components/tactics/metadataQuery.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.
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  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
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  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 let nonvar uri = not (UriManager.uri_is_var uri)
  31
  32 module Constr = MetadataConstraints
  33
  34 exception Goal_is_not_an_equation
  35
  36 let debug = false
  37 let debug_print s = if debug then prerr_endline (Lazy.force s)
  38
  39 let ( ** ) x y = int_of_float ((float_of_int x) ** (float_of_int y))
  40
  41 let signature_of_hypothesis context metasenv =
  42   let set, _ =
  43     List.fold_right
  44       (fun hyp (set,current_ctx) ->
  45         match hyp with
  46         | None -> set, hyp::current_ctx
  47         | Some (_, Cic.Decl t) ->
  48             Constr.UriManagerSet.union set (Constr.constants_of t),
  49             hyp::current_ctx
  50         | Some (_, Cic.Def (t, _)) ->
  51             try
  52               let ty,_ =
  53                 CicTypeChecker.type_of_aux'
  54                   metasenv current_ctx t CicUniv.empty_ugraph
  55               in
  56               let sort,_ =
  57                 CicTypeChecker.type_of_aux'
  58                   metasenv current_ctx ty CicUniv.empty_ugraph
  59               in
  60               let set = Constr.UriManagerSet.union set(Constr.constants_of ty)in
  61               match sort with
  62               | Cic.Sort Cic.Prop -> set, hyp::current_ctx
  63               | _ -> Constr.UriManagerSet.union set (Constr.constants_of t),
  64                      hyp::current_ctx
  65             with
  66             | CicTypeChecker.TypeCheckerFailure _ -> set, hyp::current_ctx)
  67       context (Constr.UriManagerSet.empty,[])
  68   in
  69   set
  70 ;;
  71
  72 let intersect uris siguris =
  73   let set1 = List.fold_right Constr.UriManagerSet.add uris Constr.UriManagerSet.empty in
  74   let set2 =
  75     List.fold_right Constr.UriManagerSet.add siguris Constr.UriManagerSet.empty
  76   in
  77   let inter = Constr.UriManagerSet.inter set1 set2 in
  78   List.filter (fun s -> Constr.UriManagerSet.mem s inter) uris
  79
  80 (* Profiling code
  81 let at_most =
  82  let profiler = CicUtil.profile "at_most" in
  83  fun ~dbd ~where uri -> profiler.profile (Constr.at_most ~dbd ~where) uri
  84
  85 let sigmatch =
  86  let profiler = CicUtil.profile "sigmatch" in
  87  fun ~dbd ~facts ~where signature ->
  88   profiler.profile (MetadataConstraints.sigmatch ~dbd ~facts ~where) signature
  89 *)
  90 let at_most = Constr.at_most
  91 let sigmatch = MetadataConstraints.sigmatch
  92
  93 let filter_uris_forward ~dbd (main, constants) uris =
  94   let main_uris =
  95     match main with
  96     | None -> []
  97     | Some (main, types) -> main :: types
  98   in
  99   let full_signature =
 100     List.fold_right Constr.UriManagerSet.add main_uris constants
 101   in
 102   List.filter (at_most ~dbd ~where:`Statement full_signature) uris
 103
 104 let filter_uris_backward ~dbd ~facts signature uris =
 105   let siguris =
 106     List.map snd
 107       (sigmatch ~dbd ~facts ~where:`Statement signature)
 108   in
 109     intersect uris siguris
 110
 111 let compare_goal_list proof goal1 goal2 =
 112   let _,metasenv,_,_ = proof in
 113   let (_, ey1, ty1) = CicUtil.lookup_meta goal1 metasenv in
 114   let (_, ey2, ty2) =  CicUtil.lookup_meta goal2 metasenv in
 115   let ty_sort1,_ =
 116     CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv ey1 ty1 CicUniv.empty_ugraph
 117   in
 118   let ty_sort2,_ =
 119     CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv ey2 ty2 CicUniv.empty_ugraph
 120   in
 121   let prop1 =
 122     let b,_ =
 123       CicReduction.are_convertible
 124         ey1 (Cic.Sort Cic.Prop) ty_sort1 CicUniv.empty_ugraph
 125     in
 126       if b then 0
 127       else 1
 128   in
 129   let prop2 =
 130     let b,_ =
 131       CicReduction.are_convertible
 132         ey2 (Cic.Sort Cic.Prop) ty_sort2 CicUniv.empty_ugraph
 133     in
 134       if b then 0
 135       else 1
 136   in
 137   prop1 - prop2
 138
 139 (* experimental_hint is a version of hint for experimental
 140     purposes. It uses auto_tac_verbose instead of auto tac.
