components/cic/cic.ml

   1 (* Copyright (C) 2000, 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 (*****************************************************************************)
  27 (*                                                                           *)
  28 (*                               PROJECT HELM                                *)
  29 (*                                                                           *)
  30 (*                Claudio Sacerdoti Coen <sacerdot@cs.unibo.it>              *)
  31 (*                                 29/11/2000                                *)
  32 (*                                                                           *)
  33 (* This module defines the internal representation of the objects (variables,*)
  34 (* blocks of (co)inductive definitions and constants) and the terms of cic   *)
  35 (*                                                                           *)
  36 (*****************************************************************************)
  37
  38 (* $Id$ *)
  39
  40 (* STUFF TO MANAGE IDENTIFIERS *)
  41 type id = string  (* the abstract type of the (annotated) node identifiers *)
  42 type 'term explicit_named_substitution = (UriManager.uri * 'term) list
  43
  44 type implicit_annotation = [ `Closed | `Type | `Hole ]
  45
  46 (* INTERNAL REPRESENTATION OF CIC OBJECTS AND TERMS *)
  47
  48 type sort =
  49    Prop
  50  | Set
  51  | Type of CicUniv.universe
  52  | CProp
  53
  54 type name =
  55  | Name of string
  56  | Anonymous
  57
  58 type object_flavour =
  59   [ `Definition
  60   | `Fact
  61   | `Lemma
  62   | `Remark
  63   | `Theorem
  64   | `Variant
  65   | `Axiom
  66   ]
  67
  68 type object_class =
  69   [ `Coercion
  70   | `Elim of sort   (** elimination principle; if sort is Type, the universe is
  71                       * not relevant *)
  72   | `Record of (string * bool) list (**
  73                         inductive type that encodes a record; the arguments are
  74                         the record fields names and if they are coercions *)
  75   | `Projection     (** record projection *)
  76   ]
  77
  78 type attribute =
  79   [ `Class of object_class
  80   | `Flavour of object_flavour
  81   | `Generated
  82   ]
  83
  84 type term =
  85    Rel of int                                       (* DeBrujin index, 1 based*)
  86  | Var of UriManager.uri *                          (* uri,                   *)
  87      term explicit_named_substitution               (*  explicit named subst. *)
  88  | Meta of int * (term option) list                 (* numeric id,    *)
  89                                                     (*  local context *)
  90  | Sort of sort                                     (* sort *)
  91  | Implicit of implicit_annotation option           (* *)
  92  | Cast of term * term                              (* value, type *)
  93  | Prod of name * term * term                       (* binder, source, target *)
  94  | Lambda of name * term * term                     (* binder, source, target *)
  95  | LetIn of name * term * term                      (* binder, term, target *)
  96  | Appl of term list                                (* arguments *)
  97  | Const of UriManager.uri *                        (* uri,                   *)
  98      term explicit_named_substitution               (*  explicit named subst. *)
  99  | MutInd of UriManager.uri * int *                 (* uri, typeno, *)
 100      term explicit_named_substitution               (*  explicit named subst. *)
 101                                                     (* typeno is 0 based      *)
 102  | MutConstruct of UriManager.uri *                 (* uri,                   *)
 103     int * int *                                     (*  typeno, consno        *)
 104      term explicit_named_substitution               (*  explicit named subst. *)
 105                                                     (* typeno is 0 based      *)
 106                                                     (* consno is 1 based      *)
 107  | MutCase of UriManager.uri *                      (* ind. uri,             *)
 108     int *                                           (*  ind. typeno,         *)
 109     term * term *                                   (*  outtype, ind. term   *)
 110     term list                                       (*  patterns             *)
 111  | Fix of int * inductiveFun list                   (* funno (0 based), funs *)
 112  | CoFix of int * coInductiveFun list               (* funno (0 based), funs *)
 113 and obj =
 114    Constant of string * term option * term *      (* id, body, type,          *)
 115     UriManager.uri list * attribute list          (*  parameters              *)
 116  | Variable of string * term option * term *      (* name, body, type         *)
 117     UriManager.uri list * attribute list          (* parameters               *)
 118  | CurrentProof of string * metasenv * term *     (* name, conjectures, body, *)
 119     term * UriManager.uri list * attribute list   (*  type, parameters        *)
 120  | InductiveDefinition of inductiveType list *    (* inductive types,         *)
 121     UriManager.uri list * int * attribute list    (*  params, left params no  *)
 122 and inductiveType =
 123  string * bool * term *                       (* typename, inductive, arity *)
 124   constructor list                            (*  constructors              *)
 125 and constructor =
 126  string * term                                (* id, type *)
 127 and inductiveFun =
 128  string * int * term * term                   (* name, ind. index, type, body *)
 129 and coInductiveFun =
