pass_strategy_synthesis/model_with_structures/tests.ml

open Tests_f
open Synthesizer
open Relational

  (* - basic var tests *)

let%expect_test "prog eval test: empty" = print_endline (prog_eval_t_empty ());
  [%expect {| [StEnv (MemEnv ([], O), TypesEnv ([], []), ValsEnv ([], []), VisitedEnv ([]))] |}]
let%expect_test "prog eval test: simple var" = print_endline(prog_eval_t_simple_var ());
  [%expect {| [StEnv (MemEnv ([ZeroV], S (O)), TypesEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, MayWr))], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, MayWr))]), ValsEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)]), VisitedEnv ([]))] |}]
let%expect_test "simple var, forbidden read" = print_endline(prog_eval_t_simple_var_fbd_rd ());
  [%expect {| [] |}]
let%expect_test "simple vars, no read & read" = print_endline(prog_eval_t_simple_vars_fbd_rd_rd ());
  [%expect {| [StEnv (MemEnv ([ZeroV; BotV], S (S (O))), TypesEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), UnitT (Rd, MayWr)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (NRd, MayWr))], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), UnitT (Rd, MayWr)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (NRd, MayWr))]), ValsEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)]), VisitedEnv ([]))] |}]
let%expect_test "simple var, write" = print_endline(prog_eval_t_simple_var_wr ());
  [%expect {| [StEnv (MemEnv ([ZeroV], S (O)), TypesEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (NRd, MayWr))], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (NRd, MayWr))]), ValsEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)]), VisitedEnv ([]))] |}]
let%expect_test "simple var, forbidden write" = print_endline(prog_eval_t_simple_var_fbd_wr ());
  [%expect {| [] |}]
let%expect_test "simple var, write & read" = print_endline(prog_eval_t_simple_var_wr_rd ());
  [%expect {| [StEnv (MemEnv ([ZeroV], S (O)), TypesEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (NRd, MayWr))], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (NRd, MayWr))]), ValsEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)]), VisitedEnv ([]))] |}]

  (* - basic call tests *)

let%expect_test "simple call with read" = print_endline(prog_eval_t_simple_call_rd ());
  [%expect {| [StEnv (MemEnv ([FunV ([ReadS (VarP (O))]); ZeroV], S (S (O))), TypesEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), UnitT (Rd, NeverWr))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, NeverWr))], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), UnitT (Rd, NeverWr))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, NeverWr))]), ValsEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)]), VisitedEnv ([ReadS (VarP (O))]))] |}]

let%expect_test "simple call with ref read" = print_endline(prog_eval_t_simple_call_rd_ref ());
  [%expect {| [StEnv (MemEnv ([FunV ([ReadS (DerefP (VarP (O)))]); RefV (O); ZeroV], S (S (S (O)))), TypesEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Cp, UnitT (Rd, MayWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, MayWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, MayWr))], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Cp, UnitT (Rd, MayWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, MayWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, MayWr))]), ValsEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)]), VisitedEnv ([ReadS (DerefP (VarP (O)))]))] |}]

let%expect_test "simple call with write" = print_endline(prog_eval_t_simple_call_wr ());
  [%expect {| [StEnv (MemEnv ([FunV ([WriteS (DerefP (VarP (O)))]); RefV (O); ZeroV], S (S (S (O)))), TypesEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Cp, UnitT (Rd, MayWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, MayWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, MayWr))], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Cp, UnitT (Rd, MayWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, MayWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, MayWr))]), ValsEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)]), VisitedEnv ([WriteS (DerefP (VarP (O)))]))] |}]

let%expect_test "simple call with read after write" = print_endline(prog_eval_t_simple_call_wr_rd ());
  [%expect {| [StEnv (MemEnv ([FunV ([SeqS (WriteS (DerefP (VarP (O))), ReadS (DerefP (VarP (O))))]); RefV (O); BotV], S (S (S (O)))), TypesEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Cp, UnitT (NRd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (NRd, MayWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (NRd, MayWr))], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Cp, UnitT (NRd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (NRd, MayWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (NRd, MayWr))]), ValsEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)]), VisitedEnv ([SeqS (WriteS (DerefP (VarP (O))), ReadS (DerefP (VarP (O))))]))] |}]

let%expect_test "simple call with forbidden write" = print_endline(prog_eval_t_simple_call_fbd_wr ());
  [%expect {| [] |}]

let%expect_test "simple call with write to ref" = print_endline(prog_eval_t_simple_call_ref_wr ());
  [%expect {| [StEnv (MemEnv ([FunV ([WriteS (DerefP (VarP (O)))]); RefV (O); BotV], S (S (S (O)))), TypesEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr))], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr))]), ValsEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)]), VisitedEnv ([WriteS (DerefP (VarP (O)))]))] |}]

