]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blob - components/cic_exportation/cicExportation.ml
xxx
[helm.git] / components / cic_exportation / cicExportation.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 (* $Id: cicPp.ml 7413 2007-05-29 15:30:53Z tassi $ *)
27
28 exception CicExportationInternalError;;
29 exception NotEnoughElements;;
30
31 (* Utility functions *)
32
33 let analyze_term context t =
34  match fst(CicTypeChecker.type_of_aux' [] context t CicUniv.oblivion_ugraph)with
35     Cic.Sort _ -> `Type
36   | ty -> 
37      match
38       fst (CicTypeChecker.type_of_aux' [] context ty CicUniv.oblivion_ugraph)
39      with
40         Cic.Sort Cic.Prop -> `Proof
41      | _ -> `Term
42 ;;
43
44 let analyze_type context t =
45  let rec aux =
46   function
47      Cic.Sort s -> `Sort s
48    | Cic.Prod (_,_,t) -> aux t
49    | _ -> `SomethingElse
50  in
51  match aux t with
52     `Sort _ as res -> res
53   | `SomethingElse ->
54       match
55        fst(CicTypeChecker.type_of_aux' [] context t CicUniv.oblivion_ugraph)
56       with
57           Cic.Sort Cic.Prop -> `Statement
58        | _ -> `Type
59 ;;
60
61 let ppid =
62  let reserved =
63   [ "to";
64     "mod";
65     "val";
66     "in";
67     "function"
68   ]
69  in
70   function n ->
71    let n = String.uncapitalize n in
72     if List.mem n reserved then n ^ "_" else n
73 ;;
74
75 let ppname =
76  function
77     Cic.Name s     -> ppid s
78   | Cic.Anonymous  -> "_"
79 ;;
80
81 (* get_nth l n   returns the nth element of the list l if it exists or *)
82 (* raises NotEnoughElements if l has less than n elements             *)
83 let rec get_nth l n =
84  match (n,l) with
85     (1, he::_) -> he
86   | (n, he::tail) when n > 1 -> get_nth tail (n-1)
87   | (_,_) -> raise NotEnoughElements
88 ;;
89
90 let qualified_name_of_uri current_module_uri ?(capitalize=false) uri =
91  let name =
92   if capitalize then
93    String.capitalize (UriManager.name_of_uri uri)
94   else
95    ppid (UriManager.name_of_uri uri) in
96   let filename =
97    let suri = UriManager.buri_of_uri uri in
98    let s = String.sub suri 5 (String.length suri - 5) in
99    let s = Pcre.replace ~pat:"/" ~templ:"_" s in
100     String.uncapitalize s in
101   if current_module_uri = UriManager.buri_of_uri uri then
102    name
103   else
104    String.capitalize filename ^ "." ^ name
105 ;;
106
107 let pp current_module_uri ?metasenv ~in_type =
108 let rec pp ~in_type t context =
109  let module C = Cic in
110    match t with
111       C.Rel n ->
112        begin
113         try
114          (match get_nth context n with
115              Some (C.Name s,_) -> ppid s
116            | Some (C.Anonymous,_) -> "__" ^ string_of_int n
117            | None -> "_hidden_" ^ string_of_int n
118          )
119         with
120          NotEnoughElements -> string_of_int (List.length context - n)
121        end
122     | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
123         qualified_name_of_uri current_module_uri uri ^
124          pp_exp_named_subst exp_named_subst context
125     | C.Meta (n,l1) ->
126        (match metasenv with
127            None ->
128             "?" ^ (string_of_int n) ^ "[" ^ 
129              String.concat " ; "
130               (List.rev_map
131                 (function
132                     None -> "_"
133                   | Some t -> pp ~in_type:false t context) l1) ^
134              "]"
135          | Some metasenv ->
136             try
137              let _,context,_ = CicUtil.lookup_meta n metasenv in
138               "?" ^ (string_of_int n) ^ "[" ^ 
139                String.concat " ; "
140                 (List.rev
141                   (List.map2
142                     (fun x y ->
143                       match x,y with
144                          _, None
145                        | None, _ -> "_"
146                        | Some _, Some t -> pp ~in_type:false t context
147                     ) context l1)) ^
148                "]"
149             with
150               CicUtil.Meta_not_found _ 
151             | Invalid_argument _ ->
152               "???" ^ (string_of_int n) ^ "[" ^ 
153                String.concat " ; "
154                 (List.rev_map (function None -> "_" | Some t ->
155                   pp ~in_type:false t context) l1) ^
156                "]"
157        )
158     | C.Sort s ->
159        (match s with
160            C.Prop  -> "Prop"
161          | C.Set   -> "Set"
162          | C.Type _ -> "Type"
163          (*| C.Type u -> ("Type" ^ CicUniv.string_of_universe u)*)
164          | C.CProp -> "CProp" 
165        )
166     | C.Implicit (Some `Hole) -> "%"
167     | C.Implicit _ -> "?"
