helm/ocaml/cic_disambiguation/disambiguate.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.
  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 open Printf
  27
  28 open DisambiguateTypes
  29 open UriManager
  30
  31 exception NoWellTypedInterpretation of string Lazy.t list
  32 exception PathNotWellFormed
  33
  34   (** raised when an environment is not enough informative to decide *)
  35 exception Try_again of string Lazy.t
  36
  37 type aliases = bool * DisambiguateTypes.environment
  38
  39 let debug = false
  40 let debug_print s = if debug then prerr_endline (Lazy.force s) else ()
  41
  42 (*
  43   (** print benchmark information *)
  44 let benchmark = true
  45 let max_refinements = ref 0       (* benchmarking is not thread safe *)
  46 let actual_refinements = ref 0
  47 let domain_size = ref 0
  48 let choices_avg = ref 0.
  49 *)
  50
  51 let descr_of_domain_item = function
  52  | Id s -> s
  53  | Symbol (s, _) -> s
  54  | Num i -> string_of_int i
  55
  56 type 'a test_result =
  57   | Ok of 'a * Cic.metasenv
  58   | Ko of string Lazy.t
  59   | Uncertain of string Lazy.t
  60
  61 let refine_term metasenv context uri term ugraph =
  62 (*   if benchmark then incr actual_refinements; *)
  63   assert (uri=None);
  64     debug_print (lazy (sprintf "TEST_INTERPRETATION: %s" (CicPp.ppterm term)));
  65     try
  66       let term', _, metasenv',ugraph1 =
  67         CicRefine.type_of_aux' metasenv context term ugraph in
  68         (Ok (term', metasenv')),ugraph1
  69     with
  70       | CicRefine.Uncertain msg ->
  71           debug_print (lazy ("UNCERTAIN!!! [" ^ (Lazy.force msg) ^ "] " ^ CicPp.ppterm term)) ;
  72           Uncertain (msg (*lazy ("Uncertain trying to refine: " ^ CicMetaSubst.ppterm_in_context [] term context ^ "\n" ^ Lazy.force msg)*)),ugraph
  73       | CicRefine.RefineFailure msg ->
  74           debug_print (lazy (sprintf "PRUNED!!!\nterm%s\nmessage:%s"
  75             (CicPp.ppterm term) (Lazy.force msg)));
  76           Ko (msg (*lazy ("Error trying to refine: " ^ CicMetaSubst.ppterm_in_context [] term context ^ "\n" ^ Lazy.force msg)*)),ugraph
  77
  78 let refine_obj metasenv context uri obj ugraph =
  79  assert (context = []);
  80    debug_print (lazy (sprintf "TEST_INTERPRETATION: %s" (CicPp.ppobj obj))) ;
  81    try
  82      let obj', metasenv,ugraph = CicRefine.typecheck metasenv uri obj in
  83        (Ok (obj', metasenv)),ugraph
  84    with
  85      | CicRefine.Uncertain msg ->
  86          debug_print (lazy ("UNCERTAIN!!! [" ^ (Lazy.force msg) ^ "] " ^ CicPp.ppobj obj)) ;
  87          Uncertain (msg (*lazy ("Uncertain trying to refine: " ^ CicPp.ppobj obj ^ "\n" ^ Lazy.force msg)*)),ugraph
  88      | CicRefine.RefineFailure msg ->
  89          debug_print (lazy (sprintf "PRUNED!!!\nterm%s\nmessage:%s"
  90            (CicPp.ppobj obj) (Lazy.force msg))) ;
  91          Ko (msg (*lazy ("Error trying to refine: " ^ CicPp.ppobj obj ^ "\n" ^ Lazy.force msg)*)),ugraph
  92
  93 let resolve (env: codomain_item Environment.t) (item: domain_item) ?(num = "") ?(args = []) () =
  94   try
  95     snd (Environment.find item env) env num args
  96   with Not_found ->
  97     failwith ("Domain item not found: " ^
  98       (DisambiguateTypes.string_of_domain_item item))
  99
 100   (* TODO move it to Cic *)
 101 let find_in_context name (context: Cic.name list) =
 102   let rec aux acc = function
 103     | [] -> raise Not_found
 104     | Cic.Name hd :: tl when hd = name -> acc
 105     | _ :: tl ->  aux (acc + 1) tl
 106   in
 107   aux 1 context
 108
 109 let interpretate_term ~(context: Cic.name list) ~env ~uri ~is_path ast =
 110   assert (uri = None);
 111   let rec aux loc (context: Cic.name list) = function
 112     | CicNotationPt.AttributedTerm (`Loc loc, term) ->
 113         aux loc context term
 114     | CicNotationPt.AttributedTerm (_, term) -> aux loc context term
 115     | CicNotationPt.Appl (CicNotationPt.Symbol (symb, i) :: args) ->
 116         let cic_args = List.map (aux loc context) args in
 117         resolve env (Symbol (symb, i)) ~args:cic_args ()
 118     | CicNotationPt.Appl terms -> Cic.Appl (List.map (aux loc context) terms)
 119     | CicNotationPt.Binder (binder_kind, (var, typ), body) ->
 120         let cic_type = aux_option loc context (Some `Type) typ in
 121         let cic_name = CicNotationUtil.cic_name_of_name var in
 122         let cic_body = aux loc (cic_name :: context) body in
 123         (match binder_kind with
 124         | `Lambda -> Cic.Lambda (cic_name, cic_type, cic_body)
 125         | `Pi
 126         | `Forall -> Cic.Prod (cic_name, cic_type, cic_body)
 127         | `Exists ->
 128             resolve env (Symbol ("exists", 0))
 129               ~args:[ cic_type; Cic.Lambda (cic_name, cic_type, cic_body) ] ())
 130     | CicNotationPt.Case (term, indty_ident, outtype, branches) ->
 131         let cic_term = aux loc context term in
