helm/ocaml/cic/cic.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  *
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  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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  16  *
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  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 (*****************************************************************************)
  27 (*                                                                           *)
  28 (*                               PROJECT HELM                                *)
  29 (*                                                                           *)
  30 (*                Claudio Sacerdoti Coen <sacerdot@cs.unibo.it>              *)
  31 (*                                 29/11/2000                                *)
  32 (*                                                                           *)
  33 (* This module defines the internal representation of the objects (variables,*)
  34 (* blocks of (co)inductive definitions and constants) and the terms of cic   *)
  35 (*                                                                           *)
  36 (*****************************************************************************)
  37
  38 (* STUFF TO MANAGE IDENTIFIERS *)
  39 type id = string  (* the abstract type of the (annotated) node identifiers *)
  40 type 'term explicit_named_substitution = (UriManager.uri * 'term) list
  41
  42 type implicit_annotation = [ `Closed | `Type | `Hole ]
  43
  44 (* INTERNAL REPRESENTATION OF CIC OBJECTS AND TERMS *)
  45
  46 type sort =
  47    Prop
  48  | Set
  49  | Type of CicUniv.universe
  50  | CProp
  51
  52 type name =
  53  | Name of string
  54  | Anonymous
  55
  56 type object_class =
  57   [ `Coercion
  58   | `Elim of sort   (** elimination principle; if sort is Type, the universe is
  59                       * not relevant *)
  60   | `Record         (** inductive type that encodes a record *)
  61   | `Projection     (** record projection *)
  62   ]
  63
  64 type attribute =
  65   [ `Class of object_class
  66   | `Generated
  67   ]
  68
  69 type term =
  70    Rel of int                                       (* DeBrujin index, 1 based*)
  71  | Var of UriManager.uri *                          (* uri,                   *)
  72      term explicit_named_substitution               (*  explicit named subst. *)
  73  | Meta of int * (term option) list                 (* numeric id,    *)
  74                                                     (*  local context *)
  75  | Sort of sort                                     (* sort *)
  76  | Implicit of implicit_annotation option           (* *)
  77  | Cast of term * term                              (* value, type *)
  78  | Prod of name * term * term                       (* binder, source, target *)
  79  | Lambda of name * term * term                     (* binder, source, target *)
  80  | LetIn of name * term * term                      (* binder, term, target *)
  81  | Appl of term list                                (* arguments *)
  82  | Const of UriManager.uri *                        (* uri,                   *)
  83      term explicit_named_substitution               (*  explicit named subst. *)
  84  | MutInd of UriManager.uri * int *                 (* uri, typeno, *)
  85      term explicit_named_substitution               (*  explicit named subst. *)
  86                                                     (* typeno is 0 based      *)
  87  | MutConstruct of UriManager.uri *                 (* uri,                   *)
  88     int * int *                                     (*  typeno, consno        *)
  89      term explicit_named_substitution               (*  explicit named subst. *)
  90                                                     (* typeno is 0 based      *)
  91                                                     (* consno is 1 based      *)
  92  | MutCase of UriManager.uri *                      (* ind. uri,             *)
  93     int *                                           (*  ind. typeno,         *)
  94     term * term *                                   (*  outtype, ind. term   *)
  95     term list                                       (*  patterns             *)
  96  | Fix of int * inductiveFun list                   (* funno (0 based), funs *)
  97  | CoFix of int * coInductiveFun list               (* funno (0 based), funs *)
  98 and obj =
  99    Constant of string * term option * term *      (* id, body, type,          *)
 100     UriManager.uri list * attribute list          (*  parameters              *)
 101  | Variable of string * term option * term *      (* name, body, type         *)
 102     UriManager.uri list * attribute list          (* parameters               *)
 103  | CurrentProof of string * metasenv * term *     (* name, conjectures, value,*)
 104     term * UriManager.uri list * attribute list   (*  type, parameters        *)
 105  | InductiveDefinition of inductiveType list *    (* inductive types,         *)
 106     UriManager.uri list * int * attribute list    (*  params, left params no  *)
 107 and inductiveType =
 108  string * bool * term *                       (* typename, inductive, arity *)
 109   constructor list                            (*  constructors              *)
 110 and constructor =
 111  string * term                                (* id, type *)
 112 and inductiveFun =
