components/tactics/closeCoercionGraph.ml

   1 (* Copyright (C) 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://helm.cs.unibo.it/
  24  *)
  25
  26 (* $Id: cicCoercion.ml 7077 2006-12-05 15:44:54Z fguidi $ *)
  27
  28 let debug = false
  29 let debug_print s = if debug then prerr_endline (Lazy.force s) else ()
  30
  31 (* given the new coercion uri from src to tgt returns the list
  32  * of new coercions to create. the list elements are
  33  * (source, list of coercions to follow, target)
  34  *)
  35 let get_closure_coercions src tgt uri coercions =
  36   let eq_carr ?exact s t =
  37     try
  38       CoercDb.eq_carr ?exact s t
  39     with
  40     | CoercDb.EqCarrNotImplemented _ | CoercDb.EqCarrOnNonMetaClosed -> false
  41   in
  42   match src,tgt with
  43   | CoercDb.Uri _, CoercDb.Uri _ ->
  44       let c_from_tgt =
  45         List.filter
  46           (fun (f,t,_) -> eq_carr f tgt (*&& not (eq_carr t src)*))
  47           coercions
  48       in
  49       let c_to_src =
  50         List.filter
  51           (fun (f,t,_) -> eq_carr t src (*&& not (eq_carr f tgt)*))
  52           coercions
  53       in
  54         (HExtlib.flatten_map
  55           (fun (_,t,ul) ->
  56              if eq_carr ~exact:true src t then [] else
  57              List.map (fun u -> src,[uri; u],t) ul) c_from_tgt) @
  58         (HExtlib.flatten_map
  59           (fun (s,_,ul) ->
  60              if eq_carr ~exact:true s tgt then [] else
  61              List.map (fun u -> s,[u; uri],tgt) ul) c_to_src) @
  62         (HExtlib.flatten_map
  63           (fun (s,_,u1l) ->
  64             HExtlib.flatten_map
  65               (fun (_,t,u2l) ->
  66                 HExtlib.flatten_map
  67                   (fun u1 ->
  68                     if  eq_carr ~exact:true s t
  69                      || eq_carr ~exact:true s tgt
  70                      || eq_carr ~exact:true src t
  71                     then [] else
  72                     List.map
  73                       (fun u2 -> (s,[u1;uri;u2],t))
  74                       u2l)
  75                   u1l)
  76               c_from_tgt)
  77           c_to_src)
  78   | _ -> [] (* do not close in case source or target is not an indty ?? *)
  79 ;;
  80
  81 let obj_attrs n = [`Class (`Coercion n); `Generated]
  82
  83 exception UnableToCompose
  84
  85 (* generate_composite (c2 (c1 s)) in the universe graph univ
  86  * both living in the same context and metasenv *)
  87 let generate_composite' (c1,sat1) (c2,sat2) context metasenv univ arity =
  88   let original_metasenv = metasenv in
  89   let c1_ty,univ = CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context c1 univ in
  90   let c2_ty,univ = CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context c2 univ in
  91   let rec mk_implicits = function
  92     | 0 -> [] | n -> (Cic.Implicit None) :: mk_implicits (n-1)
  93   in
  94   let rec mk_lambda_spine c namer = function
  95     | 0 -> c
  96     | n ->
  97         Cic.Lambda
  98           (namer n,
  99            (Cic.Implicit None),
 100            mk_lambda_spine (CicSubstitution.lift 1 c) namer (n-1))
 101   in
 102   let count_pis t arity =
 103     let rec aux acc n = function
 104       | Cic.Prod (name,src,tgt) -> aux (acc@[name]) (n+1) tgt
 105       | _ -> n,acc
 106     in
 107     let len,names = aux [] 0 t in
 108     let len = len - arity in
 109     List.fold_left
 110       (fun (n,l) x -> if n < len then n+1,l@[x] else n,l) (0,[])
 111       names
 112   in
 113   let compose c1 nc1 c2 nc2 =
 114    Cic.Appl (CicSubstitution.lift 1 c2 :: mk_implicits (nc2 - sat2 - 1) @
 115      Cic.Appl (CicSubstitution.lift 1 c1 :: mk_implicits nc1 ) ::
 116      mk_implicits sat2)
 117   in
 118   let rec create_subst_from_metas_to_rels n = function
 119     | [] -> []
 120     | (metano, ctx, ty)::tl ->
 121         (metano,(ctx,Cic.Rel n,ty)) ::
 122           create_subst_from_metas_to_rels (n-1) tl
 123   in
 124   let split_metasenv metasenv n =
 125     List.partition (fun (_,ctx,_) -> List.length ctx >= n) metasenv
 126   in