 132         let cic_outtype = aux_option loc context None outtype in
 133         let do_branch ((head, _, args), term) =
 134           let rec do_branch' context = function
 135             | [] -> aux loc context term
 136             | (name, typ) :: tl ->
 137                 let cic_name = CicNotationUtil.cic_name_of_name name in
 138                 let cic_body = do_branch' (cic_name :: context) tl in
 139                 let typ =
 140                   match typ with
 141                   | None -> Cic.Implicit (Some `Type)
 142                   | Some typ -> aux loc context typ
 143                 in
 144                 Cic.Lambda (cic_name, typ, cic_body)
 145           in
 146           do_branch' context args
 147         in
 148         let (indtype_uri, indtype_no) =
 149           match indty_ident with
 150           | Some (indty_ident, _) ->
 151              (match resolve env (Id indty_ident) () with
 152               | Cic.MutInd (uri, tyno, _) -> (uri, tyno)
 153               | Cic.Implicit _ ->
 154                  raise (Try_again (lazy "The type of the term to be matched
 155                   is still unknown"))
 156               | _ ->
 157                 raise (Invalid_choice (lazy "The type of the term to be matched is not (co)inductive!")))
 158           | None ->
 159               let fst_constructor =
 160                 match branches with
 161                 | ((head, _, _), _) :: _ -> head
 162                 | [] -> raise (Invalid_choice (lazy "The type of the term to be matched is an inductive type without constructors that cannot be determined"))
 163               in
 164               (match resolve env (Id fst_constructor) () with
 165               | Cic.MutConstruct (indtype_uri, indtype_no, _, _) ->
 166                   (indtype_uri, indtype_no)
 167               | Cic.Implicit _ ->
 168                  raise (Try_again (lazy "The type of the term to be matched
 169                   is still unknown"))
 170               | _ ->
 171                 raise (Invalid_choice (lazy "The type of the term to be matched is not (co)inductive!")))
 172         in
 173         Cic.MutCase (indtype_uri, indtype_no, cic_outtype, cic_term,
 174           (List.map do_branch branches))
 175     | CicNotationPt.Cast (t1, t2) ->
 176         let cic_t1 = aux loc context t1 in
 177         let cic_t2 = aux loc context t2 in
 178         Cic.Cast (cic_t1, cic_t2)
 179     | CicNotationPt.LetIn ((name, typ), def, body) ->
 180         let cic_def = aux loc context def in
 181         let cic_name = CicNotationUtil.cic_name_of_name name in
 182         let cic_def =
 183           match typ with
 184           | None -> cic_def
 185           | Some t -> Cic.Cast (cic_def, aux loc context t)
 186         in
 187         let cic_body = aux loc (cic_name :: context) body in
 188         Cic.LetIn (cic_name, cic_def, cic_body)
 189     | CicNotationPt.LetRec (kind, defs, body) ->
 190         let context' =
 191           List.fold_left
 192             (fun acc ((name, _), _, _) ->
 193               CicNotationUtil.cic_name_of_name name :: acc)
 194             context defs
 195         in
 196         let cic_body = aux loc context' body in
 197         let inductiveFuns =
 198           List.map
 199             (fun ((name, typ), body, decr_idx) ->
 200               let cic_body = aux loc context' body in
 201               let cic_type = aux_option loc context (Some `Type) typ in
 202               let name =
 203                 match CicNotationUtil.cic_name_of_name name with
 204                 | Cic.Anonymous ->
 205                     CicNotationPt.fail loc
 206                       "Recursive functions cannot be anonymous"
 207                 | Cic.Name name -> name
 208               in
 209               (name, decr_idx, cic_type, cic_body))
 210             defs
 211         in
 212         let counter = ref ~-1 in
 213         let build_term funs =
 214           (* this is the body of the fold_right function below. Rationale: Fix
 215            * and CoFix cases differs only in an additional index in the
 216            * inductiveFun list, see Cic.term *)
 217           match kind with
 218           | `Inductive ->
 219               (fun (var, _, _, _) cic ->
 220                 incr counter;
 221                 let fix = Cic.Fix (!counter,funs) in
 222                  match cic with
 223                     Cic.Rel 1 -> fix
 224                   | (Cic.Appl (Cic.Rel 1::l)) ->
 225                      (try
 226                        let l' =
 227                         List.map
 228                          (function t ->
 229                            let t',subst,metasenv =
 230                             CicMetaSubst.delift_rels [] [] 1 t
 231                            in
 232                             assert (subst=[]);
 233                             assert (metasenv=[]);
 234                             t') l
