# Runtime Model

処理系の評価結果は、具体値と抽象値を区別した runtime value として扱う。
`value`、`constraints`、`default` を横並びに持つ構造にはしない。

## RuntimeValue

```text
RuntimeValue =
  Concrete(ConcreteValue)
  Abstract(AbstractValue)
```

`Concrete` は明示的な値である。
`Abstract` は、まだ具体値に確定していない制約付きの値である。

Decodal は `Unknown` を、すべてのDecodal値を包含する最上位の abstract range として持つ。
これは存在する具体値の型情報を消す `Any` ではない。具体値を `Unknown` に対して検証した場合は具体値を保持し、`Unknown` のままmaterializeしようとした場合は diagnostic になる。
識別子や field が解決できない状態とは区別し、それらは従来どおりその場で diagnostic になる。

## ConcreteValue

```text
ConcreteValue =
  String(String)
  Int(i64)
  Float(f64)
  Bool(bool)
  Array(Vec<ThunkId>)
  Object(ObjectValue)
  Function(FunctionValue)
```

object は concrete structure として扱う。
ただし、各 field の中身は concrete value でも abstract value でもよい。

```text
ObjectValue:
  fields: Map<Symbol, ObjectField>
  rest: Option<ObjectRest>

ObjectField:
  value: ThunkId
  span: Span

ObjectRest:
  value: ThunkId
  span: Span
```

例えば以下の schema object は、object 自体は concrete だが、field の値は abstract value になる。

```dcdl
MyConfig = {
    host = String;
    port = Int default 8080;
};
```

概念的には以下である。

```text
Concrete(Object {
  host -> Thunk(Abstract { constraints: [String], default: none })
  port -> Thunk(Abstract { constraints: [Int], default: 8080 })
})
```

## AbstractValue

```text
AbstractValue {
  constraints: Vec<ConstraintEntry>
  default: Option<ThunkId>
}

ConstraintEntry {
  constraint: Constraint
  span: Span
}
```

`default` は `AbstractValue` にだけ存在する。
明示的な concrete value がある場合、default は保持しない。

```dcdl
port = Int default 8080;
```

これは以下の runtime value になる。

```text
Abstract {
  constraints: [Type(Int)]
  default: Some(Thunk(8080))
}
```

```dcdl
port = 8000;
```

これは以下である。

```text
Concrete(Int(8000))
```

## Runtime scope

Decodal runtime は application runtime ではなく、pure value evaluator である。
同じ source、同じ import results、同じ host globals が与えられた場合、評価結果は決定的である。

runtime が扱う責務は以下に限る。

- expression を評価する。
- thunk を必要に応じて force する。
- concrete / abstract value を合成する。
- materialize 時に constraint を検証する。

runtime は filesystem、network、environment variable、time、random、mutation を扱わない。
core における import は host supplied source または structured value を受け取る境界であり、filesystem access ではない。

## Constraint

constraint は concrete value とは別の型として扱う。

```text
Constraint =
  Unknown
  Type(PrimitiveType)
  ArrayItems(ThunkId)
  MapValues(ThunkId)
  Compare(Op, Literal)
  Regex(Pattern)
  BuiltinPredicate(Symbol)
  ObjectConstraint(...)
```

`ArrayItems` は配列そのものの型と、すべての要素へ合成する schema thunk を表す。
配列用の primitive type は持たず、抽象配列には必ず要素制約が必要である。

`MapValues` は object の key 集合を制限せず、すべての field value へ適用する schema thunk を表す。
連想配列は materialize 後も `Data::Object` になり、別の data variant は持たない。

`ObjectValue.rest` は名前付きfieldを持つobjectの残余field rangeを表す。rest自体はfieldを生成せず、materializeは実在するfieldだけを出力する。

初期実装では、object の形は主に `Concrete(Object)` の field に `Abstract` を置くことで表現する。
object 全体にかかる constraint は必要になった時点で追加する。

## Data

materialize 後の出力可能な値は runtime value とは別型にする。

```text
Data =
  String(String)
  Int(i64)
  Float(f64)
  Bool(bool)
  Array(Vec<Data>)
  Object(Map<Symbol, Data>)
```

`Function`、未解決の `Abstract`、未評価の thunk は `Data` にはならない。

## 命名

実装内部では `RuntimeValue` を短く `Value` と呼んでもよい。
ただし、materialize 後の出力値とは区別する。

推奨する区別:

```text
RuntimeValue / Value  言語内部の評価結果。Abstract を含む。
ConcreteValue         明示的な具体値。
AbstractValue         constraint と default を持つ抽象値。
Data                  外部へ出力可能な最終データ。
```