 127   let purge_unused_lambdas metasenv t =
 128     let rec aux = function
 129         | Cic.Lambda (_, Cic.Meta (i,_), t) when
 130           List.exists (fun (j,_,_) -> j = i) metasenv ->
 131             aux (CicSubstitution.subst (Cic.Rel ~-100) t)
 132         | Cic.Lambda (name, s, t) ->
 133             Cic.Lambda (name, s, aux t)
 134         | t -> t
 135     in
 136     aux t
 137   in
 138   let order_body_menv term body_metasenv c1_pis c2_pis =
 139     let rec purge_lambdas = function
 140       | Cic.Lambda (_,_,t) -> purge_lambdas t
 141       | t -> t
 142     in
 143     let skip_appl = function | Cic.Appl l -> List.tl l | _ -> assert false in
 144     let metas_that_saturate l =
 145       List.fold_left
 146         (fun (acc,n) t ->
 147           let metas = CicUtil.metas_of_term t in
 148           let metas = List.map fst metas in
 149           let metas =
 150             List.filter (fun i -> List.for_all (fun (j,_) -> j<>i) acc) metas in
 151           let metas = List.map (fun i -> i,n) metas in
 152           metas @ acc, n+1)
 153         ([],0) l
 154     in
 155     let l_c2 = skip_appl (purge_lambdas term) in
 156     let l_c2_b,l_c2_a =
 157      try
 158       HExtlib.split_nth (c2_pis - sat2 - 1) l_c2
 159      with
 160       Failure _ -> assert false in
 161     let l_c1,l_c2_a =
 162      match l_c2_a with
 163         Cic.Appl (_::l_c1)::tl -> l_c1,tl
 164       | _ -> assert false in
 165     let meta_to_be_coerced =
 166      try
 167       match List.nth l_c1 (c1_pis - sat1 - 1) with
 168        | Cic.Meta (i,_) -> i
 169        | _ -> assert false
 170      with
 171       Failure _ -> assert false
 172     in
 173     let meta2no = fst (metas_that_saturate (l_c2_b @ l_c1 @ l_c2_a)) in
 174     let sorted =
 175      List.sort
 176       (fun (i,ctx1,ty1) (j,ctx1,ty1) ->
 177           try List.assoc i meta2no -  List.assoc j meta2no
 178           with Not_found -> assert false)
 179       body_metasenv
 180     in
 181     let rec position_of n acc =
 182      function
 183         [] -> assert false
 184       | (i,_,_)::_ when i = n -> acc
 185       | _::tl -> position_of n (acc + 1) tl
 186     in
 187     debug_print
 188      (lazy ("META_TO_BE_COERCED: " ^ string_of_int meta_to_be_coerced));
 189     let position_of_meta_to_be_coerced =
 190      position_of meta_to_be_coerced 0 sorted in
 191      debug_print (lazy ("POSITION_OF_META_TO_BE_COERCED: " ^
 192       string_of_int position_of_meta_to_be_coerced));
 193      debug_print (lazy ("SATURATIONS: " ^
 194       string_of_int (List.length sorted - position_of_meta_to_be_coerced - 1)));
 195      sorted, List.length sorted - position_of_meta_to_be_coerced - 1
 196   in
 197   let namer l n =
 198     let l = List.map (function Cic.Name s -> s | _ -> "A") l in
 199     let l = List.fold_left
 200       (fun acc s ->
 201         let rec add' s =
 202           if List.exists ((=) s) acc then add' (s^"'") else s
 203         in
 204         acc@[add' s])
 205       [] l
 206     in
 207     let l = List.rev l in
 208     Cic.Name (List.nth l (n-1))
 209   in
 210   debug_print (lazy ("\nCOMPOSING"));
 211   debug_print (lazy (" c1= "^CicPp.ppterm c1 ^"  :  "^ CicPp.ppterm c1_ty));
 212   debug_print (lazy (" c2= "^CicPp.ppterm c2 ^"  :  "^ CicPp.ppterm c2_ty));
 213   let c1_pis, names_c1 = count_pis c1_ty 0 in
 214   let c2_pis, names_c2 = count_pis c2_ty arity in
 215   let c = compose c1 c1_pis c2 c2_pis in
 216   let spine_len = c1_pis + c2_pis in
 217   let c = mk_lambda_spine c (namer (names_c1 @ names_c2)) spine_len in
 218   debug_print (lazy ("COMPOSTA: " ^ CicPp.ppterm c));
 219   let old_insert_coercions = !CicRefine.insert_coercions in
 220   let c, metasenv, univ, saturationsres =
 221     try
 222       CicRefine.insert_coercions := false;
 223       let term, ty, metasenv, ugraph =
 224         CicRefine.type_of_aux' metasenv context c univ
 225       in
 226       debug_print(lazy("COMPOSED REFINED: "^CicPp.ppterm term));
 227 (*       let metasenv = order_metasenv metasenv in *)
