helm/software/components/ng_tactics/nTacStatus.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 exception Error of string lazy_t * exn option
  15 let fail ?exn msg = raise (Error (msg,exn))
  16
  17 module NRef = NReference
  18
  19 let wrap fname f x =
  20   try f x
  21   with
  22   | MultiPassDisambiguator.DisambiguationError _
  23   | NCicRefiner.RefineFailure _
  24   | NCicUnification.UnificationFailure _
  25   | NCicTypeChecker.TypeCheckerFailure _
  26   | NCicMetaSubst.MetaSubstFailure _ as exn -> fail ~exn (lazy fname)
  27 ;;
  28
  29 class pstatus =
  30  fun (o: NCic.obj) ->
  31   object
  32    inherit NEstatus.status
  33    val obj = o
  34    method obj = obj
  35    method set_obj o = {< obj = o >}
  36   end
  37
  38 type tactic_term = CicNotationPt.term Disambiguate.disambiguator_input
  39 type tactic_pattern = GrafiteAst.npattern Disambiguate.disambiguator_input
  40
  41 let pp_status status =
  42   prerr_endline (NCicPp.ppobj status#obj)
  43 ;;
  44
  45 type cic_term = NCic.context * NCic.term
  46 let ctx_of (c,_) = c ;;
  47
  48 let relocate status destination (source,t as orig) =
  49  if source == destination then status, orig else
  50   let u, d, metasenv, subst, o = status#obj in
  51   let rec lcp ctx j i = function
  52     | (n1, NCic.Decl t1 as e)::cl1, (n2, NCic.Decl t2)::cl2 ->
  53         if n1 = n2 &&
  54            NCicReduction.are_convertible ctx ~subst ~metasenv t1 t2 then
  55           NCic.Rel i :: lcp (e::ctx)(j-1) (i-1) (cl1,cl2)
  56         else
  57           HExtlib.mk_list (NCic.Appl
  58             [NCic.Sort NCic.Prop; NCic.Sort NCic.Prop]) j
  59     | (n1, NCic.Def (b1,t1) as e)::cl1, (n2, NCic.Def (b2,t2))::cl2 ->
  60         if n1 = n2 &&
  61            NCicReduction.are_convertible ctx ~subst ~metasenv t1 t2 &&
  62            NCicReduction.are_convertible ctx ~subst ~metasenv b1 b2 then
  63           NCic.Rel i :: lcp (e::ctx)(j-1) (i-1) (cl1,cl2)
  64         else
  65           HExtlib.mk_list (NCic.Appl
  66             [NCic.Sort NCic.Prop; NCic.Sort NCic.Prop]) j
  67     | (n1, NCic.Def (b1,t1) as e)::cl1, (n2, NCic.Decl t2)::cl2 ->
  68         if n1 = n2 &&
  69            NCicReduction.are_convertible ctx ~subst ~metasenv t1 t2 then
  70           NCic.Rel i :: lcp (e::ctx)(j-1) (i-1) (cl1,cl2)
  71         else
  72           HExtlib.mk_list (NCic.Appl
  73             [NCic.Sort NCic.Prop; NCic.Sort NCic.Prop]) j
  74     | (n1, NCic.Decl _)::cl1, (n2, NCic.Def _)::cl2 -> assert false
  75     | _::_, [] ->
  76           HExtlib.mk_list (NCic.Appl
  77             [NCic.Sort NCic.Prop; NCic.Sort NCic.Prop]) j
  78     | _ -> []
  79   in
  80   let lc =
  81     lcp [] (List.length destination) (List.length source)
  82       (List.rev destination, List.rev source)
  83   in
  84   let lc = (0,NCic.Ctx (List.rev lc)) in
  85   let (metasenv, subst), t =
  86     NCicMetaSubst.delift
  87        ~unify:(fun m s c t1 t2 ->
  88          try Some (NCicUnification.unify status m s c t1 t2)
  89          with
  90           | NCicUnification.UnificationFailure _
  91           | NCicUnification.Uncertain _ -> None)
  92      metasenv subst source 0 lc t
  93   in
  94   let status = status#set_obj (u, d, metasenv, subst, o) in
  95   status, (destination, t)
  96 ;;