 141     Auto_tac verbose also returns a substitution - for the moment
 142     as a function from cic to cic, to be changed into an association
 143     list in the future -. This substitution is used to build a
 144     hash table of the inspected goals with their associated proofs.
 145     The cose is a cut and paste of the previous one: at the end
 146     of the experimentation we shall make a choice. *)
 147
 148 let close_with_types s metasenv context =
 149   Constr.UriManagerSet.fold
 150     (fun e bag ->
 151       let t = CicUtil.term_of_uri e in
 152       let ty, _ =
 153         CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context t CicUniv.empty_ugraph
 154       in
 155       Constr.UriManagerSet.union bag (Constr.constants_of ty))
 156     s s
 157
 158 let close_with_constructors s metasenv context =
 159   Constr.UriManagerSet.fold
 160     (fun e bag ->
 161       let t = CicUtil.term_of_uri e in
 162       match t with
 163           Cic.MutInd (uri,_,_)
 164         | Cic.MutConstruct (uri,_,_,_) ->
 165             (match fst (CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
 166                  Cic.InductiveDefinition(tl,_,_,_) ->
 167                    snd
 168                      (List.fold_left
 169                         (fun (i,s) (_,_,_,cl) ->
 170                            let _,s =
 171                              List.fold_left
 172                                (fun (j,s) _ ->
 173                                   let curi = UriManager.uri_of_uriref uri i (Some j) in
 174                                     j+1,Constr.UriManagerSet.add curi s) (1,s) cl in
 175                              (i+1,s)) (0,bag) tl)
 176                | _ -> assert false)
 177         | _ -> bag)
 178     s s
 179
 180 (* Profiling code
 181 let apply_tac_verbose =
 182  let profiler = CicUtil.profile "apply_tac_verbose" in
 183   fun ~term status -> profiler.profile (PrimitiveTactics.apply_tac_verbose ~term) status
 184
 185 let sigmatch =
 186  let profiler = CicUtil.profile "sigmatch" in
 187  fun ~dbd ~facts ?(where=`Conclusion) signature -> profiler.profile (Constr.sigmatch ~dbd ~facts ~where) signature
 188
 189 let cmatch' =
 190  let profiler = CicUtil.profile "cmatch'" in
 191  fun ~dbd ~facts signature -> profiler.profile (Constr.cmatch' ~dbd ~facts) signature
 192 *)
 193 let apply_tac_verbose = PrimitiveTactics.apply_tac_verbose
 194 let cmatch' = Constr.cmatch'
 195
 196 (* used only by te old auto *)
 197 let signature_of_goal ~(dbd:HMysql.dbd) ((proof, goal) as _status) =
 198  let (_, metasenv, _, _) = proof in
 199  let (_, context, ty) = CicUtil.lookup_meta goal metasenv in
 200  let main, sig_constants = Constr.signature_of ty in
 201  let set = signature_of_hypothesis context metasenv in
 202  let set =
 203   match main with
 204      None -> set
 205    | Some (main,l) ->
 206       List.fold_right Constr.UriManagerSet.add (main::l) set in
 207  let set = Constr.UriManagerSet.union set sig_constants in
 208  let all_constants_closed = close_with_types set metasenv context in
 209  let uris =
 210   sigmatch ~dbd ~facts:false ~where:`Statement (None,all_constants_closed) in
 211  let uris = List.filter nonvar (List.map snd uris) in
 212  let uris = List.filter Hashtbl_equiv.not_a_duplicate uris in
 213   uris
 214
 215 let is_predicate u =
 216     let ty, _ =
 217       try CicTypeChecker.type_of_aux' [] []
 218         (CicUtil.term_of_uri u) CicUniv.empty_ugraph
 219       with CicTypeChecker.TypeCheckerFailure _ -> assert false
