macrotypes/tapl/tests/fomega2-tests.rkt
Stephen Chang 4dd2b66d2b generalize fomega ty= to avoid specific types; add tests
- fixes fomega bug where kind annotations were not being compared
- fix subst bug: must tranfer props (ie types) when replacing an id
- add exist tests to check proper subst in ty=
2015-10-14 14:57:27 -04:00

204 lines
10 KiB
Racket

#lang s-exp "../fomega2.rkt"
(require "rackunit-typechecking.rkt")
(check-type Int : )
(check-type String : )
(typecheck-fail )
(check-type ( Int Int) : )
(typecheck-fail ( ))
(typecheck-fail ( 1))
(check-type 1 : Int)
;; this should error but it doesnt
#;(λ ([x : ]) 1)
;(check-type (∀ ([t : ★]) (→ t t)) : ★)
(check-type ( ([t : ]) ( t t)) : (∀★ ))
(check-type ( ( ([t : ]) ( t t)) ( Int Int)) : )
(check-type (Λ ([X : ]) (λ ([x : X]) x)) : ( ([X : ]) ( X X)))
(check-type ((λ ([x : ( ([X : ]) ( X X))]) x) (Λ ([X : ]) (λ ([x : X]) x)))
: ( ([X : ]) ( X X)))
(typecheck-fail ((λ ([x : ( ([X : ]) ( X X))]) x) (Λ ([X : ( )]) (λ ([x : X]) x))))
(check-type (λ ([t : ]) t) : ( ))
(check-type (λ ([t : ] [s : ]) t) : ( ))
(check-type (λ ([t : ]) (λ ([s : ]) t)) : ( ( )))
(check-type (λ ([t : ( )]) t) : ( ( ) ( )))
(check-type (λ ([t : ( )]) t) : ( ( ) ( )))
(check-type (λ ([arg : ] [res : ]) ( arg res)) : ( ))
(check-type ((λ ([t : ]) t) Int) : )
(check-type (λ ([x : ((λ ([t : ]) t) Int)]) x) : ( Int Int))
(check-type ((λ ([x : ((λ ([t : ]) t) Int)]) x) 1) : Int 1)
(check-type ((λ ([x : ((λ ([t : ]) t) Int)]) (+ x 1)) 1) : Int 2)
(check-type ((λ ([x : ((λ ([t : ]) t) Int)]) (+ 1 x)) 1) : Int 2)
(typecheck-fail ((λ ([x : ((λ ([t : ]) t) Int)]) (+ 1 x)) "a-string"))
;; partial-apply →
(check-type ((λ ([arg : ]) (λ ([res : ]) ( arg res))) Int)
: ( ))
; f's type must have kind ★
(typecheck-fail (λ ([f : ((λ ([arg : ]) (λ ([res : ]) ( arg res))) Int)]) f))
(check-type (Λ ([tyf : ( )]) (λ ([f : (tyf String)]) f)) :
( ([tyf : ( )]) ( (tyf String) (tyf String))))
(check-type (inst
(Λ ([tyf : ( )]) (λ ([f : (tyf String)]) f))
((λ ([arg : ]) (λ ([res : ]) ( arg res))) Int))
: ( ( Int String) ( Int String)))
(typecheck-fail
(inst (Λ ([X : ]) (λ ([x : X]) x)) 1))
;#:with-msg "not a valid type: 1")
;; applied f too early
(typecheck-fail (inst
(Λ ([tyf : ( )]) (λ ([f : (tyf String)]) (f 1)))
((λ ([arg : ]) (λ ([res : ]) ( arg res))) Int)))
(check-type ((inst
(Λ ([tyf : ( )]) (λ ([f : (tyf String)]) f))
((λ ([arg : ]) (λ ([res : ]) ( arg res))) Int))
(λ ([x : Int]) "int")) : ( Int String))
(check-type (((inst
(Λ ([tyf : ( )]) (λ ([f : (tyf String)]) f))
((λ ([arg : ]) (λ ([res : ]) ( arg res))) Int))
(λ ([x : Int]) "int")) 1) : String "int")
;; tapl examples, p441
(typecheck-fail
(define-type-alias tmp 1))
;#:with-msg "not a valid type: 1")
(define-type-alias Id (λ ([X : ]) X))
(check-type (λ ([f : ( Int String)]) 1) : ( ( Int String) Int))
(check-type (λ ([f : ( Int String)]) 1) : ( ( Int (Id String)) Int))
(check-type (λ ([f : ( Int (Id String))]) 1) : ( ( Int String) Int))