168     | C.Prod (b,s,t) ->
169        (match b with
170           C.Name n ->
171            let n = "'" ^ String.uncapitalize n in
172             "(" ^ pp ~in_type:true s context ^ " -> " ^
173             pp ~in_type:true t ((Some (Cic.Name n,Cic.Decl s))::context) ^ ")"
174         | C.Anonymous ->
175            "(" ^ pp ~in_type:true s context ^ " -> " ^
176            pp ~in_type:true t ((Some (b,Cic.Decl s))::context) ^ ")")
177     | C.Cast (v,t) -> pp ~in_type v context
178     | C.Lambda (b,s,t) ->
179        (match analyze_type context s with
180            `Sort _
181          | `Statement -> pp ~in_type t ((Some (b,Cic.Decl s))::context)
182          | `Type ->
183             "(function " ^ ppname b ^ " -> " ^
184              pp ~in_type t ((Some (b,Cic.Decl s))::context) ^ ")")
185     | C.LetIn (b,s,t) ->
186        let ty,_ = CicTypeChecker.type_of_aux' [] context s CicUniv.oblivion_ugraph in
187        "(let " ^ ppname b ^ " = " ^ pp ~in_type:false s context ^ " in " ^
188         pp ~in_type t ((Some (b,Cic.Def (s,Some ty)))::context) ^ ")"
189     | C.Appl (he::tl) when in_type ->
190        let hes = pp ~in_type he context in
191        let stl = String.concat "," (clean_args_for_ty context tl) in
192         (if stl = "" then "" else "(" ^ stl ^ ") ") ^ hes
193     | C.Appl (C.MutInd _ as he::tl) ->
194        let hes = pp ~in_type he context in
195        let stl = String.concat "," (clean_args_for_ty context tl) in
196         (if stl = "" then "" else "(" ^ stl ^ ") ") ^ hes
197     | C.Appl (C.MutConstruct (uri,n,_,_) as he::tl) ->
198        let nparams =
199         match fst(CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
200            C.InductiveDefinition (_,_,nparams,_) -> nparams
201          | _ -> assert false in
202        let hes = pp ~in_type he context in
203        let stl = String.concat "," (clean_args nparams context tl) in
204         "(" ^ hes ^ (if stl = "" then "" else "(" ^ stl ^ ")") ^ ")"
205     | C.Appl li ->
206        "(" ^ String.concat " " (clean_args 0 context li) ^ ")"
207     | C.Const (uri,exp_named_subst) ->
208        qualified_name_of_uri current_module_uri uri ^
209         pp_exp_named_subst exp_named_subst context
210     | C.MutInd (uri,n,exp_named_subst) ->
211        (try
212          match fst(CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
213             C.InductiveDefinition (dl,_,_,_) ->
214              let (name,_,_,_) = get_nth dl (n+1) in
215               qualified_name_of_uri current_module_uri
216                (UriManager.uri_of_string
217                  (UriManager.buri_of_uri uri ^ "/" ^ name ^ ".con")) ^
218               pp_exp_named_subst exp_named_subst context
219           | _ -> raise CicExportationInternalError
220         with
221            Sys.Break as exn -> raise exn
222          | _ -> UriManager.string_of_uri uri ^ "#1/" ^ string_of_int (n + 1)
223        )
224     | C.MutConstruct (uri,n1,n2,exp_named_subst) ->
225        (try
226          match fst(CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
227             C.InductiveDefinition (dl,_,_,_) ->
228              let _,_,_,cons = get_nth dl (n1+1) in
229               let id,_ = get_nth cons n2 in
230                qualified_name_of_uri current_module_uri ~capitalize:true
231                 (UriManager.uri_of_string
232                   (UriManager.buri_of_uri uri ^ "/" ^ id ^ ".con")) ^
233                pp_exp_named_subst exp_named_subst context
234           | _ -> raise CicExportationInternalError
235         with
236            Sys.Break as exn -> raise exn
237          | _ ->
238           UriManager.string_of_uri uri ^ "#1/" ^ string_of_int (n1 + 1) ^ "/" ^
239            string_of_int n2
240        )
241     | C.MutCase (uri,n1,ty,te,patterns) ->
242        if in_type then
243         "unit (* TOO POLYMORPHIC TYPE *)"
244        else (
245        let needs_obj_magic =
246         (* BUG HERE: we should consider also the right parameters *)
247         match CicReduction.whd context ty with
248            Cic.Lambda (_,_,t) -> not (DoubleTypeInference.does_not_occur 1 t)
249          | _ -> false (* it can be a Rel, e.g. in *_rec *)
250        in
251        (match analyze_term context te with
252            `Type -> assert false
253          | `Proof ->
254              (match patterns with
255                  [] -> "assert false"   (* empty type elimination *)
256                | [he] ->
257                   pp ~in_type:false he context  (* singleton elimination *)
258                | _ -> assert false)
