helm/software/components/ng_disambiguation/nCicDisambiguate.ml

   1 (*
   2     ||M||  This file is part of HELM, an Hypertextual, Electronic
   3     ||A||  Library of Mathematics, developed at the Computer Science
   4     ||T||  Department, University of Bologna, Italy.
   5     ||I||
   6     ||T||  HELM is free software; you can redistribute it and/or
   7     ||A||  modify it under the terms of the GNU General Public License
   8     \   /  version 2 or (at your option) any later version.
   9      \ /   This software is distributed as is, NO WARRANTY.
  10       V_______________________________________________________________ *)
  11
  12 (* $Id: nCic.ml 9058 2008-10-13 17:42:30Z tassi $ *)
  13
  14 open Printf
  15
  16 open DisambiguateTypes
  17 open UriManager
  18
  19 module Ast = CicNotationPt
  20 module NRef = NReference
  21
  22 let debug_print _ = ();;
  23 (* let debug_print s = prerr_endline (Lazy.force s);; *)
  24
  25 let cic_name_of_name = function
  26   | Ast.Ident (n, None) ->  n
  27   | _ -> assert false
  28 ;;
  29
  30 let refine_term
  31  metasenv subst context uri ~coercion_db ~use_coercions term _ ~localization_tbl=
  32   assert (uri=None);
  33   debug_print (lazy (sprintf "TEST_INTERPRETATION: %s"
  34     (NCicPp.ppterm ~metasenv ~subst ~context term)));
  35   try
  36     let localise t =
  37       try NCicUntrusted.NCicHash.find localization_tbl t
  38       with Not_found ->
  39         prerr_endline (NCicPp.ppterm ~metasenv ~subst ~context t);
  40         assert false
  41     in
  42     let metasenv, subst, term, _ =
  43       NCicRefiner.typeof
  44         (NCicUnifHint.db ())
  45         ~look_for_coercion:(
  46           if use_coercions then
  47            NCicCoercion.look_for_coercion coercion_db
  48           else (fun _ _ _ _ _ -> []))
  49         metasenv subst context term None ~localise
  50     in
  51      Disambiguate.Ok (term, metasenv, subst, ())
  52   with
  53   | NCicRefiner.Uncertain loc_msg ->
  54       debug_print (lazy ("UNCERTAIN: [" ^ snd (Lazy.force loc_msg) ^ "] " ^
  55         NCicPp.ppterm ~metasenv ~subst ~context term)) ;
  56       Disambiguate.Uncertain loc_msg
  57   | NCicRefiner.RefineFailure loc_msg ->
  58       debug_print (lazy (sprintf "PRUNED:\nterm%s\nmessage:%s"
  59         (NCicPp.ppterm ~metasenv ~subst ~context term) (snd(Lazy.force loc_msg))));
  60       Disambiguate.Ko loc_msg
  61 ;;
  62
  63   (* TODO move it to Cic *)
  64 let find_in_context name context =
  65   let rec aux acc = function
  66     | [] -> raise Not_found
  67     | hd :: _ when hd = name -> acc
  68     | _ :: tl ->  aux (acc + 1) tl
  69   in
  70   aux 1 context
  71
  72 let interpretate_term
  73   ?(create_dummy_ids=false) ~mk_choice ~context ~env ~uri ~is_path ast
  74   ~localization_tbl
  75 =
  76   (* create_dummy_ids shouldbe used only for interpretating patterns *)
  77   assert (uri = None);
  78
  79   let rec aux ~localize loc context = function
  80     | CicNotationPt.AttributedTerm (`Loc loc, term) ->
  81         let res = aux ~localize loc context term in
  82         if localize then
  83          NCicUntrusted.NCicHash.add localization_tbl res loc;
  84        res
  85     | CicNotationPt.AttributedTerm (_, term) -> aux ~localize loc context term
  86     | CicNotationPt.Appl (CicNotationPt.Symbol (symb, i) :: args) ->
  87         let cic_args = List.map (aux ~localize loc context) args in
  88         Disambiguate.resolve ~mk_choice ~env (Symbol (symb, i)) (`Args cic_args)
  89     | CicNotationPt.Appl terms ->
  90        NCic.Appl (List.map (aux ~localize loc context) terms)
  91     | CicNotationPt.Binder (binder_kind, (var, typ), body) ->
  92         let cic_type = aux_option ~localize loc context `Type typ in
  93         let cic_name = cic_name_of_name var  in
