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1f0b6bba51
4 changed files with 427 additions and 0 deletions
177
.gitignore
vendored
Normal file
177
.gitignore
vendored
Normal file
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@ -0,0 +1,177 @@
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# Based on https://raw.githubusercontent.com/github/gitignore/main/Node.gitignore
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# Logs
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logs
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_.log
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npm-debug.log_
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yarn-debug.log*
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yarn-error.log*
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lerna-debug.log*
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.pnpm-debug.log*
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# Caches
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.cache
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# Diagnostic reports (https://nodejs.org/api/report.html)
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report.[0-9]_.[0-9]_.[0-9]_.[0-9]_.json
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# Runtime data
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pids
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_.pid
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_.seed
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*.pid.lock
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# Directory for instrumented libs generated by jscoverage/JSCover
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lib-cov
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# Coverage directory used by tools like istanbul
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coverage
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*.lcov
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# nyc test coverage
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.nyc_output
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# Grunt intermediate storage (https://gruntjs.com/creating-plugins#storing-task-files)
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.grunt
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# Bower dependency directory (https://bower.io/)
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bower_components
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# node-waf configuration
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.lock-wscript
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# Compiled binary addons (https://nodejs.org/api/addons.html)
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build/Release
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# Dependency directories
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node_modules/
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jspm_packages/
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# Snowpack dependency directory (https://snowpack.dev/)
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web_modules/
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# TypeScript cache
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*.tsbuildinfo
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# Optional npm cache directory
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.npm
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# Optional eslint cache
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.eslintcache
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# Optional stylelint cache
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.stylelintcache
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# Microbundle cache
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.rpt2_cache/
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.rts2_cache_cjs/
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.rts2_cache_es/
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.rts2_cache_umd/
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# Optional REPL history
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.node_repl_history
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# Output of 'npm pack'
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*.tgz
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# Yarn Integrity file
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.yarn-integrity
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# dotenv environment variable files
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.env
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.env.development.local
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.env.test.local
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.env.production.local
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.env.local
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# parcel-bundler cache (https://parceljs.org/)
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.parcel-cache
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# Next.js build output
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.next
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out
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# Nuxt.js build / generate output
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.nuxt
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dist
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# Gatsby files
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# Comment in the public line in if your project uses Gatsby and not Next.js
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# https://nextjs.org/blog/next-9-1#public-directory-support
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# public
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# vuepress build output
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.vuepress/dist
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# vuepress v2.x temp and cache directory
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.temp
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# Docusaurus cache and generated files
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.docusaurus
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# Serverless directories