 235                        in
 236                         Cic.Appl (fix::l')
 237                       with
 238                        CicMetaSubst.DeliftingARelWouldCaptureAFreeVariable ->
 239                         Cic.LetIn (Cic.Name var, fix, cic))
 240                   | _ -> Cic.LetIn (Cic.Name var, fix, cic))
 241           | `CoInductive ->
 242               let funs =
 243                 List.map (fun (name, _, typ, body) -> (name, typ, body)) funs
 244               in
 245               (fun (var, _, _, _) cic ->
 246                 incr counter;
 247                 let cofix = Cic.CoFix (!counter,funs) in
 248                  match cic with
 249                     Cic.Rel 1 -> cofix
 250                   | (Cic.Appl (Cic.Rel 1::l)) -> Cic.Appl (cofix::l)
 251                   | _ -> Cic.LetIn (Cic.Name var, cofix, cic))
 252         in
 253         List.fold_right (build_term inductiveFuns) inductiveFuns cic_body
 254     | CicNotationPt.Ident _
 255     | CicNotationPt.Uri _ when is_path -> raise PathNotWellFormed
 256     | CicNotationPt.Ident (name, subst)
 257     | CicNotationPt.Uri (name, subst) as ast ->
 258         let is_uri = function CicNotationPt.Uri _ -> true | _ -> false in
 259         (try
 260           if is_uri ast then raise Not_found;(* don't search the env for URIs *)
 261           let index = find_in_context name context in
 262           if subst <> None then
 263             CicNotationPt.fail loc "Explicit substitutions not allowed here";
 264           Cic.Rel index
 265         with Not_found ->
 266           let cic =
 267             if is_uri ast then  (* we have the URI, build the term out of it *)
 268               try
 269                 CicUtil.term_of_uri (UriManager.uri_of_string name)
 270               with UriManager.IllFormedUri _ ->
 271                 CicNotationPt.fail loc "Ill formed URI"
 272             else
 273               resolve env (Id name) ()
 274           in
 275           let mk_subst uris =
 276             let ids_to_uris =
 277               List.map (fun uri -> UriManager.name_of_uri uri, uri) uris
 278             in
 279             (match subst with
 280             | Some subst ->
 281                 List.map
 282                   (fun (s, term) ->
 283                     (try
 284                       List.assoc s ids_to_uris, aux loc context term
 285                      with Not_found ->
 286                        raise (Invalid_choice (lazy "The provided explicit named substitution is trying to instantiate a named variable the object is not abstracted on"))))
 287                   subst
 288             | None -> List.map (fun uri -> uri, Cic.Implicit None) uris)
 289           in
 290           (try
 291             match cic with
 292             | Cic.Const (uri, []) ->
 293                 let o,_ = CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri in
 294                 let uris = CicUtil.params_of_obj o in
 295                 Cic.Const (uri, mk_subst uris)
 296             | Cic.Var (uri, []) ->
 297                 let o,_ = CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri in
 298                 let uris = CicUtil.params_of_obj o in
 299                 Cic.Var (uri, mk_subst uris)
 300             | Cic.MutInd (uri, i, []) ->
 301                (try
 302                  let o,_ = CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri in
 303                  let uris = CicUtil.params_of_obj o in
 304                  Cic.MutInd (uri, i, mk_subst uris)
 305                 with
 306                  CicEnvironment.Object_not_found _ ->
 307                   (* if we are here it is probably the case that during the
 308                      definition of a mutual inductive type we have met an
 309                      occurrence of the type in one of its constructors.
 310                      However, the inductive type is not yet in the environment
 311                   *)
 312                   (*here the explicit_named_substituion is assumed to be of length 0 *)
 313                   Cic.MutInd (uri,i,[]))
 314             | Cic.MutConstruct (uri, i, j, []) ->
 315                 let o,_ = CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri in
 316                 let uris = CicUtil.params_of_obj o in
 317                 Cic.MutConstruct (uri, i, j, mk_subst uris)
 318             | Cic.Meta _ | Cic.Implicit _ as t ->
 319 (*
 320                 debug_print (lazy (sprintf
 321                   "Warning: %s must be instantiated with _[%s] but we do not enforce it"
 322                   (CicPp.ppterm t)
 323                   (String.concat "; "
 324                     (List.map
 325                       (fun (s, term) -> s ^ " := " ^ CicNotationPtPp.pp_term term)
 326                       subst))));
 327 *)
 328                 t
 329             | _ ->
 330               raise (Invalid_choice (lazy "??? Can this happen?"))