  94         let cic_body = aux ~localize loc (cic_name :: context) body in
  95         (match binder_kind with
  96         | `Lambda -> NCic.Lambda (cic_name, cic_type, cic_body)
  97         | `Pi
  98         | `Forall -> NCic.Prod (cic_name, cic_type, cic_body)
  99         | `Exists ->
 100             Disambiguate.resolve ~env ~mk_choice (Symbol ("exists", 0))
 101               (`Args [ cic_type; NCic.Lambda (cic_name, cic_type, cic_body) ]))
 102     | CicNotationPt.Case (term, indty_ident, outtype, branches) ->
 103         let cic_term = aux ~localize loc context term in
 104         let cic_outtype = aux_option ~localize loc context `Term outtype in
 105         let do_branch ((_, _, args), term) =
 106          let rec do_branch' context = function
 107            | [] -> aux ~localize loc context term
 108            | (name, typ) :: tl ->
 109                let cic_name = cic_name_of_name name in
 110                let cic_body = do_branch' (cic_name :: context) tl in
 111                let typ =
 112                  match typ with
 113                  | None -> NCic.Implicit `Type
 114                  | Some typ -> aux ~localize loc context typ
 115                in
 116                NCic.Lambda (cic_name, typ, cic_body)
 117          in
 118           do_branch' context args
 119         in
 120         if create_dummy_ids then
 121          let branches =
 122           List.map
 123            (function
 124                Ast.Wildcard,term -> ("wildcard",None,[]), term
 125              | Ast.Pattern _,_ ->
 126                 raise (DisambiguateTypes.Invalid_choice
 127                  (lazy (loc, "Syntax error: the left hand side of a "^
 128                    "branch pattern must be \"_\"")))
 129            ) branches
 130          in
 131          (*
 132           NCic.MutCase (ref, cic_outtype, cic_term,
 133             (List.map do_branch branches))
 134           *) ignore branches; assert false (* patterns not implemented yet *)
 135         else
 136          let indtype_ref =
 137           match indty_ident with
 138           | Some (indty_ident, _) ->
 139              (match Disambiguate.resolve ~env ~mk_choice
 140                 (Id indty_ident) (`Args []) with
 141               | NCic.Const (NReference.Ref (_,NReference.Ind _) as r) -> r
 142               | NCic.Implicit _ ->
 143                  raise (Disambiguate.Try_again
 144                   (lazy "The type of the term to be matched is still unknown"))
 145               | t ->
 146                 raise (DisambiguateTypes.Invalid_choice
 147                   (lazy (loc,"The type of the term to be matched "^
 148                           "is not (co)inductive: " ^ NCicPp.ppterm
 149                           ~metasenv:[] ~subst:[] ~context:[] t))))
 150           | None ->
 151               let rec fst_constructor =
 152                 function
 153                    (Ast.Pattern (head, _, _), _) :: _ -> head
 154                  | (Ast.Wildcard, _) :: tl -> fst_constructor tl
 155                  | [] -> raise (Invalid_choice (lazy (loc,"The type "^
 156                      "of the term to be matched cannot be determined "^
 157                      "because it is an inductive type without constructors "^
 158                      "or because all patterns use wildcards")))
 159               in
 160 (*
 161               DisambiguateTypes.Environment.iter
 162                   (fun k v ->
 163                       prerr_endline
 164                         (DisambiguateTypes.string_of_domain_item k ^ " => " ^
 165                         description_of_alias v)) env;
 166 *)
 167               (match Disambiguate.resolve ~env ~mk_choice
 168                 (Id (fst_constructor branches)) (`Args []) with
 169               | NCic.Const (NReference.Ref (_,NReference.Con _) as r) ->
