components/cic_disambiguation/disambiguate.ml

   1 (* Copyright (C) 2004, 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://helm.cs.unibo.it/
  24  *)
  25
  26 (* $Id$ *)
  27
  28 open Printf
  29
  30 open DisambiguateTypes
  31 open UriManager
  32
  33 (* the integer is an offset to be added to each location *)
  34 exception NoWellTypedInterpretation of
  35  int * (Token.flocation option * string Lazy.t) list
  36 exception PathNotWellFormed
  37
  38   (** raised when an environment is not enough informative to decide *)
  39 exception Try_again of string Lazy.t
  40
  41 type aliases = bool * DisambiguateTypes.environment
  42 type 'a disambiguator_input = string * int * 'a
  43
  44 let debug = false
  45 let debug_print s = if debug then prerr_endline (Lazy.force s) else ()
  46
  47 (*
  48   (** print benchmark information *)
  49 let benchmark = true
  50 let max_refinements = ref 0       (* benchmarking is not thread safe *)
  51 let actual_refinements = ref 0
  52 let domain_size = ref 0
  53 let choices_avg = ref 0.
  54 *)
  55
  56 let descr_of_domain_item = function
  57  | Id s -> s
  58  | Symbol (s, _) -> s
  59  | Num i -> string_of_int i
  60
  61 type 'a test_result =
  62   | Ok of 'a * Cic.metasenv
  63   | Ko of Token.flocation option * string Lazy.t
  64   | Uncertain of Token.flocation option * string Lazy.t
  65
  66 let refine_term metasenv context uri term ugraph ~localization_tbl =
  67 (*   if benchmark then incr actual_refinements; *)
  68   assert (uri=None);
  69     debug_print (lazy (sprintf "TEST_INTERPRETATION: %s" (CicPp.ppterm term)));
  70     try
  71       let term', _, metasenv',ugraph1 =
  72         CicRefine.type_of_aux' metasenv context term ugraph ~localization_tbl in
  73         (Ok (term', metasenv')),ugraph1
  74     with
  75      exn ->
  76       let rec process_exn loc =
  77        function
  78           HExtlib.Localized (loc,exn) -> process_exn (Some loc) exn
  79         | CicRefine.Uncertain msg ->
  80             debug_print (lazy ("UNCERTAIN!!! [" ^ (Lazy.force msg) ^ "] " ^ CicPp.ppterm term)) ;
  81             Uncertain (loc,msg),ugraph
  82         | CicRefine.RefineFailure msg ->
  83             debug_print (lazy (sprintf "PRUNED!!!\nterm%s\nmessage:%s"
  84               (CicPp.ppterm term) (Lazy.force msg)));
  85             Ko (loc,msg),ugraph
  86        | exn -> raise exn
  87       in
  88        process_exn None exn
  89
  90 let refine_obj metasenv context uri obj ugraph ~localization_tbl =
  91  assert (context = []);
  92    debug_print (lazy (sprintf "TEST_INTERPRETATION: %s" (CicPp.ppobj obj))) ;
  93    try
  94      let obj', metasenv,ugraph =
  95       CicRefine.typecheck metasenv uri obj ~localization_tbl
  96      in
  97        (Ok (obj', metasenv)),ugraph
  98    with
  99      exn ->
 100       let rec process_exn loc =
 101        function
 102           HExtlib.Localized (loc,exn) -> process_exn (Some loc) exn
 103         | CicRefine.Uncertain msg ->
 104             debug_print (lazy ("UNCERTAIN!!! [" ^ (Lazy.force msg) ^ "] " ^ CicPp.ppobj obj)) ;
 105             Uncertain (loc,msg),ugraph
 106         | CicRefine.RefineFailure msg ->
 107             debug_print (lazy (sprintf "PRUNED!!!\nterm%s\nmessage:%s"
 108               (CicPp.ppobj obj) (Lazy.force msg))) ;
 109             Ko (loc,msg),ugraph
 110        | exn -> raise exn
 111       in
 112        process_exn None exn
 113
 114 let resolve (env: codomain_item Environment.t) (item: domain_item) ?(num = "") ?(args = []) () =
 115   try
 116     snd (Environment.find item env) env num args
 117   with Not_found ->
 118     failwith ("Domain item not found: " ^
 119       (DisambiguateTypes.string_of_domain_item item))
 120
 121   (* TODO move it to Cic *)
 122 let find_in_context name context =
 123   let rec aux acc = function
 124     | [] -> raise Not_found
 125     | Cic.Name hd :: tl when hd = name -> acc
 126     | _ :: tl ->  aux (acc + 1) tl
 127   in
 128   aux 1 context
 129
 130 let interpretate_term ~(context: Cic.name list) ~env ~uri ~is_path ast
 131      ~localization_tbl
 132 =
 133   assert (uri = None);
 134   let rec aux ~localize loc (context: Cic.name list) = function
 135     | CicNotationPt.AttributedTerm (`Loc loc, term) ->
 136         let res = aux ~localize loc context term in
 137          if localize then Cic.CicHash.add localization_tbl res loc;
 138          res
 139     | CicNotationPt.AttributedTerm (_, term) -> aux ~localize loc context term
 140     | CicNotationPt.Appl (CicNotationPt.Symbol (symb, i) :: args) ->
 141         let cic_args = List.map (aux ~localize loc context) args in
 142         resolve env (Symbol (symb, i)) ~args:cic_args ()
 143     | CicNotationPt.Appl terms ->
 144        Cic.Appl (List.map (aux ~localize loc context) terms)
 145     | CicNotationPt.Binder (binder_kind, (var, typ), body) ->
 146         let cic_type = aux_option ~localize loc context (Some `Type) typ in
 147         let cic_name = CicNotationUtil.cic_name_of_name var in
 148         let cic_body = aux ~localize loc (cic_name :: context) body in
 149         (match binder_kind with
 150         | `Lambda -> Cic.Lambda (cic_name, cic_type, cic_body)
 151         | `Pi
 152         | `Forall -> Cic.Prod (cic_name, cic_type, cic_body)
 153         | `Exists ->
 154             resolve env (Symbol ("exists", 0))
 155               ~args:[ cic_type; Cic.Lambda (cic_name, cic_type, cic_body) ] ())
 156     | CicNotationPt.Case (term, indty_ident, outtype, branches) ->
 157         let cic_term = aux ~localize loc context term in
 158         let cic_outtype = aux_option ~localize loc context None outtype in