 331            with
 332              CicEnvironment.CircularDependency _ ->
 333                raise (Invalid_choice (lazy "Circular dependency in the environment"))))
 334     | CicNotationPt.Implicit -> Cic.Implicit None
 335     | CicNotationPt.UserInput -> Cic.Implicit (Some `Hole)
 336     | CicNotationPt.Num (num, i) -> resolve env (Num i) ~num ()
 337     | CicNotationPt.Meta (index, subst) ->
 338         let cic_subst =
 339           List.map
 340             (function None -> None | Some term -> Some (aux loc context term))
 341             subst
 342         in
 343         Cic.Meta (index, cic_subst)
 344     | CicNotationPt.Sort `Prop -> Cic.Sort Cic.Prop
 345     | CicNotationPt.Sort `Set -> Cic.Sort Cic.Set
 346     | CicNotationPt.Sort (`Type u) -> Cic.Sort (Cic.Type u)
 347     | CicNotationPt.Sort `CProp -> Cic.Sort Cic.CProp
 348     | CicNotationPt.Symbol (symbol, instance) ->
 349         resolve env (Symbol (symbol, instance)) ()
 350     | _ -> assert false (* god bless Bologna *)
 351   and aux_option loc (context: Cic.name list) annotation = function
 352     | None -> Cic.Implicit annotation
 353     | Some term -> aux loc context term
 354   in
 355   match ast with
 356   | CicNotationPt.AttributedTerm (`Loc loc, term) -> aux loc context term
 357   | term -> aux dummy_floc context term
 358
 359 let interpretate_path ~context path =
 360  interpretate_term ~context ~env:Environment.empty ~uri:None ~is_path:true path
 361
 362 let interpretate_obj ~context ~env ~uri ~is_path obj =
 363  assert (context = []);
 364  assert (is_path = false);
 365  match obj with
 366   | CicNotationPt.Inductive (params,tyl) ->
 367      let uri = match uri with Some uri -> uri | None -> assert false in
 368      let context,params =
 369       let context,res =
 370        List.fold_left
 371         (fun (context,res) (name,t) ->
 372           Cic.Name name :: context,
 373           (name, interpretate_term context env None false t)::res
 374         ) ([],[]) params
 375       in
 376        context,List.rev res in
 377      let add_params =
 378       List.fold_right
 379        (fun (name,ty) t -> Cic.Prod (Cic.Name name,ty,t)) params in
 380      let name_to_uris =
 381       snd (
 382        List.fold_left
 383         (*here the explicit_named_substituion is assumed to be of length 0 *)
 384         (fun (i,res) (name,_,_,_) ->
 385           i + 1,(name,name,Cic.MutInd (uri,i,[]))::res
 386         ) (0,[]) tyl) in
 387      let con_env = DisambiguateTypes.env_of_list name_to_uris env in
 388      let undebrujin t =
 389       snd
 390        (List.fold_right
 391          (fun (name,_,_,_) (i,t) ->
 392            (*here the explicit_named_substituion is assumed to be of length 0 *)
 393            let t' = Cic.MutInd (uri,i,[])  in
 394            let t = CicSubstitution.subst t' t in
 395             i - 1,t
 396          ) tyl (List.length tyl - 1,t)) in
 397      let tyl =
 398       List.map
 399        (fun (name,b,ty,cl) ->
 400          let ty' = add_params (interpretate_term context env None false ty) in
 401          let cl' =
 402           List.map
 403            (fun (name,ty) ->
 404              let ty' =
 405               add_params (interpretate_term context con_env None false ty)
 406              in
 407               name,undebrujin ty'
 408            ) cl
 409          in
 410           name,b,ty',cl'
 411        ) tyl
 412      in
 413       Cic.InductiveDefinition (tyl,[],List.length params,[])
 414   | CicNotationPt.Record (params,name,ty,fields) ->
 415      let uri = match uri with Some uri -> uri | None -> assert false in
 416      let context,params =
 417       let context,res =
 418        List.fold_left
 419         (fun (context,res) (name,t) ->
 420           (Cic.Name name :: context),
 421           (name, interpretate_term context env None false t)::res
 422         ) ([],[]) params
 423       in
 424        context,List.rev res in
 425      let add_params =
 426       List.fold_right
 427        (fun (name,ty) t -> Cic.Prod (Cic.Name name,ty,t)) params in
 428      let ty' = add_params (interpretate_term context env None false ty) in
 429      let fields' =
 430       snd (
 431        List.fold_left
 432         (fun (context,res) (name,ty) ->
 433           let context' = Cic.Name name :: context in
 434            context',(name,interpretate_term context env None false ty)::res
 435         ) (context,[]) fields) in
 436      let concl =
 437       (*here the explicit_named_substituion is assumed to be of length 0 *)
 438       let mutind = Cic.MutInd (uri,0,[]) in
 439       if params = [] then mutind
 440       else
 441        Cic.Appl
 442         (mutind::CicUtil.mk_rels (List.length params) (List.length fields)) in
 443      let con =
 444       List.fold_left
 445        (fun t (name,ty) -> Cic.Prod (Cic.Name name,ty,t))
 446        concl fields' in
 447      let con' = add_params con in
 448      let tyl = [name,true,ty',["mk_" ^ name,con']] in
 449      let field_names = List.map fst fields in
 450       Cic.InductiveDefinition
 451        (tyl,[],List.length params,[`Class (`Record field_names)])
 452   | CicNotationPt.Theorem (flavour, name, ty, bo) ->
 453      let attrs = [`Flavour flavour] in
 454      let ty' = interpretate_term [] env None false ty in
 455      (match bo with
 456         None ->
 457          Cic.CurrentProof (name,[],Cic.Implicit None,ty',[],attrs)
 458       | Some bo ->
 459          let bo' = Some (interpretate_term [] env None false bo) in
 460           Cic.Constant (name,bo',ty',[],attrs))
 461
 462
 463   (* e.g. [5;1;1;1;2;3;4;1;2] -> [2;1;4;3;5] *)
 464 let rev_uniq =
 465   let module SortedItem =
 466     struct
 467       type t = DisambiguateTypes.domain_item
 468       let compare = Pervasives.compare
 469     end
 470   in
 471   let module Set = Set.Make (SortedItem) in
 472   fun l ->
 473     let rev_l = List.rev l in
 474     let (_, uniq_rev_l) =
 475       List.fold_left
 476         (fun (members, rev_l) elt ->
 477           if Set.mem elt members then
 478             (members, rev_l)
 479           else
 480             Set.add elt members, elt :: rev_l)
 481         (Set.empty, []) rev_l
 482     in
 483     List.rev uniq_rev_l
 484
 485 (* "aux" keeps domain in reverse order and doesn't care about duplicates.