 170                    let b,_,_,_,_ = NCicEnvironment.get_checked_indtys r in
 171                    NReference.mk_indty b r
 172               | NCic.Implicit _ ->
 173                  raise (Disambiguate.Try_again
 174                   (lazy "The type of the term to be matched is still unknown"))
 175               | t ->
 176                 raise (DisambiguateTypes.Invalid_choice
 177                   (lazy (loc,
 178                   "The type of the term to be matched is not (co)inductive: "
 179                   ^ NCicPp.ppterm ~metasenv:[] ~subst:[] ~context:[] t))))
 180          in
 181          let _,leftsno,itl,_,indtyp_no =
 182           NCicEnvironment.get_checked_indtys indtype_ref in
 183          let _,_,_,cl =
 184           try
 185            List.nth itl indtyp_no
 186           with _ -> assert false in
 187          let rec count_prod t =
 188                  match NCicReduction.whd ~subst:[] [] t with
 189                NCic.Prod (_, _, t) -> 1 + (count_prod t)
 190              | _ -> 0
 191          in
 192          let rec sort branches cl =
 193           match cl with
 194              [] ->
 195               let rec analyze unused unrecognized useless =
 196                function
 197                   [] ->
 198                    if unrecognized != [] then
 199                     raise (DisambiguateTypes.Invalid_choice
 200                      (lazy
 201                        (loc,"Unrecognized constructors: " ^
 202                         String.concat " " unrecognized)))
 203                    else if useless > 0 then
 204                     raise (DisambiguateTypes.Invalid_choice
 205                      (lazy
 206                        (loc,"The last " ^ string_of_int useless ^
 207                         "case" ^ if useless > 1 then "s are" else " is" ^
 208                         " unused")))
 209                    else
 210                     []
 211                 | (Ast.Wildcard,_)::tl when not unused ->
 212                     analyze true unrecognized useless tl
 213                 | (Ast.Pattern (head,_,_),_)::tl when not unused ->
 214                     analyze unused (head::unrecognized) useless tl
 215                 | _::tl -> analyze unused unrecognized (useless + 1) tl
 216               in
 217                analyze false [] 0 branches
 218            | (_,name,ty)::cltl ->
 219               let rec find_and_remove =
 220                function
 221                   [] ->
 222                    raise
 223                     (DisambiguateTypes.Invalid_choice
 224                      (lazy (loc, "Missing case: " ^ name)))
 225                 | ((Ast.Wildcard, _) as branch :: _) as branches ->
 226                     branch, branches
 227                 | (Ast.Pattern (name',_,_),_) as branch :: tl
 228                    when name = name' ->
 229                     branch,tl
 230                 | branch::tl ->
 231                    let found,rest = find_and_remove tl in
 232                     found, branch::rest
 233               in
 234                let branch,tl = find_and_remove branches in
 235                match branch with
 236                   Ast.Pattern (name,y,args),term ->
 237                    if List.length args = count_prod ty - leftsno then
 238                     ((name,y,args),term)::sort tl cltl
 239                    else
 240                     raise
 241                      (DisambiguateTypes.Invalid_choice
 242                       (lazy (loc,"Wrong number of arguments for " ^ name)))
 243                 | Ast.Wildcard,term ->
 244                    let rec mk_lambdas =
 245                     function
 246                        0 -> term
 247                      | n ->
 248                         CicNotationPt.Binder
