Research plugin для direct-style вычислений в Scala с Kyo

Upstream issue

Kyo — новая библиотека для работы с алгебраическими эффектами в Scala. Она поддерживает как стандартный монадический стиль для комбинации эффектов, так и новый direct style.

Например, монадический стиль, с использованием map

Scala

val fibMonadic: Unit < Routes = AtomicRef
  .init((0, 1, 1))
  .map(state =>
    Routes.add(_.get.in("fib").out(stringBody)): _ =>
      state
        .updateAndGet((_, b, c) => (b, c, b + c))
        .map((a, _, _) => a.toString)
  )

В настоящее время переводится в следующий код с использованием direct style

Scala

val fib: Unit < Routes = defer:
  val state = await(AtomicRef.init[(Int, Int, Int)]((0, 1, 1)))
  await(
    Routes.add(
      _.get.in("fib").out(stringBody)
    ): _ =>
      defer:
        val (a, _, _) = 
          await(state.updateAndGet((_, b, c) => (b, c, b + c)))
        a.toString
  )

Видно, что в данном коде много лишних выражений, использование которых обусловлено текущими ограничениями языка. Предлагается ввести новое ключевое слово pure, при помощи которого возможно будет аннотировать функции, классы и их конструкторы, таким образом, что внутри аннотированного кода нельзя будет использовать impure конструкты языка, такие как var, try, throw и подобные, а также изменять поведение типов с эффектами таким образом, что вместо типа эффекта при вызове функций и методов будет использоваться итоговый тип, например:

Scala

pure def x: Int < IO = IO(3).map(_ + 3)

вызовет ошибку компиляции, так как тип Int, являющийся итоговым типом pending типа Int < IO, являющимся типом выражения IO(3), не имеет функции map. С другой стороны, код

Scala

pure def x: Int < IO = IO(3) + 3

скомпилируется и при вычислении получится 6. Исходный пример будет выглядеть примерно так:

Scala

pure def fib: Unit < Routes =
  val state = AtomicRef.init[(Int, Int, Int)]((0, 1, 1))
  Routes.add(
    _.get.in("fib").out(stringBody)
  ): _ =>
    val (a, _, _) = 
      state.updateAndGet((_, b, c) => (b, c, b + c))
      a.toString

Что не отличается от императивной версии того же кода, при этом сохраняя информацию об используемых эффектах

Итогом проекта должен являться готовый research plugin, имплементирующий большую часть вышеописанной функциональности. Работы очень много, в одиночку не управиться, поэтому на этот проект ищется команда заинтересованных людей