helm/software/components/cic/cicUtil.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 (* $Id$ *)
  27
  28 open Printf
  29
  30 exception Meta_not_found of int
  31 exception Subst_not_found of int
  32
  33 let lookup_meta index metasenv =
  34   try
  35     List.find (fun (index', _, _) -> index = index') metasenv
  36   with Not_found -> raise (Meta_not_found index)
  37
  38 let lookup_subst n subst =
  39   try
  40     List.assoc n subst
  41   with Not_found -> raise (Subst_not_found n)
  42
  43 let exists_meta index = List.exists (fun (index', _, _) -> (index = index'))
  44
  45 (* clean_up_meta take a substitution, a metasenv a meta_inex and a local
  46 context l and clean up l with respect to the hidden hipothesis in the
  47 canonical context *)
  48
  49 let clean_up_local_context subst metasenv n l =
  50   let cc =
  51     (try
  52        let (cc,_,_) = lookup_subst n subst in cc
  53      with Subst_not_found _ ->
  54        try
  55          let (_,cc,_) = lookup_meta n metasenv in cc
  56        with Meta_not_found _ -> assert false) in
  57   (try
  58      List.map2
  59        (fun t1 t2 ->
  60           match t1,t2 with
  61               None , _ -> None
  62             | _ , t -> t) cc l
  63    with
  64        Invalid_argument _ ->
  65          assert false)
  66
  67 let is_closed =
  68  let module C = Cic in
  69  let rec is_closed k =
  70   function
  71       C.Rel m when m > k -> false
  72     | C.Rel m -> true
  73     | C.Meta (_,l) ->
  74        List.fold_left
  75         (fun i t -> i && (match t with None -> true | Some t -> is_closed k t)
  76         ) true l
  77     | C.Sort _ -> true
  78     | C.Implicit _ -> assert false
  79     | C.Cast (te,ty) -> is_closed k te && is_closed k ty
  80     | C.Prod (name,so,dest) -> is_closed k so && is_closed (k+1) dest
  81     | C.Lambda (_,so,dest) -> is_closed k so && is_closed (k+1) dest
  82     | C.LetIn (_,so,dest) -> is_closed k so && is_closed (k+1) dest
  83     | C.Appl l ->
  84        List.fold_right (fun x i -> i && is_closed k x) l true
  85     | C.Var (_,exp_named_subst)
  86     | C.Const (_,exp_named_subst)
  87     | C.MutInd (_,_,exp_named_subst)
  88     | C.MutConstruct (_,_,_,exp_named_subst) ->
  89        List.fold_right (fun (_,x) i -> i && is_closed k x)
  90         exp_named_subst true
  91     | C.MutCase (_,_,out,te,pl) ->
  92        is_closed k out && is_closed k te &&
  93         List.fold_right (fun x i -> i && is_closed k x) pl true
  94     | C.Fix (_,fl) ->
  95        let len = List.length fl in
  96         let k_plus_len = k + len in
  97          List.fold_right
  98           (fun (_,_,ty,bo) i -> i && is_closed k ty && is_closed k_plus_len bo
  99           ) fl true
 100     | C.CoFix (_,fl) ->
 101        let len = List.length fl in
 102         let k_plus_len = k + len in
 103          List.fold_right
 104           (fun (_,ty,bo) i -> i && is_closed k ty && is_closed k_plus_len bo
 105           ) fl true
 106 in
 107  is_closed 0
 108 ;;
 109
 110 let rec is_meta_closed =
 111   function
 112       Cic.Rel _ -> true
 113     | Cic.Meta _ -> false
 114     | Cic.Sort _ -> true
 115     | Cic.Implicit _ -> assert false
 116     | Cic.Cast (te,ty) -> is_meta_closed te && is_meta_closed ty
 117     | Cic.Prod (name,so,dest) -> is_meta_closed so && is_meta_closed dest
 118     | Cic.Lambda (_,so,dest) -> is_meta_closed so && is_meta_closed dest
 119     | Cic.LetIn (_,so,dest) -> is_meta_closed so && is_meta_closed dest
 120     | Cic.Appl l ->
 121        not (List.exists (fun x -> not (is_meta_closed x)) l)
 122     | Cic.Var (_,exp_named_subst)
 123     | Cic.Const (_,exp_named_subst)
 124     | Cic.MutInd (_,_,exp_named_subst)
 125     | Cic.MutConstruct (_,_,_,exp_named_subst) ->
 126        not (List.exists (fun (_,x) -> not (is_meta_closed x)) exp_named_subst)