 486  * Domain item more in deep in the list will be processed first.
 487  *)
 488 let rec domain_rev_of_term ?(loc = dummy_floc) context = function
 489   | CicNotationPt.AttributedTerm (`Loc loc, term) ->
 490      domain_rev_of_term ~loc context term
 491   | CicNotationPt.AttributedTerm (_, term) ->
 492       domain_rev_of_term ~loc context term
 493   | CicNotationPt.Appl terms ->
 494       List.fold_left
 495        (fun dom term -> domain_rev_of_term ~loc context term @ dom) [] terms
 496   | CicNotationPt.Binder (kind, (var, typ), body) ->
 497       let kind_dom =
 498         match kind with
 499         | `Exists -> [ Symbol ("exists", 0) ]
 500         | _ -> []
 501       in
 502       let type_dom = domain_rev_of_term_option loc context typ in
 503       let body_dom =
 504         domain_rev_of_term ~loc
 505           (CicNotationUtil.cic_name_of_name var :: context) body
 506       in
 507       body_dom @ type_dom @ kind_dom
 508   | CicNotationPt.Case (term, indty_ident, outtype, branches) ->
 509       let term_dom = domain_rev_of_term ~loc context term in
 510       let outtype_dom = domain_rev_of_term_option loc context outtype in
 511       let get_first_constructor = function
 512         | [] -> []
 513         | ((head, _, _), _) :: _ -> [ Id head ]
 514       in
 515       let do_branch ((head, _, args), term) =
 516         let (term_context, args_domain) =
 517           List.fold_left
 518             (fun (cont, dom) (name, typ) ->
 519               (CicNotationUtil.cic_name_of_name name :: cont,
 520                (match typ with
 521                | None -> dom
 522                | Some typ -> domain_rev_of_term ~loc cont typ @ dom)))
 523             (context, []) args
 524         in
 525         args_domain @ domain_rev_of_term ~loc term_context term
 526       in
 527       let branches_dom =
 528         List.fold_left (fun dom branch -> do_branch branch @ dom) [] branches
 529       in
 530       branches_dom @ outtype_dom @ term_dom @
 531       (match indty_ident with
 532        | None -> get_first_constructor branches
 533        | Some (ident, _) -> [ Id ident ])
 534   | CicNotationPt.Cast (term, ty) ->
 535       let term_dom = domain_rev_of_term ~loc context term in
 536       let ty_dom = domain_rev_of_term ~loc context ty in
 537       ty_dom @ term_dom
 538   | CicNotationPt.LetIn ((var, typ), body, where) ->
 539       let body_dom = domain_rev_of_term ~loc context body in
 540       let type_dom = domain_rev_of_term_option loc context typ in
 541       let where_dom =
 542         domain_rev_of_term ~loc
 543           (CicNotationUtil.cic_name_of_name var :: context) where
 544       in
 545       where_dom @ type_dom @ body_dom
 546   | CicNotationPt.LetRec (kind, defs, where) ->
 547       let context' =
 548         List.fold_left
 549           (fun acc ((var, typ), _, _) ->
 550             CicNotationUtil.cic_name_of_name var :: acc)
 551           context defs
 552       in
 553       let where_dom = domain_rev_of_term ~loc context' where in
 554       let defs_dom =
 555         List.fold_left
 556           (fun dom ((_, typ), body, _) ->
 557             domain_rev_of_term ~loc context' body @
 558             domain_rev_of_term_option loc context typ)
 559           [] defs
 560       in
 561       where_dom @ defs_dom
 562   | CicNotationPt.Ident (name, subst) ->
 563       (try
 564         let index = find_in_context name context in
 565         if subst <> None then
 566           CicNotationPt.fail loc "Explicit substitutions not allowed here"
 567         else
 568           []
 569       with Not_found ->
 570         (match subst with
 571         | None -> [Id name]
 572         | Some subst ->
 573             List.fold_left
 574               (fun dom (_, term) ->
 575                 let dom' = domain_rev_of_term ~loc context term in
 576                 dom' @ dom)
 577               [Id name] subst))
 578   | CicNotationPt.Uri _ -> []
 579   | CicNotationPt.Implicit -> []
 580   | CicNotationPt.Num (num, i) -> [ Num i ]
 581   | CicNotationPt.Meta (index, local_context) ->
 582       List.fold_left
 583        (fun dom term -> domain_rev_of_term_option loc context term @ dom) []
 584         local_context
 585   | CicNotationPt.Sort _ -> []
 586   | CicNotationPt.Symbol (symbol, instance) -> [ Symbol (symbol, instance) ]
 587   | CicNotationPt.UserInput
 588   | CicNotationPt.Literal _
 589   | CicNotationPt.Layout _
 590   | CicNotationPt.Magic _
 591   | CicNotationPt.Variable _ -> assert false
 592
 593 and domain_rev_of_term_option loc context = function
 594   | None -> []
 595   | Some t -> domain_rev_of_term ~loc context t
 596
 597 let domain_of_term ~context ast = rev_uniq (domain_rev_of_term context ast)
 598
 599 let domain_of_obj ~context ast =
 600  assert (context = []);
 601  let domain_rev =
 602   match ast with
 603    | CicNotationPt.Theorem (_,_,ty,bo) ->
 604       (match bo with
 605           None -> []
 606         | Some bo -> domain_rev_of_term [] bo) @