 249                          (`Lambda, (CicNotationPt.Ident ("_", None), None),
 250                            mk_lambdas (n - 1))
 251                    in
 252                     (("wildcard",None,[]),
 253                      mk_lambdas (count_prod ty - leftsno)) :: sort tl cltl
 254          in
 255           let branches = sort branches cl in
 256            NCic.Match (indtype_ref, cic_outtype, cic_term,
 257             (List.map do_branch branches))
 258     | CicNotationPt.Cast (t1, t2) ->
 259         let cic_t1 = aux ~localize loc context t1 in
 260         let cic_t2 = aux ~localize loc context t2 in
 261         NCic.LetIn ("_",cic_t2,cic_t1, NCic.Rel 1)
 262     | CicNotationPt.LetIn ((name, typ), def, body) ->
 263         let cic_def = aux ~localize loc context def in
 264         let cic_name = cic_name_of_name name in
 265         let cic_typ =
 266           match typ with
 267           | None -> NCic.Implicit `Type
 268           | Some t -> aux ~localize loc context t
 269         in
 270         let cic_body = aux ~localize loc (cic_name :: context) body in
 271         NCic.LetIn (cic_name, cic_typ, cic_def, cic_body)
 272     | CicNotationPt.LetRec (_kind, _defs, _body) ->
 273        assert false (*
 274         let context' =
 275           List.fold_left
 276             (fun acc (_, (name, _), _, _) ->
 277               cic_name_of_name name :: acc)
 278             context defs
 279         in
 280         let cic_body =
 281          let unlocalized_body = aux ~localize:false loc context' body in
 282          match unlocalized_body with
 283             NCic.Rel n when n <= List.length defs -> `AvoidLetInNoAppl n
 284           | NCic.Appl (NCic.Rel n::l) when n <= List.length defs ->
 285              (try
 286                let l' =
 287                 List.map
 288                  (function t ->
 289                    let t',subst,metasenv =
 290                     CicMetaSubst.delift_rels [] [] (List.length defs) t
 291                    in
 292                     assert (subst=[]);
 293                     assert (metasenv=[]);
 294                     t') l
 295                in
 296                 (* We can avoid the LetIn. But maybe we need to recompute l'
 297                    so that it is localized *)
 298                 if localize then
 299                  match body with
 300                     CicNotationPt.AttributedTerm (_,CicNotationPt.Appl(_::l)) ->
 301                      (* since we avoid the letin, the context has no
 302                       * recfuns in it *)
 303                      let l' = List.map (aux ~localize loc context) l in
 304                       `AvoidLetIn (n,l')
 305                   | _ -> assert false
 306                 else
 307                  `AvoidLetIn (n,l')
 308               with
 309                CicMetaSubst.DeliftingARelWouldCaptureAFreeVariable ->
 310                 if localize then
 311                  `AddLetIn (aux ~localize loc context' body)
 312                 else
 313                  `AddLetIn unlocalized_body)
 314           | _ ->
 315              if localize then
 316               `AddLetIn (aux ~localize loc context' body)
 317              else
 318               `AddLetIn unlocalized_body
 319         in
 320         let inductiveFuns =
 321           List.map
 322             (fun (params, (name, typ), body, decr_idx) ->
 323               let add_binders kind t =
 324                List.fold_right
 325                 (fun var t -> CicNotationPt.Binder (kind, var, t)) params t
 326               in
 327               let cic_body =
 328                aux ~localize loc context' (add_binders `Lambda body) in
 329               let cic_type =
 330                aux_option ~localize loc context (Some `Type)
 331                 (HExtlib.map_option (add_binders `Pi) typ) in
