]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blob - helm/software/components/acic_procedural/proceduralOptimizer.ml
matitadep: we now handle the inline of an uri, we removed the -exclude option
[helm.git] / helm / software / components / acic_procedural / proceduralOptimizer.ml
1 (* Copyright (C) 2003-2005, 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://cs.unibo.it/helm/.
24  *)
25
26 module C    = Cic
27 module Pp   = CicPp
28 module I    = CicInspect
29 module S    = CicSubstitution
30 module DTI  = DoubleTypeInference
31 module HEL  = HExtlib
32 module PEH  = ProofEngineHelpers
33 module TC   = CicTypeChecker 
34 module Un   = CicUniv
35
36 module H    = ProceduralHelpers
37 module Cl   = ProceduralClassify
38
39 (* term preprocessing: optomization 1 ***************************************)
40
41 let defined_premise = "DEFINED"
42
43 let get_type msg c bo =
44 try   
45    let ty, _ = TC.type_of_aux' [] c bo Un.oblivion_ugraph in
46    ty
47 with e -> failwith (msg ^ ": " ^ Printexc.to_string e)
48
49 let define c v =
50    let name = C.Name defined_premise in
51    let ty = get_type "define" c v in
52    C.LetIn (name, v, ty, C.Rel 1)
53
54 let clear_absts m =
55    let rec aux k n = function
56       | C.Lambda (s, v, t) when k > 0 -> 
57          C.Lambda (s, v, aux (pred k) n t)
58       | C.Lambda (_, _, t) when n > 0 -> 
59          aux 0 (pred n) (S.lift (-1) t)
60       | t                  when n > 0 ->
61          Printf.eprintf "CicPPP clear_absts: %u %s\n" n (Pp.ppterm t);
62          assert false 
63       | t                                 -> t
64    in 
65    aux m
66
67 let rec add_abst k = function 
68    | C.Lambda (s, v, t) when k > 0 -> C.Lambda (s, v, add_abst (pred k) t)
69    | t when k > 0 -> assert false
70    | t -> C.Lambda (C.Anonymous, C.Implicit None, S.lift 1 t)
71
72 let rec opt1_letin g es c name v w t =
73    let name = H.mk_fresh_name c name in
74    let entry = Some (name, C.Def (v, w)) in
75    let g t =
76       if DTI.does_not_occur 1 t then begin          
77          let x = S.lift (-1) t in
78          HLog.warn "Optimizer: remove 1"; opt1_proof g true c x 
79       end else 
80       let g = function
81          | C.LetIn (nname, vv, ww, tt) when H.is_proof c v ->
82             let eentry = Some (nname, C.Def (vv, ww)) in
83             let ttw = get_type "opt1_letin 1" (eentry :: c) tt in
84             let x = C.LetIn (nname, vv, ww,
85              C.LetIn (name, tt, ttw, S.lift_from 2 1 t)) in
86             HLog.warn "Optimizer: swap 1"; opt1_proof g true c x 
87          | v when H.is_proof c v && H.is_atomic v     ->
88             let x = S.subst v t in
89             HLog.warn "Optimizer: remove 5"; opt1_proof g true c x 
90          | v                                           ->
91             g (C.LetIn (name, v, w, t))
92       in
93       if es then opt1_term g es c v else g v
94    in
95    if es then opt1_proof g es (entry :: c) t else g t
96
97 and opt1_lambda g es c name w t =
98    let name = H.mk_fresh_name c name in
99    let entry = Some (name, C.Decl w) in
100    let g t = g (C.Lambda (name, w, t)) in
101    if es then opt1_proof g es (entry :: c) t else g t
102
103 and opt1_appl g es c t vs =
104    let g vs = 
105       let g = function      
106          | C.LetIn (mame, vv, tyty, tt) ->
107             let vs = List.map (S.lift 1) vs in
108             let x = C.LetIn (mame, vv, tyty, C.Appl (tt :: vs)) in
109             HLog.warn "Optimizer: swap 2"; opt1_proof g true c x
110          | C.Lambda (name, ww, tt) ->
111             let v, vs = List.hd vs, List.tl vs in
112             let w = get_type "opt1_appl 1" c v in
113             let x = C.Appl (C.LetIn (name, v, w, tt) :: vs) in
114             HLog.warn "Optimizer: remove 2"; opt1_proof g true c x
115          | C.Appl vvs              ->
116             let x = C.Appl (vvs @ vs) in