let%expect_test "simple call with forbidden write to ref" = print_endline(prog_eval_t_simple_call_ref_fbd_wr ());
  [%expect {| [] |}]

let%expect_test "simple call with write to ref with fix" = print_endline(prog_eval_t_simple_call_ref_wr_with_fix ());
  [%expect {| [StEnv (MemEnv ([FunV ([WriteS (DerefP (VarP (O)))]); RefV (O); ZeroV], S (S (S (O)))), TypesEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr))], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr))]), ValsEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)]), VisitedEnv ([WriteS (DerefP (VarP (O)))]))] |}]

let%expect_test "call inside call" = print_endline(prog_eval_t_call_in_call ());
  [%expect {| [StEnv (MemEnv ([FunV ([SeqS (CallS (VarP (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), [PathE (VarP (O))]), WriteS (DerefP (VarP (O))))]); FunV ([WriteS (DerefP (VarP (O)))]); RefV (O); ZeroV], S (S (S (S (O))))), TypesEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Cp, UnitT (Rd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr))], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Cp, UnitT (Rd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr))]), ValsEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), S (S (S (O)))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), S (S (S (O)))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)]), VisitedEnv ([WriteS (DerefP (VarP (O))); SeqS (CallS (VarP (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), [PathE (VarP (O))]), WriteS (DerefP (VarP (O))))]))] |}]

let%expect_test "call inside call, recursive" = print_endline(prog_eval_t_call_in_call_rec ());
  [%expect {| [StEnv (MemEnv ([FunV ([SeqS (CallS (VarP (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), [PathE (VarP (O))]), WriteS (DerefP (VarP (O))))]); RefV (O); ZeroV], S (S (S (O)))), TypesEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Cp, UnitT (Rd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr))], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Cp, UnitT (Rd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr))]), ValsEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)]), VisitedEnv ([SeqS (CallS (VarP (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), [PathE (VarP (O))]), WriteS (DerefP (VarP (O))))]))] |}]

let%expect_test "call to fix after call" = print_endline(prog_eval_t_fix_call_after_call ());
  [%expect {| [StEnv (MemEnv ([FunV ([WriteS (DerefP (VarP (O)))]); FunV ([WriteS (DerefP (VarP (O)))]); RefV (O); ZeroV], S (S (S (S (O))))), TypesEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), FunT ([(Mode (In, Out), RefT (Rf, UnitT (NRd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Rf, UnitT (NRd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr))], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), FunT ([(Mode (In, Out), RefT (Rf, UnitT (NRd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Rf, UnitT (NRd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr))]), ValsEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), S (S (S (O)))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), S (S (S (O)))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)]), VisitedEnv ([WriteS (DerefP (VarP (O)))]))] |}]

let%expect_test "simple call with global variable usage" = print_endline(prog_eval_t_call_with_glob_usage ());
  [%expect {| [StEnv (MemEnv ([FunV ([SeqS (WriteS (VarP (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), ReadS (DerefP (VarP (O))))]); RefV (O); ZeroV], S (S (S (O)))), TypesEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Cp, UnitT (Rd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr))], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Cp, UnitT (Rd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr))]), ValsEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)]), VisitedEnv ([SeqS (WriteS (VarP (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), ReadS (DerefP (VarP (O))))]))] |}]

let%expect_test "simple call with read & write (2 args)" = print_endline(prog_eval_t_call_with_rd_wr_2_args ());
  [%expect {| [StEnv (MemEnv ([FunV ([SeqS (ReadS (DerefP (VarP (O))), WriteS (DerefP (VarP (S (O)))))]); RefV (S (S (O))); BotV; RefV (O); ZeroV], S (S (S (S (S (O)))))), TypesEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Rf, UnitT (Rd, NeverWr))); (Mode (In, NOut), RefT (Rf, UnitT (NRd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr))], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), RefT (Rf, UnitT (Rd, NeverWr))); (Mode (In, NOut), RefT (Rf, UnitT (NRd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr))]), ValsEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))), S (S (S (S (O))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), S (S (S (O)))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))), S (S (S (S (O))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), S (S (S (O)))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)]), VisitedEnv ([SeqS (ReadS (DerefP (VarP (O))), WriteS (DerefP (VarP (S (O)))))]))] |}]