(check-type (λ ([f : ( Int (Id String))]) 1) : ( ( Int (Id String)) Int))
(check-type (λ ([f : ( Int String)]) 1) : ( ( (Id Int) (Id String)) Int))
(check-type (λ ([f : ( Int String)]) 1) : ( ( (Id Int) String) Int))
(check-type (λ ([f : (Id ( Int String))]) 1) : ( ( Int String) Int))
(check-type (λ ([f : ( Int String)]) 1) : ( (Id ( Int String)) Int))
(check-type (λ ([f : (Id ( Int String))]) 1) : ( (Id ( Int String)) Int))
(check-type (λ ([f : (Id ( Int String))]) 1) : ( (Id (Id ( Int String))) Int))
;; tapl examples, p451
(define-type-alias Pair (λ ([A : ] [B : ]) ( ([X : ]) ( ( A B X) X))))
;(check-type Pair : (→ ★ ★ ★))
(check-type Pair : ( (∀★ )))
(check-type (Λ ([X : ] [Y : ]) (λ ([x : X][y : Y]) x)) : ( ([X : ][Y : ]) ( X Y X)))
; parametric pair constructor
(check-type
(Λ ([X : ] [Y : ]) (λ ([x : X][y : Y]) (Λ ([R : ]) (λ ([p : ( X Y R)]) (p x y)))))
: ( ([X : ][Y : ]) ( X Y (Pair X Y))))
; concrete Pair Int String constructor
(check-type
(inst (Λ ([X : ] [Y : ]) (λ ([x : X][y : Y]) (Λ ([R : ]) (λ ([p : ( X Y R)]) (p x y)))))
Int String)
: ( Int String (Pair Int String)))
; Pair Int String value
(check-type
((inst (Λ ([X : ] [Y : ]) (λ ([x : X][y : Y]) (Λ ([R : ]) (λ ([p : ( X Y R)]) (p x y)))))
Int String) 1 "1")
: (Pair Int String))
; fst: parametric
(check-type
(Λ ([X : ][Y : ]) (λ ([p : ( ([R : ]) ( ( X Y R) R))]) ((inst p X) (λ ([x : X][y : Y]) x))))
: ( ([X : ][Y : ]) ( (Pair X Y) X)))
; fst: concrete Pair Int String accessor
(check-type
(inst
(Λ ([X : ][Y : ]) (λ ([p : ( ([R : ]) ( ( X Y R) R))]) ((inst p X) (λ ([x : X][y : Y]) x))))
Int String)
: ( (Pair Int String) Int))
; apply fst
(check-type
((inst
(Λ ([X : ][Y : ]) (λ ([p : ( ([R : ]) ( ( X Y R) R))]) ((inst p X) (λ ([x : X][y : Y]) x))))
Int String)
((inst (Λ ([X : ] [Y : ]) (λ ([x : X][y : Y]) (Λ ([R : ]) (λ ([p : ( X Y R)]) (p x y)))))
Int String) 1 "1"))
: Int 1)
; snd
(check-type
(Λ ([X : ][Y : ]) (λ ([p : ( ([R : ]) ( ( X Y R) R))]) ((inst p Y) (λ ([x : X][y : Y]) y))))
: ( ([X : ][Y : ]) ( (Pair X Y) Y)))
(check-type
(inst
(Λ ([X : ][Y : ]) (λ ([p : ( ([R : ]) ( ( X Y R) R))]) ((inst p Y) (λ ([x : X][y : Y]) y))))
Int String)
: ( (Pair Int String) String))
(check-type
((inst
(Λ ([X : ][Y : ]) (λ ([p : ( ([R : ]) ( ( X Y R) R))]) ((inst p Y) (λ ([x : X][y : Y]) y))))
Int String)
((inst (Λ ([X : ] [Y : ]) (λ ([x : X][y : Y]) (Λ ([R : ]) (λ ([p : ( X Y R)]) (p x y)))))
Int String) 1 "1"))
: String "1")
;;; sysf tests wont work, unless augmented with kinds
(check-type (Λ ([X : ]) (λ ([x : X]) x)) : ( ([X : ]) ( X X)))
(check-type (Λ ([X : ]) (λ ([t : X] [f : X]) t)) : ( ([X : ]) ( X X X))) ; true
(check-type (Λ ([X : ]) (λ ([t : X] [f : X]) f)) : ( ([X : ]) ( X X X))) ; false
(check-type (Λ ([X : ]) (λ ([t : X] [f : X]) f)) : ( ([Y : ]) ( Y Y Y))) ; false, alpha equiv
(check-type (Λ ([t1 : ]) (Λ ([t2 : ]) (λ ([x : t1]) (λ ([y : t2]) y))))
: ( ([t1 : ]) ( ([t2 : ]) ( t1 ( t2 t2)))))
