helm/software/components/cic_proof_checking/cicDischarge.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  *
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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 module UM = UriManager
  27 module C  = Cic
  28 module Un = CicUniv
  29 module E  = CicEnvironment
  30
  31 let hashtbl_size = 11
  32
  33 let not_implemented =
  34    "discharge of current proofs is not implemented yet"
  35
  36 (* helper functions *********************************************************)
  37
  38 let list_pos found l =
  39    let rec aux n = function
  40       | []       -> raise Not_found
  41       | hd :: tl -> if found hd then n else aux (succ n) tl
  42    in
  43    aux 0 l
  44
  45 let sh a b = if a == b then a else b
  46
  47 let rec list_map_sh map l = match l with
  48    | []       -> l
  49    | hd :: tl ->
  50       let hd', tl' = map hd, list_map_sh map tl in
  51       if hd' == hd && tl' == tl then l else
  52       sh hd hd' :: sh tl tl'
  53
  54 let flatten = function
  55    | C.Appl vs :: tl -> vs @ tl
  56    | ts              -> ts
  57
  58 let vars_of_uri uri =
  59    let obj, _ = E.get_obj Un.default_ugraph uri in
  60    match obj with
  61       | C.Constant (_, _, _, vars, _)
  62       | C.Variable (_, _, _, vars, _)
  63       | C.InductiveDefinition (_, vars, _, _)
  64       | C.CurrentProof (_, _, _, _, vars, _)  -> vars
  65
  66 let mk_arg s u =
  67    try List.assq u s
  68    with Not_found -> C.Var (u, [])
  69
  70 (* main functions ***********************************************************)
  71
  72 type status = {
  73    dn: string -> string;                (* name discharge map              *)
  74    du: UM.uri -> UM.uri;                (* uri discharge map               *)
  75    c : C.context;                       (* var context of this object      *)
  76    ls: (UM.uri, UM.uri list) Hashtbl.t; (* var lists of subobjects         *)
  77    rl: UM.uri list;                     (* reverse var list of this object *)
  78    h : int                              (* relocation index                *)
  79 }
  80
  81 let add st k = {st with h = st.h + k}
  82
  83 let discharge st u = st.h + list_pos (UM.eq u) st.rl
  84
  85 let get_args st u =
  86    try Hashtbl.find st.ls u
  87    with Not_found ->
  88       let args = vars_of_uri u in
  89       Hashtbl.add st.ls u args; args
  90
  91 let rec discharge_term st t = match t with
  92    | C.Implicit _
  93    | C.Sort _
  94    | C.Rel _                      -> t
  95    | C.Const (u, s)               ->
  96       let args = get_args st u in
  97       if args = [] then t else
  98       let s = List.map (mk_arg s) args in
  99       C.Appl (C.Const (st.du u, []) :: discharge_nsubst st s)
 100    | C.MutInd (u, m, s)           ->
 101       let args = get_args st u in
 102       if args = [] then t else
 103       let s = List.map (mk_arg s) args in
 104       C.Appl (C.MutInd (st.du u, m, []) :: discharge_nsubst st s)
 105    | C.MutConstruct (u, m, n, s)  ->
 106       let args = get_args st u in
 107       if args = [] then t else
 108       let s = List.map (mk_arg s) args in
 109       C.Appl (C.MutConstruct (st.du u, m, n, []) :: discharge_nsubst st s)
 110    | C.Var (u, s)                 ->
 111 (* FG: We do not discharge the nsubst here ?? *)
 112       let args = get_args st u in
 113       if args = [] then C.Rel (discharge st u) else
 114       let s = List.map (mk_arg s) args in
 115       (* C.Appl ( *) C.Rel (discharge st u) (* :: discharge_nsubst st s) *)
 116    | C.Meta (i, s)                ->
 117       let s' = list_map_sh (discharge_usubst st) s in
 118       if s' == s then t else C.Meta (i, s')
 119    | C.Appl vs                    ->
 120       let vs' = list_map_sh (discharge_term st) vs in
 121       if vs' == vs then t else C.Appl (flatten vs')
 122    | C.Cast (v, w)                ->
 123       let v', w' = discharge_term st v, discharge_term st w in
 124       if v' = v && w' = w then t else
 125       C.Cast (sh v v', sh w w')
 126    | C.MutCase (u, m, w, v, vs)   ->
 127       let w', v', vs' =
 128          discharge_term st w, discharge_term st v,
 129          list_map_sh (discharge_term st) vs
 130       in
 131       if w' = w && v' = v && vs' == vs then t else
 132       C.MutCase (st.du u, m, sh w w', sh v v', sh vs vs')
 133    | C.Prod (b, w, v)             ->
 134       let w', v' = discharge_term st w, discharge_term (add st 1) v in
 135       if w' = w && v' = v then t else
 136       C.Prod (b, sh w w', sh v v')
 137    | C.Lambda (b, w, v)           ->
 138       let w', v' = discharge_term st w, discharge_term (add st 1) v in
 139       if w' = w && v' = v then t else
 140       C.Lambda (b, sh w w', sh v v')
 141    | C.LetIn (b, y, w, v)   ->
 142       let y', w', v' =