 220     in
 221     let rec check_last_pi = function
 222       | Cic.Prod (_,_,tgt) -> check_last_pi tgt
 223       | Cic.Sort Cic.Prop -> true
 224       | _ -> false
 225     in
 226     check_last_pi ty
 227 ;;
 228
 229 let only constants uri =
 230   prerr_endline (UriManager.string_of_uri uri);
 231   let t = CicUtil.term_of_uri uri in (* FIXME: write ty_of_term *)
 232   let ty,_ = CicTypeChecker.type_of_aux' [] [] t CicUniv.empty_ugraph in
 233   let consts = Constr.constants_of ty in
 234 (*  prerr_endline ("XXX " ^ UriManager.string_of_uri uri);*)
 235 (*  Constr.UriManagerSet.iter (fun u -> prerr_endline (" - " ^*)
 236 (*  UriManager.string_of_uri u)) consts;*)
 237 (*  Constr.UriManagerSet.iter (fun u -> prerr_endline (" + " ^*)
 238 (*  UriManager.string_of_uri u)) constants;*)
 239   Constr.UriManagerSet.subset consts constants
 240 ;;
 241
 242 let universe_of_goals ~(dbd:HMysql.dbd) proof goals =
 243   let (_, metasenv, _, _) = proof in
 244   let add_uris_for acc goal =
 245    let (_, context, ty) = CicUtil.lookup_meta goal metasenv in
 246    let main, sig_constants = Constr.signature_of ty in
 247    let set = signature_of_hypothesis context metasenv in
 248    let set =
 249     match main with
 250        None -> set
 251      | Some (main,l) ->
 252         List.fold_right Constr.UriManagerSet.add (main::l) set in
 253    let set = Constr.UriManagerSet.union set sig_constants in
 254    let all_constants_closed = close_with_types set metasenv context in
 255    Constr.UriManagerSet.union all_constants_closed acc
 256   in
 257   let all_constants_closed =
 258     List.fold_left add_uris_for Constr.UriManagerSet.empty goals in
 259   (* we split predicates from the rest *)
 260   let predicates, rest =
 261     Constr.UriManagerSet.partition is_predicate all_constants_closed
 262   in
 263   prerr_endline ("FOO!1");
 264   let uris =
 265     Constr.UriManagerSet.fold
 266       (fun u acc ->
 267         let uris =
 268           sigmatch ~dbd ~facts:false ~where:`Statement
 269             (Some (u,[]),all_constants_closed)
 270         in
 271         acc @ uris)
 272       predicates []
 273   in
 274   prerr_endline ("FOO!2");
 275 (*
 276   let uris =
 277     sigmatch ~dbd ~facts:false ~where:`Statement (None,all_constants_closed)
 278   in
 279 *)
 280   let uris = List.filter nonvar (List.map snd uris) in
 281   let uris = List.filter Hashtbl_equiv.not_a_duplicate uris in
 282   let uris = List.filter (only all_constants_closed) uris in
 283    uris
 284 ;;
 285
 286 let filter_out_predicate set ctx menv =
 287   Constr.UriManagerSet.filter (fun u -> not (is_predicate u)) set
 288 ;;
 289
 290 let equations_for_goal ~(dbd:HMysql.dbd) ?signature ((proof, goal) as _status) =
 291 (*
 292   let to_string set =
 293     "{\n" ^
 294       (String.concat "\n"
 295          (Constr.UriManagerSet.fold
 296             (fun u l -> ("  "^UriManager.string_of_uri u)::l) set []))
 297     ^ "\n}"
 298   in
 299 *)
 300  let (_, metasenv, _, _) = proof in
 301  let (_, context, ty) = CicUtil.lookup_meta goal metasenv in
 302  let main, sig_constants =
 303    match signature with
 304    | None -> Constr.signature_of ty
 305    | Some s -> s
 306  in
 307 (*  Printf.printf "\nsig_constants: %s\n\n" (to_string sig_constants); *)
 308 (*  match main with *)
 309 (*      None -> raise Goal_is_not_an_equation *)
 310 (*    | Some (m,l) -> *)
 311  let l =
 312    let eq_URI =
 313     match LibraryObjects.eq_URI () with