 159         let do_branch ((head, _, args), term) =
 160           let rec do_branch' context = function
 161             | [] -> aux ~localize loc context term
 162             | (name, typ) :: tl ->
 163                 let cic_name = CicNotationUtil.cic_name_of_name name in
 164                 let cic_body = do_branch' (cic_name :: context) tl in
 165                 let typ =
 166                   match typ with
 167                   | None -> Cic.Implicit (Some `Type)
 168                   | Some typ -> aux ~localize loc context typ
 169                 in
 170                 Cic.Lambda (cic_name, typ, cic_body)
 171           in
 172           do_branch' context args
 173         in
 174         let (indtype_uri, indtype_no) =
 175           match indty_ident with
 176           | Some (indty_ident, _) ->
 177              (match resolve env (Id indty_ident) () with
 178               | Cic.MutInd (uri, tyno, _) -> (uri, tyno)
 179               | Cic.Implicit _ ->
 180                  raise (Try_again (lazy "The type of the term to be matched
 181                   is still unknown"))
 182               | _ ->
 183                 raise (Invalid_choice (lazy "The type of the term to be matched is not (co)inductive!")))
 184           | None ->
 185               let fst_constructor =
 186                 match branches with
 187                 | ((head, _, _), _) :: _ -> head
 188                 | [] -> raise (Invalid_choice (lazy "The type of the term to be matched is an inductive type without constructors that cannot be determined"))
 189               in
 190               (match resolve env (Id fst_constructor) () with
 191               | Cic.MutConstruct (indtype_uri, indtype_no, _, _) ->
 192                   (indtype_uri, indtype_no)
 193               | Cic.Implicit _ ->
 194                  raise (Try_again (lazy "The type of the term to be matched
 195                   is still unknown"))
 196               | _ ->
 197                 raise (Invalid_choice (lazy "The type of the term to be matched is not (co)inductive!")))
 198         in
 199         Cic.MutCase (indtype_uri, indtype_no, cic_outtype, cic_term,
 200           (List.map do_branch branches))
 201     | CicNotationPt.Cast (t1, t2) ->
 202         let cic_t1 = aux ~localize loc context t1 in
 203         let cic_t2 = aux ~localize loc context t2 in
 204         Cic.Cast (cic_t1, cic_t2)
 205     | CicNotationPt.LetIn ((name, typ), def, body) ->
 206         let cic_def = aux ~localize loc context def in
 207         let cic_name = CicNotationUtil.cic_name_of_name name in
 208         let cic_def =
 209           match typ with
 210           | None -> cic_def
 211           | Some t -> Cic.Cast (cic_def, aux ~localize loc context t)
 212         in
 213         let cic_body = aux ~localize loc (cic_name :: context) body in
 214         Cic.LetIn (cic_name, cic_def, cic_body)
 215     | CicNotationPt.LetRec (kind, defs, body) ->
 216         let context' =
 217           List.fold_left
 218             (fun acc ((name, _), _, _) ->
 219               CicNotationUtil.cic_name_of_name name :: acc)
 220             context defs
 221         in
 222         let cic_body =
 223          let unlocalized_body = aux ~localize:false loc context' body in
 224          match unlocalized_body with
 225             Cic.Rel 1 -> `AvoidLetInNoAppl
 226           | Cic.Appl (Cic.Rel 1::l) ->
 227              (try
 228                let l' =
 229                 List.map
 230                  (function t ->
 231                    let t',subst,metasenv =
 232                     CicMetaSubst.delift_rels [] [] 1 t
 233                    in
 234                     assert (subst=[]);
 235                     assert (metasenv=[]);
 236                     t') l
 237                in
 238                 (* We can avoid the LetIn. But maybe we need to recompute l'
 239                    so that it is localized *)
 240                 if localize then
 241                  match body with
 242                     CicNotationPt.AttributedTerm (_,CicNotationPt.Appl(_::l)) ->
 243                      let l' = List.map (aux ~localize loc context) l in
 244                       `AvoidLetIn l'
 245                   | _ -> assert false
 246                 else
 247                  `AvoidLetIn l'
 248               with
 249                CicMetaSubst.DeliftingARelWouldCaptureAFreeVariable ->
 250                 if localize then
 251                  `AddLetIn (aux ~localize loc context' body)
 252                 else
 253                  `AddLetIn unlocalized_body)
 254           | _ ->
 255              if localize then
 256               `AddLetIn (aux ~localize loc context' body)
 257              else
 258               `AddLetIn unlocalized_body
 259         in
 260         let inductiveFuns =
 261           List.map
 262             (fun ((name, typ), body, decr_idx) ->
 263               let cic_body = aux ~localize loc context' body in
 264               let cic_type =
 265                aux_option ~localize loc context (Some `Type) typ in
 266               let name =
 267                 match CicNotationUtil.cic_name_of_name name with
 268                 | Cic.Anonymous ->
 269                     CicNotationPt.fail loc
 270                       "Recursive functions cannot be anonymous"
 271                 | Cic.Name name -> name
 272               in
 273               (name, decr_idx, cic_type, cic_body))
 274             defs
 275         in
 276         let counter = ref ~-1 in
 277         let build_term funs =
 278           (* this is the body of the fold_right function below. Rationale: Fix