 332               let name =
 333                 match cic_name_of_name name with
 334                 | NCic.Anonymous ->
 335                     CicNotationPt.fail loc
 336                       "Recursive functions cannot be anonymous"
 337                 | NCic.Name name -> name
 338               in
 339               (name, decr_idx, cic_type, cic_body))
 340             defs
 341         in
 342         let fix_or_cofix n =
 343          match kind with
 344             `Inductive -> NCic.Fix (n,inductiveFuns)
 345           | `CoInductive ->
 346               let coinductiveFuns =
 347                 List.map
 348                  (fun (name, _, typ, body) -> name, typ, body)
 349                  inductiveFuns
 350               in
 351                NCic.CoFix (n,coinductiveFuns)
 352         in
 353          let counter = ref ~-1 in
 354          let build_term _ (var,_,ty,_) t =
 355           incr counter;
 356           NCic.LetIn (NCic.Name var, fix_or_cofix !counter, ty, t)
 357          in
 358           (match cic_body with
 359               `AvoidLetInNoAppl n ->
 360                 let n' = List.length inductiveFuns - n in
 361                  fix_or_cofix n'
 362             | `AvoidLetIn (n,l) ->
 363                 let n' = List.length inductiveFuns - n in
 364                  NCic.Appl (fix_or_cofix n'::l)
 365             | `AddLetIn cic_body ->
 366                 List.fold_right (build_term inductiveFuns) inductiveFuns
 367                  cic_body)
 368 *)
 369     | CicNotationPt.Ident _
 370     | CicNotationPt.Uri _ when is_path -> raise Disambiguate.PathNotWellFormed
 371     | CicNotationPt.Ident (name, subst) ->
 372        assert (subst = None);
 373        (try
 374          NCic.Rel (find_in_context name context)
 375        with Not_found ->
 376          Disambiguate.resolve ~env ~mk_choice (Id name) (`Args []))
 377     | CicNotationPt.Uri (name, subst) ->
 378        assert (subst = None);
 379        (try
 380          NCic.Const (NRef.reference_of_string name)
 381         with NRef.IllFormedReference _ ->
 382          CicNotationPt.fail loc "Ill formed reference")
 383     | CicNotationPt.Implicit -> NCic.Implicit `Term
 384     | CicNotationPt.UserInput -> assert false (*NCic.Implicit (Some `Hole)
 385 patterns not implemented *)
 386     | CicNotationPt.Num (num, i) ->
 387         Disambiguate.resolve ~env ~mk_choice (Num i) (`Num_arg num)
 388     | CicNotationPt.Meta (index, subst) ->
 389         let cic_subst =
 390          List.map
 391           (function None -> assert false| Some t -> aux ~localize loc context t)
 392           subst
 393         in
 394          NCic.Meta (index, (0, NCic.Ctx cic_subst))
 395     | CicNotationPt.Sort `Prop -> NCic.Sort NCic.Prop
 396     | CicNotationPt.Sort `Set -> NCic.Sort (NCic.Type
 397        [false,NUri.uri_of_string "cic:/matita/pts/Type.univ"])
 398     | CicNotationPt.Sort (`Type _u) -> NCic.Sort (NCic.Type
 399        [false,NUri.uri_of_string "cic:/matita/pts/Type.univ"])
 400     | CicNotationPt.Sort (`NType s) -> NCic.Sort (NCic.Type
 401        [false,NUri.uri_of_string ("cic:/matita/pts/Type" ^ s ^ ".univ")])
 402     | CicNotationPt.Sort (`CProp _u) -> NCic.Sort (NCic.Type
 403        [false,NUri.uri_of_string "cic:/matita/pts/CProp.univ"])
 404     | CicNotationPt.Symbol (symbol, instance) ->
 405         Disambiguate.resolve ~env ~mk_choice
 406          (Symbol (symbol, instance)) (`Args [])
 407     | CicNotationPt.Variable _
 408     | CicNotationPt.Magic _
 409     | CicNotationPt.Layout _
 410     | CicNotationPt.Literal _ -> assert false (* god bless Bologna *)
 411   and aux_option ~localize loc context annotation = function
 412     | None -> NCic.Implicit annotation
 413     | Some (CicNotationPt.AttributedTerm (`Loc loc, term)) ->