259          | `Term ->
260             if patterns = [] then "assert false"
261             else
262              (let connames_and_argsno =
263                (match fst(CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
264                    C.InductiveDefinition (dl,_,paramsno,_) ->
265                     let (_,_,_,cons) = get_nth dl (n1+1) in
266                      List.map
267                       (fun (id,ty) ->
268                         (* this is just an approximation since we do not have
269                            reduction yet! *)
270                         let rec count_prods toskip =
271                          function
272                             C.Prod (_,_,bo) when toskip > 0 ->
273                              count_prods (toskip - 1) bo
274                           | C.Prod (_,_,bo) -> 1 + count_prods 0 bo
275                           | _ -> 0
276                         in
277                          qualified_name_of_uri current_module_uri
278                           ~capitalize:true
279                           (UriManager.uri_of_string
280                             (UriManager.buri_of_uri uri ^ "/" ^ id ^ ".con")),
281                          count_prods paramsno ty
282                       ) cons
283                  | _ -> raise CicExportationInternalError
284                )
285               in
286                let connames_and_argsno_and_patterns =
287                 let rec combine =
288                    function
289                       [],[] -> []
290                     | (x,no)::tlx,y::tly -> (x,no,y)::(combine (tlx,tly))
291                     | _,_ -> assert false
292                 in
293                  combine (connames_and_argsno,patterns)
294                in
295                 "\n(match " ^ pp ~in_type:false te context ^ " with \n   " ^
296                  (String.concat "\n | "
297                   (List.map
298                    (fun (x,argsno,y) ->
299                      let rec aux argsno context =
300                       function
301                          Cic.Lambda (name,ty,bo) when argsno > 0 ->
302                           let name =
303                            match name with
304                               Cic.Anonymous -> Cic.Anonymous
305                             | Cic.Name n -> Cic.Name (ppid n) in
306                           let args,res =
307                            aux (argsno - 1) (Some (name,Cic.Decl ty)::context)
308                             bo
309                           in
310                            (match analyze_type context ty with
311                                `Statement
312                              | `Sort _ -> args,res
313                              | `Type ->
314                                  (match name with
315                                      C.Anonymous -> "_"
316                                    | C.Name s -> s)::args,res)
317                        | t when argsno = 0 -> [],pp ~in_type:false t context
318                        | t ->
319                           ["{" ^ string_of_int argsno ^ " args missing}"],
320                            pp ~in_type:false t context
321                      in
322                       let pattern,body =
323                        if argsno = 0 then x,pp ~in_type:false y context
324                        else
325                         let args,body = aux argsno context y in
326                         let sargs = String.concat "," args in
327                          x ^ (if sargs = "" then "" else "(" ^ sargs^ ")"),
328                           body
329                       in
330                        pattern ^ " -> " ^
331                         if needs_obj_magic then
332                          "Obj.magic (" ^ body ^ ")"
333                         else
334                          body
335                    ) connames_and_argsno_and_patterns)) ^
336                  ")\n")))
337     | C.Fix (no, funs) ->
338        let names =
339         List.rev
340          (List.map
341            (function (name,_,ty,_) ->
342              Some (C.Name name,Cic.Decl ty)) funs)
343        in
344          "let rec " ^
345          List.fold_right
346           (fun (name,ind,ty,bo) i -> name ^ " = \n" ^
347             pp ~in_type:false bo (names@context) ^ i)
348           funs "" ^
349          " in " ^
350          (match get_nth names (no + 1) with
351              Some (Cic.Name n,_) -> n
352            | _ -> assert false)
353     | C.CoFix (no,funs) ->