 279            * and CoFix cases differs only in an additional index in the
 280            * inductiveFun list, see Cic.term *)
 281           match kind with
 282           | `Inductive ->
 283               (fun (var, _, _, _) cic ->
 284                 incr counter;
 285                 let fix = Cic.Fix (!counter,funs) in
 286                  match cic with
 287                     `Recipe (`AddLetIn cic) ->
 288                       `Term (Cic.LetIn (Cic.Name var, fix, cic))
 289                   | `Recipe (`AvoidLetIn l) -> `Term (Cic.Appl (fix::l))
 290                   | `Recipe `AvoidLetInNoAppl -> `Term fix
 291                   | `Term t -> `Term (Cic.LetIn (Cic.Name var, fix, t)))
 292           | `CoInductive ->
 293               let funs =
 294                 List.map (fun (name, _, typ, body) -> (name, typ, body)) funs
 295               in
 296               (fun (var, _, _, _) cic ->
 297                 incr counter;
 298                 let cofix = Cic.CoFix (!counter,funs) in
 299                  match cic with
 300                     `Recipe (`AddLetIn cic) ->
 301                       `Term (Cic.LetIn (Cic.Name var, cofix, cic))
 302                   | `Recipe (`AvoidLetIn l) -> `Term (Cic.Appl (cofix::l))
 303                   | `Recipe `AvoidLetInNoAppl -> `Term cofix
 304                   | `Term t -> `Term (Cic.LetIn (Cic.Name var, cofix, t)))
 305         in
 306          (match
 307            List.fold_right (build_term inductiveFuns) inductiveFuns
 308             (`Recipe cic_body)
 309           with
 310              `Recipe _ -> assert false
 311            | `Term t -> t)
 312     | CicNotationPt.Ident _
 313     | CicNotationPt.Uri _ when is_path -> raise PathNotWellFormed
 314     | CicNotationPt.Ident (name, subst)
 315     | CicNotationPt.Uri (name, subst) as ast ->
 316         let is_uri = function CicNotationPt.Uri _ -> true | _ -> false in
 317         (try
 318           if is_uri ast then raise Not_found;(* don't search the env for URIs *)
 319           let index = find_in_context name context in
 320           if subst <> None then
 321             CicNotationPt.fail loc "Explicit substitutions not allowed here";
 322           Cic.Rel index
 323         with Not_found ->
 324           let cic =
 325             if is_uri ast then  (* we have the URI, build the term out of it *)
 326               try
 327                 CicUtil.term_of_uri (UriManager.uri_of_string name)
 328               with UriManager.IllFormedUri _ ->
 329                 CicNotationPt.fail loc "Ill formed URI"
 330             else
 331               resolve env (Id name) ()
 332           in
 333           let mk_subst uris =
 334             let ids_to_uris =
 335               List.map (fun uri -> UriManager.name_of_uri uri, uri) uris
 336             in
 337             (match subst with
 338             | Some subst ->
 339                 List.map
 340                   (fun (s, term) ->
 341                     (try
 342                       List.assoc s ids_to_uris, aux ~localize loc context term
 343                      with Not_found ->
 344                        raise (Invalid_choice (lazy "The provided explicit named substitution is trying to instantiate a named variable the object is not abstracted on"))))
 345                   subst
 346             | None -> List.map (fun uri -> uri, Cic.Implicit None) uris)
 347           in
 348           (try
 349             match cic with
 350             | Cic.Const (uri, []) ->
 351                 let o,_ = CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri in
 352                 let uris = CicUtil.params_of_obj o in
 353                 Cic.Const (uri, mk_subst uris)
 354             | Cic.Var (uri, []) ->
 355                 let o,_ = CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri in
 356                 let uris = CicUtil.params_of_obj o in
 357                 Cic.Var (uri, mk_subst uris)
 358             | Cic.MutInd (uri, i, []) ->
 359                (try
 360                  let o,_ = CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri in
 361                  let uris = CicUtil.params_of_obj o in
 362                  Cic.MutInd (uri, i, mk_subst uris)
 363                 with
 364                  CicEnvironment.Object_not_found _ ->
 365                   (* if we are here it is probably the case that during the
 366                      definition of a mutual inductive type we have met an
 367                      occurrence of the type in one of its constructors.
 368                      However, the inductive type is not yet in the environment
 369                   *)
 370                   (*here the explicit_named_substituion is assumed to be of length 0 *)
 371                   Cic.MutInd (uri,i,[]))
 372             | Cic.MutConstruct (uri, i, j, []) ->
 373                 let o,_ = CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri in
 374                 let uris = CicUtil.params_of_obj o in
 375                 Cic.MutConstruct (uri, i, j, mk_subst uris)
 376             | Cic.Meta _ | Cic.Implicit _ as t ->
 377 (*
 378                 debug_print (lazy (sprintf
 379                   "Warning: %s must be instantiated with _[%s] but we do not enforce it"
 380                   (CicPp.ppterm t)
 381                   (String.concat "; "
 382                     (List.map
 383                       (fun (s, term) -> s ^ " := " ^ CicNotationPtPp.pp_term term)
 384                       subst))));
 385 *)
 386                 t
 387             | _ ->
 388               raise (Invalid_choice (lazy "??? Can this happen?"))
