])
+           (data B [baz Int])
+           (let ([val (bar 42 (baz 12))])
+             (case val
+               [(foo 42) 0]
+               [(bar 32 (baz 12)) 1]
+               [(bar 42 (baz x)) x]
+               [(foo x) 2])))))
+