 113  string * int * term * term                   (* name, ind. index, type, body *)
 114 and coInductiveFun =
 115  string * term * term                         (* name, type, body *)
 116
 117 (* a metasenv is a list of declarations of metas in declarations *)
 118 (* order (i.e. [oldest ; ... ; newest]). Older variables can not *)
 119 (* depend on new ones.                                           *)
 120 and conjecture = int * context * term
 121 and metasenv = conjecture list
 122 and substitution = (int * (context * term * term)) list
 123
 124
 125
 126 (* a metasenv is a list of declarations of metas in declarations *)
 127 (* order (i.e. [oldest ; ... ; newest]). Older variables can not *)
 128 (* depend on new ones.                                           *)
 129 and annconjecture = id * int * anncontext * annterm
 130 and annmetasenv = annconjecture list
 131
 132 and annterm =
 133    ARel of id * id * int *                          (* idref, DeBrujin index, *)
 134     string                                          (*  binder                *)
 135  | AVar of id * UriManager.uri *                    (* uri,                   *)
 136     annterm explicit_named_substitution             (*  explicit named subst. *)
 137  | AMeta of id * int * (annterm option) list        (* numeric id,    *)
 138                                                     (*  local context *)
 139  | ASort of id * sort                               (* sort *)
 140  | AImplicit of id * implicit_annotation option     (* *)
 141  | ACast of id * annterm * annterm                  (* value, type *)
 142  | AProd of id * name * annterm * annterm           (* binder, source, target *)
 143  | ALambda of id * name * annterm * annterm         (* binder, source, target *)
 144  | ALetIn of id * name * annterm * annterm          (* binder, term, target *)
 145  | AAppl of id * annterm list                       (* arguments *)
 146  | AConst of id * UriManager.uri *                  (* uri,                   *)
 147     annterm explicit_named_substitution             (*  explicit named subst. *)
 148  | AMutInd of id * UriManager.uri * int *           (* uri, typeno            *)
 149     annterm explicit_named_substitution             (*  explicit named subst. *)
 150                                                     (* typeno is 0 based *)
 151  | AMutConstruct of id * UriManager.uri *           (* uri,                   *)
 152     int * int *                                     (*  typeno, consno        *)
 153     annterm explicit_named_substitution             (*  explicit named subst. *)
 154                                                     (* typeno is 0 based *)
 155                                                     (* consno is 1 based *)
 156  | AMutCase of id * UriManager.uri *                (* ind. uri,             *)
 157     int *                                           (*  ind. typeno,         *)
 158     annterm * annterm *                             (*  outtype, ind. term   *)
 159     annterm list                                    (*  patterns             *)
 160  | AFix of id * int * anninductiveFun list          (* funno, functions *)
 161  | ACoFix of id * int * anncoInductiveFun list      (* funno, functions *)
 162 and annobj =
 163    AConstant of id * id option * string *           (* name,         *)
 164     annterm option * annterm *                      (*  body, type,  *)
 165     UriManager.uri list * attribute list            (*  parameters   *)
 166  | AVariable of id *
 167     string * annterm option * annterm *             (* name, body, type *)
 168     UriManager.uri list * attribute list            (*  parameters      *)
 169  | ACurrentProof of id * id *
 170     string * annmetasenv *                          (*  name, conjectures,    *)
 171     annterm * annterm * UriManager.uri list *       (*  value,type,parameters *)
 172     attribute list
 173  | AInductiveDefinition of id *
 174     anninductiveType list *                         (* inductive types ,      *)
 175     UriManager.uri list * int * attribute list      (*  parameters,n ind. pars*)
 176 and anninductiveType =
 177  id * string * bool * annterm *               (* typename, inductive, arity *)
 178   annconstructor list                         (*  constructors              *)
 179 and annconstructor =
 180  string * annterm                             (* id, type *)
 181 and anninductiveFun =
 182  id * string * int * annterm * annterm        (* name, ind. index, type, body *)
 183 and anncoInductiveFun =
 184  id * string * annterm * annterm              (* name, type, body *)
 185 and annotation =
 186  string
 187
 188 and context_entry =                            (* A declaration or definition *)
 189    Decl of term
 190  | Def of term * term option                   (* body, type (if known) *)
 191
 192 and hypothesis =
 193  (name * context_entry) option               (* None means no more accessible *)
 194
 195 and context = hypothesis list
 196
 197 and anncontext_entry =                         (* A declaration or definition *)
 198    ADecl of annterm
 199  | ADef of annterm
 200
 201 and annhypothesis =
 202  id * (name * anncontext_entry) option       (* None means no more accessible *)
 203
 204 and anncontext = annhypothesis list
 205 ;;
 206
 207 type anntarget =
 208    Object of annobj         (* if annobj is a Constant, this is its type *)
 209  | ConstantBody of annobj
 210  | Term of annterm
 211  | Conjecture of annconjecture
 212  | Hypothesis of annhypothesis
 213