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.serverless/
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# FuseBox cache
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.fusebox/
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# DynamoDB Local files
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.dynamodb/
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# TernJS port file
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.tern-port
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# Stores VSCode versions used for testing VSCode extensions
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.vscode-test
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# yarn v2
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.yarn/cache
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.yarn/unplugged
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.yarn/build-state.yml
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.yarn/install-state.gz
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.pnp.*
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# IntelliJ based IDEs
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.idea
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# Finder (MacOS) folder config
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.DS_Store
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*.ohm-bundle.*
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18
biome.json
Normal file
18
biome.json
Normal file
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@ -0,0 +1,18 @@
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|
{
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||||||
|
"$schema": "https://biomejs.dev/schemas/1.4.1/schema.json",
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|
"organizeImports": {
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|
"enabled": true
|
||||||
|
},
|
||||||
|
"formatter": {
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||||||
|
"enabled": true,
|
||||||
|
"indentWidth": 2,
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||||||
|
"indentStyle": "space",
|
||||||
|
"lineWidth": 80
|
||||||
|
},
|
||||||
|
"linter": {
|
||||||
|
"enabled": true,
|
||||||
|
"rules": {
|
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|
"recommended": true
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
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225
main.ts
Normal file
225
main.ts
Normal file
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@ -0,0 +1,225 @@
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|
import isEqual from "lodash.isequal";
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||||||
|
import { match, P } from "ts-pattern";
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||||||
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||||||
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export type expr =
|
||||||
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| { kind: "var"; x: variable }
|
||||||
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| { kind: "universe"; level: number }
|
||||||
|
| { kind: "pi"; abs: abstraction }
|
||||||
|
| { kind: "lambda"; abs: abstraction }
|
||||||
|
| { kind: "app"; left: expr; right: expr };
|
||||||
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||||||
|
export interface abstraction {
|
||||||
|
x: variable;
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||||||
|
type: expr;
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||||||
|
body: expr;
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||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
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// =============================================================================
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||||||
|
// Substitution
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||||||
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||||||
|
export type variable =
|
||||||
|
| { kind: "string"; name: string }
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||||||
|
| { kind: "gensym"; name: string; n: number }
|
||||||
|
| { kind: "dummy" };
|
||||||
|
|
||||||
|
export const dummy = (): variable => ({ kind: "dummy" });
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||||||
|
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||||||
|
export interface Substitution {
|
||||||
|
x: variable;
|
||||||
|
repl: expr;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
let ctr = 0;
|
||||||
|
export function refresh(v: variable): variable {
|
||||||
|
const n = ctr + 1;
|
||||||
|
ctr += 1;
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||||||
|
switch (v.kind) {
|
||||||
|
case "gensym":
|
||||||
|
case "string": {
|
||||||
|
return { kind: "gensym", name: v.name, n };
|
||||||
|
}
|
||||||
|
case "dummy":
|
||||||
|
return { kind: "gensym", name: "_", n };
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
export function subst(s: Substitution[], e: expr): expr {
|
||||||
|
switch (e.kind) {
|
||||||
|
case "var":
|
||||||
|
return s.find((sub) => isEqual(sub.x, e.x))?.repl ?? e;
|
||||||
|
case "universe":
|
||||||
|
return e;
|
||||||
|
case "pi":
|
||||||
|
return { kind: "pi", abs: substAbstraction(s, e.abs) };
|
||||||
|
case "lambda":
|
||||||
|
return { kind: "lambda", abs: substAbstraction(s, e.abs) };
|
||||||
|
case "app":
|
||||||
|
return { kind: "app", left: subst(s, e.left), right: subst(s, e.right) };
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
export function substAbstraction(
|
||||||
|
s: Substitution[],
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||||||
|
{ x, type, body }: abstraction,
|
||||||
|
): abstraction {
|
||||||
|
const x2 = refresh(x);
|
||||||
|
return {
|
||||||
|
x: x,
|
||||||
|
type: subst(s, type),
|
||||||
|
body: subst([{ x, repl: { kind: "var", x: x2 } }, ...s], body),
|
||||||
|
};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// =============================================================================
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||||||
|
// Type inference
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||||||
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||||||
|
export type context = ContextEntry[];