 607       domain_of_term [] ty
 608    | CicNotationPt.Inductive (params,tyl) ->
 609       let dom =
 610        List.flatten (
 611         List.rev_map
 612          (fun (_,_,ty,cl) ->
 613            List.flatten (
 614             List.rev_map
 615              (fun (_,ty) -> domain_rev_of_term [] ty) cl) @
 616             domain_rev_of_term [] ty) tyl) in
 617       let dom =
 618        List.fold_left
 619         (fun dom (_,ty) ->
 620           domain_rev_of_term [] ty @ dom
 621         ) dom params
 622       in
 623        List.filter
 624         (fun name ->
 625           not (  List.exists (fun (name',_) -> name = Id name') params
 626               || List.exists (fun (name',_,_,_) -> name = Id name') tyl)
 627         ) dom
 628    | CicNotationPt.Record (params,_,ty,fields) ->
 629       let dom =
 630        List.flatten
 631         (List.rev_map (fun (_,ty) -> domain_rev_of_term [] ty) fields) in
 632       let dom =
 633        List.filter
 634         (fun name->
 635           not (  List.exists (fun (name',_) -> name = Id name') params
 636               || List.exists (fun (name',_) -> name = Id name') fields)
 637         ) dom
 638       in
 639        List.fold_left
 640         (fun dom (_,ty) ->
 641           domain_rev_of_term [] ty @ dom
 642         ) (dom @ domain_rev_of_term [] ty) params
 643  in
 644   rev_uniq domain_rev
 645
 646   (* dom1 \ dom2 *)
 647 let domain_diff dom1 dom2 =
 648 (* let domain_diff = Domain.diff *)
 649   let is_in_dom2 =
 650     List.fold_left (fun pred elt -> (fun elt' -> elt' = elt || pred elt'))
 651       (fun _ -> false) dom2
 652   in
 653   List.filter (fun elt -> not (is_in_dom2 elt)) dom1
 654
 655 module type Disambiguator =
 656 sig
 657   val disambiguate_term :
 658     ?fresh_instances:bool ->
 659     dbd:HMysql.dbd ->
 660     context:Cic.context ->
 661     metasenv:Cic.metasenv ->
 662     ?initial_ugraph:CicUniv.universe_graph ->
 663     aliases:DisambiguateTypes.environment ->(* previous interpretation status *)
 664     universe:DisambiguateTypes.multiple_environment option ->
 665     CicNotationPt.term ->
 666     ((DisambiguateTypes.domain_item * DisambiguateTypes.codomain_item) list *
 667      Cic.metasenv *                  (* new metasenv *)
 668      Cic.term*
 669      CicUniv.universe_graph) list *  (* disambiguated term *)
 670     bool
 671
 672   val disambiguate_obj :
 673     ?fresh_instances:bool ->
 674     dbd:HMysql.dbd ->
 675     aliases:DisambiguateTypes.environment ->(* previous interpretation status *)
 676     universe:DisambiguateTypes.multiple_environment option ->
 677     uri:UriManager.uri option ->     (* required only for inductive types *)
 678     CicNotationPt.obj ->
 679     ((DisambiguateTypes.domain_item * DisambiguateTypes.codomain_item) list *
 680      Cic.metasenv *                  (* new metasenv *)
 681      Cic.obj *
 682      CicUniv.universe_graph) list *  (* disambiguated obj *)
 683     bool
 684 end
 685
 686 module Make (C: Callbacks) =
 687   struct
 688     let choices_of_id dbd id =
 689       let uris = Whelp.locate ~dbd id in
 690       let uris =
 691        match uris with
 692         | [] ->
 693            [(C.input_or_locate_uri
 694             ~title:("URI matching \"" ^ id ^ "\" unknown.") ~id ())]
 695         | [uri] -> [uri]
 696         | _ ->
 697             C.interactive_user_uri_choice ~selection_mode:`MULTIPLE
 698              ~ok:"Try selected." ~enable_button_for_non_vars:true
 699              ~title:"Ambiguous input." ~id
 700              ~msg: ("Ambiguous input \"" ^ id ^
 701                 "\". Please, choose one or more interpretations:")
 702              uris
 703       in
 704       List.map
 705         (fun uri ->
 706           (UriManager.string_of_uri uri,
 707            let term =
 708              try
 709                CicUtil.term_of_uri uri
 710              with exn ->
 711                debug_print (lazy (UriManager.string_of_uri uri));
 712                debug_print (lazy (Printexc.to_string exn));
 713                assert false
 714             in
 715            fun _ _ _ -> term))
 716         uris
 717
 718 let refine_profiler = HExtlib.profile "disambiguate_thing.refine_thing"
 719
 720     let disambiguate_thing ~dbd ~context ~metasenv
 721       ?(initial_ugraph = CicUniv.empty_ugraph) ~aliases ~universe
 722       ~uri ~pp_thing ~domain_of_thing ~interpretate_thing ~refine_thing thing
 723     =
 724       debug_print (lazy "DISAMBIGUATE INPUT");
 725       let disambiguate_context =  (* cic context -> disambiguate context *)
 726         List.map
 727           (function None -> Cic.Anonymous | Some (name, _) -> name)
 728           context
 729       in
 730       debug_print (lazy ("TERM IS: " ^ (pp_thing thing)));
 731       let thing_dom = domain_of_thing ~context:disambiguate_context thing in
 732       debug_print (lazy (sprintf "DISAMBIGUATION DOMAIN: %s"
 733         (string_of_domain thing_dom)));
 734 (*