 314        None -> None
 315      | Some s ->
 316         Some
 317          (UriManager.uri_of_string
 318           (UriManager.string_of_uri s ^ "#xpointer(1/1)"))
 319    in
 320    match eq_URI,main with
 321    | Some eq_URI, Some (m, l) when UriManager.eq m eq_URI -> m::l
 322    | _ -> []
 323  in
 324  (*Printf.printf "\nSome (m, l): %s, [%s]\n\n"
 325    (UriManager.string_of_uri (List.hd l))
 326    (String.concat "; " (List.map UriManager.string_of_uri (List.tl l)));
 327  *)
 328  (*        if m == UriManager.uri_of_string HelmLibraryObjects.Logic.eq_XURI then ( *)
 329  let set = signature_of_hypothesis context metasenv in
 330  (*          Printf.printf "\nsignature_of_hypothesis: %s\n\n" (to_string set); *)
 331  let set = Constr.UriManagerSet.union set sig_constants in
 332  let set = filter_out_predicate set context metasenv in
 333  let set = close_with_types set metasenv context in
 334  (*          Printf.printf "\ndopo close_with_types: %s\n\n" (to_string set); *)
 335  let set = close_with_constructors set metasenv context in
 336  (*          Printf.printf "\ndopo close_with_constructors: %s\n\n" (to_string set); *)
 337  let set_for_sigmatch = List.fold_right Constr.UriManagerSet.remove l set in
 338  let uris =
 339    sigmatch ~dbd ~facts:false ~where:`Statement (main,set_for_sigmatch) in
 340  let uris = List.filter nonvar (List.map snd uris) in
 341  let uris = List.filter Hashtbl_equiv.not_a_duplicate uris in
 342  let set = List.fold_right Constr.UriManagerSet.add l set in
 343  let uris = List.filter (only set) uris in
 344  uris
 345    (*        ) *)
 346    (*        else raise Goal_is_not_an_equation *)
 347
 348 let experimental_hint
 349   ~(dbd:HMysql.dbd) ?(facts=false) ?signature ((proof, goal) as status) =
 350   let (_, metasenv, _, _) = proof in
 351   let (_, context, ty) = CicUtil.lookup_meta goal metasenv in
 352   let (uris, (main, sig_constants)) =
 353     match signature with
 354     | Some signature ->
 355         (sigmatch ~dbd ~facts signature, signature)
 356     | None ->
 357         (cmatch' ~dbd ~facts ty, Constr.signature_of ty)
 358   in
 359   let uris = List.filter nonvar (List.map snd uris) in
 360   let uris = List.filter Hashtbl_equiv.not_a_duplicate uris in
 361   let types_constants =
 362     match main with
 363     | None -> Constr.UriManagerSet.empty
 364     | Some (main, types) ->
 365         List.fold_right Constr.UriManagerSet.add (main :: types)
 366           Constr.UriManagerSet.empty
 367   in
 368   let all_constants =
 369     let hyp_and_sug =
 370       Constr.UriManagerSet.union
 371         (signature_of_hypothesis context metasenv)
 372         sig_constants
 373     in
 374     let main =
 375       match main with
 376       | None -> Constr.UriManagerSet.empty
 377       | Some (main,_) ->
 378           let ty, _ =
 379             CicTypeChecker.type_of_aux'
 380               metasenv context (CicUtil.term_of_uri main) CicUniv.empty_ugraph
 381           in
 382           Constr.constants_of ty
 383     in
 384     Constr.UriManagerSet.union main hyp_and_sug
 385   in
 386 (* Constr.UriManagerSet.iter debug_print hyp_constants; *)
 387   let all_constants_closed = close_with_types all_constants metasenv context in
 388   let other_constants =
 389     Constr.UriManagerSet.diff all_constants_closed types_constants
 390   in
 391   debug_print (lazy "all_constants_closed");
 392   if debug then Constr.UriManagerSet.iter (fun s -> debug_print (lazy (UriManager.string_of_uri s))) all_constants_closed;
