]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blob - components/acic_procedural/acic2Procedural.ml
alpha equivalence fixed: in the case "meta against meta" we did not recur on theexpli...
[helm.git] / components / acic_procedural / acic2Procedural.ml
1 (* Copyright (C) 2003-2005, HELM Team.
2  * 
3  * This file is part of HELM, an Hypertextual, Electronic
4  * Library of Mathematics, developed at the Computer Science
5  * Department, University of Bologna, Italy.
6  * 
7  * HELM is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU General Public License
9  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
10  * of the License, or (at your option) any later version.
11  * 
12  * HELM is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15  * GNU General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
18  * along with HELM; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
20  * MA  02111-1307, USA.
21  * 
22  * For details, see the HELM World-Wide-Web page,
23  * http://cs.unibo.it/helm/.
24  *)
25
26 module C    = Cic
27 module I    = CicInspect
28 module D    = Deannotate
29 module S    = CicSubstitution
30 module TC   = CicTypeChecker 
31 module Un   = CicUniv
32 module UM   = UriManager
33 module Obj  = LibraryObjects
34 module HObj = HelmLibraryObjects
35 module A    = Cic2acic
36 module Ut   = CicUtil
37 module E    = CicEnvironment
38 module PEH  = ProofEngineHelpers
39 module Pp   = CicPp
40
41 module Cl   = ProceduralClassify
42 module T    = ProceduralTypes
43 module Cn   = ProceduralConversion
44
45 type status = {
46    sorts : (C.id, A.sort_kind) Hashtbl.t;
47    types : (C.id, A.anntypes) Hashtbl.t;
48    prefix: string;
49    max_depth: int option;
50    depth: int;
51    context: C.context;
52    intros: string list
53 }
54
55 (* helpers ******************************************************************)
56
57 let cic = D.deannotate_term
58
59 let split2_last l1 l2 =
60 try
61    let n = pred (List.length l1) in
62    let before1, after1 = T.list_split n l1 in
63    let before2, after2 = T.list_split n l2 in
64    before1, before2, List.hd after1, List.hd after2
65 with Invalid_argument _ -> failwith "A2P.split2_last"
66
67 let string_of_head = function
68    | C.ASort _         -> "sort"
69    | C.AConst _        -> "const"
70    | C.AMutInd _       -> "mutind"
71    | C.AMutConstruct _ -> "mutconstruct"
72    | C.AVar _          -> "var"
73    | C.ARel _          -> "rel"
74    | C.AProd _         -> "prod"
75    | C.ALambda _       -> "lambda"
76    | C.ALetIn _        -> "letin"
77    | C.AFix _          -> "fix"
78    | C.ACoFix _        -> "cofix"
79    | C.AAppl _         -> "appl"
80    | C.ACast _         -> "cast"
81    | C.AMutCase _      -> "mutcase"
82    | C.AMeta _         -> "meta"
83    | C.AImplicit _     -> "implict"
84
85 let clear st = {st with intros = []}
86
87 let next st = {(clear st) with depth = succ st.depth}
88
89 let add st entry intro =
90    {st with context = entry :: st.context; intros = intro :: st.intros}
91
92 let test_depth st =
93 try   
94    let msg = Printf.sprintf "Depth %u: " st.depth in
95    match st.max_depth with
96       | None   -> true, "" 
97       | Some d -> if st.depth < d then true, msg else false, "DEPTH EXCEDED: "
98 with Invalid_argument _ -> failwith "A2P.test_depth"
99
100 let is_rewrite_right = function
101    | C.AConst (_, uri, []) ->
102       UM.eq uri HObj.Logic.eq_ind_r_URI || Obj.is_eq_ind_r_URI uri
103    | _                     -> false
104
105 let is_rewrite_left = function
106    | C.AConst (_, uri, []) ->
107       UM.eq uri HObj.Logic.eq_ind_URI || Obj.is_eq_ind_URI uri
108    | _                     -> false
109
110 let is_fwd_rewrite_right hd tl =
111    if is_rewrite_right hd then match List.nth tl 3 with
112       | C.ARel _ -> true
113       | _        -> false
114    else false
115
116 let is_fwd_rewrite_left hd tl =
117    if is_rewrite_left hd then match List.nth tl 3 with
118       | C.ARel _ -> true
119       | _        -> false
120    else false
121 (*
122 let get_ind_name uri tno xcno =
123 try   
124    let ts = match E.get_obj Un.empty_ugraph uri with
125       | C.InductiveDefinition (ts, _, _,_), _ -> ts 
126       | _                                     -> assert false
127    in
128    let tname, cs = match List.nth ts tno with
129       | (name, _, _, cs) -> name, cs
130    in
131    match xcno with
132       | None     -> tname
133       | Some cno -> fst (List.nth cs (pred cno))
134 with Invalid_argument _ -> failwith "A2P.get_ind_name"
135 *)
136 let get_inner_types st v =
137 try
138    let id = Ut.id_of_annterm v in
139    try match Hashtbl.find st.types id with