 389            with
 390              CicEnvironment.CircularDependency _ ->
 391                raise (Invalid_choice (lazy "Circular dependency in the environment"))))
 392     | CicNotationPt.Implicit -> Cic.Implicit None
 393     | CicNotationPt.UserInput -> Cic.Implicit (Some `Hole)
 394     | CicNotationPt.Num (num, i) -> resolve env (Num i) ~num ()
 395     | CicNotationPt.Meta (index, subst) ->
 396         let cic_subst =
 397           List.map
 398             (function
 399                 None -> None
 400               | Some term -> Some (aux ~localize loc context term))
 401             subst
 402         in
 403         Cic.Meta (index, cic_subst)
 404     | CicNotationPt.Sort `Prop -> Cic.Sort Cic.Prop
 405     | CicNotationPt.Sort `Set -> Cic.Sort Cic.Set
 406     | CicNotationPt.Sort (`Type u) -> Cic.Sort (Cic.Type u)
 407     | CicNotationPt.Sort `CProp -> Cic.Sort Cic.CProp
 408     | CicNotationPt.Symbol (symbol, instance) ->
 409         resolve env (Symbol (symbol, instance)) ()
 410     | _ -> assert false (* god bless Bologna *)
 411   and aux_option ~localize loc (context: Cic.name list) annotation = function
 412     | None -> Cic.Implicit annotation
 413     | Some term -> aux ~localize loc context term
 414   in
 415    aux ~localize:true HExtlib.dummy_floc context ast
 416
 417 let interpretate_path ~context path =
 418  let localization_tbl = Cic.CicHash.create 23 in
 419   (* here we are throwing away useful localization informations!!! *)
 420   fst (
 421    interpretate_term ~context ~env:Environment.empty ~uri:None ~is_path:true
 422     path ~localization_tbl, localization_tbl)
 423
 424 let interpretate_obj ~context ~env ~uri ~is_path obj ~localization_tbl =
 425  assert (context = []);
 426  assert (is_path = false);
 427  let interpretate_term = interpretate_term ~localization_tbl in
 428  match obj with
 429   | CicNotationPt.Inductive (params,tyl) ->
 430      let uri = match uri with Some uri -> uri | None -> assert false in
 431      let context,params =
 432       let context,res =
 433        List.fold_left
 434         (fun (context,res) (name,t) ->
 435           Cic.Name name :: context,
 436           (name, interpretate_term context env None false t)::res
 437         ) ([],[]) params
 438       in
 439        context,List.rev res in
 440      let add_params =
 441       List.fold_right
 442        (fun (name,ty) t -> Cic.Prod (Cic.Name name,ty,t)) params in
 443      let name_to_uris =
 444       snd (
 445        List.fold_left
 446         (*here the explicit_named_substituion is assumed to be of length 0 *)
 447         (fun (i,res) (name,_,_,_) ->
 448           i + 1,(name,name,Cic.MutInd (uri,i,[]))::res
 449         ) (0,[]) tyl) in
 450      let con_env = DisambiguateTypes.env_of_list name_to_uris env in
 451      let tyl =
 452       List.map
 453        (fun (name,b,ty,cl) ->
 454          let ty' = add_params (interpretate_term context env None false ty) in
 455          let cl' =
 456           List.map
 457            (fun (name,ty) ->
 458              let ty' =
 459               add_params (interpretate_term context con_env None false ty)
 460              in
 461               name,ty'
 462            ) cl
 463          in
 464           name,b,ty',cl'
 465        ) tyl
 466      in
 467       Cic.InductiveDefinition (tyl,[],List.length params,[])
 468   | CicNotationPt.Record (params,name,ty,fields) ->
 469      let uri = match uri with Some uri -> uri | None -> assert false in
 470      let context,params =
 471       let context,res =
 472        List.fold_left
 473         (fun (context,res) (name,t) ->
 474           (Cic.Name name :: context),
 475           (name, interpretate_term context env None false t)::res
 476         ) ([],[]) params
 477       in
 478        context,List.rev res in
 479      let add_params =
 480       List.fold_right
 481        (fun (name,ty) t -> Cic.Prod (Cic.Name name,ty,t)) params in
 482      let ty' = add_params (interpretate_term context env None false ty) in
 483      let fields' =
 484       snd (
 485        List.fold_left
 486         (fun (context,res) (name,ty,_coercion) ->
 487           let context' = Cic.Name name :: context in
 488            context',(name,interpretate_term context env None false ty)::res
 489         ) (context,[]) fields) in
 490      let concl =
 491       (*here the explicit_named_substituion is assumed to be of length 0 *)
 492       let mutind = Cic.MutInd (uri,0,[]) in
 493       if params = [] then mutind
 494       else
 495        Cic.Appl
 496         (mutind::CicUtil.mk_rels (List.length params) (List.length fields)) in
 497      let con =
 498       List.fold_left
 499        (fun t (name,ty) -> Cic.Prod (Cic.Name name,ty,t))
 500        concl fields' in
 501      let con' = add_params con in
 502      let tyl = [name,true,ty',["mk_" ^ name,con']] in
 503      let field_names = List.map (fun (x,_,y) -> x,y) fields in
 504       Cic.InductiveDefinition
 505        (tyl,[],List.length params,[`Class (`Record field_names)])
 506   | CicNotationPt.Theorem (flavour, name, ty, bo) ->
 507      let attrs = [`Flavour flavour] in
 508      let ty' = interpretate_term [] env None false ty in
 509      (match bo,flavour with
 510         None,`Axiom ->
 511          Cic.Constant (name,None,ty',[],attrs)
 512       | Some bo,`Axiom -> assert false
 513       | None,_ ->
 514          Cic.CurrentProof (name,[],Cic.Implicit None,ty',[],attrs)
 515       | Some bo,_ ->
 516          let bo' = Some (interpretate_term [] env None false bo) in
 517           Cic.Constant (name,bo',ty',[],attrs))
 518
 519
 520   (* e.g. [5;1;1;1;2;3;4;1;2] -> [2;1;4;3;5] *)
 521 let rev_uniq =
 522   let module SortedItem =
 523     struct
 524       type t = DisambiguateTypes.domain_item
 525       let compare = Pervasives.compare
 526     end
 527   in
 528   let module Map = Map.Make (SortedItem) in
 529   fun l ->
 530     let rev_l = List.rev l in
 531     let (members, uniq_rev_l) =
 532       List.fold_left
 533         (fun (members, rev_l) (loc,elt) ->
 534           try
 535             let locs = Map.find elt members in
 536             if List.mem loc locs then
 537               members, rev_l
 538             else
 539               Map.add elt (loc::locs) members, rev_l
 540           with
 541           | Not_found -> Map.add elt [loc] members, elt :: rev_l)
 542         (Map.empty, []) rev_l
 543     in
 544     List.rev_map
 545       (fun e -> try Map.find e members,e with Not_found -> assert false)
 546       uniq_rev_l
 547
 548 (* "aux" keeps domain in reverse order and doesn't care about duplicates.