 735       debug_print (lazy (sprintf "DISAMBIGUATION ENVIRONMENT: %s"
 736         (DisambiguatePp.pp_environment aliases)));
 737       debug_print (lazy (sprintf "DISAMBIGUATION UNIVERSE: %s"
 738         (match universe with None -> "None" | Some _ -> "Some _")));
 739 *)
 740       let current_dom =
 741         Environment.fold (fun item _ dom -> item :: dom) aliases []
 742       in
 743       let todo_dom = domain_diff thing_dom current_dom in
 744       (* (2) lookup function for any item (Id/Symbol/Num) *)
 745       let lookup_choices =
 746         let id_choices = Hashtbl.create 1023 in
 747         fun item ->
 748           let choices =
 749             let lookup_in_library () =
 750               match item with
 751               | Id id -> choices_of_id dbd id
 752               | Symbol (symb, _) ->
 753                   List.map DisambiguateChoices.mk_choice
 754                     (TermAcicContent.lookup_interpretations symb)
 755               | Num instance ->
 756                   DisambiguateChoices.lookup_num_choices ()
 757             in
 758             match universe with
 759             | None -> lookup_in_library ()
 760             | Some e ->
 761                 (try
 762                   let item =
 763                     match item with
 764                     | Symbol (symb, _) -> Symbol (symb, 0)
 765                     | item -> item
 766                   in
 767                   Environment.find item e
 768                 with Not_found -> [])
 769           in
 770           choices
 771       in
 772 (*
 773       (* <benchmark> *)
 774       let _ =
 775         if benchmark then begin
 776           let per_item_choices =
 777             List.map
 778               (fun dom_item ->
 779                 try
 780                   let len = List.length (lookup_choices dom_item) in
 781                   debug_print (lazy (sprintf "BENCHMARK %s: %d"
 782                     (string_of_domain_item dom_item) len));
 783                   len
 784                 with No_choices _ -> 0)
 785               thing_dom
 786           in
 787           max_refinements := List.fold_left ( * ) 1 per_item_choices;
 788           actual_refinements := 0;
 789           domain_size := List.length thing_dom;
 790           choices_avg :=
 791             (float_of_int !max_refinements) ** (1. /. float_of_int !domain_size)
 792         end
 793       in
 794       (* </benchmark> *)
 795 *)
 796
 797       (* (3) test an interpretation filling with meta uninterpreted identifiers
 798        *)
 799       let test_env aliases todo_dom ugraph =
 800         let filled_env =
 801           List.fold_left
 802             (fun env item ->
 803                Environment.add item
 804                ("Implicit",
 805                  (match item with
 806                     | Id _ | Num _ -> (fun _ _ _ -> Cic.Implicit (Some `Closed))
 807                     | Symbol _ -> (fun _ _ _ -> Cic.Implicit None))) env)
 808             aliases todo_dom
 809         in
 810         try
 811           let cic_thing =
 812             interpretate_thing ~context:disambiguate_context ~env:filled_env
 813              ~uri ~is_path:false thing
 814           in
 815 let foo () =
 816           let k,ugraph1 = refine_thing metasenv context uri cic_thing ugraph in
 817             (k , ugraph1 )
 818 in refine_profiler.HExtlib.profile foo ()
 819         with
 820         | Try_again msg -> Uncertain msg, ugraph
 821         | Invalid_choice msg -> Ko msg, ugraph
 822       in
 823       (* (4) build all possible interpretations *)
 824       let (@@) (l1,l2) (l1',l2') = l1@l1', l2@l2' in
 825       let rec aux aliases diff lookup_in_todo_dom todo_dom base_univ =
 826         match todo_dom with
 827         | [] ->
 828             assert (lookup_in_todo_dom = None);
 829             (match test_env aliases [] base_univ with
 830             | Ok (thing, metasenv),new_univ ->
 831                [ aliases, diff, metasenv, thing, new_univ ], []
 832             | Ko msg,_ | Uncertain msg,_ -> [],[msg])
 833         | item :: remaining_dom ->
 834             debug_print (lazy (sprintf "CHOOSED ITEM: %s"
 835              (string_of_domain_item item)));
 836             let choices =
 837              match lookup_in_todo_dom with
 838                 None -> lookup_choices item
 839               | Some choices -> choices in
 840             match choices with
 841                [] -> [], [lazy ("No choices for " ^ string_of_domain_item item)]
 842              | [codomain_item] ->
 843                  (* just one choice. We perform a one-step look-up and
 844                     if the next set of choices is also a singleton we
 845                     skip this refinement step *)
 846                  debug_print(lazy (sprintf "%s CHOSEN" (fst codomain_item)));
 847                  let new_env = Environment.add item codomain_item aliases in
 848                  let new_diff = (item,codomain_item)::diff in
 849                  let lookup_in_todo_dom,next_choice_is_single =