117             HLog.warn "Optimizer: nested application"; opt1_proof g true c x
118          | t                       ->
119             let rec aux d rvs = function
120                | [], _                   -> 
121                   let x = C.Appl (t :: List.rev rvs) in
122                   if d then opt1_proof g true c x else g x
123                | v :: vs, (cc, bb) :: cs ->
124                   if H.is_not_atomic v && I.S.mem 0 cc && bb then begin 
125                      HLog.warn "Optimizer: anticipate 1"; 
126                      aux true (define c v :: rvs) (vs, cs)
127                   end else 
128                      aux d (v :: rvs) (vs, cs)
129                | _, []                   -> assert false
130             in
131             let h () =
132                let classes, conclusion = Cl.classify c (H.get_type c t) in
133                let csno, vsno = List.length classes, List.length vs in
134                if csno < vsno then
135                   let vvs, vs = HEL.split_nth csno vs in
136                   let x = C.Appl (define c (C.Appl (t :: vvs)) :: vs) in
137                   HLog.warn "Optimizer: anticipate 2"; opt1_proof g true c x
138                else match conclusion, List.rev vs with
139                   | Some _, rv :: rvs when csno = vsno && H.is_not_atomic rv ->
140                      let x = C.Appl (t :: List.rev rvs @ [define c rv]) in
141                      HLog.warn "Optimizer: anticipate 3"; opt1_proof g true c x
142                   | _ (* Some _, _ *)                                             ->
143                      g (C.Appl (t :: vs))
144 (*                | None, _                                                ->
145                      aux false [] (vs, classes)
146 *)          in
147             let rec aux h prev = function
148                | C.LetIn (name, vv, tyty, tt) :: vs ->
149                   let t = S.lift 1 t in
150                   let prev = List.map (S.lift 1) prev in
151                   let vs = List.map (S.lift 1) vs in
152                   let y = C.Appl (t :: List.rev prev @ tt :: vs) in
153                   let ww = get_type "opt1_appl 2" c vv in
154                   let x = C.LetIn (name, vv, ww, y) in  
155                   HLog.warn "Optimizer: swap 3"; opt1_proof g true c x
156                | v :: vs                      -> aux h (v :: prev) vs
157                | []                           -> h ()
158             in 
159             aux h [] vs
160       in
161       if es then opt1_proof g es c t else g t
162    in
163    if es then H.list_map_cps g (fun h -> opt1_term h es c) vs else g vs
164
165 and opt1_mutcase g es c uri tyno outty arg cases =
166    let eliminator = H.get_default_eliminator c uri tyno outty in
167    let lpsno, (_, _, _, constructors) = H.get_ind_type uri tyno in
168    let ps, sort_disp = H.get_ind_parameters c arg in
169    let lps, rps = HEL.split_nth lpsno ps in
170    let rpsno = List.length rps in
171    let predicate = clear_absts rpsno (1 - sort_disp) outty in   
172    let is_recursive t =
173       I.S.mem tyno (I.get_mutinds_of_uri uri t) 
174    in
175    let map2 case (_, cty) = 
176       let map (h, case, k) (_, premise) = 
177          if h > 0 then pred h, case, k else
178          if is_recursive premise then 
179             0, add_abst k case, k + 2 
180          else
181             0, case, succ k
182       in
183       let premises, _ = PEH.split_with_whd (c, cty) in
184       let _, lifted_case, _ =
185          List.fold_left map (lpsno, case, 1) (List.rev (List.tl premises))
186       in
187       lifted_case
188    in
189    let lifted_cases = List.map2 map2 cases constructors in
190    let args = eliminator :: lps @ predicate :: lifted_cases @ rps @ [arg] in
191    let x = H.refine c (C.Appl args) in
192    HLog.warn "Optimizer: remove 3"; opt1_proof g es c x
