helm/mathql/doc/mathql_introduction_core.tex

   1 \subsection{The core language}
   2
   3 {\MathQL}.4 consists of a core language and of a basic library. Other
   4 user-defined libraries can be added at will. The core language includes the
   5 \TT{property} operator mentioned in \subsecref{HighAccess} that queries the
   6 underlying {\RDF} database and the infrastructure to post-process the
   7 query results. The components of this infrastructure are listed below:
   8
   9 \begin{itemize}
  10
  11 \item
  12 Explicit sets of attributed values.
  13
  14 An explicit {\av} set can be placed in a query in two forms:
  15 as a single quoted string, like \verb+"this is a query result"+, that
  16 evaluates in a single {\av} with that value and no attributes, or as a full
  17 {\av} set in the syntax shown in the previous sections but sorrounded by
  18 square brackets, like \verb+["head" attr {"attribute-name" = "contents"}]+.
  19 \newline
  20 In the second form, the contents of an attribute can be the result of a query,
  21 like
  22 \verb+["head" attr {"attribute-name" = property /"metadata" of "resource"}]+.
  23 \newline
  24 In this case the contents of the attribute are the head strings of the query
  25 result, whose attributes (if any) are discarded.
  26
  27 \item
  28 Variable assignment.
  29
  30 Variables for {\av} sets (preceded by a \TT{\$} sign and called
  31 \emph{set variables}) can be assigned using a standard \emph{let-in}
  32 construction and may appear wherever an {\av} set ({\ie} a query result) is
  33 allowed.
  34 \newline
  35 The assignment has the form:
  36 \TT{let \$}\EM{variable} \TT{=} \EM{av-set} \TT{in} \EM{av-set}
  37 so we can write:
  38 \newline
  39 \verb+let $var = "contents" in ["head" attr {"attribute-name" = $var}]+.
  40
  41 The scope rules of {\MathQL} variables are tipical for an imperative
  42 programming language and any case of assignment propagation will be indicated.
  43
  44 \item
  45 Sequential composition.
  46
  47 This construction has the form: \EM{av-set} \TT{;;} \EM{av-set} and works as
  48 follows: the two {\av} sets are evaluated one after the other and the first
  49 one is discarded but the variables assigned in the first {\av} set are
  50 available to the second one.
  51
  52 \item
  53 Unbounded iteration.
  54 \newline
  55 This construction comes in two forms:
  56
  57 \TT{while} \EM{av-set} \TT{sup} \EM{av-set}:
  58 \newline
  59 iterates the evaluation of the second {\av} set until the first {\av set} is
  60 empty and returns the {\MathQL} set-theoretic union of all the evaluiations
  61 of the second {\av set}.
  62
  63 \TT{while} \EM{av-set} \TT{inf} \EM{av-set}:
  64 \newline
  65 like the former but set-theoretic intersection is used instead of
  66 set-theoretic union.
  67
  68 In order for \TT{while} to work as expected, both {\av} sets are evaluaed in
  69 a common context during the iteration ({\ie} the variables defined in both
  70 are alailable to both) and this context is also propagated outside the
  71 \TT{while} for convenience.
  72
  73 \item
  74 Bounded iteration.
  75 \newline
  76 Also this construction comes in two forms:
  77
  78 \TT{for @}\EM{variable} \TT{in} \EM{av-set} \TT{sup} \EM{av-set}:
  79 \newline
  80 iterates the evaluation of the second \EM{av-set} assigning the \EM{variable}
  81 to each element in the first \EM{av-set} and builds the {\MathQL}
  82 set-theoretic union of the obtained results.
  83
  84 \TT{for @}\EM{variable} \TT{in} \EM{av-set} \TT{inf} \EM{av-set}:
  85 \newline
  86 like the former but set-theoretic intersection is used instead of
  87 set-theoretic union.
  88
  89 The variables for attributed values (preceded by a \TT{@} sign and called
  90 \emph{element variables}) may appear wherever an {\av} set is allowed and
  91 and in some additional places.