 850                   match remaining_dom with
 851                      [] -> None,false
 852                    | he::_ ->
 853                       let choices = lookup_choices he in
 854                        Some choices,List.length choices = 1
 855                  in
 856                   if next_choice_is_single then
 857                    aux new_env new_diff lookup_in_todo_dom remaining_dom
 858                     base_univ
 859                   else
 860                     (match test_env new_env remaining_dom base_univ with
 861                     | Ok (thing, metasenv),new_univ ->
 862                         (match remaining_dom with
 863                         | [] ->
 864                            [ new_env, new_diff, metasenv, thing, new_univ ], []
 865                         | _ ->
 866                            aux new_env new_diff lookup_in_todo_dom
 867                             remaining_dom new_univ)
 868                     | Uncertain msg,new_univ ->
 869                         (match remaining_dom with
 870                         | [] -> [], [msg]
 871                         | _ ->
 872                            aux new_env new_diff lookup_in_todo_dom
 873                             remaining_dom new_univ)
 874                     | Ko msg,_ -> [], [msg])
 875              | _::_ ->
 876                let rec filter univ = function
 877                 | [] -> [],[]
 878                 | codomain_item :: tl ->
 879                     debug_print(lazy (sprintf "%s CHOSEN" (fst codomain_item)));
 880                     let new_env = Environment.add item codomain_item aliases in
 881                     let new_diff = (item,codomain_item)::diff in
 882                     (match test_env new_env remaining_dom univ with
 883                     | Ok (thing, metasenv),new_univ ->
 884                         (match remaining_dom with
 885                         | [] -> [ new_env, new_diff, metasenv, thing, new_univ ], []
 886                         | _ -> aux new_env new_diff None remaining_dom new_univ
 887                         ) @@
 888                           filter univ tl
 889                     | Uncertain msg,new_univ ->
 890                         (match remaining_dom with
 891                         | [] -> [],[msg]
 892                         | _ -> aux new_env new_diff None remaining_dom new_univ
 893                         ) @@
 894                           filter univ tl
 895                     | Ko msg,_ -> ([],[msg]) @@ filter univ tl)
 896                in
 897                 filter base_univ choices
 898       in
 899       let base_univ = initial_ugraph in
 900       try
 901         let res =
 902          match aux aliases [] None todo_dom base_univ with
 903          | [],errors -> raise (NoWellTypedInterpretation errors)
 904          | [_,diff,metasenv,t,ugraph],_ ->
 905              debug_print (lazy "SINGLE INTERPRETATION");
 906              [diff,metasenv,t,ugraph], false
 907          | l,_ ->
 908              debug_print (lazy (sprintf "MANY INTERPRETATIONS (%d)" (List.length l)));
 909              let choices =
 910                List.map
 911                  (fun (env, _, _, _, _) ->
 912                    List.map
 913                      (fun domain_item ->
 914                        let description =
 915                          fst (Environment.find domain_item env)
 916                        in
 917                        (descr_of_domain_item domain_item, description))
 918                      thing_dom)
 919                  l
 920              in
 921              let choosed = C.interactive_interpretation_choice choices in
 922              (List.map (fun n->let _,d,m,t,u= List.nth l n in d,m,t,u) choosed),
 923               true
 924         in
 925          res
 926      with
 927       CicEnvironment.CircularDependency s ->
 928         failwith "Disambiguate: circular dependency"
 929
 930     let disambiguate_term ?(fresh_instances=false) ~dbd ~context ~metasenv
 931       ?(initial_ugraph = CicUniv.empty_ugraph) ~aliases ~universe term
 932     =
 933       let term =
 934         if fresh_instances then CicNotationUtil.freshen_term term else term
 935       in
 936       disambiguate_thing ~dbd ~context ~metasenv ~initial_ugraph ~aliases
 937         ~universe ~uri:None ~pp_thing:CicNotationPp.pp_term
 938         ~domain_of_thing:domain_of_term ~interpretate_thing:interpretate_term
 939         ~refine_thing:refine_term term
 940
 941     let disambiguate_obj ?(fresh_instances=false) ~dbd ~aliases ~universe ~uri
 942      obj
 943     =
 944       let obj =
 945         if fresh_instances then CicNotationUtil.freshen_obj obj else obj
 946       in
 947       disambiguate_thing ~dbd ~context:[] ~metasenv:[] ~aliases ~universe ~uri
 948         ~pp_thing:CicNotationPp.pp_obj ~domain_of_thing:domain_of_obj
 949         ~interpretate_thing:interpretate_obj ~refine_thing:refine_obj
 950         obj
 951   end
 952