 549  * Domain item more in deep in the list will be processed first.
 550  *)
 551 let rec domain_rev_of_term ?(loc = HExtlib.dummy_floc) context = function
 552   | CicNotationPt.AttributedTerm (`Loc loc, term) ->
 553      domain_rev_of_term ~loc context term
 554   | CicNotationPt.AttributedTerm (_, term) ->
 555       domain_rev_of_term ~loc context term
 556   | CicNotationPt.Appl terms ->
 557       List.fold_left
 558        (fun dom term -> domain_rev_of_term ~loc context term @ dom) [] terms
 559   | CicNotationPt.Binder (kind, (var, typ), body) ->
 560       let kind_dom =
 561         match kind with
 562         | `Exists -> [ loc, Symbol ("exists", 0) ]
 563         | _ -> []
 564       in
 565       let type_dom = domain_rev_of_term_option loc context typ in
 566       let body_dom =
 567         domain_rev_of_term ~loc
 568           (CicNotationUtil.cic_name_of_name var :: context) body
 569       in
 570       body_dom @ type_dom @ kind_dom
 571   | CicNotationPt.Case (term, indty_ident, outtype, branches) ->
 572       let term_dom = domain_rev_of_term ~loc context term in
 573       let outtype_dom = domain_rev_of_term_option loc context outtype in
 574       let get_first_constructor = function
 575         | [] -> []
 576         | ((head, _, _), _) :: _ -> [ loc, Id head ]
 577       in
 578       let do_branch ((head, _, args), term) =
 579         let (term_context, args_domain) =
 580           List.fold_left
 581             (fun (cont, dom) (name, typ) ->
 582               (CicNotationUtil.cic_name_of_name name :: cont,
 583                (match typ with
 584                | None -> dom
 585                | Some typ -> domain_rev_of_term ~loc cont typ @ dom)))
 586             (context, []) args
 587         in
 588         args_domain @ domain_rev_of_term ~loc term_context term
 589       in
 590       let branches_dom =
 591         List.fold_left (fun dom branch -> do_branch branch @ dom) [] branches
 592       in
 593       branches_dom @ outtype_dom @ term_dom @
 594       (match indty_ident with
 595        | None -> get_first_constructor branches
 596        | Some (ident, _) -> [ loc, Id ident ])
 597   | CicNotationPt.Cast (term, ty) ->
 598       let term_dom = domain_rev_of_term ~loc context term in
 599       let ty_dom = domain_rev_of_term ~loc context ty in
 600       ty_dom @ term_dom
 601   | CicNotationPt.LetIn ((var, typ), body, where) ->
 602       let body_dom = domain_rev_of_term ~loc context body in
 603       let type_dom = domain_rev_of_term_option loc context typ in
 604       let where_dom =
 605         domain_rev_of_term ~loc
 606           (CicNotationUtil.cic_name_of_name var :: context) where
 607       in
 608       where_dom @ type_dom @ body_dom
 609   | CicNotationPt.LetRec (kind, defs, where) ->
 610       let context' =
 611         List.fold_left
 612           (fun acc ((var, typ), _, _) ->
 613             CicNotationUtil.cic_name_of_name var :: acc)
 614           context defs
 615       in
 616       let where_dom = domain_rev_of_term ~loc context' where in
 617       let defs_dom =
 618         List.fold_left
 619           (fun dom ((_, typ), body, _) ->
 620             domain_rev_of_term ~loc context' body @
 621             domain_rev_of_term_option loc context typ)
 622           [] defs
 623       in
 624       where_dom @ defs_dom
 625   | CicNotationPt.Ident (name, subst) ->
 626       (try
 627         (* the next line can raise Not_found *)
 628         ignore(find_in_context name context);
 629         if subst <> None then
 630           CicNotationPt.fail loc "Explicit substitutions not allowed here"
 631         else
 632           []
 633       with Not_found ->
 634         (match subst with
 635         | None -> [loc, Id name]
 636         | Some subst ->
 637             List.fold_left
 638               (fun dom (_, term) ->
 639                 let dom' = domain_rev_of_term ~loc context term in
 640                 dom' @ dom)
 641               [loc, Id name] subst))
 642   | CicNotationPt.Uri _ -> []
 643   | CicNotationPt.Implicit -> []
 644   | CicNotationPt.Num (num, i) -> [loc, Num i ]
 645   | CicNotationPt.Meta (index, local_context) ->
 646       List.fold_left
 647        (fun dom term -> domain_rev_of_term_option loc context term @ dom) []
 648         local_context
 649   | CicNotationPt.Sort _ -> []
 650   | CicNotationPt.Symbol (symbol, instance) -> [loc, Symbol (symbol, instance) ]
 651   | CicNotationPt.UserInput
 652   | CicNotationPt.Literal _
 653   | CicNotationPt.Layout _
 654   | CicNotationPt.Magic _
 655   | CicNotationPt.Variable _ -> assert false
 656
 657 and domain_rev_of_term_option loc context = function
 658   | None -> []
 659   | Some t -> domain_rev_of_term ~loc context t
 660
 661 let domain_of_term ~context ast = rev_uniq (domain_rev_of_term context ast)
 662
 663 let domain_of_obj ~context ast =
 664  assert (context = []);
 665  let domain_rev =
 666   match ast with
 667    | CicNotationPt.Theorem (_,_,ty,bo) ->
 668       (match bo with
 669           None -> []
 670         | Some bo -> domain_rev_of_term [] bo) @
 671       domain_rev_of_term [] ty
 672    | CicNotationPt.Inductive (params,tyl) ->
 673       let dom =