  97 let relocate a b c = wrap "relocate" (relocate a b) c;;
  98
  99 let term_of_cic_term s t c =
 100   let s, (_,t) = relocate s c t in
 101   s, t
 102 ;;
 103
 104 let ppterm status t =
 105  let uri,height,metasenv,subst,obj = status#obj in
 106  let context,t = t in
 107   NCicPp.ppterm ~metasenv ~subst ~context t
 108 ;;
 109
 110 let disambiguate status t ty context =
 111  let status, expty =
 112    match ty with
 113    | None -> status, None
 114    | Some ty ->
 115        let status, (_,x) = relocate status context ty in status, Some x
 116  in
 117  let uri,height,metasenv,subst,obj = status#obj in
 118  let metasenv, subst, status, t =
 119    GrafiteDisambiguate.disambiguate_nterm expty status context metasenv subst t
 120  in
 121  let new_pstatus = uri,height,metasenv,subst,obj in
 122   status#set_obj new_pstatus, (context, t)
 123 ;;
 124 let disambiguate a b c d = wrap "disambiguate" (disambiguate a b c) d;;
 125
 126 let typeof status ctx t =
 127   let status, (_,t) = relocate status ctx t in
 128   let _,_,metasenv,subst,_ = status#obj in
 129   let ty = NCicTypeChecker.typeof ~subst ~metasenv ctx t in
 130   status, (ctx, ty)
 131 ;;
 132 let typeof a b c = wrap "typeof" (typeof a b) c;;
 133
 134 let saturate status (ctx,t) =
 135   let n,h,metasenv,subst,k = status#obj in
 136   let t, metasenv, args = NCicMetaSubst.saturate metasenv subst ctx t 0 in
 137   let status = status#set_obj (n,h,metasenv,subst,k) in
 138   status, (ctx,t), List.map (fun x -> ctx,x) args
 139 ;;
 140 let saturate a b = wrap "saturate" (saturate a) b;;
 141
 142 let whd status ?delta ctx t =
 143   let status, (_,t) = relocate status ctx t in
 144   let _,_,_,subst,_ = status#obj in
 145   let t = NCicReduction.whd ~subst ?delta ctx t in
 146   status, (ctx, t)
 147 ;;
 148
 149 let normalize status ?delta ctx t =
 150   let status, (_,t) = relocate status ctx t in
 151   let _,_,_,subst,_ = status#obj in
 152   let t = NCicTacReduction.normalize ~subst ?delta ctx t in
 153   status, (ctx, t)
 154 ;;
 155
 156 let unify status ctx a b =
 157   let status, (_,a) = relocate status ctx a in
 158   let status, (_,b) = relocate status ctx b in
 159   let n,h,metasenv,subst,o = status#obj in
 160   let metasenv, subst = NCicUnification.unify status metasenv subst ctx a b in
 161    status#set_obj (n,h,metasenv,subst,o)
 162 ;;
 163 let unify a b c d = wrap "unify" (unify a b c) d;;
 164
 165 let fix_sorts (ctx,t) =
 166  let f () =
 167   let t = NCicUnification.fix_sorts t in
 168    ctx,t
 169  in
 170   wrap "fix_sorts" f ()
 171 ;;
 172
 173 let refine status ctx term expty =
 174   let status, (_,term) = relocate status ctx term in
 175   let status, expty =
 176     match expty with
 177       None -> status, None
 178     | Some e ->
 179         let status, (_, e) = relocate status ctx e in status, Some e
 180   in
 181   let name,height,metasenv,subst,obj = status#obj in
 182   let metasenv,subst,t,ty =
 183    NCicRefiner.typeof status metasenv subst ctx term expty
 184   in
 185    status#set_obj (name,height,metasenv,subst,obj), (ctx,t), (ctx,ty)
 186 ;;
 187 let refine a b c d = wrap "refine" (refine a b c) d;;
 188
 189 let get_goalty status g =
 190  let _,_,metasenv,_,_ = status#obj in
 191  try
 192    let _, ctx, ty = NCicUtils.lookup_meta g metasenv in
