;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; Higher-order functions ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; Type definition for `curry` function (: curry (-> (-> $a $b $c) (-> $a (-> $b $c)))) ; A trick to define `curry` in MeTTa without `lambda` (= (((curry $f) $x) $y) ($f $x $y)) ; Type checks !(assertEqual (get-type (curry +)) (-> Number (-> Number Number))) !(assertEqual (get-type ((curry +) 2)) (-> Number Number)) ; Partial application is not reduced, basically !(assertEqualToResult ((curry +) 2) (((curry +) 2))) ; Full application will be reduced !(assertEqual (((curry +) 2) 3) 5) ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; Curry with first application ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; Definitions (: curry-a (-> (-> $a $b $c) $a (-> $b $c))) (= ((curry-a $f $a) $b) ($f $a $b)) ; Tests !(assertEqual (get-type (curry-a + 2)) (-> Number Number)) !(assertEqual (get-type ((curry-a + 2) 3)) Number) ; Badly typed !(assertEqualToResult (get-type ((curry-a + 2) "S")) ()) ; Full application works !(assertEqual ((curry-a + 2) 3) 5) ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; More tests with partial application wrapping ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; Definitions (: Socrates Entity) (: Human Entity) (: is (-> Entity Entity Bool)) ; Facts (= (is Socrates Human) True) (= (is-socrates) (curry-a is Socrates)) ; Tests !(assertEqualToResult (is-socrates) ((curry-a is Socrates))) ; not reduced !(assertEqual ((curry-a is Socrates) Human) (is Socrates Human)) ; reduced !(assertEqual ((is-socrates) Human) True) ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; The same trick works for defining lambda ; (basically, `lambda` is curried `let`) ; FIXME: how to make parameterized type here? ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; Definitions (: lambda (-> Atom $t (-> $a $t))) (= ((lambda $var $body) $arg) (let $var $arg $body)) ; Tests !(assertEqual ((lambda $x (+ $x 1)) 2) 3) !(assertEqual ((lambda ($x $y) (+ $x $y)) (2 7)) 9) ; Another example (= (part-appl $f $x) (lambda $y ($f $x $y))) (= (inc) (part-appl + 1)) !(assertEqual ((inc) 5) 6) ; REM: ; (get-type (lambda ($x $y) (+ $x $y))) ; returns (-> %Undefined% Number), because the type of `($x $y)` is not defined. ; It is also not clear how to check that the type of `$var` is suitable for `$body` ; (it should somehow be done on`let` side) ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; Let's introduce some functors ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; (: Maybe (-> $t Type)) (: Nothing (-> (Maybe $t))) (: Something (-> $t (Maybe $t))) (: Either (-> $t Type)) (: Left (-> $t (Either $t))) (: Right (-> $t (Either $t))) ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; We can implement a generic `fmap`, but it requires ; concrete patterns in the type constructors above ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; Instead, we implement `fmap` as: (: fmap (-> (-> $a $b) ($F $a) ($F $b))) ; Mapping over empty functor, returns empty functor (= (fmap $f ($C0)) ($C0)) ; Inductive case for singleton functor: apply $f to the ; element and rewrap in $C. (= (fmap $f ($C $x)) ($C ($f $x))) ; Inductive case for non-empty functor: apply to the ; head and recurse on the tail. (= (fmap $f ($C $x $xs)) ($C ($f $x) (fmap $f $xs))) ; NOTE: We had to define `Nothing` as a functional constructor. ; Otherwise, we'd have to define `(= (fmap $f $C0) $C0)`, ; and `$C0` would match both `Nothing` and `(Something 2)` ; TODO? This could be avoided if we could indicate that $C0 ; is a `Symbol` (not `Expression` or `Atom` in general) ; Tests !(assertEqual (fmap (curry-a + 2) (Something 5)) (Something 7)) !(assertEqual (fmap (curry-a + 2) (Nothing)) (Nothing)) ; Type inference works !(assertEqual (get-type (fmap (curry-a + 1) (Left 5))) (Either Number)) ; It works for untyped constructors as well, if they ; follow the patterns in `fmap` equalities !(assertEqual (fmap (curry-a + 2) (UntypedC 5)) (UntypedC 7)) !(assertEqual (fmap (curry-a + 2) (UntypedC 5 (UntypedC 8 (Null)))) (UntypedC 7 (UntypedC 10 (Null)))) ; Type mismatches are detected: !(assertEqualToResult (get-type (fmap (curry-a + 2) (Left "5"))) ()) !(assertEqualToResult (get-type (fmap (curry-a + 2) (UntypedC "5"))) ()) !(assertEqualToResult (get-type (fmap (curry-a + 2) (UntypedC (Null) 5))) ()) ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; It is possible to implement `fmap` only as an interface ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; Type definition is the same as `fmap` above (: fmap-i (-> (-> $a $b) ($F $a) ($F $b))) ; Custom implementations for different functors will be ; possible (and needed): (= (fmap-i $f (Left $x)) (Left ($f $x))) (= (fmap-i $f (Right $x)) (Right ($f $x))) !(assertEqual (fmap-i (curry-a - 7) (Right 3)) (Right 4)) ; More examples (: List (-> $a Type)) (: Nil (List $a)) (: Cons (-> $a (List $a) (List $a))) (= (fmap-i $f Nil) Nil) (= (fmap-i $f (Cons $x $xs)) (Cons ($f $x) (fmap-i $f $xs))) !(set-debug! defn) !(assertEqual (fmap-i (curry-a * 2) (Cons 3 (Cons 4 Nil))) (Cons 6 (Cons 8 Nil))) ; Thus, there is no problem in having different implementations ; of the same function for different types. But it will not ; work "for free" (it requires explicit implementation for each type) !(assertEqualToResult (fmap-i (curry-a + 2) (Untyped 5)) ((fmap-i (curry-a + 2) (Untyped 5)))) ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; As per issue ; ; https://github.com/trueagi-io/hyperon-experimental/issues/104 ; ; Test if adding type declaration to List data structure does ; not interfere with executing functions operating on List. ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ; Insert an element in a presumably sorted list (= (insert $x Nil) (Cons $x Nil)) (= (insert $x (Cons $head $tail)) (case (< $x $head) ((True (Cons $x (Cons $head $tail))) (False (Cons $head (insert $x $tail)))))) ; Sort a list (= (sort Nil) Nil) (= (sort (Cons $head $tail)) (insert $head (sort $tail))) !(assertEqual (insert 3 (insert 2 (insert 1 Nil))) (Cons 1 (Cons 2 (Cons 3 Nil)))) !(assertEqual (sort (Cons 3 (Cons 1 (Cons 2 Nil)))) (Cons 1 (Cons 2 (Cons 3 Nil))))