354        let names =
355         List.rev
356          (List.map
357            (function (name,ty,_) ->
358              Some (C.Name name,Cic.Decl ty)) funs)
359        in
360          "\nCoFix " ^ " {" ^
361          List.fold_right
362           (fun (name,ty,bo) i -> "\n" ^ name ^ 
363             " : " ^ pp ~in_type:true ty context ^ " := \n" ^
364             pp ~in_type:false bo (names@context) ^ i)
365           funs "" ^
366          "}\n"
367 and pp_exp_named_subst exp_named_subst context =
368  if exp_named_subst = [] then "" else
369   "\\subst[" ^
370    String.concat " ; " (
371     List.map
372      (function (uri,t) -> UriManager.name_of_uri uri ^ " \\Assign " ^ pp ~in_type:false t context)
373      exp_named_subst
374    ) ^ "]"
375 and clean_args nparams context =
376  let nparams = ref nparams in
377  HExtlib.filter_map
378   (function t ->
379     decr nparams;
380     match analyze_term context t with
381        `Term when !nparams < 0 -> Some (pp ~in_type:false t context)
382      | `Term
383      | `Type
384      | `Proof -> None)
385 and clean_args_for_ty context =
386  HExtlib.filter_map
387   (function t ->
388     match analyze_term context t with
389        `Type -> Some (pp ~in_type:true t context)
390      | `Proof -> None
391      | `Term -> None)
392 in
393  pp ~in_type
394 ;;
395
396 let ppty current_module_uri =
397  (* nparams is the number of left arguments
398     left arguments should either become parameters or be skipped altogether *)
399  let rec args nparams context =
400   function
401      Cic.Prod (n,s,t) ->
402       let n =
403        match n with
404           Cic.Anonymous -> Cic.Anonymous
405         | Cic.Name n -> Cic.Name (String.uncapitalize n)
406       in
407        (match analyze_type context s with
408            `Statement
409          | `Sort Cic.Prop ->
410              args (nparams - 1) ((Some (n,Cic.Decl s))::context) t
411          | `Type when nparams > 0 ->
412              args (nparams - 1) ((Some (n,Cic.Decl s))::context) t
413          | `Type ->
414              let abstr,args =
415               args (nparams - 1) ((Some (n,Cic.Decl s))::context) t in
416                abstr,pp ~in_type:true current_module_uri s context::args
417          | `Sort _ when nparams <= 0 ->
418              let n = Cic.Name "unit (* EXISTENTIAL TYPE *)" in
419               args (nparams - 1) ((Some (n,Cic.Decl s))::context) t
420          | `Sort _ ->
421              let n =
422               match n with
423                  Cic.Anonymous -> Cic.Anonymous
424                | Cic.Name name -> Cic.Name ("'" ^ name) in
425              let abstr,args =
426               args (nparams - 1) ((Some (n,Cic.Decl s))::context) t
427              in
428               (match n with
429                   Cic.Anonymous -> abstr
430                 | Cic.Name name -> name::abstr),
431               args)
432    | _ -> [],[]
433  in
434   args
435 ;;
436
437 exception DoNotExtract;;
438
439 let pp_abstracted_ty current_module_uri =
440  let rec args context =
441   function
442      Cic.Lambda (n,s,t) ->
443       let n =
444        match n with
445           Cic.Anonymous -> Cic.Anonymous
446         | Cic.Name n -> Cic.Name (String.uncapitalize n)
447       in
448        (match analyze_type context s with
449            `Statement
450          | `Type
451          | `Sort Cic.Prop ->
452              args ((Some (n,Cic.Decl s))::context) t
453          | `Sort _ ->
454              let n =
455               match n with
456                  Cic.Anonymous -> Cic.Anonymous
457                | Cic.Name name -> Cic.Name ("'" ^ name) in
458              let abstr,res =
459               args ((Some (n,Cic.Decl s))::context) t
460              in
461               (match n with
462                   Cic.Anonymous -> abstr
463                 | Cic.Name name -> name::abstr),
464               res)
465    | ty ->
466      match analyze_type context ty with
467       `  Sort _
468       | `Statement -> raise DoNotExtract
469       | `Type ->
470           (* BUG HERE: this can be a real System F type *)
471           let head = pp ~in_type:true current_module_uri ty context in
472           [],head
473  in
474   args
475 ;;
476
477
478 (* ppinductiveType (typename, inductive, arity, cons)                       *)
479 (* pretty-prints a single inductive definition                              *)
480 (* (typename, inductive, arity, cons)                                       *)
481 let ppinductiveType current_module_uri nparams (typename, inductive, arity, cons)