 193    ctx, ty
 194  with NCicUtils.Meta_not_found _ as exn -> fail ~exn (lazy "get_goalty")
 195 ;;
 196
 197 let instantiate status i t =
 198  let _,_,metasenv,_,_ = status#obj in
 199  let gname, context, gty = List.assoc i metasenv in
 200  let status, (_,t), (_,ty) =
 201    refine status context t (Some (context,gty))
 202  in
 203
 204  let name,height,metasenv,subst,obj = status#obj in
 205  let metasenv = List.filter (fun j,_ -> j <> i) metasenv in
 206  let subst = (i, (gname, context, t, ty)) :: subst in
 207   status#set_obj (name,height,metasenv,subst,obj)
 208 ;;
 209
 210 let mk_meta status ?(attrs=[]) ctx bo_or_ty =
 211   match bo_or_ty with
 212   | `Decl ty ->
 213       let status, (_,ty) = relocate status ctx ty in
 214       let n,h,metasenv,subst,o = status#obj in
 215       let metasenv, _, instance, _ =
 216         NCicMetaSubst.mk_meta ~attrs metasenv ctx (`WithType ty)
 217       in
 218       let status = status#set_obj (n,h,metasenv,subst,o) in
 219       status, (ctx,instance)
 220   | `Def bo ->
 221       let status, (_,bo_ as bo) = relocate status ctx bo in
 222       let status, (_,ty) = typeof status ctx bo in
 223       let n,h,metasenv,subst,o = status#obj in
 224       let metasenv, metano, instance, _ =
 225         NCicMetaSubst.mk_meta ~attrs metasenv ctx (`WithType ty) in
 226       let metasenv = List.filter (fun j,_ -> j <> metano) metasenv in
 227       let subst = (metano, (attrs, ctx, bo_, ty)) :: subst in
 228       let status = status#set_obj (n,h,metasenv,subst,o) in
 229       status, (ctx,instance)
 230 ;;
 231
 232 let mk_in_scope status t =
 233   mk_meta status ~attrs:[`InScope] (ctx_of t) (`Def t)
 234 ;;
 235
 236 let mk_out_scope n status t =
 237   mk_meta status ~attrs:[`OutScope n] (ctx_of t) (`Def t)
 238 ;;
 239
 240 (* the following unification problem will be driven by
 241  *   select s ~found:mk_in_scope ~postprocess:(mk_out_scope argsno) t pattern
 242  *
 243  *   ? args = t
 244  *
 245  *   where argsn = length args and the pattern matches t
 246  *
 247  *  found is called on every selected term to map them
 248  *  postprocess is called on the entire term after selection
 249  *)
 250 let select_term
 251   low_status ~found ~postprocess (context,term) (wanted,path)
 252 =
 253   let is_found status ctx t wanted =
 254     (* we could lift wanted step-by-step *)
 255     try true, unify status ctx (ctx, t) wanted
 256     with
 257     | Error (_, Some (NCicUnification.UnificationFailure _))
 258     | Error (_, Some (NCicUnification.Uncertain _)) -> false, status
 259   in
 260   let match_term status ctx (wanted : cic_term) t =
 261     let rec aux ctx (status,already_found) t =
 262       let b, status = is_found status ctx t wanted in
 263       if b then
 264          let status , (_,t) = found status (ctx, t) in
 265          (status,true),t
 266       else
 267         let _,_,_,subst,_ = status#obj in
 268         match t with
 269         | NCic.Meta (i,lc) when List.mem_assoc i subst ->
 270             let _,_,t,_ = NCicUtils.lookup_subst i subst in
 271             aux ctx (status,already_found) t
 272         | NCic.Meta _ -> (status,already_found),t
 273         | _ ->
 274           NCicUntrusted.map_term_fold_a (fun e c -> e::c) ctx aux
