Refinement types -- types qualified with logical predicates -- have proven effective for lightweight verification in languages like Liquid Haskell, F*, and Dafny. However, in these systems refinements are either written in a separate specification language or treated as second-class annotations, disconnected from the host language's type system. This disconnect creates usability barriers: programmers must maintain two mental models, and refinements cannot interact with features like type inference, subtyping, or overloading. We present the design of first-class refinement types for Scala 3, where refinements are ordinary types that participate in subtyping, inference, and pattern matching alongside existing language features. We prove type soundness of a core calculus mechanized in Rocq, combining dependent function types, bounded polymorphism, positive equi-recursive types, union and intersection types, and refinement types under a partial-correctness semantics using a fuel-bounded definitional interpreter and semantic typing. Finally, we implement our design as a prototype extension of the Scala 3 compiler with a lightweight e-graph-based solver for predicate entailment.


翻译:精炼类型——以逻辑谓词限定的类型——已在Liquid Haskell、F*和Dafny等语言中证明对于轻量级验证有效。然而,在这些系统中,精炼要么以单独规范语言编写,要么被视为二等注解,与宿主语言的类型系统脱节。这种脱节造成了可用性障碍:程序员必须维护两种心智模型,且精炼无法与类型推断、子类型或重载等功能交互。我们提出Scala 3一等精炼类型的设计,其中精炼是参与子类型、推断和模式匹配的普通类型,与现有语言特性协同工作。我们通过Rocq机械化核心演算的类型安全性证明,结合依赖函数类型、有界多态、正互递归类型、并集与交集类型,以及在部分正确性语义下使用基于燃料的定义解释器和语义类型的精炼类型。最后,我们的设计实现为Scala 3编译器的原型扩展,采用基于轻量级e-图的求解器处理谓词蕴含。

0
下载
关闭预览

相关内容

Scala 是一门现代的多范式编程语言,志在以简练、优雅及类型安全的方式来表达常用编程模式。它平滑地集成了面向对象和函数语言的特性。Scala 运行于Java 平台(Java 虚拟机),并兼容现有的 Java 程序。
大型语言模型系统中提示缺陷的分类学
专知会员服务
8+阅读 · 2025年9月19日
【AAAI2021】对比聚类,Contrastive Clustering
专知
26+阅读 · 2021年1月30日
非平衡数据集 focal loss 多类分类
AI研习社
33+阅读 · 2019年4月23日
在Python中使用SpaCy进行文本分类
专知
24+阅读 · 2018年5月8日
TextInfoExp:自然语言处理相关实验(基于sougou数据集)
全球人工智能
12+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 6月2日
VIP会员
最新内容
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
7+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
5+阅读 · 6月21日
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
10+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
12+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
大型语言模型系统中提示缺陷的分类学
专知会员服务
8+阅读 · 2025年9月19日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员