 393   debug_print (lazy "other_constants");
 394   if debug then Constr.UriManagerSet.iter (fun s -> debug_print (lazy (UriManager.string_of_uri s))) other_constants;
 395   let uris =
 396     let pow = 2 ** (Constr.UriManagerSet.cardinal other_constants) in
 397     if ((List.length uris < pow) or (pow <= 0))
 398     then begin
 399       debug_print (lazy "MetadataQuery: large sig, falling back to old method");
 400       filter_uris_forward ~dbd (main, other_constants) uris
 401     end else
 402       filter_uris_backward ~dbd ~facts (main, other_constants) uris
 403   in
 404   let rec aux = function
 405     | [] -> []
 406     | uri :: tl ->
 407         (let status' =
 408             try
 409               let (subst,(proof, goal_list)) =
 410                   (* debug_print (lazy ("STO APPLICANDO" ^ uri)); *)
 411                   apply_tac_verbose
 412                     ~term:(CicUtil.term_of_uri uri)
 413                   status
 414               in
 415               let goal_list =
 416                 List.stable_sort (compare_goal_list proof) goal_list
 417               in
 418               Some (uri, (subst,(proof, goal_list)))
 419             with ProofEngineTypes.Fail _ -> None
 420           in
 421           match status' with
 422           | None -> aux tl
 423           | Some status' -> status' :: aux tl)
 424   in
 425   List.stable_sort
 426     (fun (_,(_, (_, goals1))) (_,(_, (_, goals2))) ->
 427       Pervasives.compare (List.length goals1) (List.length goals2))
 428     (aux uris)
 429
 430 let new_experimental_hint
 431   ~(dbd:HMysql.dbd) ?(facts=false) ?signature ~universe
 432   ((proof, goal) as status)
 433 =
 434   let (_, metasenv, _, _) = proof in
 435   let (_, context, ty) = CicUtil.lookup_meta goal metasenv in
 436   let (uris, (main, sig_constants)) =
 437     match signature with
 438     | Some signature ->
 439         (sigmatch ~dbd ~facts signature, signature)
 440     | None ->
 441         (cmatch' ~dbd ~facts ty, Constr.signature_of ty) in
 442   let universe =
 443    List.fold_left
 444     (fun res u -> Constr.UriManagerSet.add u res)
 445     Constr.UriManagerSet.empty universe in
 446   let uris =
 447    List.fold_left
 448     (fun res (_,u) -> Constr.UriManagerSet.add u res)
 449     Constr.UriManagerSet.empty uris in
 450   let uris = Constr.UriManagerSet.inter uris universe in
 451   let uris = Constr.UriManagerSet.elements uris in
 452   let rec aux = function
 453     | [] -> []
 454     | uri :: tl ->
 455         (let status' =
 456             try
 457               let (subst,(proof, goal_list)) =
 458                   (* debug_print (lazy ("STO APPLICANDO" ^ uri)); *)
 459                   apply_tac_verbose
 460                     ~term:(CicUtil.term_of_uri uri)
 461                   status
 462               in
 463               let goal_list =
 464                 List.stable_sort (compare_goal_list proof) goal_list
 465               in
 466               Some (uri, (subst,(proof, goal_list)))
 467             with ProofEngineTypes.Fail _ -> None
 468           in
 469           match status' with
 470           | None -> aux tl
 471           | Some status' -> status' :: aux tl)
 472   in
 473   List.stable_sort
 474     (fun (_,(_, (_, goals1))) (_,(_, (_, goals2))) ->
 475       Pervasives.compare (List.length goals1) (List.length goals2))
 476     (aux uris)
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