482 =
483  match analyze_type [] arity with
484     `Sort Cic.Prop -> ""
485   | `Statement
486   | `Type -> assert false
487   | `Sort _ ->
488     if cons = [] then
489      "type " ^ String.uncapitalize typename ^ " = unit (* empty type *)\n"
490     else (
491      let abstr,scons =
492       List.fold_right
493        (fun (id,ty) (_abstr,i) -> (* we should verify _abstr = abstr' *)
494           let abstr',sargs = ppty current_module_uri nparams [] ty in
495           let sargs = String.concat " * " sargs in
496            abstr',
497            String.capitalize id ^
498             (if sargs = "" then "" else " of " ^ sargs) ^
499             (if i = "" then "" else "\n | ") ^ i)
500        cons ([],"")
501       in
502        let abstr =
503         let s = String.concat "," abstr in
504         if s = "" then "" else "(" ^ s ^ ") "
505        in
506        "type " ^ abstr ^ String.uncapitalize typename ^ " =\n" ^ scons ^ "\n")
507 ;;
508
509 let ppobj current_module_uri obj =
510  let module C = Cic in
511  let module U = UriManager in
512   let pp ~in_type = pp ~in_type current_module_uri in
513   match obj with
514     C.Constant (name, Some t1, t2, params, _) ->
515       (match analyze_type [] t2 with
516           `Sort Cic.Prop
517         | `Statement -> ""
518         | `Type -> "let " ^ ppid name ^ " =\n" ^ pp ~in_type:false t1 [] ^ "\n"
519         | `Sort _ ->
520             match analyze_type [] t1 with
521                `Sort Cic.Prop -> ""
522              | _ ->
523                (try
524                  let abstr,res = pp_abstracted_ty current_module_uri [] t1 in
525                  let abstr =
526                   let s = String.concat "," abstr in
527                   if s = "" then "" else "(" ^ s ^ ") "
528                  in
529                   "type " ^ abstr ^ ppid name ^ " = " ^ res ^ "\n"
530                 with
531                  DoNotExtract -> ""))
532    | C.Constant (name, None, ty, params, _) ->
533       (match analyze_type [] ty with
534           `Sort Cic.Prop
535         | `Statement -> ""
536         | `Sort _ -> "type " ^ ppid name ^ "\n"
537         | `Type -> "let " ^ ppid name ^ " = assert false\n")
538    | C.Variable (name, bo, ty, params, _) ->
539       "Variable " ^ name ^
540        "(" ^ String.concat ";" (List.map UriManager.string_of_uri params) ^
541        ")" ^ ":\n" ^
542        pp ~in_type:true ty [] ^ "\n" ^
543        (match bo with None -> "" | Some bo -> ":= " ^ pp ~in_type:false bo [])
544    | C.CurrentProof (name, conjectures, value, ty, params, _) ->
545       "Current Proof of " ^ name ^
546        "(" ^ String.concat ";" (List.map UriManager.string_of_uri params) ^
547        ")" ^ ":\n" ^
548       let separate s = if s = "" then "" else s ^ " ; " in
549        List.fold_right
550         (fun (n, context, t) i -> 
551           let conjectures',name_context =
552                  List.fold_right 
553                   (fun context_entry (i,name_context) ->
554                     (match context_entry with
555                         Some (n,C.Decl at) ->
556                          (separate i) ^
557                            ppname n ^ ":" ^
558                             pp ~in_type:true ~metasenv:conjectures
559                             at name_context ^ " ",
560                             context_entry::name_context
561                       | Some (n,C.Def (at,None)) ->
562                          (separate i) ^
563                            ppname n ^ ":= " ^ pp ~in_type:false
564                             ~metasenv:conjectures at name_context ^ " ",
565                             context_entry::name_context
566                       | None ->
567                          (separate i) ^ "_ :? _ ", context_entry::name_context
568                       | _ -> assert false)
569             ) context ("",[])
570           in
571            conjectures' ^ " |- " ^ "?" ^ (string_of_int n) ^ ": " ^
572             pp ~in_type:true ~metasenv:conjectures t name_context ^ "\n" ^ i
573         ) conjectures "" ^
574         "\n" ^ pp ~in_type:false ~metasenv:conjectures value [] ^ " : " ^
575           pp ~in_type:true ~metasenv:conjectures ty [] 
576    | C.InductiveDefinition (l, params, nparams, _) ->
577       List.fold_right
578        (fun x i -> ppinductiveType current_module_uri nparams x ^ i) l ""
579 ;;
580
581 let ppobj current_module_uri obj =
582  let res = ppobj current_module_uri obj in
583   if res = "" then "" else res ^ ";;\n\n"
584 ;;