 127     | Cic.MutCase (_,_,out,te,pl) ->
 128        is_meta_closed out && is_meta_closed te &&
 129         not (List.exists (fun x -> not (is_meta_closed x)) pl)
 130     | Cic.Fix (_,fl) ->
 131         not (List.exists
 132               (fun (_,_,ty,bo) ->
 133                   not (is_meta_closed ty) || not (is_meta_closed bo))
 134               fl)
 135     | Cic.CoFix (_,fl) ->
 136         not (List.exists
 137               (fun (_,ty,bo) ->
 138                   not (is_meta_closed ty) || not (is_meta_closed bo))
 139               fl)
 140 ;;
 141
 142 let xpointer_RE = Str.regexp "\\([^#]+\\)#xpointer(\\(.*\\))"
 143 let slash_RE = Str.regexp "/"
 144
 145 let term_of_uri uri =
 146   let s = UriManager.string_of_uri uri in
 147   try
 148     (if UriManager.uri_is_con uri then
 149       Cic.Const (uri, [])
 150     else if UriManager.uri_is_var uri then
 151       Cic.Var (uri, [])
 152     else if not (Str.string_match xpointer_RE s 0) then
 153       raise (UriManager.IllFormedUri s)
 154     else
 155       let (baseuri,xpointer) = (Str.matched_group 1 s, Str.matched_group 2 s) in
 156       let baseuri = UriManager.uri_of_string baseuri in
 157       (match Str.split slash_RE xpointer with
 158       | [_; tyno] -> Cic.MutInd (baseuri, int_of_string tyno - 1, [])
 159       | [_; tyno; consno] ->
 160           Cic.MutConstruct
 161             (baseuri, int_of_string tyno - 1, int_of_string consno, [])
 162       | _ -> raise Exit))
 163   with
 164   | Exit
 165   | Failure _
 166   | Not_found -> raise (UriManager.IllFormedUri s)
 167
 168 let uri_of_term = function
 169   | Cic.Const (uri, _)
 170   | Cic.Var (uri, _) -> uri
 171   | Cic.MutInd (baseuri, tyno, _) ->
 172      UriManager.uri_of_string
 173       (sprintf "%s#xpointer(1/%d)" (UriManager.string_of_uri baseuri) (tyno+1))
 174   | Cic.MutConstruct (baseuri, tyno, consno, _) ->
 175      UriManager.uri_of_string
 176       (sprintf "%s#xpointer(1/%d/%d)" (UriManager.string_of_uri baseuri)
 177         (tyno + 1) consno)
 178   | _ -> raise (Invalid_argument "uri_of_term")
 179
 180
 181 (*
 182 let pack terms =
 183   List.fold_right
 184     (fun term acc -> Cic.Prod (Cic.Anonymous, term, acc))
 185     terms (Cic.Sort (Cic.Type (CicUniv.fresh ())))
 186
 187 let rec unpack = function
 188   | Cic.Prod (Cic.Anonymous, term, Cic.Sort (Cic.Type _)) -> [term]
 189   | Cic.Prod (Cic.Anonymous, term, tgt) -> term :: unpack tgt
 190   | _ -> assert false
 191 *)
 192
 193 let rec strip_prods n = function
 194   | t when n = 0 -> t
 195   | Cic.Prod (_, _, tgt) when n > 0 -> strip_prods (n-1) tgt
 196   | _ -> failwith "not enough prods"
 197
 198 let params_of_obj = function
 199   | Cic.Constant (_, _, _, params, _)
 200   | Cic.Variable (_, _, _, params, _)
 201   | Cic.CurrentProof (_, _, _, _, params, _)
 202   | Cic.InductiveDefinition (_, params, _, _) ->
 203       params
 204
 205 let attributes_of_obj = function
 206   | Cic.Constant (_, _, _, _, attributes)
 207   | Cic.Variable (_, _, _, _, attributes)
 208   | Cic.CurrentProof (_, _, _, _, _, attributes)
 209   | Cic.InductiveDefinition (_, _, _, attributes) ->
 210       attributes
 211
 212 let arity_of_composed_coercion obj =
 213   let attrs = attributes_of_obj obj in
 214   try
 215     let tag=List.find (function `Class (`Coercion _) -> true|_->false) attrs in
 216     match tag with
 217     |  `Class (`Coercion n) -> n
 218     | _-> assert false
 219   with Not_found -> 0
 220 ;;
 221
 222 let rec mk_rels howmany from =
 223   match howmany with
 224   | 0 -> []
 225   | _ -> (Cic.Rel (howmany + from)) :: (mk_rels (howmany-1) from)
 226
 227 let id_of_annterm =
 228   function
 229   | Cic.ARel (id,_,_,_)
 230   | Cic.AVar (id,_,_)
 231   | Cic.AMeta (id,_,_)
 232   | Cic.ASort (id,_)
 233   | Cic.AImplicit (id,_)
 234   | Cic.ACast (id,_,_)