 275            (status,already_found) t
 276      in
 277        aux ctx (status,false) t
 278   in
 279   let _,_,_,subst,_ = low_status#obj in
 280   let rec select status ctx pat cic =
 281     match pat, cic with
 282     | _, NCic.Meta (i,lc) when List.mem_assoc i subst ->
 283         let cic =
 284           let _,_,t,_ = NCicUtils.lookup_subst i subst in
 285           NCicSubstitution.subst_meta lc t
 286         in
 287         select status ctx pat cic
 288     | NCic.LetIn (_,t1,s1,b1), NCic.LetIn (n,t2,s2,b2) ->
 289         let status, t = select status ctx t1 t2 in
 290         let status, s = select status ctx s1 s2 in
 291         let ctx = (n, NCic.Def (s2,t2)) :: ctx in
 292         let status, b = select status ctx b1 b2 in
 293         status, NCic.LetIn (n,t,s,b)
 294     | NCic.Lambda (_,s1,t1), NCic.Lambda (n,s2,t2) ->
 295         let status, s = select status ctx s1 s2 in
 296         let ctx = (n, NCic.Decl s2) :: ctx in
 297         let status, t = select status ctx t1 t2 in
 298         status, NCic.Lambda (n,s,t)
 299     | NCic.Prod (_,s1,t1), NCic.Prod (n,s2,t2) ->
 300         let status, s = select status ctx s1 s2 in
 301         let ctx = (n, NCic.Decl s2) :: ctx in
 302         let status, t = select status ctx t1 t2 in
 303         status, NCic.Prod (n,s,t)
 304     | NCic.Appl l1, NCic.Appl l2 ->
 305         let status, l =
 306            List.fold_left2
 307              (fun (status,l) x y ->
 308               let status, x = select status ctx x y in
 309               status, x::l)
 310              (status,[]) l1 l2
 311         in
 312         status, NCic.Appl (List.rev l)
 313     | NCic.Match (_,ot1,t1,pl1), NCic.Match (u,ot2,t2,pl2) ->
 314         let status, t = select status ctx t1 t2 in
 315         let status, ot = select status ctx ot1 ot2 in
 316         let status, pl =
 317            List.fold_left2
 318              (fun (status,l) x y ->
 319               let status, x = select status ctx x y in
 320               status, x::l)
 321              (status,[]) pl1 pl2
 322         in
 323         status, NCic.Match (u,ot,t,List.rev pl)
 324     | NCic.Implicit `Hole, t ->
 325         (match wanted with
 326         | Some wanted ->
 327              let status', wanted = disambiguate status wanted None ctx in
 328              let (status',found), t' = match_term status' ctx wanted t in
 329               if found then status',t' else status,t
 330         | None ->
 331            let (status,_),t = match_term status ctx (ctx,t) t in
 332             status,t)
 333     | NCic.Implicit _, t -> status, t
 334     | _,t ->
 335         fail (lazy ("malformed pattern: " ^ NCicPp.ppterm ~metasenv:[]
 336           ~context:[] ~subst:[] pat ^ " against " ^
 337           NCicPp.ppterm ~metasenv:[] ~subst:[] ~context:[] t))
 338   in
 339   let status, term = select low_status context path term in
 340   let term = (context, term) in
 341   postprocess status term
 342 ;;
 343
 344 let analyse_indty status ty =
 345  let status, reduct = whd status (ctx_of ty) ty in
 346  let ref, args =
 347   match reduct with
 348    | _,NCic.Const ref -> ref, []
 349    | _,NCic.Appl (NCic.Const (NRef.Ref (_,(NRef.Ind _)) as ref) :: args) ->
 350          ref, args
 351    | _,_ -> fail (lazy ("not an inductive type")) in