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||||||
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||||||
|
export interface ContextEntry {
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||||||
|
x: variable;
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||||||
|
type: expr;
|
||||||
|
value?: expr | undefined;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/** Returns the type of the definition associated with `x` inside the context `ctx` */
|
||||||
|
export function lookupTy(x: variable, ctx: context): expr | null {
|
||||||
|
return ctx.find((entry) => isEqual(entry.x, x))?.type ?? null;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/** Returns the value of the definition associated with `x` inside the context `ctx` */
|
||||||
|
export function lookupValue(x: variable, ctx: context): expr | null {
|
||||||
|
return ctx.find((entry) => isEqual(entry.x, x))?.value ?? null;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
export function extend(
|
||||||
|
x: variable,
|
||||||
|
t: expr,
|
||||||
|
value: expr | undefined,
|
||||||
|
ctx: context,
|
||||||
|
): context {
|
||||||
|
return [...ctx, { x: x, type: t, value }];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/** Infer the type of the expression `e` in context `ctx` */
|
||||||
|
export function inferType(ctx: context, e: expr): expr {
|
||||||
|
switch (e.kind) {
|
||||||
|
case "var": {
|
||||||
|
const ty = lookupTy(e.x, ctx);
|
||||||
|
if (ty === null) throw new Error(`unknown identifier ${e.x}`);
|
||||||
|
return ty;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
case "universe":
|
||||||
|
return { kind: "universe", level: e.level + 1 };
|
||||||
|
case "pi": {
|
||||||
|
const { x, type, body } = e.abs;
|
||||||
|
const k1 = inferUniverse(ctx, type);
|
||||||
|
const k2 = inferUniverse(extend(x, type, undefined, ctx), e.abs.body);
|
||||||
|
return { kind: "universe", level: Math.max(k1, k2) };
|
||||||
|
}
|
||||||
|
case "lambda": {
|
||||||
|
const { x, type, body } = e.abs;
|
||||||
|
const te = inferType(extend(x, type, undefined, ctx), body);
|
||||||
|
return { kind: "pi", abs: { x, type, body: te } };
|
||||||
|
}
|
||||||
|
case "app": {
|
||||||
|
const { x, type, body } = inferPi(ctx, e.left);
|
||||||
|
const te = inferType(ctx, e.right);
|
||||||
|
checkEqual(ctx, type, te);
|
||||||
|
return subst([{ x, repl: e.right }], body);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
export function inferUniverse(ctx: context, t: expr): number {
|
||||||
|
const u = inferType(ctx, t);
|
||||||
|
const n = normalize(ctx, u);
|
||||||
|
switch (n.kind) {
|
||||||
|
case "universe":
|
||||||
|
return n.level;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
throw new Error("type expected.");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
export function inferPi(ctx: context, e: expr): abstraction {
|
||||||
|
const t = inferType(ctx, e);
|
||||||
|
const n = normalize(ctx, t);
|
||||||
|
switch (n.kind) {
|
||||||
|
case "pi":
|
||||||
|
return n.abs;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
throw new Error("function expected");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
export function checkEqual(ctx: context, e1: expr, e2: expr) {
|
||||||
|
if (!equal(ctx, e1, e2))
|
||||||
|
throw new Error(`expressions ${e1} and ${e2} not equal`);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// =============================================================================
|
||||||
|
// Normalization and equality
|
||||||
|
|
||||||
|
export function normalize(ctx: context, e: expr): expr {
|
||||||
|
switch (e.kind) {
|
||||||
|
case "var": {
|
||||||
|
const n = lookupTy(e.x, ctx);
|
||||||
|
if (!n) throw new Error(`unknown identifier ${e.x}`);
|
||||||
|
return n;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
case "app": {
|
||||||
|
const e2 = normalize(ctx, e.right);
|
||||||
|
const e1 = normalize(ctx, e.left);
|
||||||
|
switch (e1.kind) {
|
||||||
|
case "lambda":
|
||||||
|
return normalize(
|
||||||
|
ctx,
|
||||||
|
subst([{ x: e1.abs.x, repl: e2 }], e1.abs.body),
|
||||||
|
);
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
return { kind: "app", left: e1, right: e2 };
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
case "universe":
|
||||||
|
return e;
|
||||||
|
case "pi":
|
||||||
|
return { kind: "pi", abs: normalizeAbstraction(ctx, e.abs) };
|
||||||
|
case "lambda":
|
||||||
|
return { kind: "lambda", abs: normalizeAbstraction(ctx, e.abs) };
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
export function normalizeAbstraction(
|
||||||
|
ctx: context,
|
||||||
|
{ x, type, body }: abstraction,
|
||||||
|
): abstraction {
|
||||||
|
const t = normalize(ctx, type);
|
||||||
|
return { x, type: t, body: normalize(extend(x, t, undefined, ctx), body) };
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
export function equal(ctx: context, e1: expr, e2: expr): boolean {
|
||||||
|
function equalHelper(e1: expr, e2: expr): boolean {
|
||||||
|
if (e1.kind === "var" && e2.kind === "var") return isEqual(e1.x, e2.x);
|
||||||
|
if (e1.kind === "app" && e2.kind === "app")
|
||||||
|
return equalHelper(e1.left, e2.left) && equalHelper(e1.right, e2.right);
|
||||||
|
if (e1.kind === "universe" && e2.kind === "universe")
|
||||||
|
return e1.level === e2.level;
|
||||||
|
if (e1.kind === "pi" && e2.kind === "pi")
|
||||||
|
return equalAbstraction(e1.abs, e2.abs);
|
||||||
|
if (e1.kind === "lambda" && e2.kind === "lambda")
|
||||||
|
return equalAbstraction(e1.abs, e2.abs);
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
function equalAbstraction(
|
||||||
|
{ x, type: type1, body: body1 }: abstraction,
|
||||||
|
{ x: y, type: type2, body: body2 }: abstraction,
|
||||||
|
): boolean {
|
||||||
|
return (
|
||||||
|
equalHelper(type1, type2) &&
|
||||||
|
equalHelper(body1, subst([{ x: y, repl: { kind: "var", x } }], body2))
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return equalHelper(normalize(ctx, e1), normalize(ctx, e2));
|
||||||
|
}
|
7
tsconfig.json
Normal file
7
tsconfig.json
Normal file
|
@ -0,0 +1,7 @@
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"compilerOptions": {
|
||||||
|
"strict": true,
|
||||||
|
"esModuleInterop": true,
|
||||||
|
"skipLibCheck": true,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
}
|
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