 674        List.flatten (
 675         List.rev_map
 676          (fun (_,_,ty,cl) ->
 677            List.flatten (
 678             List.rev_map
 679              (fun (_,ty) -> domain_rev_of_term [] ty) cl) @
 680             domain_rev_of_term [] ty) tyl) in
 681       let dom =
 682        List.fold_left
 683         (fun dom (_,ty) ->
 684           domain_rev_of_term [] ty @ dom
 685         ) dom params
 686       in
 687        List.filter
 688         (fun (_,name) ->
 689           not (  List.exists (fun (name',_) -> name = Id name') params
 690               || List.exists (fun (name',_,_,_) -> name = Id name') tyl)
 691         ) dom
 692    | CicNotationPt.Record (params,_,ty,fields) ->
 693       let dom =
 694        List.flatten
 695         (List.rev_map (fun (_,ty,_) -> domain_rev_of_term [] ty) fields) in
 696       let dom =
 697        List.fold_left
 698         (fun dom (_,ty) ->
 699           domain_rev_of_term [] ty @ dom
 700         ) (dom @ domain_rev_of_term [] ty) params
 701       in
 702        List.filter
 703         (fun (_,name) ->
 704           not (  List.exists (fun (name',_) -> name = Id name') params
 705               || List.exists (fun (name',_,_) -> name = Id name') fields)
 706         ) dom
 707  in
 708   rev_uniq domain_rev
 709
 710   (* dom1 \ dom2 *)
 711 let domain_diff dom1 dom2 =
 712 (* let domain_diff = Domain.diff *)
 713   let is_in_dom2 =
 714     List.fold_left (fun pred elt -> (fun elt' -> elt' = elt || pred elt'))
 715       (fun _ -> false) dom2
 716   in
 717   List.filter (fun (_,elt) -> not (is_in_dom2 elt)) dom1
 718
 719 module type Disambiguator =
 720 sig
 721   val disambiguate_term :
 722     ?fresh_instances:bool ->
 723     dbd:HMysql.dbd ->
 724     context:Cic.context ->
 725     metasenv:Cic.metasenv ->
 726     ?initial_ugraph:CicUniv.universe_graph ->
 727     aliases:DisambiguateTypes.environment ->(* previous interpretation status *)
 728     universe:DisambiguateTypes.multiple_environment option ->
 729     CicNotationPt.term disambiguator_input ->
 730     ((DisambiguateTypes.domain_item * DisambiguateTypes.codomain_item) list *
 731      Cic.metasenv *                  (* new metasenv *)
 732      Cic.term*
 733      CicUniv.universe_graph) list *  (* disambiguated term *)
 734     bool
 735
 736   val disambiguate_obj :
 737     ?fresh_instances:bool ->
 738     dbd:HMysql.dbd ->
 739     aliases:DisambiguateTypes.environment ->(* previous interpretation status *)
 740     universe:DisambiguateTypes.multiple_environment option ->
 741     uri:UriManager.uri option ->     (* required only for inductive types *)
 742     CicNotationPt.obj disambiguator_input ->
 743     ((DisambiguateTypes.domain_item * DisambiguateTypes.codomain_item) list *
 744      Cic.metasenv *                  (* new metasenv *)
 745      Cic.obj *
 746      CicUniv.universe_graph) list *  (* disambiguated obj *)
 747     bool
 748 end
 749
 750 module Make (C: Callbacks) =
 751   struct
 752     let choices_of_id dbd id =
 753       let uris = Whelp.locate ~dbd id in
 754       let uris =
 755        match uris with
 756         | [] ->
 757            (match
 758              (C.input_or_locate_uri
 759                ~title:("URI matching \"" ^ id ^ "\" unknown.") ~id ())
 760            with
 761            | None -> []
 762            | Some uri -> [uri])
 763         | [uri] -> [uri]
 764         | _ ->
 765             C.interactive_user_uri_choice ~selection_mode:`MULTIPLE
 766              ~ok:"Try selected." ~enable_button_for_non_vars:true
 767              ~title:"Ambiguous input." ~id
 768              ~msg: ("Ambiguous input \"" ^ id ^
 769                 "\". Please, choose one or more interpretations:")
 770              uris
 771       in
 772       List.map
 773         (fun uri ->
 774           (UriManager.string_of_uri uri,
 775            let term =
 776              try
 777                CicUtil.term_of_uri uri
 778              with exn ->
 779                debug_print (lazy (UriManager.string_of_uri uri));
 780                debug_print (lazy (Printexc.to_string exn));
 781                assert false
 782             in
 783            fun _ _ _ -> term))
 784         uris
 785
 786 let refine_profiler = HExtlib.profile "disambiguate_thing.refine_thing"
 787
 788     let disambiguate_thing ~dbd ~context ~metasenv
 789       ?(initial_ugraph = CicUniv.empty_ugraph) ~aliases ~universe
 790       ~uri ~pp_thing ~domain_of_thing ~interpretate_thing ~refine_thing
 791       (thing_txt,thing_txt_prefix_len,thing)
 792     =
 793       debug_print (lazy "DISAMBIGUATE INPUT");
 794       let disambiguate_context =  (* cic context -> disambiguate context *)
 795         List.map
 796           (function None -> Cic.Anonymous | Some (name, _) -> name)
 797           context
 798       in
 799       debug_print (lazy ("TERM IS: " ^ (pp_thing thing)));
 800       let thing_dom = domain_of_thing ~context:disambiguate_context thing in
 801       debug_print (lazy (sprintf "DISAMBIGUATION DOMAIN: %s"
 802         (string_of_domain (List.map snd thing_dom))));
 803 (*
 804       debug_print (lazy (sprintf "DISAMBIGUATION ENVIRONMENT: %s"
