helm/software/components/acic_content/termAcicContent.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 (* $Id$ *)
  27
  28 open Printf
  29
  30 module Ast = CicNotationPt
  31
  32 let debug = false
  33 let debug_print s = if debug then prerr_endline (Lazy.force s) else ()
  34
  35 type interpretation_id = int
  36
  37 let idref id t = Ast.AttributedTerm (`IdRef id, t)
  38
  39 type term_info =
  40   { sort: (Cic.id, Ast.sort_kind) Hashtbl.t;
  41     uri: (Cic.id, UriManager.uri) Hashtbl.t;
  42   }
  43
  44 let get_types uri =
  45   let o,_ = CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri in
  46     match o with
  47       | Cic.InductiveDefinition (l,_,lpsno,_) -> l, lpsno
  48       | _ -> assert false
  49
  50 let name_of_inductive_type uri i =
  51   let types, _ = get_types uri in
  52   let (name, _, _, _) = try List.nth types i with Not_found -> assert false in
  53   name
  54
  55   (* returns <name, type> pairs *)
  56 let constructors_of_inductive_type uri i =
  57   let types, _ = get_types uri in
  58   let (_, _, _, constructors) =
  59     try List.nth types i with Not_found -> assert false
  60   in
  61   constructors
  62
  63   (* returns name only *)
  64 let constructor_of_inductive_type uri i j =
  65   (try
  66     fst (List.nth (constructors_of_inductive_type uri i) (j-1))
  67   with Not_found -> assert false)
  68
  69   (* returns the number of left parameters *)
  70 let left_params_no_of_inductive_type uri =
  71    snd (get_types uri)
  72
  73 let ast_of_acic0 term_info acic k =
  74   let k = k term_info in
  75   let id_to_uris = term_info.uri in
  76   let register_uri id uri = Hashtbl.add id_to_uris id uri in
  77   let sort_of_id id =
  78     try
  79       Hashtbl.find term_info.sort id
  80     with Not_found ->
  81       prerr_endline (sprintf "warning: sort of id %s not found, using Type" id);
  82       `Type (CicUniv.fresh ())
  83   in
  84   let aux_substs substs =
  85     Some
  86       (List.map
  87         (fun (uri, annterm) -> (UriManager.name_of_uri uri, k annterm))
  88         substs)
  89   in
  90   let aux_context context =
  91     List.map
  92       (function
  93         | None -> None
  94         | Some annterm -> Some (k annterm))
  95       context
  96   in
  97   let aux = function
  98     | Cic.ARel (id,_,_,b) -> idref id (Ast.Ident (b, None))
  99     | Cic.AVar (id,uri,substs) ->
 100         register_uri id uri;
 101         idref id (Ast.Ident (UriManager.name_of_uri uri, aux_substs substs))
 102     | Cic.AMeta (id,n,l) -> idref id (Ast.Meta (n, aux_context l))
 103     | Cic.ASort (id,Cic.Prop) -> idref id (Ast.Sort `Prop)
 104     | Cic.ASort (id,Cic.Set) -> idref id (Ast.Sort `Set)
 105     | Cic.ASort (id,Cic.Type u) -> idref id (Ast.Sort (`Type u))
 106     | Cic.ASort (id,Cic.CProp) -> idref id (Ast.Sort `CProp)
 107     | Cic.AImplicit (id, Some `Hole) -> idref id Ast.UserInput
 108     | Cic.AImplicit (id, _) -> idref id Ast.Implicit
 109     | Cic.AProd (id,n,s,t) ->
 110         let binder_kind =
 111           match sort_of_id id with
 112           | `Set | `Type _ -> `Pi
 113           | `Prop | `CProp -> `Forall
 114         in
 115         idref id (Ast.Binder (binder_kind,
 116           (CicNotationUtil.name_of_cic_name n, Some (k s)), k t))
 117     | Cic.ACast (id,v,t) -> idref id (Ast.Cast (k v, k t))
 118     | Cic.ALambda (id,n,s,t) ->
 119         idref id (Ast.Binder (`Lambda,
 120           (CicNotationUtil.name_of_cic_name n, Some (k s)), k t))
 121     | Cic.ALetIn (id,n,s,t) ->
 122         idref id (Ast.LetIn ((CicNotationUtil.name_of_cic_name n, None),
 123           k s, k t))
 124     | Cic.AAppl (aid,(Cic.AConst _ as he::tl as args))
 125     | Cic.AAppl (aid,(Cic.AMutInd _ as he::tl as args))
 126     | Cic.AAppl (aid,(Cic.AMutConstruct _ as he::tl as args)) ->
 127        let last_n n l =
 128          let rec aux =
 129           function
 130              [] -> assert false
 131            | [_] as l -> l,1
 132            | he::tl ->
 133               let (res,len) as res' = aux tl in
 134                if len < n then
 135                 he::res,len + 1