 130  string * term * term                         (* name, type, body *)
 131
 132 (* a metasenv is a list of declarations of metas in declarations *)
 133 (* order (i.e. [oldest ; ... ; newest]). Older variables can not *)
 134 (* depend on new ones.                                           *)
 135 and conjecture = int * context * term
 136 and metasenv = conjecture list
 137 and substitution = (int * (context * term * term)) list
 138
 139
 140
 141 (* a metasenv is a list of declarations of metas in declarations *)
 142 (* order (i.e. [oldest ; ... ; newest]). Older variables can not *)
 143 (* depend on new ones.                                           *)
 144 and annconjecture = id * int * anncontext * annterm
 145 and annmetasenv = annconjecture list
 146
 147 and annterm =
 148    ARel of id * id * int *                          (* idref, DeBrujin index, *)
 149     string                                          (*  binder                *)
 150  | AVar of id * UriManager.uri *                    (* uri,                   *)
 151     annterm explicit_named_substitution             (*  explicit named subst. *)
 152  | AMeta of id * int * (annterm option) list        (* numeric id,    *)
 153                                                     (*  local context *)
 154  | ASort of id * sort                               (* sort *)
 155  | AImplicit of id * implicit_annotation option     (* *)
 156  | ACast of id * annterm * annterm                  (* value, type *)
 157  | AProd of id * name * annterm * annterm           (* binder, source, target *)
 158  | ALambda of id * name * annterm * annterm         (* binder, source, target *)
 159  | ALetIn of id * name * annterm * annterm          (* binder, term, target *)
 160  | AAppl of id * annterm list                       (* arguments *)
 161  | AConst of id * UriManager.uri *                  (* uri,                   *)
 162     annterm explicit_named_substitution             (*  explicit named subst. *)
 163  | AMutInd of id * UriManager.uri * int *           (* uri, typeno            *)
 164     annterm explicit_named_substitution             (*  explicit named subst. *)
 165                                                     (* typeno is 0 based *)
 166  | AMutConstruct of id * UriManager.uri *           (* uri,                   *)
 167     int * int *                                     (*  typeno, consno        *)
 168     annterm explicit_named_substitution             (*  explicit named subst. *)
 169                                                     (* typeno is 0 based *)
 170                                                     (* consno is 1 based *)
 171  | AMutCase of id * UriManager.uri *                (* ind. uri,             *)
 172     int *                                           (*  ind. typeno,         *)
 173     annterm * annterm *                             (*  outtype, ind. term   *)
 174     annterm list                                    (*  patterns             *)
 175  | AFix of id * int * anninductiveFun list          (* funno, functions *)
 176  | ACoFix of id * int * anncoInductiveFun list      (* funno, functions *)
 177 and annobj =
 178    AConstant of id * id option * string *           (* name,         *)
 179     annterm option * annterm *                      (*  body, type,  *)
 180     UriManager.uri list * attribute list            (*  parameters   *)
 181  | AVariable of id *
 182     string * annterm option * annterm *             (* name, body, type *)
 183     UriManager.uri list * attribute list            (*  parameters      *)
 184  | ACurrentProof of id * id *
 185     string * annmetasenv *                          (*  name, conjectures,    *)
 186     annterm * annterm * UriManager.uri list *       (*  body,type,parameters  *)
 187     attribute list
 188  | AInductiveDefinition of id *
 189     anninductiveType list *                         (* inductive types ,      *)
 190     UriManager.uri list * int * attribute list      (*  parameters,n ind. pars*)
 191 and anninductiveType =
 192  id * string * bool * annterm *               (* typename, inductive, arity *)
 193   annconstructor list                         (*  constructors              *)
 194 and annconstructor =
 195  string * annterm                             (* id, type *)
 196 and anninductiveFun =
 197  id * string * int * annterm * annterm        (* name, ind. index, type, body *)
 198 and anncoInductiveFun =
 199  id * string * annterm * annterm              (* name, type, body *)
 200 and annotation =
 201  string
 202
 203 and context_entry =                            (* A declaration or definition *)
 204    Decl of term
 205  | Def of term * term option                   (* body, type (if known) *)
 206
 207 and hypothesis =
 208  (name * context_entry) option               (* None means no more accessible *)
 209
 210 and context = hypothesis list
 211
 212 and anncontext_entry =                         (* A declaration or definition *)
 213    ADecl of annterm
 214  | ADef of annterm
 215
 216 and annhypothesis =
 217  id * (name * anncontext_entry) option       (* None means no more accessible *)
 218
 219 and anncontext = annhypothesis list
 220 ;;
 221
 222 type lazy_term =
 223  context -> metasenv -> CicUniv.universe_graph ->
 224   term * metasenv * CicUniv.universe_graph
 225
 226 type anntarget =
 227    Object of annobj         (* if annobj is a Constant, this is its type *)
 228  | ConstantBody of annobj
 229  | Term of annterm
 230  | Conjecture of annconjecture
 231  | Hypothesis of annhypothesis
 232
 233 module CicHash =
 234  Hashtbl.Make
 235   (struct
 236     type t = term
 237     let equal = (==)
 238     let hash = Hashtbl.hash_param 100 1000
 239    end)
 240 ;;
 241