 235   | Cic.AProd (id,_,_,_)
 236   | Cic.ALambda (id,_,_,_)
 237   | Cic.ALetIn (id,_,_,_)
 238   | Cic.AAppl (id,_)
 239   | Cic.AConst (id,_,_)
 240   | Cic.AMutInd (id,_,_,_)
 241   | Cic.AMutConstruct (id,_,_,_,_)
 242   | Cic.AMutCase (id,_,_,_,_,_)
 243   | Cic.AFix (id,_,_)
 244   | Cic.ACoFix (id,_,_) -> id
 245
 246
 247 let rec rehash_term =
 248   let module C = Cic in
 249   let recons uri = UriManager.uri_of_string (UriManager.string_of_uri uri) in
 250   function
 251    | (C.Rel _) as t -> t
 252    | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
 253       let uri' = recons uri in
 254       let exp_named_subst' =
 255        List.map
 256         (function (uri,t) ->(recons uri,rehash_term t))
 257          exp_named_subst
 258       in
 259        C.Var (uri',exp_named_subst')
 260    | C.Meta (i,l) ->
 261       let l' =
 262        List.map
 263         (function
 264             None -> None
 265           | Some t -> Some (rehash_term t)
 266         ) l
 267       in
 268        C.Meta(i,l')
 269    | C.Sort (C.Type u) ->
 270        CicUniv.assert_univ u;
 271        C.Sort (C.Type (CicUniv.recons_univ u))
 272    | C.Sort _ as t -> t
 273    | C.Implicit _ as t -> t
 274    | C.Cast (te,ty) -> C.Cast (rehash_term te, rehash_term ty)
 275    | C.Prod (n,s,t) -> C.Prod (n, rehash_term s, rehash_term t)
 276    | C.Lambda (n,s,t) -> C.Lambda (n, rehash_term s, rehash_term t)
 277    | C.LetIn (n,s,t) -> C.LetIn (n, rehash_term s, rehash_term t)
 278    | C.Appl l -> C.Appl (List.map rehash_term l)
 279    | C.Const (uri,exp_named_subst) ->
 280       let uri' = recons uri in
 281       let exp_named_subst' =
 282        List.map
 283         (function (uri,t) -> (recons uri,rehash_term t)) exp_named_subst
 284       in
 285        C.Const (uri',exp_named_subst')
 286    | C.MutInd (uri,tyno,exp_named_subst) ->
 287       let uri' = recons uri in
 288       let exp_named_subst' =
 289        List.map
 290         (function (uri,t) -> (recons uri,rehash_term t)) exp_named_subst
 291       in
 292        C.MutInd (uri',tyno,exp_named_subst')
 293    | C.MutConstruct (uri,tyno,consno,exp_named_subst) ->
 294       let uri' = recons uri in
 295       let exp_named_subst' =
 296        List.map
 297         (function (uri,t) -> (recons uri,rehash_term t)) exp_named_subst
 298       in
 299        C.MutConstruct (uri',tyno,consno,exp_named_subst')
 300    | C.MutCase (uri,i,outty,t,pl) ->
 301       C.MutCase (recons uri, i, rehash_term outty, rehash_term t,
 302        List.map rehash_term pl)
 303    | C.Fix (i, fl) ->
 304       let liftedfl =
 305        List.map
 306         (fun (name, i, ty, bo) ->
 307           (name, i, rehash_term ty, rehash_term bo))
 308          fl
 309       in
 310        C.Fix (i, liftedfl)
 311    | C.CoFix (i, fl) ->
 312       let liftedfl =
 313        List.map
 314         (fun (name, ty, bo) -> (name, rehash_term ty, rehash_term bo))
 315          fl
 316       in
 317        C.CoFix (i, liftedfl)
 318
 319 let rehash_obj =
 320  let module C = Cic in
 321  let recons uri = UriManager.uri_of_string (UriManager.string_of_uri uri) in
 322  function
 323    C.Constant (name,bo,ty,params,attrs) ->
 324      let bo' =
 325        match bo with
 326          None -> None
 327        | Some bo -> Some (rehash_term bo)
 328      in
 329      let ty' = rehash_term ty in
 330      let params' = List.map recons params in
 331      C.Constant (name, bo', ty', params',attrs)
 332  | C.CurrentProof (name,conjs,bo,ty,params,attrs) ->
 333      let conjs' =
 334        List.map
 335          (function (i,hyps,ty) ->
 336            (i,
 337            List.map (function
 338                None -> None
 339              | Some (name,C.Decl t) ->
 340                  Some (name,C.Decl (rehash_term t))
 341              | Some (name,C.Def (bo,ty)) ->
 342                  let ty' =