let%expect_test "simple call with different arguments modifiers, copy" = print_endline(prog_eval_t_call_with_dif_mods_cp ());
  [%expect {| [StEnv (MemEnv ([FunV ([SeqS (ReadS (DerefP (VarP (S (O)))), SeqS (ReadS (DerefP (VarP (S (S (S (O)))))), SeqS (WriteS (DerefP (VarP (S (O)))), SeqS (WriteS (DerefP (VarP (S (S (O))))), WriteS (DerefP (VarP (S (S (S (O))))))))))]); RefV (S (S (S (S (S (S (O))))))); ZeroV; RefV (S (S (S (S (O))))); ZeroV; RefV (S (S (O))); ZeroV; RefV (O); ZeroV], S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), TypesEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))))))), FunT ([(Mode (NIn, NOut), RefT (Cp, UnitT (NRd, AlwaysWr))); (Mode (In, NOut), RefT (Cp, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (Mode (NIn, Out), RefT (Cp, UnitT (NRd, AlwaysWr))); (Mode (In, Out), RefT (Cp, UnitT (Rd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr))], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))))))), FunT ([(Mode (NIn, NOut), RefT (Cp, UnitT (NRd, AlwaysWr))); (Mode (In, NOut), RefT (Cp, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (Mode (NIn, Out), RefT (Cp, UnitT (NRd, AlwaysWr))); (Mode (In, Out), RefT (Cp, UnitT (Rd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr))]), ValsEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))))))), S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))))))), S (S (S (S (S (S (S (O)))))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))))), S (S (S (S (S (S (O))))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))))), S (S (S (S (S (O)))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))), S (S (S (S (O))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), S (S (S (O)))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))))))), S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))))))), S (S (S (S (S (S (S (O)))))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))))), S (S (S (S (S (S (O))))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))))), S (S (S (S (S (O)))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))), S (S (S (S (O))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), S (S (S (O)))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)]), VisitedEnv ([SeqS (ReadS (DerefP (VarP (S (O)))), SeqS (ReadS (DerefP (VarP (S (S (S (O)))))), SeqS (WriteS (DerefP (VarP (S (O)))), SeqS (WriteS (DerefP (VarP (S (S (O))))), WriteS (DerefP (VarP (S (S (S (O))))))))))]))] |}]

let%expect_test "simple call with different arguments modifiers, ref" = print_endline(prog_eval_t_call_with_dif_mods_rf ());
  [%expect {| [StEnv (MemEnv ([FunV ([SeqS (ReadS (DerefP (VarP (S (O)))), SeqS (ReadS (DerefP (VarP (S (S (S (O)))))), SeqS (WriteS (DerefP (VarP (S (S (O))))), WriteS (DerefP (VarP (S (S (S (O)))))))))]); RefV (S (S (S (S (S (S (O))))))); ZeroV; RefV (S (S (S (S (O))))); ZeroV; RefV (S (S (O))); ZeroV; RefV (O); ZeroV], S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), TypesEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))))))), FunT ([(Mode (NIn, NOut), RefT (Rf, UnitT (NRd, NeverWr))); (Mode (In, NOut), RefT (Rf, UnitT (Rd, NeverWr))); (Mode (NIn, Out), RefT (Rf, UnitT (NRd, AlwaysWr))); (Mode (In, Out), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr))], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))))))), FunT ([(Mode (NIn, NOut), RefT (Rf, UnitT (NRd, NeverWr))); (Mode (In, NOut), RefT (Rf, UnitT (Rd, NeverWr))); (Mode (NIn, Out), RefT (Rf, UnitT (NRd, AlwaysWr))); (Mode (In, Out), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr)))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), RefT (Rf, UnitT (Rd, AlwaysWr))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), UnitT (Rd, AlwaysWr))]), ValsEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))))))), S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))))))), S (S (S (S (S (S (S (O)))))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))))), S (S (S (S (S (S (O))))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))))), S (S (S (S (S (O)))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))), S (S (S (S (O))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), S (S (S (O)))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)], [(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))))))), S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))))))), S (S (S (S (S (S (S (O)))))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))))), S (S (S (S (S (S (O))))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))))), S (S (S (S (S (O)))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))), S (S (S (S (O))))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))), S (S (S (O)))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))), S (S (O))); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))), S (O)); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))), O)]), VisitedEnv ([SeqS (ReadS (DerefP (VarP (S (O)))), SeqS (ReadS (DerefP (VarP (S (S (S (O)))))), SeqS (WriteS (DerefP (VarP (S (S (O))))), WriteS (DerefP (VarP (S (S (S (O)))))))))]))] |}]

(* - basic synthesis tests *)

let%expect_test "simple synthesis test" = print_endline(prog_cp_cap_synt_t_simple_call_ref_wr ());
  [%expect {| [Rf; Cp] |}]

let%expect_test "simple synthesis test, no read write caps constraints" = print_endline(prog_cp_cap_synt_t_simple_call_ref_wr' ());
  [%expect {| [Rf; Rf; Rf; Rf; Cp; Cp; Cp; Cp] |}]

let%expect_test "simple synthesis test, reference forbidden write" = print_endline(prog_cp_cap_synt_t_simple_call_ref_fbd_wr ());
  [%expect {| [Cp] |}]

let%expect_test "simple synthesis test, reference forbidden write, no read write caps constraints" = print_endline(prog_cp_cap_synt_t_simple_call_ref_fbd_wr' ());
  [%expect {| [Cp; Cp; Cp; Cp] |}]