(check-type (Λ ([t1 : ]) (Λ ([t2 : ]) (λ ([x : t1]) (λ ([y : t2]) y))))
: ( ([t3 : ]) ( ([t4 : ]) ( t3 ( t4 t4)))))
(check-not-type (Λ ([t1 : ]) (Λ ([t2 : ]) (λ ([x : t1]) (λ ([y : t2]) y))))
: ( ([t4 : ]) ( ([t3 : ]) ( t3 ( t4 t4)))))
(check-type (inst (Λ ([t : ]) (λ ([x : t]) x)) Int) : ( Int Int))
(check-type (inst (Λ ([t : ]) 1) ( Int Int)) : Int)
; first inst should be discarded
(check-type (inst (inst (Λ ([t : ]) (Λ ([t : ]) (λ ([x : t]) x))) ( Int Int)) Int) : ( Int Int))
; second inst is discarded
(check-type (inst (inst (Λ ([t1 : ]) (Λ ([t2 : ]) (λ ([x : t1]) x))) Int) ( Int Int)) : ( Int Int))
;; polymorphic arguments
(check-type (Λ ([t : ]) (λ ([x : t]) x)) : ( ([t : ]) ( t t)))
(check-type (Λ ([t : ]) (λ ([x : t]) x)) : ( ([s : ]) ( s s)))
(check-type (Λ ([s : ]) (Λ ([t : ]) (λ ([x : t]) x))) : ( ([s : ]) ( ([t : ]) ( t t))))
(check-type (Λ ([s : ]) (Λ ([t : ]) (λ ([x : t]) x))) : ( ([r : ]) ( ([t : ]) ( t t))))
(check-type (Λ ([s : ]) (Λ ([t : ]) (λ ([x : t]) x))) : ( ([r : ]) ( ([s : ]) ( s s))))
(check-type (Λ ([s : ]) (Λ ([t : ]) (λ ([x : t]) x))) : ( ([r : ]) ( ([u : ]) ( u u))))
(check-type (λ ([x : ( ([t : ]) ( t t))]) x) : ( ( ([s : ]) ( s s)) ( ([u : ]) ( u u))))
(typecheck-fail ((λ ([x : ( (t) ( t t))]) x) (λ ([x : Int]) x)))
(typecheck-fail ((λ ([x : ( (t) ( t t))]) x) 1))
(check-type ((λ ([x : ( ([t : ]) ( t t))]) x) (Λ ([s : ]) (λ ([y : s]) y))) : ( ([u : ]) ( u u)))
(check-type
(inst ((λ ([x : ( ([t : ]) ( t t))]) x) (Λ ([s : ]) (λ ([y : s]) y))) Int) : ( Int Int))
(check-type
((inst ((λ ([x : ( ([t : ]) ( t t))]) x) (Λ ([s : ]) (λ ([y : s]) y))) Int) 10)
: Int 10)
(check-type (λ ([x : ( ([t : ]) ( t t))]) (inst x Int)) : ( ( ([t : ]) ( t t)) ( Int Int)))
(check-type (λ ([x : ( ([t : ]) ( t t))]) ((inst x Int) 10)) : ( ( ([t : ]) ( t t)) Int))
(check-type ((λ ([x : ( ([t : ]) ( t t))]) ((inst x Int) 10))
(Λ ([s : ]) (λ ([y : s]) y)))
: Int 10)
;; previous tests -------------------------------------------------------------
(check-type 1 : Int)
(check-not-type 1 : ( Int Int))
;(typecheck-fail #f) ; unsupported literal
(check-type (λ ([x : Int] [y : Int]) x) : ( Int Int Int))
(check-not-type (λ ([x : Int]) x) : Int)
(check-type (λ ([x : Int]) x) : ( Int Int))
(check-type (λ ([f : ( Int Int)]) 1) : ( ( Int Int) Int))
(check-type ((λ ([x : Int]) x) 1) : Int 1)
(typecheck-fail ((λ ([x : Bool]) x) 1)) ; Bool is not valid type
(typecheck-fail (λ ([x : Bool]) x)) ; Bool is not valid type
(typecheck-fail (λ ([f : Int]) (f 1 2))) ; applying f with non-fn type
(check-type (λ ([f : ( Int Int Int)] [x : Int] [y : Int]) (f x y))
: ( ( Int Int Int) Int Int Int))
(check-type ((λ ([f : ( Int Int Int)] [x : Int] [y : Int]) (f x y)) + 1 2) : Int 3)
(typecheck-fail (+ 1 (λ ([x : Int]) x))) ; adding non-Int
(typecheck-fail (λ ([x : ( Int Int)]) (+ x x))) ; x should be Int
(typecheck-fail ((λ ([x : Int] [y : Int]) y) 1)) ; wrong number of args
(check-type ((λ ([x : Int]) (+ x x)) 10) : Int 20)