 414         let res = aux_option ~localize loc context annotation (Some term) in
 415         if localize then
 416           NCicUntrusted.NCicHash.add localization_tbl res loc;
 417         res
 418     | Some (CicNotationPt.AttributedTerm (_, term)) ->
 419         aux_option ~localize loc context annotation (Some term)
 420     | Some CicNotationPt.Implicit -> NCic.Implicit annotation
 421     | Some term -> aux ~localize loc context term
 422   in
 423    aux ~localize:true HExtlib.dummy_floc context ast
 424
 425 let interpretate_term ?(create_dummy_ids=false) ~context ~env ~uri ~is_path ast
 426      ~localization_tbl
 427 =
 428   let context = List.map fst context in
 429   interpretate_term ~create_dummy_ids ~context ~env ~uri ~is_path ast
 430 ~localization_tbl
 431 ;;
 432
 433 let disambiguate_term ~context ~metasenv ~subst ?goal
 434    ~mk_implicit ~description_of_alias ~mk_choice
 435    ~aliases ~universe ~coercion_db ~lookup_in_library
 436    (text,prefix_len,term)
 437  =
 438   let mk_localization_tbl x = NCicUntrusted.NCicHash.create x in
 439   let hint =
 440    match goal with
 441       None -> (fun _ y -> y),(fun x -> x)
 442     | Some n ->
 443        (fun metasenv y ->
 444          let _,_,ty = NCicUtils.lookup_meta n metasenv in
 445           NCic.LetIn ("_",ty,y,NCic.Rel 1)),
 446        (function
 447         | Disambiguate.Ok (t,m,s,ug) ->
 448             (match t with
 449             | NCic.LetIn ("_",_,y,NCic.Rel 1) -> Disambiguate.Ok (y,m,s,ug)
 450             | _ -> assert false)
 451         | k -> k)
 452   in
 453    let res,b =
 454     MultiPassDisambiguator.disambiguate_thing
 455      ~freshen_thing:CicNotationUtil.freshen_term
 456      ~context ~metasenv ~initial_ugraph:() ~aliases
 457      ~mk_implicit ~description_of_alias
 458      ~string_context_of_context:(List.map (fun (x,_) -> Some x))
 459      ~universe ~uri:None ~pp_thing:CicNotationPp.pp_term
 460      ~passes:(MultiPassDisambiguator.passes ())
 461      ~lookup_in_library ~domain_of_thing:Disambiguate.domain_of_term
 462      ~interpretate_thing:(interpretate_term ~mk_choice (?create_dummy_ids:None))
 463      ~refine_thing:(refine_term ~coercion_db) (text,prefix_len,term)
 464      ~mk_localization_tbl ~hint ~subst
 465    in
 466     List.map (function (a,b,c,d,_) -> a,b,c,d) res, b
 467 ;;
 468
 469 let _ =
 470 let mk_type n =
 471   if n = 0 then
 472      [false, NUri.uri_of_string ("cic:/matita/pts/Type.univ")]
 473   else
 474      [false, NUri.uri_of_string ("cic:/matita/pts/Type"^string_of_int n^".univ")]
 475 in
 476 let mk_cprop n =
 477   if n = 0 then
 478     [false, NUri.uri_of_string ("cic:/matita/pts/CProp.univ")]
 479   else
 480     [false, NUri.uri_of_string ("cic:/matita/pts/CProp"^string_of_int n^".univ")]
 481 in
 482          NCicEnvironment.add_constraint true (mk_type 0) (mk_type 1);
 483          NCicEnvironment.add_constraint true (mk_cprop 0) (mk_cprop 1);
 484          NCicEnvironment.add_constraint true (mk_cprop 0) (mk_type 1);
 485          NCicEnvironment.add_constraint true (mk_type 0) (mk_cprop 1);
 486          NCicEnvironment.add_constraint false (mk_cprop 0) (mk_type 0);
 487          NCicEnvironment.add_constraint false (mk_type 0) (mk_cprop 0);
 488
 489          NCicEnvironment.add_constraint true (mk_type 1) (mk_type 2);
 490          NCicEnvironment.add_constraint true (mk_cprop 1) (mk_cprop 2);
 491          NCicEnvironment.add_constraint true (mk_cprop 1) (mk_type 2);
 492          NCicEnvironment.add_constraint true (mk_type 1) (mk_cprop 2);
 493          NCicEnvironment.add_constraint false (mk_cprop 1) (mk_type 1);
 494          NCicEnvironment.add_constraint false (mk_type 1) (mk_cprop 1);
 495
 496          NCicEnvironment.add_constraint false (mk_cprop 2) (mk_type 2);
 497          NCicEnvironment.add_constraint false (mk_type 2) (mk_cprop 2);
 498
 499 ;;
 500