140       | {A.annsynthesized = st; A.annexpected = Some et} -> Some (st, et)
141       | {A.annsynthesized = st; A.annexpected = None}    -> Some (st, st)
142    with Not_found -> None
143 with Invalid_argument _ -> failwith "A2P.get_inner_types"
144 (*
145 let get_inner_sort st v =
146 try
147    let id = Ut.id_of_annterm v in
148    try Hashtbl.find st.sorts id
149    with Not_found -> `Type (CicUniv.fresh())
150 with Invalid_argument _ -> failwith "A2P.get_sort"
151 *)
152 let get_type msg st bo =
153 try   
154    let ty, _ = TC.type_of_aux' [] st.context (cic bo) Un.empty_ugraph in
155    ty
156 with e -> failwith (msg ^ ": " ^ Printexc.to_string e)
157
158 let get_entry st id =
159    let rec aux = function
160       | []                                        -> assert false
161       | Some (C.Name name, e) :: _ when name = id -> e
162       | _ :: tl                                   -> aux tl
163    in
164    aux st.context
165    
166 (* proof construction *******************************************************)
167
168 let unused_premise = "UNUSED"
169
170 let mk_exp_args hd tl classes =
171    let meta id = C.AImplicit (id, None) in
172    let map v (cl, b) =
173       if I.S.mem 0 cl && b then v else meta ""
174    in
175    let rec aux = function
176       | [] -> []
177       | hd :: tl -> if hd = meta "" then aux tl else List.rev (hd :: tl)
178    in
179    let args = List.rev_map2 map tl classes in
180    let args = aux args in
181    if args = [] then hd else C.AAppl ("", hd :: args)
182
183 let convert st ?name v = 
184    match get_inner_types st v with
185       | None            -> []
186       | Some (sty, ety) ->
187          let e = Cn.mk_pattern 0 (T.mk_arel 1 "") in
188          let csty, cety = cic sty, cic ety in
189          if Ut.alpha_equivalence csty cety then [] else 
190          match name with
191             | None         -> [T.Change (sty, ety, None, e, "")]
192             | Some (id, i) -> 
193                begin match get_entry st id with
194                   | C.Def _  -> [T.ClearBody (id, "")]
195                   | C.Decl w -> 
196                      let w = S.lift i w in
197                      if Ut.alpha_equivalence csty w then [] 
198                      else 
199                      [T.Note (Pp.ppterm csty); T.Note (Pp.ppterm w);
200                      T.Change (sty, ety, Some (id, id), e, "")] 
201                end
202
203 let get_intro = function 
204    | C.Anonymous -> unused_premise
205    | C.Name s    -> s
206
207 let mk_intros st script =
208    if st.intros = [] then script else
209    let count = List.length st.intros in
210    T.Intros (Some count, List.rev st.intros, "") :: script
211
212 let mk_arg st = function
213    | C.ARel (_, _, i, name) as what -> convert st ~name:(name, i) what
214    | _                              -> []
215
216 let mk_fwd_rewrite st dtext name tl direction =   
217    assert (List.length tl = 6);
218    let what, where, predicate = List.nth tl 5, List.nth tl 3, List.nth tl 2 in
219    let e = Cn.mk_pattern 1 predicate in
220    match where with
221       | C.ARel (_, _, _, premise) ->
222          let script = mk_arg st what in
223          let where = Some (premise, name) in
224          T.Rewrite (direction, what, where, e, dtext) :: script
225       | _                         -> assert false
226
227 let mk_rewrite st dtext what qs tl direction = 
228    assert (List.length tl = 5);
229    let predicate = List.nth tl 2 in
230    let e = Cn.mk_pattern 1 predicate in
231    [T.Rewrite (direction, what, None, e, dtext); T.Branch (qs, "")]
232
233 let rec proc_lambda st name v t =
234    let entry = Some (name, C.Decl (cic v)) in
235    let intro = get_intro name in
236    proc_proof (add st entry intro) t
237
238 and proc_letin st what name v t =
239    let intro = get_intro name in
240    let proceed, dtext = test_depth st in
241    let script = if proceed then 
242       let hyp, rqv = match get_inner_types st v with
243          | Some (ity, _) ->
244             let rqv = match v with
245                | C.AAppl (_, hd :: tl) when is_fwd_rewrite_right hd tl ->
246                   mk_fwd_rewrite st dtext intro tl true
247                | C.AAppl (_, hd :: tl) when is_fwd_rewrite_left hd tl  ->
248                   mk_fwd_rewrite st dtext intro tl false
249                | v                                                     ->
250                   let qs = [[T.Id ""]; proc_proof (next st) v] in
251                   [T.Branch (qs, ""); T.Cut (intro, ity, dtext)]
252             in
253             C.Decl (cic ity), rqv
254          | None          ->
255             C.Def (cic v, None), [T.LetIn (intro, v, dtext)]
256       in