193
194 and opt1_cast g es c t w =
195    let g t = HLog.warn "Optimizer: remove 4"; g t in
196    if es then  opt1_proof g es c t else g t
197
198 and opt1_other g es c t = g t 
199
200 and opt1_proof g es c = function 
201    | C.LetIn (name, v, ty, t)   -> opt1_letin g es c name v ty t
202    | C.Lambda (name, w, t)      -> opt1_lambda g es c name w t
203    | C.Appl (t :: v :: vs)      -> opt1_appl g es c t (v :: vs)
204    | C.Appl [t]                 -> opt1_proof g es c t
205    | C.MutCase (u, n, t, v, ws) -> opt1_mutcase g es c u n t v ws
206    | C.Cast (t, w)              -> opt1_cast g es c t w
207    | t                          -> opt1_other g es c t
208
209 and opt1_term g es c t = 
210    if H.is_proof c t then opt1_proof g es c t else g t
211
212 (* term preprocessing: optomization 2 ***************************************)
213
214 let expanded_premise = "EXPANDED"
215
216 let eta_expand g tys t =
217    assert (tys <> []);
218    let name i = Printf.sprintf "%s%u" expanded_premise i in 
219    let lambda i ty t = C.Lambda (C.Name (name i), ty, t) in
220    let arg i = C.Rel (succ i) in
221    let rec aux i f a = function
222       | []            -> f, a 
223       | (_, ty) :: tl -> aux (succ i) (H.compose f (lambda i ty)) (arg i :: a) tl
224    in
225    let n = List.length tys in
226    let absts, args = aux 0 H.identity [] tys in
227    let t = match S.lift n t with
228       | C.Appl ts -> C.Appl (ts @ args)
229       | t         -> C.Appl (t :: args)
230    in
231    g (absts t)
232
233 let rec opt2_letin g c name v w t =
234    let entry = Some (name, C.Def (v, w)) in
235    let g t = 
236       let g v = g (C.LetIn (name, v, w, t)) in
237       opt2_term g c v
238    in
239    opt2_proof g (entry :: c) t
240
241 and opt2_lambda g c name w t =
242    let entry = Some (name, C.Decl w) in
243    let g t = g (C.Lambda (name, w, t)) in
244    opt2_proof g (entry :: c) t
245
246 and opt2_appl g c t vs =
247    let g vs =
248       let x = C.Appl (t :: vs) in
249       let vsno = List.length vs in
250       let _, csno = PEH.split_with_whd (c, H.get_type c t) in
251       if vsno < csno then 
252          let tys, _ = PEH.split_with_whd (c, H.get_type c x) in
253          let tys = List.rev (List.tl tys) in
254          let tys, _ = HEL.split_nth (csno - vsno) tys in
255          HLog.warn "Optimizer: eta 1"; eta_expand g tys x
256       else g x 
257    in
258    H.list_map_cps g (fun h -> opt2_term h c) vs
259
260 and opt2_other g c t =
261    let tys, csno = PEH.split_with_whd (c, H.get_type c t) in
262    if csno > 0 then begin
263       let tys = List.rev (List.tl tys) in      
264       HLog.warn "Optimizer: eta 2"; eta_expand g tys t 
265    end else g t
266
267 and opt2_proof g c = function 
268    | C.LetIn (name, v, w, t) -> opt2_letin g c name v w t
269    | C.Lambda (name, w, t)   -> opt2_lambda g c name w t
270    | C.Appl (t :: vs)        -> opt2_appl g c t vs
271    | t                       -> opt2_other g c t
272
273 and opt2_term g c t = 
274    if H.is_proof c t then opt2_proof g c t else g t
275
276 (* object preprocessing *****************************************************)
277
278 let optimize_obj = function
279    | C.Constant (name, Some bo, ty, pars, attrs) ->
280       let bo, ty = H.cic_bc [] bo, H.cic_bc [] ty in 
281       let g bo = 
282          Printf.eprintf "Optimized : %s\nPost Nodes: %u\n" 
283             (Pp.ppterm bo) (I.count_nodes 0 bo);
284          let _ = H.get_type [] (C.Cast (bo, ty)) in
285          C.Constant (name, Some bo, ty, pars, attrs)
286       in
287       Printf.eprintf "BEGIN: %s\nPre Nodes : %u\n" 
288          name (I.count_nodes 0 bo);
289       begin try opt1_term g (* (opt2_term g []) *) true [] bo
290       with e -> failwith ("PPP: " ^ Printexc.to_string e) end
291    | obj                                         -> obj