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. hte 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 s t =
  37     try
  38       CoercDb.eq_carr 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 CoercDb.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 CoercDb.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 CoercDb.eq_carr ~exact:true s t then [] else
  69                     List.map
  70                       (fun u2 -> (s,[u1;uri;u2],t))
  71                       u2l)
  72                   u1l)
  73               c_from_tgt)
  74           c_to_src)
  75   | _ -> [] (* do not close in case source or target is not an indty ?? *)
  76 ;;
  77
  78 let obj_attrs n = [`Class (`Coercion n); `Generated]
  79
  80 exception UnableToCompose
  81
  82 (* generate_composite (c2 (c1 s)) in the universe graph univ
  83  * both living in the same context and metasenv *)
  84 let generate_composite c1 c2 context metasenv univ arity last_lam_with_inn_arg =
  85   let original_metasenv = metasenv in
  86   let c1_ty,univ = CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context c1 univ in
  87   let c2_ty,univ = CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context c2 univ in
  88   let rec mk_implicits = function
  89     | 0 -> [] | n -> (Cic.Implicit None) :: mk_implicits (n-1)
  90   in
  91   let rec mk_lambda_spline c namer = function
  92     | 0 -> c
  93     | n ->
  94         Cic.Lambda
  95           (namer n,
  96            (Cic.Implicit None),
  97            mk_lambda_spline (CicSubstitution.lift 1 c) namer (n-1))
  98   in
  99   let count_saturations_needed t arity =
 100     let rec aux acc n = function
 101       | Cic.Prod (name,src, ((Cic.Prod _) as t)) ->
 102           aux (acc@[name]) (n+1) t
 103       | _ -> n,acc
 104     in
 105     let len,names = aux [] 0 t in
 106     let len = len - arity in
 107     List.fold_left
 108       (fun (n,l) x -> if n < len then n+1,l@[x] else n,l) (0,[])
 109       names
 110   in
 111   let compose c1 nc1 c2 nc2 =
 112     Cic.Lambda
 113       (Cic.Name "x", (Cic.Implicit (Some `Type)),
 114           (Cic.Appl (  CicSubstitution.lift 1 c2 :: mk_implicits nc2 @
 115             [ Cic.Appl (  CicSubstitution.lift 1 c1 :: mk_implicits nc1 @
 116              [if last_lam_with_inn_arg then Cic.Rel 1 else Cic.Implicit None])
 117             ])))
 118   in
 119 (*
 120   let order_metasenv metasenv =
 121     let module OT = struct type t = int let compare = Pervasives.compare end in
 122     let module S = HTopoSort.Make (OT) in
 123     let dep i =
 124       let _,_,ty = List.find (fun (j,_,_) -> j=i) metasenv in
 125       let metas = List.map fst (CicUtil.metas_of_term ty) in
 126       HExtlib.list_uniq (List.sort Pervasives.compare metas)
 127     in
 128     let om =
 129       S.topological_sort (List.map (fun (i,_,_) -> i) metasenv) dep
 130     in
 131     List.map (fun i -> List.find (fun (j,_,_) -> i=j) metasenv) om
 132   in
 133 *)
 134   let rec create_subst_from_metas_to_rels n = function
 135     | [] -> []
 136     | (metano, ctx, ty)::tl ->
 137         (metano,(ctx,Cic.Rel (n+1),ty)) ::
 138           create_subst_from_metas_to_rels (n-1) tl
 139   in
 140   let split_metasenv metasenv n =
 141     List.partition (fun (_,ctx,_) -> List.length ctx > n) metasenv
 142   in
 143   let purge_unused_lambdas metasenv t =
 144     let rec aux = function
 145         | Cic.Lambda (_, Cic.Meta (i,_), t) when
 146           List.exists (fun (j,_,_) -> j = i) metasenv ->
 147             aux (CicSubstitution.subst (Cic.Rel ~-100) t)
 148         | Cic.Lambda (name, s, t) ->
 149             Cic.Lambda (name, s, aux t)
 150         | t -> t
 151     in
 152     aux t
 153   in
 154   let order_body_menv term body_metasenv =
 155     let rec purge_lambdas = function
 156       | Cic.Lambda (_,_,t) -> purge_lambdas t
 157       | t -> t
 158     in
 159     let skip_appl = function | Cic.Appl l -> List.tl l | _ -> assert false in
 160     let metas_that_saturate l =
 161       List.fold_left
 162         (fun (acc,n) t ->
 163           let metas = CicUtil.metas_of_term t in
 164           let metas = List.map fst metas in
 165           let metas =
 166             List.filter
 167               (fun i -> List.for_all (fun (j,_) -> j<>i) acc)
 168               metas
 169           in
 170           let metas = List.map (fun i -> i,n) metas in
 171           metas @ acc, n+1)
 172         ([],0) l
 173     in