 228 (*       debug_print(lazy("ORDERED MENV: "^CicMetaSubst.ppmetasenv [] metasenv)); *)
 229       let body_metasenv, lambdas_metasenv =
 230         split_metasenv metasenv (spine_len + List.length context)
 231       in
 232       debug_print(lazy("B_MENV: "^CicMetaSubst.ppmetasenv [] body_metasenv));
 233       debug_print(lazy("L_MENV: "^CicMetaSubst.ppmetasenv [] lambdas_metasenv));
 234       let body_metasenv, saturationsres =
 235        order_body_menv term body_metasenv c1_pis c2_pis
 236       in
 237       debug_print(lazy("ORDERED_B_MENV: "^CicMetaSubst.ppmetasenv [] body_metasenv));
 238       let subst = create_subst_from_metas_to_rels spine_len body_metasenv in
 239       debug_print (lazy("SUBST: "^CicMetaSubst.ppsubst body_metasenv subst));
 240       let term = CicMetaSubst.apply_subst subst term in
 241       let metasenv = CicMetaSubst.apply_subst_metasenv subst metasenv in
 242       debug_print (lazy ("COMPOSED SUBSTITUTED: " ^ CicPp.ppterm term));
 243       let term, ty, metasenv, ugraph =
 244         CicRefine.type_of_aux' metasenv context term ugraph
 245       in
 246       let body_metasenv, lambdas_metasenv =
 247         split_metasenv metasenv (spine_len + List.length context)
 248       in
 249       let lambdas_metasenv =
 250         List.filter
 251           (fun (i,_,_) ->
 252             List.for_all (fun (j,_,_) -> i <> j) original_metasenv)
 253           lambdas_metasenv
 254       in
 255       let term = purge_unused_lambdas lambdas_metasenv term in
 256       let metasenv =
 257         List.filter
 258           (fun (i,_,_) ->
 259             List.for_all
 260               (fun (j,_,_) ->
 261                 i <> j || List.exists (fun (j,_,_) -> j=i) original_metasenv)
 262               lambdas_metasenv)
 263           metasenv
 264       in
 265       debug_print (lazy ("####################"));
 266       debug_print (lazy ("COMPOSED: " ^ CicPp.ppterm term));
 267       debug_print (lazy ("SATURATIONS: " ^ string_of_int saturationsres));
 268       debug_print (lazy ("MENV: "^CicMetaSubst.ppmetasenv [] metasenv));
 269       debug_print (lazy ("####################"));
 270       CicRefine.insert_coercions := old_insert_coercions;
 271       term, metasenv, ugraph, saturationsres
 272     with
 273     | CicRefine.RefineFailure s
 274     | CicRefine.Uncertain s -> debug_print s;
 275         CicRefine.insert_coercions := old_insert_coercions;
 276         raise UnableToCompose
 277     | exn ->
 278         CicRefine.insert_coercions := old_insert_coercions;
 279         raise exn
 280   in
 281   c, metasenv, univ, saturationsres
 282 ;;
 283
 284 let build_obj c univ arity =
 285   let c_ty,univ =
 286     try
 287       CicTypeChecker.type_of_aux' [] [] c univ
 288     with CicTypeChecker.TypeCheckerFailure s ->
 289       debug_print (lazy (Printf.sprintf "Generated composite coercion:\n%s\n%s"
 290         (CicPp.ppterm c) (Lazy.force s)));
 291       raise UnableToCompose
 292   in
 293   let cleaned_ty =
 294     FreshNamesGenerator.clean_dummy_dependent_types c_ty
 295   in
 296   let obj = Cic.Constant ("xxxx",Some c,cleaned_ty,[],obj_attrs arity) in
 297     obj,univ
 298 ;;
 299
 300 (* removes from l the coercions that are in !coercions *)
 301 let filter_duplicates l coercions =
 302   List.filter (
 303       fun (src,l1,tgt) ->
 304         not (List.exists (fun (s,t,l2) ->
 305           CoercDb.eq_carr s src &&
 306           CoercDb.eq_carr t tgt &&
 307           try
 308             List.for_all2 (fun (u1,_) (u2,_) -> UriManager.eq u1 u2) l1 l2
 309           with
 310           | Invalid_argument "List.for_all2" -> false)
 311         coercions))
 312   l
 313
 314 let mangle s t l =
 315   (*List.fold_left
 316     (fun s x -> s ^ "_" ^ x)
 317     (s ^ "_OF_" ^ t ^ "_BY" ^ string_of_int (List.length l)) l*)
 318   s ^ "_OF_" ^ t
 319 ;;
 320
 321 exception ManglingFailed of string
 322
 323 let number_if_already_defined buri name l =
 324   let err () =
 325     raise
 326       (ManglingFailed
 327         ("Unable to give an altenative name to " ^ buri ^ "/" ^ name ^ ".con"))
 328   in