 352  let _,lno,tl,_,i = NCicEnvironment.get_checked_indtys ref in
 353  let _,_,_,cl = List.nth tl i in
 354  let consno = List.length cl in
 355  let left, right = HExtlib.split_nth lno args in
 356  status, (ref, consno, left, right)
 357 ;;
 358
 359 let mk_cic_term c t = c,t ;;
 360
 361 let apply_subst status ctx t =
 362  let status, (_,t) = relocate status ctx t in
 363  let _,_,_,subst,_ = status#obj in
 364   status, (ctx, NCicUntrusted.apply_subst subst ctx t)
 365 ;;
 366
 367 (* ============= move this elsewhere ====================*)
 368
 369 class ['stack] status =
 370  fun (o: NCic.obj) (s: 'stack) ->
 371   object
 372    inherit (pstatus o)
 373    val stack = s
 374    method stack = stack
 375    method set_stack s = {< stack = s >}
 376   end
 377
 378 class type lowtac_status = [unit] status
 379
 380 type 'status lowtactic = #lowtac_status as 'status -> int -> 'status
 381
 382 class type tac_status = [Continuationals.Stack.t] status
 383
 384 type 'status tactic = #tac_status as 'status -> 'status
 385
 386 module NCicInverseRelIndexable : Discrimination_tree.Indexable
 387 with type input = cic_term and type constant_name = NUri.uri = struct
 388
 389 open Discrimination_tree
 390
 391 type input = cic_term
 392 type constant_name = NUri.uri
 393
 394 let ppelem = function
 395   | Constant (uri,arity) ->
 396       "("^NUri.name_of_uri uri ^ "," ^ string_of_int arity^")"
 397   | Bound (i,arity) ->
 398       "("^string_of_int i ^ "," ^ string_of_int arity^")"
 399   | Variable -> "?"
 400   | Proposition -> "Prop"
 401   | Datatype -> "Type"
 402   | Dead -> "Dead"
 403 ;;
 404
 405 let path_string_of (ctx,t) =
 406   let len_ctx = List.length ctx in
 407   let rec aux arity = function
 408     | NCic.Appl ((NCic.Meta _|NCic.Implicit _)::_) -> [Variable]
 409     | NCic.Appl (NCic.Lambda _ :: _) -> [Variable] (* maybe we should b-reduce *)
 410     | NCic.Appl [] -> assert false
 411     | NCic.Appl (hd::tl) ->
 412         aux (List.length tl) hd @ List.flatten (List.map (aux 0) tl)
 413     | NCic.Lambda _ | NCic.Prod _ -> [Variable]
 414         (* I think we should CicSubstitution.subst Implicit t *)
 415     | NCic.LetIn _ -> [Variable] (* z-reduce? *)
 416     | NCic.Meta _ | NCic.Implicit _ -> assert (arity = 0); [Variable]
 417     | NCic.Rel i -> [Bound (len_ctx - i, arity)]
 418     | NCic.Sort (NCic.Prop) -> assert (arity=0); [Proposition]
 419     | NCic.Sort _ -> assert (arity=0); [Datatype]
 420     | NCic.Const (NReference.Ref (u,_)) -> [Constant (u, arity)]
 421     | NCic.Match _ -> [Dead]
 422   in
 423     aux 0 t
 424 ;;
 425
 426 let compare e1 e2 =
 427   match e1,e2 with
 428   | Constant (u1,a1),Constant (u2,a2) ->
 429        let x = NUri.compare u1 u2 in
 430        if x = 0 then Pervasives.compare a1 a2 else x
 431   | e1,e2 -> Pervasives.compare e1 e2
 432 ;;
 433
 434 let string_of_path l = String.concat "." (List.map ppelem l) ;;
 435
 436 end
 437
 438 module Ncic_termOT : Set.OrderedType with type t = cic_term =
 439  struct
 440    type t = cic_term
 441    let compare = Pervasives.compare
 442  end
 443
 444 module Ncic_termSet : Set.S with type elt = cic_term = Set.Make(Ncic_termOT)
 445
 446 module InvRelDiscriminationTree =
 447    Discrimination_tree.Make(NCicInverseRelIndexable)(Ncic_termSet)
 448