 174     let l_c2 = skip_appl (purge_lambdas term) in
 175     let l_c1 =
 176       match HExtlib.list_last l_c2 with
 177       | Cic.Appl l -> List.tl l
 178       | _ -> assert false
 179     in
 180     (* i should cut off the laet elem of l_c2 *)
 181     let meta2no = fst (metas_that_saturate (l_c1 @ l_c2)) in
 182     List.sort
 183       (fun (i,ctx1,ty1) (j,ctx1,ty1) ->
 184           try List.assoc i meta2no -  List.assoc j meta2no
 185           with Not_found -> assert false)
 186       body_metasenv
 187   in
 188   let namer l n =
 189     let l = List.map (function Cic.Name s -> s | _ -> "A") l in
 190     let l = List.fold_left
 191       (fun acc s ->
 192         let rec add' s =
 193           if List.exists ((=) s) acc then add' (s^"'") else s
 194         in
 195         acc@[add' s])
 196       [] l
 197     in
 198     let l = List.rev l in
 199     Cic.Name (List.nth l (n-1))
 200   in
 201   debug_print (lazy ("\nCOMPOSING"));
 202   debug_print (lazy (" c1= "^CicPp.ppterm c1 ^"  :  "^ CicPp.ppterm c1_ty));
 203   debug_print (lazy (" c2= "^CicPp.ppterm c2 ^"  :  "^ CicPp.ppterm c2_ty));
 204   let saturations_for_c1, names_c1 = count_saturations_needed c1_ty 0 in
 205   let saturations_for_c2, names_c2 = count_saturations_needed c2_ty arity in
 206   let c = compose c1 saturations_for_c1 c2 saturations_for_c2 in
 207   let spline_len = saturations_for_c1 + saturations_for_c2 in
 208   let c = mk_lambda_spline c (namer (names_c1 @ names_c2)) spline_len in
 209   debug_print (lazy ("COMPOSTA: " ^ CicPp.ppterm c));
 210   let c, metasenv, univ =
 211     try
 212       let term, ty, metasenv, ugraph =
 213         CicRefine.type_of_aux' metasenv context c univ
 214       in
 215       debug_print(lazy("COMPOSED REFINED: "^CicPp.ppterm term));
 216 (*       let metasenv = order_metasenv metasenv in *)
 217 (*       debug_print(lazy("ORDERED MENV: "^CicMetaSubst.ppmetasenv [] metasenv)); *)
 218       let body_metasenv, lambdas_metasenv =
 219         split_metasenv metasenv (spline_len + List.length context)
 220       in
 221       debug_print(lazy("B_MENV: "^CicMetaSubst.ppmetasenv [] body_metasenv));
 222       debug_print(lazy("L_MENV: "^CicMetaSubst.ppmetasenv [] lambdas_metasenv));
 223       let body_metasenv = order_body_menv term body_metasenv in
 224       debug_print(lazy("ORDERED_B_MENV: "^CicMetaSubst.ppmetasenv [] body_metasenv));
 225       let subst = create_subst_from_metas_to_rels spline_len body_metasenv in
 226       debug_print (lazy("SUBST: "^CicMetaSubst.ppsubst body_metasenv subst));
 227       let term = CicMetaSubst.apply_subst subst term in
 228       let metasenv = CicMetaSubst.apply_subst_metasenv subst metasenv in
 229       debug_print (lazy ("COMPOSED SUBSTITUTED: " ^ CicPp.ppterm term));
 230       let term, ty, metasenv, ugraph =
 231         CicRefine.type_of_aux' metasenv context term ugraph
 232       in
 233       let body_metasenv, lambdas_metasenv =
 234         split_metasenv metasenv (spline_len + List.length context)
 235       in
 236       let lambdas_metasenv =
 237         List.filter
 238           (fun (i,_,_) ->
 239             List.for_all (fun (j,_,_) -> i <> j) original_metasenv)
 240           lambdas_metasenv
 241       in
 242       let term = purge_unused_lambdas lambdas_metasenv term in
 243       let metasenv =
 244         List.filter
 245           (fun (i,_,_) ->
 246             List.for_all
 247               (fun (j,_,_) ->
 248                 i <> j || List.exists (fun (j,_,_) -> j=i) original_metasenv)
 249               lambdas_metasenv)
 250           metasenv
 251       in
 252       debug_print (lazy ("COMPOSED: " ^ CicPp.ppterm term));
 253       debug_print(lazy("MENV: "^CicMetaSubst.ppmetasenv [] metasenv));
 254       term, metasenv, ugraph
 255     with
 256     | CicRefine.RefineFailure s
 257     | CicRefine.Uncertain s -> debug_print s;
 258         raise UnableToCompose
 259   in
 260   c, metasenv, univ
 261 ;;
 262
 263 let build_obj c univ arity =
 264   let c_ty,univ =
 265     try
 266       CicTypeChecker.type_of_aux' [] [] c univ
 267     with CicTypeChecker.TypeCheckerFailure s ->
 268       debug_print (lazy (Printf.sprintf "Generated composite coercion:\n%s\n%s"
 269         (CicPp.ppterm c) (Lazy.force s)));
 270       raise UnableToCompose
 271   in
 272   let cleaned_ty =
 273     FreshNamesGenerator.clean_dummy_dependent_types c_ty
 274   in
 275   let obj = Cic.Constant ("xxxx",Some c,cleaned_ty,[],obj_attrs arity) in