 136                else
 137                 res'
 138          in
 139           match fst (aux l) with
 140              [] -> assert false
 141            | [t] -> t
 142            | Ast.AttributedTerm (_,(Ast.Appl l))::tl ->
 143                idref aid (Ast.Appl (l@tl))
 144            | l -> idref aid (Ast.Appl l)
 145        in
 146        let deannot_he = Deannotate.deannotate_term he in
 147        if CoercDb.is_a_coercion' deannot_he && !Acic2content.hide_coercions
 148        then
 149          match CoercDb.is_a_coercion_to_funclass deannot_he with
 150          | None -> idref aid (last_n 1 (List.map k tl))
 151          | Some i -> idref aid (last_n (i+1) (List.map k tl))
 152        else
 153         idref aid (Ast.Appl (List.map k args))
 154     | Cic.AAppl (aid,args) ->
 155         idref aid (Ast.Appl (List.map k args))
 156     | Cic.AConst (id,uri,substs) ->
 157         register_uri id uri;
 158         idref id (Ast.Ident (UriManager.name_of_uri uri, aux_substs substs))
 159     | Cic.AMutInd (id,uri,i,substs) ->
 160         let name = name_of_inductive_type uri i in
 161         let uri_str = UriManager.string_of_uri uri in
 162         let puri_str = sprintf "%s#xpointer(1/%d)" uri_str (i+1) in
 163         register_uri id (UriManager.uri_of_string puri_str);
 164         idref id (Ast.Ident (name, aux_substs substs))
 165     | Cic.AMutConstruct (id,uri,i,j,substs) ->
 166         let name = constructor_of_inductive_type uri i j in
 167         let uri_str = UriManager.string_of_uri uri in
 168         let puri_str = sprintf "%s#xpointer(1/%d/%d)" uri_str (i + 1) j in
 169         register_uri id (UriManager.uri_of_string puri_str);
 170         idref id (Ast.Ident (name, aux_substs substs))
 171     | Cic.AMutCase (id,uri,typeno,ty,te,patterns) ->
 172         let name = name_of_inductive_type uri typeno in
 173         let uri_str = UriManager.string_of_uri uri in
 174         let puri_str = sprintf "%s#xpointer(1/%d)" uri_str (typeno+1) in
 175         let ctor_puri j =
 176           UriManager.uri_of_string
 177             (sprintf "%s#xpointer(1/%d/%d)" uri_str (typeno+1) j)
 178         in
 179         let case_indty = name, Some (UriManager.uri_of_string puri_str) in
 180         let constructors = constructors_of_inductive_type uri typeno in
 181         let lpsno = left_params_no_of_inductive_type uri in
 182         let rec eat_branch n ty pat =
 183           match (ty, pat) with
 184           | Cic.Prod (_, _, t), _ when n > 0 -> eat_branch (pred n) t pat
 185           | Cic.Prod (_, _, t), Cic.ALambda (_, name, s, t') ->
 186               let (cv, rhs) = eat_branch 0 t t' in
 187               (CicNotationUtil.name_of_cic_name name, Some (k s)) :: cv, rhs
 188           | _, _ -> [], k pat
 189         in
 190         let j = ref 0 in
 191         let patterns =
 192           try
 193             List.map2
 194               (fun (name, ty) pat ->
 195                 incr j;
 196                 let (capture_variables, rhs) = eat_branch lpsno ty pat in
 197                 ((name, Some (ctor_puri !j), capture_variables), rhs))
 198               constructors patterns
 199           with Invalid_argument _ -> assert false
 200         in
 201         idref id (Ast.Case (k te, Some case_indty, Some (k ty), patterns))
 202     | Cic.AFix (id, no, funs) ->
 203         let defs =
 204           List.map
 205             (fun (_, n, decr_idx, ty, bo) ->
 206               let params,bo =
 207                let rec aux =
 208                 function
 209                    Cic.ALambda (_,name,so,ta) ->
 210                     let params,rest = aux ta in
 211                      (CicNotationUtil.name_of_cic_name name,Some (k so))::
 212                       params, rest
 213                  | t -> [],t
 214                in
 215                 aux bo
 216               in
 217               let ty =
 218                let rec eat_pis =
 219                 function
 220                    0,ty -> ty
 221                  | n,Cic.AProd (_,_,_,ta) -> eat_pis (n - 1,ta)
 222                  | n,ty ->