257       let entry = Some (name, hyp) in
258       let qt = proc_proof (next (add st entry intro)) t in
259       List.rev_append rqv qt      
260    else
261       [T.Apply (what, dtext)]
262    in
263    mk_intros st script
264
265 and proc_rel st what = 
266    let _, dtext = test_depth st in
267    let text = "assumption" in
268    let script = [T.Apply (what, dtext ^ text)] in 
269    mk_intros st script
270
271 and proc_mutconstruct st what = 
272    let _, dtext = test_depth st in
273    let script = [T.Apply (what, dtext)] in 
274    mk_intros st script   
275
276 and proc_appl st what hd tl =
277    let proceed, dtext = test_depth st in
278    let script = if proceed then
279       let ty = get_type "TC2" st hd in
280       let (classes, rc) as h = Cl.classify st.context ty in
281       let argsno = List.length classes in
282       let diff = argsno - List.length tl in
283       if diff <> 0 then failwith (Printf.sprintf "NOT TOTAL: %i %s |--- %s" diff (Pp.ppcontext st.context) (Pp.ppterm (cic hd)));
284       let synth = I.S.singleton 0 in
285       let text = Printf.sprintf "%u %s" argsno (Cl.to_string h) in
286       let script = List.rev (mk_arg st hd) @ convert st what in
287       match rc with
288          | Some (i, j) ->
289             let classes, tl, _, where = split2_last classes tl in
290             let script = List.rev (mk_arg st where) @ script in
291             let synth = I.S.add 1 synth in
292             let qs = proc_bkd_proofs (next st) synth classes tl in
293             if is_rewrite_right hd then 
294                script @ mk_rewrite st dtext where qs tl false
295             else if is_rewrite_left hd then 
296                script @ mk_rewrite st dtext where qs tl true
297             else
298                let predicate = List.nth tl (argsno - i) in
299                let e = Cn.mk_pattern 0 (T.mk_arel 1 "") (* j predicate *) in
300                let using = Some hd in
301                script @
302                [T.Elim (where, using, e, dtext ^ text); T.Branch (qs, "")]
303          | None        ->
304             let qs = proc_bkd_proofs (next st) synth classes tl in
305             let hd = mk_exp_args hd tl classes in
306             script @ [T.Apply (hd, dtext ^ text); T.Branch (qs, "")]
307    else
308       [T.Apply (what, dtext)]
309    in
310    mk_intros st script
311
312 and proc_other st what =
313    let text = Printf.sprintf "%s: %s" "UNEXPANDED" (string_of_head what) in
314    let script = [T.Note text] in
315    mk_intros st script
316
317
318 and proc_proof st = function
319    | C.ALambda (_, name, w, t)        -> proc_lambda st name w t
320    | C.ALetIn (_, name, v, t) as what -> proc_letin st what name v t
321    | C.ARel _ as what                 -> proc_rel st what
322    | C.AMutConstruct _ as what        -> proc_mutconstruct st what
323    | C.AAppl (_, hd :: tl) as what    -> proc_appl st what hd tl
324    | what                             -> proc_other st what
325
326 and proc_bkd_proofs st synth classes ts =
327 try 
328    let _, dtext = test_depth st in   
329    let aux (inv, _) v =
330       if I.overlaps synth inv then None else
331       if I.S.is_empty inv then Some (proc_proof st v) else
332       Some [T.Apply (v, dtext ^ "dependent")]
333    in
334    T.list_map2_filter aux classes ts
335 with Invalid_argument _ -> failwith "A2P.proc_bkd_proofs"
336
337 (* object costruction *******************************************************)
338
339 let is_theorem pars =   
340    List.mem (`Flavour `Theorem) pars || List.mem (`Flavour `Fact) pars || 
341    List.mem (`Flavour `Remark) pars || List.mem (`Flavour `Lemma) pars
342
343 let proc_obj st = function
344    | C.AConstant (_, _, s, Some v, t, [], pars) when is_theorem pars ->
345       let ast = proc_proof st v in
346       let count = T.count_steps 0 ast in
347       let text = Printf.sprintf "tactics: %u" count in
348       T.Theorem (s, t, text) :: ast @ [T.Qed ""]
349    | _                                                               ->
350       failwith "not a theorem"
351
352 (* interface functions ******************************************************)
353
354 let acic2procedural ~ids_to_inner_sorts ~ids_to_inner_types ?depth prefix aobj = 
355    let st = {
356       sorts     = ids_to_inner_sorts;
357       types     = ids_to_inner_types;
358       prefix    = prefix;
359       max_depth = depth;
360       depth     = 0;
361       context   = [];
362       intros    = []
363    } in
364    HLog.debug "Procedural: level 2 transformation";
365    let steps = proc_obj st aobj in
366    HLog.debug "Procedural: grafite rendering";
367    List.rev (T.render_steps [] steps)