quartz-research-note/content/lambda-mmm(実用版).md

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date: 2024-11-23 08:05
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#mimium
元々のLambda-mmmは実際に使われているmimiumでの中間表現と比べて以下のような差がある
- タプルなど構造化された型がない実際にはVMの命令にワードサイズの情報を付加しているのでこれは結構重要
- letで宣言された変数に対しては代入ができる部分的に参照型が使われている
- delayやfeedの項を終端の値として扱う意味論コンパイル時の正規化作業と、実際の評価に使われる意味論が混ざっている
## 型
$$
\begin{align}
\tau ::=
& \quad unit &\\
|&\quad R \quad &\\
|&\quad I_n \quad &n \in \mathbb{N} \\
|& \quad \tau * \tau \quad &\\
|&\quad \tau → \tau &\\
% |&\quad \langle \tau \rangle
\end{align}
$$
## 値
$$
\begin{align}
v ::=
&\quad unit & \\
|&\quad R & R \in \mathbb{R} \\
|&\quad v * v \quad &\\
|&\quad \lambda x.e \\
|&\quad delay(e,e_{time},v_{bound})\\
|&\quad feed\ x.e
\end{align}
$$
## 項
$$
\begin{align}
e_p ::=
&\quad unit & \\
|&\quad R & R \in \mathbb{R} \\
e ::=
&\quad e_p & \\
|&\quad e,e & [tuple]\\
|&\quad x\quad &[var]\\
|&\quad \lambda x.e &[abs]\\
.|&\quad let\; x\; =\; e\; in\; e &[let]\\
|&\quad e\; e &[app]\\
|&\quad delay(e,e_{time},e_{bound}) &[delay]\\
|&\quad feed\; x.e &[feed]
\end{align}
$$
## 評価環境(正規化時)
$$
\begin{align}
E ::= &\; ()\\
&|\; E :: (x,v)
\end{align}
$$
## 正規化の操作的意味論
$$
\begin{gathered}
&\frac{E \vdash e_{bound} \Downarrow v_{bound} }
{E \vdash delay\; e\;e_{time}\; e_{bound} \Downarrow delay\; e \; e_{time}\; v_{bound} } &\textrm{[E-DELAY]} \\\\
&\frac{}{E^n \vdash\ \lambda x.e \Downarrow cls(\lambda x.e , E^n) }\ &\textrm{[E-LAM]} \\
&\frac{ E^{n-1} \vdash e \Downarrow v_1\ E^n, x \mapsto v_1 \vdash e \Downarrow v_2 }{E^n, x \mapsto v_2\ \vdash\ feed\ x\ e \Downarrow v_1}\ &\textrm{[E-FEED]} \\
&\frac{E^n \vdash e_c \Downarrow n \quad n > 0\ E^n \vdash e_t\ \Downarrow v\ }{E^n \vdash\ if (e_c)\ e_t\ else\ e_t \Downarrow v }\ &\textrm{[E-IFTRUE]}\\
&\frac{E^n \vdash e_c \Downarrow n \quad n \leqq0\ E^n \vdash e_e\ \Downarrow v\ }{E^n \vdash\ if (e_c)\ e_t\ else\ e_t \Downarrow v }\ &\textrm{[E-IFFALSE]}\\
&\frac{E^n \vdash e_1 \Downarrow cls(\lambda x_c.e_c, E^n_c) E^n \vdash e_2 \Downarrow v_2\ E^n_c,\ x_c \mapsto v_2 \vdash e_c \Downarrow v }{E^n \vdash\ e_1\ e_2 \Downarrow v }\ &\textrm{[E-APP]}
\end{gathered}
$$