 223                     (* I should do a whd here, but I have no context *)
 224                     assert false
 225                in
 226                 eat_pis ((List.length params),ty)
 227               in
 228                (params,(Ast.Ident (n, None), Some (k ty)), k bo, decr_idx))
 229             funs
 230         in
 231         let name =
 232           try
 233             (match List.nth defs no with
 234             | _, (Ast.Ident (n, _), _), _, _ when n <> "_" -> n
 235             | _ -> assert false)
 236           with Not_found -> assert false
 237         in
 238          idref id (Ast.LetRec (`Inductive, defs, Ast.Ident (name, None)))
 239     | Cic.ACoFix (id, no, funs) ->
 240         let defs =
 241           List.map
 242             (fun (_, n, ty, bo) ->
 243               let params,bo =
 244                let rec aux =
 245                 function
 246                    Cic.ALambda (_,name,so,ta) ->
 247                     let params,rest = aux ta in
 248                      (CicNotationUtil.name_of_cic_name name,Some (k so))::
 249                       params, rest
 250                  | t -> [],t
 251                in
 252                 aux bo
 253               in
 254               let ty =
 255                let rec eat_pis =
 256                 function
 257                    0,ty -> ty
 258                  | n,Cic.AProd (_,_,_,ta) -> eat_pis (n - 1,ta)
 259                  | n,ty ->
 260                     (* I should do a whd here, but I have no context *)
 261                     assert false
 262                in
 263                 eat_pis ((List.length params),ty)
 264               in
 265                (params,(Ast.Ident (n, None), Some (k ty)), k bo, 0))
 266             funs
 267         in
 268         let name =
 269           try
 270             (match List.nth defs no with
 271             | _, (Ast.Ident (n, _), _), _, _ when n <> "_" -> n
 272             | _ -> assert false)
 273           with Not_found -> assert false
 274         in
 275         idref id (Ast.LetRec (`CoInductive, defs, Ast.Ident (name, None)))
 276   in
 277   aux acic
 278
 279   (* persistent state *)
 280
 281 let level2_patterns32 = Hashtbl.create 211
 282 let interpretations = Hashtbl.create 211  (* symb -> id list ref *)
 283
 284 let compiled32 = ref None
 285 let pattern32_matrix = ref []
 286
 287 let get_compiled32 () =
 288   match !compiled32 with
 289   | None -> assert false
 290   | Some f -> Lazy.force f
 291
 292 let set_compiled32 f = compiled32 := Some f
 293
 294 let add_idrefs =
 295   List.fold_right (fun idref t -> Ast.AttributedTerm (`IdRef idref, t))
 296
 297 let instantiate32 term_info idrefs env symbol args =
 298   let rec instantiate_arg = function
 299     | Ast.IdentArg (n, name) ->
 300         let t = (try List.assoc name env with Not_found -> assert false) in
 301         let rec count_lambda = function
 302           | Ast.AttributedTerm (_, t) -> count_lambda t
 303           | Ast.Binder (`Lambda, _, body) -> 1 + count_lambda body
 304           | _ -> 0
 305         in
 306         let rec add_lambda t n =
 307           if n > 0 then
 308             let name = CicNotationUtil.fresh_name () in
 309             Ast.Binder (`Lambda, (Ast.Ident (name, None), None),
 310               Ast.Appl [add_lambda t (n - 1); Ast.Ident (name, None)])
 311           else
 312             t
 313         in
 314         add_lambda t (n - count_lambda t)
 315   in
 316   let head =
 317     let symbol = Ast.Symbol (symbol, 0) in
 318     add_idrefs idrefs symbol
 319   in
 320   if args = [] then head
 321   else Ast.Appl (head :: List.map instantiate_arg args)
 322
 323 let rec ast_of_acic1 term_info annterm =
 324   let id_to_uris = term_info.uri in
 325   let register_uri id uri = Hashtbl.add id_to_uris id uri in
 326   match (get_compiled32 ()) annterm with
 327   | None -> ast_of_acic0 term_info annterm ast_of_acic1
 328   | Some (env, ctors, pid) ->
 329       let idrefs =
 330         List.map
 331           (fun annterm ->
 332             let idref = CicUtil.id_of_annterm annterm in
 333             (try
 334               register_uri idref