  92 \newline
  93 The element variables are kept distinct from the set variables (therefore
  94 \TT{\$variable} and \TT{@variable} may appear in the same query without
  95 abiguity).
  96
  97 Concerning the scope rules used in these constructions, the variables
  98 assigned by the first {\av} set are available to the second {\av} set during
  99 the iteration and the variables assigned by both {\av} sets are available
 100 outside the \TT{for} as in the previous case.
 101
 102 \item
 103 Addition of groups.
 104
 105 \TT{add} \EM{optional-flag} \EM{attribute-groups} \TT{in} \EM{av-set}
 106 \newline
 107 builds an {\av} set adding the specified \EM{attribute-groups} to each element
 108 of the given {\av} set.
 109 If no \EM{flag} is specified the addition is set-theoretic, whereas with the
 110 \TT{distr} flag the addition is distributive.
 111 The \EM{attribute-groups} can be given explicitly (in the same syntax used for
 112 explicit {\av} sets) or they can be replaced by an element variable. In the
 113 latter case the attribute groups of the {\av} stored in the variable are
 114 considered.
 115
 116 \figref{Add} shows how to build a one-element {\av} set using \TT{add}.
 117
 118 \begin{figure}[ht]
 119 \begin{footnotesize} \begin{verbatim}
 120 The set of attributed values given explicitly:
 121 ["head" attr {"attribute-name" = property /"metadata" of "resource"}]
 122
 123 The same set built with the add operator
 124 add {"attribute-name" = property /"metadata" of "resource"} in "head"
 125 \end{verbatim} \end{footnotesize}
 126 \vskip-1pc
 127 \caption{A simple use of the add operator}
 128 \label{Add}
 129 \end{figure}
 130
 131 \item
 132 Existential test.
 133
 134 The existential test has the form \TT{ex} \EM{av-set} where the
 135 specification of the {\av} set contains some instances of the construction
 136 \TT{@}\EM{variable}\TT{.}\EM{attribute-name}, and runs as follows:
 137 the given {\av} set is evaluated replacing each
 138 \TT{@}\EM{variable}\TT{.}\EM{attribute-name}
 139 with the contents of \EM{attribute-name} in an attribute group of the {\av}
 140 stored in \TT{@}\EM{variable} and the evaluation is repeated for every
 141 possible choice of the groups (recall that different groups are allowed to
 142 contain attributes with the same name). If one evaluation gives a non empty
 143 result, the defaut representation of \emph{true} is returned (the test
 144 succeded) in the other case the empty {\av} set, {\ie} \emph{false}, is
 145 returned (the test failed).
 146
 147 \item
 148 Function invocation:
 149
 150 The core language allows to invoke two kinds of external functions (with
 151 which a language extension may be provided): the functions of the first kind
 152 return an {\av} set, the functions of the second kind return a piece of
 153 {\MathQL} code representing an {\av} set ({\ie} they interface a {\MathQL}
 154 code generator). In particular:
 155
 156 \EM{function-name} \verb+{+
 157 \EM{name} \TT{,} $\cdots$ \TT{,} \EM{name} \verb+} {+
 158 \EM{av-set} \TT{,} $\cdots$ \TT{,} \EM{av-set} \verb+}+
 159 \newline
 160 invokes the specified function of the firs kind on the given arguments and
 161 returns it result. The \EM{name} argument are {\MathQL} paths and usually
 162 represent attribute names.
 163
 164 \TT{gen} \EM{function-name} \verb+{+
 165 \EM{av-set} \TT{,} $\cdots$ \TT{,} \EM{av-set} \verb+}+
 166 \newline
 167 invokes the specified function of the second kind on the given arguments and
 168 replaces the function invocation with its result.
 169
 170 The function names are {\MathQL} paths exactly as the attribute nanes and the
 171 graph paths used by the \TT{property} operator. The names of the two kinds of
 172 functions are kept in distinct environments so they do not clash.
 173
 174 {\MathQL}.4 comes with a basic library of functions of the first kind
 175 (see \subsecref{IBasic}) that integrate the core language providing several
 176 facilities to the user.
 177
 178 \end{itemize}