 143          discharge_term st y, discharge_term st w, discharge_term (add st 1) v
 144       in
 145       if y' = y && w' = w && v' == v then t else
 146       C.LetIn (b, sh y y', sh w w', sh v v')
 147    | C.CoFix (i, s)         ->
 148       let no = List.length s in
 149       let s' = list_map_sh (discharge_cofun st no) s in
 150       if s' == s then t else C.CoFix (i, s')
 151    | C.Fix (i, s)         ->
 152       let no = List.length s in
 153       let s' = list_map_sh (discharge_fun st no) s in
 154       if s' == s then t else C.Fix (i, s')
 155
 156 and discharge_nsubst st s =
 157    List.map (discharge_term st) s
 158
 159 and discharge_usubst st s = match s with
 160    | None   -> s
 161    | Some t ->
 162       let t' = discharge_term st t in
 163       if t' == t then s else Some t'
 164
 165 and discharge_cofun st no f =
 166    let b, w, v = f in
 167    let w', v' = discharge_term st w, discharge_term (add st no) v in
 168    if w' = w && v' = v then f else
 169    b, sh w w', sh v v'
 170
 171 and discharge_fun st no f =
 172    let b, i, w, v = f in
 173    let w', v' = discharge_term st w, discharge_term (add st no) v in
 174    if w' = w && v' = v then f else
 175    b, i, sh w w', sh v v'
 176
 177 let close is_type st t =
 178    let map t = function
 179       | Some (b, C.Def (v, w)) -> C.LetIn (b, v, w, t)
 180       | Some (b, C.Decl w)     ->
 181          if is_type then C.Prod (b, w, t) else C.Lambda (b, w, t)
 182       | None                   -> assert false
 183    in
 184    List.fold_left map t st.c
 185
 186 let discharge_con st con =
 187    let b, v = con in
 188    let v' = discharge_term st v in
 189    if v' == v && st.rl = [] then con else st.dn b, close true st (sh v v')
 190
 191 let discharge_type st ind_type =
 192    let b, ind, w, cons = ind_type in
 193    let w', cons' = discharge_term st w, list_map_sh (discharge_con st) cons in
 194    if w' == w && cons' == cons && st.rl = [] then ind_type else
 195    let w'' = close true st (sh w w') in
 196    st.dn b, ind, w'', sh cons cons'
 197
 198 let rec discharge_object dn du obj =
 199    let ls = Hashtbl.create hashtbl_size in match obj with
 200    | C.Variable (b, None, w, vars, attrs)              ->
 201       let st = init_status dn du ls vars in
 202       let w' = discharge_term st w in
 203       if w' = w && vars = [] then obj else
 204       let w'' = sh w w' in
 205       C.Variable (dn b, None, w'', [], attrs)
 206    | C.Variable (b, Some v, w, vars, attrs)            ->
 207       let st = init_status dn du ls vars in
 208       let w', v' = discharge_term st w, discharge_term st v in
 209       if w' = w && v' = v && vars = [] then obj else
 210       let w'', v'' = sh w w', sh v v' in
 211       C.Variable (dn b, Some v'', w'', [], attrs)
 212    | C.Constant (b, None, w, vars, attrs)              ->
 213       let st = init_status dn du ls vars in
 214       let w' = discharge_term st w in
 215       if w' = w && vars = [] then obj else
 216       let w'' = close true st (sh w w') in
 217       C.Constant (dn b, None, w'', [], attrs)
 218    | C.Constant (b, Some v, w, vars, attrs)            ->
 219       let st = init_status dn du ls vars in
 220       let w', v' = discharge_term st w, discharge_term st v in
 221       if w' = w && v' = v && vars = [] then obj else
 222       let w'', v'' = close true st (sh w w'), close false st (sh v v') in
 223       C.Constant (dn b, Some v'', w'', [], attrs)
 224    | C.InductiveDefinition (types, vars, lpsno, attrs) ->
 225       let st = init_status dn du ls vars in
 226       let types' = list_map_sh (discharge_type st) types in
 227       if types' == types && vars = [] then obj else
 228       let lpsno' = lpsno + List.length vars in
 229       C.InductiveDefinition (sh types types', [], lpsno', attrs)
 230    | C.CurrentProof _                                  ->
 231       HLog.warn not_implemented; obj
 232
 233 and discharge_uri dn du uri =
 234    let obj, _ = E.get_obj Un.default_ugraph uri in
 235    prerr_endline ("Plain     : " ^ CicPp.ppobj obj);
 236    let obj' = discharge_object dn du obj in
 237    prerr_endline ("Discharged: " ^ CicPp.ppobj obj');
 238    obj', obj' == obj
 239
 240 and discharge_vars dn du vars =
 241 (* We should check that the dependences are ordered telesopically *)
 242    let map u =
 243       match discharge_uri dn du u with
 244          | C.Variable (b, None, w, _, _), _   -> Some (C.Name b, C.Decl w)
 245          | C.Variable (b, Some v, w, _, _), _ -> Some (C.Name b, C.Def (v, w))
 246          | _                                  -> None
 247    in
 248    List.rev_map map vars
 249
 250 and init_status dn du ls vars =
 251    let c, rl = discharge_vars dn du vars, List.rev vars in
 252    {dn = dn; du = du; c = c; ls = ls; rl = rl; h = 1}