 276     obj,univ
 277 ;;
 278
 279 (* removes from l the coercions that are in !coercions *)
 280 let filter_duplicates l coercions =
 281   List.filter (
 282       fun (src,l1,tgt) ->
 283         not (List.exists (fun (s,t,l2) ->
 284           CoercDb.eq_carr s src &&
 285           CoercDb.eq_carr t tgt &&
 286           try
 287             List.for_all2 (fun u1 u2 -> UriManager.eq u1 u2) l1 l2
 288           with
 289           | Invalid_argument "List.for_all2" -> false)
 290         coercions))
 291   l
 292
 293 let mangle s t l =
 294   (*List.fold_left
 295     (fun s x -> s ^ "_" ^ x)
 296     (s ^ "_OF_" ^ t ^ "_BY" ^ string_of_int (List.length l)) l*)
 297   s ^ "_OF_" ^ t
 298 ;;
 299
 300 exception ManglingFailed of string
 301
 302 let number_if_already_defined buri name l =
 303   let err () =
 304     raise
 305       (ManglingFailed
 306         ("Unable to give an altenative name to " ^ buri ^ "/" ^ name ^ ".con"))
 307   in
 308   let rec aux n =
 309     let suffix = if n > 0 then string_of_int n else "" in
 310     let suri = buri ^ "/" ^ name ^ suffix ^ ".con" in
 311     let uri = UriManager.uri_of_string suri in
 312     let retry () =
 313       if n < 100 then
 314         begin
 315           HLog.warn ("Uri " ^ suri ^ " already exists.");
 316           aux (n+1)
 317         end
 318       else
 319         err ()
 320     in
 321     if List.exists (UriManager.eq uri) l then retry ()
 322     else
 323       try
 324         let _  = Http_getter.resolve' ~local:true ~writable:true uri in
 325         if Http_getter.exists' ~local:true uri then retry () else uri
 326       with
 327       | Http_getter_types.Key_not_found _ -> uri
 328       | Http_getter_types.Unresolvable_URI _ -> assert false
 329   in
 330   aux 0
 331 ;;
 332
 333 (* given a new coercion uri from src to tgt returns
 334  * a list of (new coercion uri, coercion obj, universe graph)
 335  *)
 336 let close_coercion_graph src tgt uri baseuri =
 337   (* check if the coercion already exists *)
 338   let coercions = CoercDb.to_list () in
 339   let todo_list = get_closure_coercions src tgt uri coercions in
 340   let todo_list = filter_duplicates todo_list coercions in
 341   try
 342     let new_coercions =
 343       List.fold_left
 344         (fun acc (src, l , tgt) ->
 345           try
 346             (match l with
 347             | [] -> assert false
 348             | he :: tl ->
 349                 let arity = match tgt with CoercDb.Fun n -> n | _ -> 0 in
 350                 let first_step =
 351                   Cic.Constant ("",
 352                     Some (CoercDb.term_of_carr (CoercDb.Uri he)),
 353                     Cic.Sort Cic.Prop, [], obj_attrs arity)
 354                 in
 355                 let o,_ =
 356                   List.fold_left (fun (o,univ) coer ->
 357                     match o with
 358                     | Cic.Constant (_,Some c,_,[],_) ->
 359                         let t, menv, univ =
 360                           generate_composite c
 361                             (CoercDb.term_of_carr (CoercDb.Uri coer))
 362                             [] [] univ arity true
 363                         in
 364                         if (menv = []) then
 365                           HLog.warn "MENV non empty after composing coercions";
 366                         build_obj t univ arity
 367                     | _ -> assert false
 368                   ) (first_step, CicUniv.empty_ugraph) tl
 369                 in
 370                 let name_src = CoercDb.name_of_carr src in
 371                 let name_tgt = CoercDb.name_of_carr tgt in
 372                 let by = List.map UriManager.name_of_uri l in
 373                 let name = mangle name_tgt name_src by in
 374                 let c_uri =
 375                   number_if_already_defined baseuri name
 376                     (List.map (fun (_,_,u,_) -> u) acc)
 377                 in
 378                 let named_obj =
 379                   match o with
 380                   | Cic.Constant (_,bo,ty,vl,attrs) ->
 381                       Cic.Constant (name,bo,ty,vl,attrs)
 382                   | _ -> assert false
 383                 in
 384                   (src,tgt,c_uri,named_obj))::acc
 385           with UnableToCompose -> acc
 386       ) [] todo_list
 387     in
 388     new_coercions
 389   with ManglingFailed s -> HLog.error s; []
 390 ;;
 391
 392 CicCoercion.set_close_coercion_graph close_coercion_graph;;