 805         (DisambiguatePp.pp_environment aliases)));
 806       debug_print (lazy (sprintf "DISAMBIGUATION UNIVERSE: %s"
 807         (match universe with None -> "None" | Some _ -> "Some _")));
 808 *)
 809       let current_dom =
 810         Environment.fold (fun item _ dom -> item :: dom) aliases []
 811       in
 812       let todo_dom = domain_diff thing_dom current_dom in
 813       (* (2) lookup function for any item (Id/Symbol/Num) *)
 814       let lookup_choices =
 815         fun item ->
 816           let choices =
 817             let lookup_in_library () =
 818               match item with
 819               | Id id -> choices_of_id dbd id
 820               | Symbol (symb, _) ->
 821                   List.map DisambiguateChoices.mk_choice
 822                     (TermAcicContent.lookup_interpretations symb)
 823               | Num instance ->
 824                   DisambiguateChoices.lookup_num_choices ()
 825             in
 826             match universe with
 827             | None -> lookup_in_library ()
 828             | Some e ->
 829                 (try
 830                   let item =
 831                     match item with
 832                     | Symbol (symb, _) -> Symbol (symb, 0)
 833                     | item -> item
 834                   in
 835                   Environment.find item e
 836                 with Not_found -> lookup_in_library ())
 837           in
 838           choices
 839       in
 840 (*
 841       (* <benchmark> *)
 842       let _ =
 843         if benchmark then begin
 844           let per_item_choices =
 845             List.map
 846               (fun dom_item ->
 847                 try
 848                   let len = List.length (lookup_choices dom_item) in
 849                   debug_print (lazy (sprintf "BENCHMARK %s: %d"
 850                     (string_of_domain_item dom_item) len));
 851                   len
 852                 with No_choices _ -> 0)
 853               thing_dom
 854           in
 855           max_refinements := List.fold_left ( * ) 1 per_item_choices;
 856           actual_refinements := 0;
 857           domain_size := List.length thing_dom;
 858           choices_avg :=
 859             (float_of_int !max_refinements) ** (1. /. float_of_int !domain_size)
 860         end
 861       in
 862       (* </benchmark> *)
 863 *)
 864
 865       (* (3) test an interpretation filling with meta uninterpreted identifiers
 866        *)
 867       let test_env aliases todo_dom ugraph =
 868         let filled_env =
 869           List.fold_left
 870             (fun env (_,item) ->
 871                Environment.add item
 872                ("Implicit",
 873                  (match item with
 874                     | Id _ | Num _ -> (fun _ _ _ -> Cic.Implicit (Some `Closed))
 875                     | Symbol _ -> (fun _ _ _ -> Cic.Implicit None))) env)
 876             aliases todo_dom
 877         in
 878         try
 879           let localization_tbl = Cic.CicHash.create 503 in
 880           let cic_thing =
 881             interpretate_thing ~context:disambiguate_context ~env:filled_env
 882              ~uri ~is_path:false thing ~localization_tbl
 883           in
 884 let foo () =
 885           let k,ugraph1 =
 886            refine_thing metasenv context uri cic_thing ugraph ~localization_tbl
 887           in
 888             (k , ugraph1 )
 889 in refine_profiler.HExtlib.profile foo ()
 890         with
 891         | Try_again msg -> Uncertain (None,msg), ugraph
 892         | Invalid_choice msg -> Ko (None,msg), ugraph
 893       in
 894       (* (4) build all possible interpretations *)
 895       let (@@) (l1,l2) (l1',l2') = l1@l1', l2@l2' in
 896       let rec aux aliases diff lookup_in_todo_dom todo_dom base_univ =
 897         match todo_dom with
 898         | [] ->
 899             assert (lookup_in_todo_dom = None);
 900             (match test_env aliases [] base_univ with
 901             | Ok (thing, metasenv),new_univ ->
 902                [ aliases, diff, metasenv, thing, new_univ ], []
 903             | Ko (loc,msg),_ | Uncertain (loc,msg),_ -> [],[loc,msg])
 904         | (locs,item) :: remaining_dom ->
 905             debug_print (lazy (sprintf "CHOOSED ITEM: %s"
 906              (string_of_domain_item item)));
 907             let choices =
 908              match lookup_in_todo_dom with
 909                 None -> lookup_choices item
 910               | Some choices -> choices in
 911             match choices with
 912                [] ->
 913                 [], [Some (List.hd locs),
 914                      lazy ("No choices for " ^ string_of_domain_item item)]
 915              | [codomain_item] ->
 916                  (* just one choice. We perform a one-step look-up and
 917                     if the next set of choices is also a singleton we
 918                     skip this refinement step *)
 919                  debug_print(lazy (sprintf "%s CHOSEN" (fst codomain_item)));
 920                  let new_env = Environment.add item codomain_item aliases in
 921                  let new_diff = (item,codomain_item)::diff in
 922                  let lookup_in_todo_dom,next_choice_is_single =
 923                   match remaining_dom with