 335                 (CicUtil.uri_of_term (Deannotate.deannotate_term annterm))
 336             with Invalid_argument _ -> ());
 337             idref)
 338           ctors
 339       in
 340       let env' =
 341         List.map (fun (name, term) -> (name, ast_of_acic1 term_info term)) env
 342       in
 343       let _, symbol, args, _ =
 344         try
 345           Hashtbl.find level2_patterns32 pid
 346         with Not_found -> assert false
 347       in
 348       let ast = instantiate32 term_info idrefs env' symbol args in
 349       Ast.AttributedTerm (`IdRef (CicUtil.id_of_annterm annterm), ast)
 350
 351 let load_patterns32 t =
 352   let t =
 353     HExtlib.filter_map (function (true, ap, id) -> Some (ap, id) | _ -> None) t
 354   in
 355   set_compiled32 (lazy (Acic2astMatcher.Matcher32.compiler t))
 356
 357 let ast_of_acic id_to_sort annterm =
 358   debug_print (lazy ("ast_of_acic <- "
 359     ^ CicPp.ppterm (Deannotate.deannotate_term annterm)));
 360   let term_info = { sort = id_to_sort; uri = Hashtbl.create 211 } in
 361   let ast = ast_of_acic1 term_info annterm in
 362   debug_print (lazy ("ast_of_acic -> " ^ CicNotationPp.pp_term ast));
 363   ast, term_info.uri
 364
 365 let fresh_id =
 366   let counter = ref ~-1 in
 367   fun () ->
 368     incr counter;
 369     !counter
 370
 371 let add_interpretation dsc (symbol, args) appl_pattern =
 372   let id = fresh_id () in
 373   Hashtbl.add level2_patterns32 id (dsc, symbol, args, appl_pattern);
 374   pattern32_matrix := (true, appl_pattern, id) :: !pattern32_matrix;
 375   load_patterns32 !pattern32_matrix;
 376   (try
 377     let ids = Hashtbl.find interpretations symbol in
 378     ids := id :: !ids
 379   with Not_found -> Hashtbl.add interpretations symbol (ref [id]));
 380   id
 381
 382 let get_all_interpretations () =
 383   List.map
 384     (function (_, _, id) ->
 385       let (dsc, _, _, _) =
 386         try
 387           Hashtbl.find level2_patterns32 id
 388         with Not_found -> assert false
 389       in
 390       (id, dsc))
 391     !pattern32_matrix
 392
 393 let get_active_interpretations () =
 394   HExtlib.filter_map (function (true, _, id) -> Some id | _ -> None)
 395     !pattern32_matrix
 396
 397 let set_active_interpretations ids =
 398   let pattern32_matrix' =
 399     List.map
 400       (function
 401         | (_, ap, id) when List.mem id ids -> (true, ap, id)
 402         | (_, ap, id) -> (false, ap, id))
 403       !pattern32_matrix
 404   in
 405   pattern32_matrix := pattern32_matrix';
 406   load_patterns32 !pattern32_matrix
 407
 408 exception Interpretation_not_found
 409
 410 let lookup_interpretations symbol =
 411   try
 412    HExtlib.list_uniq
 413     (List.sort Pervasives.compare
 414      (List.map
 415       (fun id ->
 416         let (dsc, _, args, appl_pattern) =
 417           try
 418             Hashtbl.find level2_patterns32 id
 419           with Not_found -> assert false
 420         in
 421         dsc, args, appl_pattern)
 422       !(Hashtbl.find interpretations symbol)))
 423   with Not_found -> raise Interpretation_not_found
 424
 425 let remove_interpretation id =
 426   (try
 427     let _, symbol, _, _ = Hashtbl.find level2_patterns32 id in
 428     let ids = Hashtbl.find interpretations symbol in
 429     ids := List.filter ((<>) id) !ids;
 430     Hashtbl.remove level2_patterns32 id;
 431   with Not_found -> raise Interpretation_not_found);
 432   pattern32_matrix :=
 433     List.filter (fun (_, _, id') -> id <> id') !pattern32_matrix;
 434   load_patterns32 !pattern32_matrix
 435
 436 let _ = load_patterns32 []
 437
 438 let instantiate_appl_pattern env appl_pattern =
 439   let lookup name =
 440     try List.assoc name env
 441     with Not_found ->
 442       prerr_endline (sprintf "Name %s not found" name);
 443       assert false
 444   in
 445   let rec aux = function
 446     | Ast.UriPattern uri -> CicUtil.term_of_uri uri
 447     | Ast.ImplicitPattern -> Cic.Implicit None
 448     | Ast.VarPattern name -> lookup name
 449     | Ast.ApplPattern terms -> Cic.Appl (List.map aux terms)
 450   in
 451   aux appl_pattern
 452