 329   let rec aux n =
 330     let suffix = if n > 0 then string_of_int n else "" in
 331     let suri = buri ^ "/" ^ name ^ suffix ^ ".con" in
 332     let uri = UriManager.uri_of_string suri in
 333     let retry () =
 334       if n < 100 then
 335         begin
 336           HLog.warn ("Uri " ^ suri ^ " already exists.");
 337           aux (n+1)
 338         end
 339       else
 340         err ()
 341     in
 342     if List.exists (UriManager.eq uri) l then retry ()
 343     else
 344       try
 345         let _  = Http_getter.resolve' ~local:true ~writable:true uri in
 346         if Http_getter.exists' ~local:true uri then retry () else uri
 347       with
 348       | Http_getter_types.Key_not_found _ -> uri
 349       | Http_getter_types.Unresolvable_URI _ -> assert false
 350   in
 351   aux 0
 352 ;;
 353
 354 (* given a new coercion uri from src to tgt returns
 355  * a list of (new coercion uri, coercion obj, universe graph)
 356  *)
 357 let close_coercion_graph src tgt uri saturations baseuri =
 358   (* check if the coercion already exists *)
 359   let coercions = CoercDb.to_list () in
 360   let todo_list = get_closure_coercions src tgt (uri,saturations) coercions in
 361   let todo_list = filter_duplicates todo_list coercions in
 362   try
 363     let new_coercions =
 364       List.fold_left
 365         (fun acc (src, l , tgt) ->
 366           try
 367             (match l with
 368             | [] -> assert false
 369             | (he,saturations1) :: tl ->
 370                 let arity = match tgt with CoercDb.Fun n -> n | _ -> 0 in
 371                 let first_step =
 372                   Cic.Constant ("",
 373                     Some (CoercDb.term_of_carr (CoercDb.Uri he)),
 374                     Cic.Sort Cic.Prop, [], obj_attrs arity), saturations1
 375                 in
 376                 let o,_ =
 377                   List.fold_left (fun (o,univ) (coer,saturations) ->
 378                     match o with
 379                     | Cic.Constant (_,Some u,_,[],_),saturations1 ->
 380                         let t, menv, univ, saturationsres =
 381                           generate_composite' (u,saturations1)
 382                             (CoercDb.term_of_carr (CoercDb.Uri coer),
 383                              saturations) [] [] univ arity
 384                         in
 385                         if (menv = []) then
 386                           HLog.warn "MENV non empty after composing coercions";
 387                         let o,univ = build_obj t univ arity in
 388                          (o,saturationsres),univ
 389                     | _ -> assert false
 390                   ) (first_step, CicUniv.empty_ugraph) tl
 391                 in
 392                 let name_src = CoercDb.name_of_carr src in
 393                 let name_tgt = CoercDb.name_of_carr tgt in
 394                 let by = List.map (fun u,_ -> UriManager.name_of_uri u) l in
 395                 let name = mangle name_tgt name_src by in
 396                 let c_uri =
 397                   number_if_already_defined baseuri name
 398                     (List.map (fun (_,_,u,_,_) -> u) acc)
 399                 in
 400                 let named_obj,saturations =
 401                   match o with
 402                   | Cic.Constant (_,bo,ty,vl,attrs),saturations ->
 403                       Cic.Constant (name,bo,ty,vl,attrs),saturations
 404                   | _ -> assert false
 405                 in
 406                   (src,tgt,c_uri,saturations,named_obj))::acc
 407           with UnableToCompose -> acc
 408       ) [] todo_list
 409     in
 410     new_coercions
 411   with ManglingFailed s -> HLog.error s; []
 412 ;;
 413
 414 CicCoercion.set_close_coercion_graph close_coercion_graph;;
 415
 416 (* generate_composite (c2 (c1 s)) in the universe graph univ
 417  * both living in the same context and metasenv *)
 418 let generate_composite c1 c2 context metasenv univ arity =
 419  let a,b,c,_ =
 420   generate_composite' (c1,0) (c2,0) context metasenv univ arity
 421  in
 422   a,b,c
 423 ;;