(* - complex test: send example *)

let%expect_test "complex test: send" = print_endline(prog_eval_compl_test_send ());
  [%expect {| [StEnv (MemEnv ([FunV ([SeqS (WriteS (AccessP (VarP (O), S (S (S (S (O)))))), SeqS (CallS (VarP (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))))))))), [PathE (VarP (O))]), SeqS (CallS (VarP (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))))))), [PathE (VarP (O))]), SeqS (CallS (VarP (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))))))))), [PathE (VarP (O))]), SeqS (WriteS (AccessP (DerefP (AccessP (VarP (O), S (O))), O)), SeqS (WriteS (AccessP (DerefP (AccessP (VarP (O), S (O))), S (O))), ChoiceS (ReadS (AccessP (DerefP (AccessP (DerefP (AccessP (VarP (O), O)), O)), O)), ReadS (AccessP (DerefP (AccessP (VarP (O), S (O))), O)))))))))]); FunV ([SeqS (ChoiceS (SeqS (WriteS (AccessP (DerefP (AccessP (VarP (O), S (S (O)))), O)), SeqS (ReadS (DerefP (AccessP (VarP (O), S (S (S (O)))))), SeqS (WriteS (DerefP (AccessP (VarP (O), S (S (S (O)))))), ReadS (AccessP (DerefP (AccessP (DerefP (AccessP (VarP (O), O)), S (O))), O))))), SkipS), SeqS (WriteS (AccessP (VarP (O), S (S (S (S (O)))))), ReadS (AccessP (VarP (O), S (S (S (S (O))))))))]); FunV ([SeqS (ReadS (AccessP (DerefP (AccessP (VarP (O), S (S (O)))), O)), SeqS (ReadS (AccessP (DerefP (AccessP (VarP (O), S (O))), O)), ReadS (AccessP (DerefP (AccessP (VarP (O), S (O))), S (O)))))]); FunV ([ChoiceS (ReadS (AccessP (DerefP (AccessP (VarP (O), S (O))), O)), SkipS)]); TupleV ([RefV (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))); RefV (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))); RefV (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))); RefV (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))); ZeroV]); TupleV ([RefV (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))); RefV (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))]); TupleV ([ZeroV; ZeroV]); TupleV ([ZeroV; ZeroV; ZeroV]); TupleV ([ZeroV; ZeroV; ZeroV]); TupleV ([ZeroV; ZeroV]); ZeroV; ZeroV; TupleV ([ZeroV; ZeroV]); TupleV ([ZeroV; ZeroV; ZeroV]); TupleV ([RefV (S (S (S (O)))); RefV (S (S (O)))]); TupleV ([ZeroV; ZeroV]); TupleV ([ZeroV; ZeroV; ZeroV]); TupleV ([ZeroV; ZeroV; ZeroV]); TupleV ([ZeroV; ZeroV])], S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))))))))), TypesEnv ([(S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), TupleT ([RefT (Cp, TupleT ([RefT (Cp, TupleT ([UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr)])); RefT (Cp, TupleT ([UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr)]))])); RefT (Cp, TupleT ([UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr)])); RefT (Cp, TupleT ([UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr)])); RefT (Cp, UnitT (Rd, AlwaysWr)); UnitT (Rd, AlwaysWr)]))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), TupleT ([RefT (Cp, TupleT ([RefT (Cp, TupleT ([UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr)])); RefT (Cp, TupleT ([UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr)]))])); RefT (Cp, TupleT ([UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr)])); RefT (Cp, TupleT ([UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr)])); RefT (Cp, UnitT (Rd, AlwaysWr)); UnitT (Rd, AlwaysWr)]))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O)))))))))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), TupleT ([RefT (Cp, TupleT ([RefT (Cp, TupleT ([UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr)])); RefT (Cp, TupleT ([UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr)]))])); RefT (Cp, TupleT ([UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr)])); RefT (Cp, TupleT ([UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr)])); RefT (Cp, UnitT (Rd, AlwaysWr)); UnitT (Rd, AlwaysWr)]))])); (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (S (O))))))))))))))))), FunT ([(Mode (In, NOut), TupleT ([RefT (Cp, TupleT ([RefT (Cp, TupleT ([UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr)])); RefT (Cp, TupleT ([UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr)]))])); RefT (Cp, TupleT ([UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr); UnitT (Rd, AlwaysWr)])); RefT (Cp, TupleT (

let%expect_test "complex test: send" = print_endline(prog_synt_compl_test_send ());
  [%expect {| [Cp] |}]
(* TODO *)