 924                      [] -> None,false
 925                    | (_,he)::_ ->
 926                       let choices = lookup_choices he in
 927                        Some choices,List.length choices = 1
 928                  in
 929                   if next_choice_is_single then
 930                    aux new_env new_diff lookup_in_todo_dom remaining_dom
 931                     base_univ
 932                   else
 933                     (match test_env new_env remaining_dom base_univ with
 934                     | Ok (thing, metasenv),new_univ ->
 935                         (match remaining_dom with
 936                         | [] ->
 937                            [ new_env, new_diff, metasenv, thing, new_univ ], []
 938                         | _ ->
 939                            aux new_env new_diff lookup_in_todo_dom
 940                             remaining_dom new_univ)
 941                     | Uncertain (loc,msg),new_univ ->
 942                         (match remaining_dom with
 943                         | [] -> [], [loc,msg]
 944                         | _ ->
 945                            aux new_env new_diff lookup_in_todo_dom
 946                             remaining_dom new_univ)
 947                     | Ko (loc,msg),_ -> [], [loc,msg])
 948              | _::_ ->
 949                let rec filter univ = function
 950                 | [] -> [],[]
 951                 | codomain_item :: tl ->
 952                     debug_print(lazy (sprintf "%s CHOSEN" (fst codomain_item)));
 953                     let new_env = Environment.add item codomain_item aliases in
 954                     let new_diff = (item,codomain_item)::diff in
 955                     (match test_env new_env remaining_dom univ with
 956                     | Ok (thing, metasenv),new_univ ->
 957                         (match remaining_dom with
 958                         | [] -> [ new_env, new_diff, metasenv, thing, new_univ ], []
 959                         | _ -> aux new_env new_diff None remaining_dom new_univ
 960                         ) @@
 961                           filter univ tl
 962                     | Uncertain (loc,msg),new_univ ->
 963                         (match remaining_dom with
 964                         | [] -> [],[loc,msg]
 965                         | _ -> aux new_env new_diff None remaining_dom new_univ
 966                         ) @@
 967                           filter univ tl
 968                     | Ko (loc,msg),_ -> ([],[loc,msg]) @@ filter univ tl)
 969                in
 970                 filter base_univ choices
 971       in
 972       let base_univ = initial_ugraph in
 973       try
 974         let res =
 975          match aux aliases [] None todo_dom base_univ with
 976          | [],errors -> raise (NoWellTypedInterpretation (0,errors))
 977          | [_,diff,metasenv,t,ugraph],_ ->
 978              debug_print (lazy "SINGLE INTERPRETATION");
 979              [diff,metasenv,t,ugraph], false
 980          | l,_ ->
 981              debug_print
 982                (lazy (sprintf "MANY INTERPRETATIONS (%d)" (List.length l)));
 983              let choices =
 984                List.map
 985                  (fun (env, _, _, _, _) ->
 986                    List.map
 987                      (fun (locs,domain_item) ->
 988                        let description =
 989                          fst (Environment.find domain_item env)
 990                        in
 991                        locs,descr_of_domain_item domain_item, description)
 992                      thing_dom)
 993                  l
 994              in
 995              let choosed =
 996                C.interactive_interpretation_choice
 997                  thing_txt thing_txt_prefix_len choices
 998              in
 999              (List.map (fun n->let _,d,m,t,u= List.nth l n in d,m,t,u) choosed),
1000               true
1001         in
1002          res
1003      with
1004       CicEnvironment.CircularDependency s ->
1005         failwith "Disambiguate: circular dependency"
1006
1007     let disambiguate_term ?(fresh_instances=false) ~dbd ~context ~metasenv
1008       ?(initial_ugraph = CicUniv.empty_ugraph) ~aliases ~universe
1009       (text,prefix_len,term)
1010     =
1011       let term =
1012         if fresh_instances then CicNotationUtil.freshen_term term else term
1013       in
1014       disambiguate_thing ~dbd ~context ~metasenv ~initial_ugraph ~aliases
1015         ~universe ~uri:None ~pp_thing:CicNotationPp.pp_term
1016         ~domain_of_thing:domain_of_term ~interpretate_thing:interpretate_term
1017         ~refine_thing:refine_term (text,prefix_len,term)
1018
1019     let disambiguate_obj ?(fresh_instances=false) ~dbd ~aliases ~universe ~uri
1020      (text,prefix_len,obj)
1021     =
1022       let obj =
1023         if fresh_instances then CicNotationUtil.freshen_obj obj else obj
1024       in
1025       disambiguate_thing ~dbd ~context:[] ~metasenv:[] ~aliases ~universe ~uri
1026         ~pp_thing:CicNotationPp.pp_obj ~domain_of_thing:domain_of_obj
1027         ~interpretate_thing:interpretate_obj ~refine_thing:refine_obj
1028         (text,prefix_len,obj)
1029   end
1030