 343                    match ty with
 344                      None -> None
 345                    | Some ty'' -> Some (rehash_term ty'')
 346                  in
 347                  Some (name,C.Def (rehash_term bo, ty'))) hyps,
 348            rehash_term ty))
 349          conjs
 350      in
 351      let bo' = rehash_term bo in
 352      let ty' = rehash_term ty in
 353      let params' = List.map recons params in
 354      C.CurrentProof (name, conjs', bo', ty', params',attrs)
 355  | C.Variable (name,bo,ty,params,attrs) ->
 356      let bo' =
 357        match bo with
 358          None -> None
 359        | Some bo -> Some (rehash_term bo)
 360      in
 361      let ty' = rehash_term ty in
 362      let params' = List.map recons params in
 363      C.Variable (name, bo', ty', params',attrs)
 364  | C.InductiveDefinition (tl,params,paramsno,attrs) ->
 365      let params' = List.map recons params in
 366      let tl' =
 367        List.map (function (name, inductive, ty, constructors) ->
 368          name,
 369          inductive,
 370          rehash_term ty,
 371          (List.map
 372            (function (name, ty) -> name, rehash_term ty)
 373            constructors))
 374          tl
 375      in
 376      C.InductiveDefinition (tl', params', paramsno, attrs)
 377
 378 let rec metas_of_term = function
 379   | Cic.Meta (i, c) -> [i,c]
 380   | Cic.Var (_, ens)
 381   | Cic.Const (_, ens)
 382   | Cic.MutInd (_, _, ens)
 383   | Cic.MutConstruct (_, _, _, ens) ->
 384       List.flatten (List.map (fun (u, t) -> metas_of_term t) ens)
 385   | Cic.Cast (s, t)
 386   | Cic.Prod (_, s, t)
 387   | Cic.Lambda (_, s, t)
 388   | Cic.LetIn (_, s, t) -> (metas_of_term s) @ (metas_of_term t)
 389   | Cic.Appl l -> List.flatten (List.map metas_of_term l)
 390   | Cic.MutCase (uri, i, s, t, l) ->
 391       (metas_of_term s) @ (metas_of_term t) @
 392         (List.flatten (List.map metas_of_term l))
 393   | Cic.Fix (i, il) ->
 394       List.flatten
 395         (List.map (fun (s, i, t1, t2) ->
 396                      (metas_of_term t1) @ (metas_of_term t2)) il)
 397   | Cic.CoFix (i, il) ->
 398       List.flatten
 399         (List.map (fun (s, t1, t2) ->
 400                      (metas_of_term t1) @ (metas_of_term t2)) il)
 401   | _ -> []
 402 ;;
 403
 404 module MetaOT = struct
 405   type t = int * Cic.term option list
 406   let compare = Pervasives.compare
 407 end
 408
 409 module S = Set.Make(MetaOT)
 410
 411 let rec metas_of_term_set = function
 412   | Cic.Meta (i, c) -> S.singleton (i,c)
 413   | Cic.Var (_, ens)
 414   | Cic.Const (_, ens)
 415   | Cic.MutInd (_, _, ens)
 416   | Cic.MutConstruct (_, _, _, ens) ->
 417       List.fold_left
 418         (fun s (_,t) -> S.union s (metas_of_term_set t))
 419         S.empty ens
 420   | Cic.Cast (s, t)
 421   | Cic.Prod (_, s, t)
 422   | Cic.Lambda (_, s, t)
 423   | Cic.LetIn (_, s, t) -> S.union (metas_of_term_set s) (metas_of_term_set t)
 424   | Cic.Appl l ->
 425       List.fold_left
 426         (fun s t -> S.union s (metas_of_term_set t))
 427         S.empty l
 428   | Cic.MutCase (uri, i, s, t, l) ->
 429       S.union
 430         (S.union (metas_of_term_set s)  (metas_of_term_set t))
 431         (List.fold_left
 432           (fun s t -> S.union s (metas_of_term_set t))
 433           S.empty l)
 434   | Cic.Fix (_, il) ->
 435       (List.fold_left
 436         (fun s (_,_,t1,t2) ->
 437           S.union s (S.union (metas_of_term_set t1) (metas_of_term_set t2))))
 438         S.empty il
 439   | Cic.CoFix (i, il) ->
 440       (List.fold_left
 441         (fun s (_,t1,t2) ->
 442           S.union s (S.union (metas_of_term_set t1) (metas_of_term_set t2))))
 443         S.empty il
 444   | _ -> S.empty
 445 ;;
 446
 447 let metas_of_term_set t =
 448   let s = metas_of_term_set t in
 449   S.elements s
 450 ;;
 451