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 let debug = ref false;;
  15 let pp x =
  16  if !debug then prerr_endline (Lazy.force x) else ()
  17 ;;
  18
  19 exception Error of string lazy_t * exn option
  20 let fail ?exn msg = raise (Error (msg,exn))
  21
  22 module NRef = NReference
  23
  24 let wrap fname f x =
  25   try f x
  26   with
  27   | MultiPassDisambiguator.DisambiguationError _
  28   | NCicRefiner.RefineFailure _
  29   | NCicUnification.UnificationFailure _
  30   | NCicTypeChecker.TypeCheckerFailure _
  31   | NCicMetaSubst.MetaSubstFailure _ as exn -> fail ~exn (lazy fname)
  32 ;;
  33
  34 class pstatus =
  35  fun (o: NCic.obj) ->
  36   object
  37    inherit NEstatus.status
  38    val obj = o
  39    method obj = obj
  40    method set_obj o = {< obj = o >}
  41   end
  42
  43 type tactic_term = CicNotationPt.term Disambiguate.disambiguator_input
  44 type tactic_pattern = GrafiteAst.npattern Disambiguate.disambiguator_input
  45
  46 let pp_status status =
  47   pp (lazy (NCicPp.ppobj status#obj))
  48 ;;
  49
  50 type cic_term = NCic.context * NCic.term
  51 let ctx_of (c,_) = c ;;
  52
  53 let ppterm status t =
  54  let uri,height,metasenv,subst,obj = status#obj in
  55  let context,t = t in
  56   NCicPp.ppterm ~metasenv ~subst ~context t
  57 ;;
  58
  59 let ppcontext status c =
  60  let uri,height,metasenv,subst,obj = status#obj in
  61   NCicPp.ppcontext ~metasenv ~subst c
  62 ;;
  63
  64 let ppterm_and_context status t =
  65  let uri,height,metasenv,subst,obj = status#obj in
  66  let context,t = t in
  67   NCicPp.ppcontext ~metasenv ~subst context ^ "\n ⊢ "^
  68   NCicPp.ppterm ~metasenv ~subst ~context t
  69 ;;
  70
  71 let relocate status destination (source,t as orig) =
  72  pp(lazy("relocate:\n" ^ ppterm_and_context status orig));
  73  pp(lazy("relocate in:\n" ^ ppcontext status destination));
  74  let rc =
  75    if source == destination then status, orig else
  76     let _, _, metasenv, subst, _ = status#obj in
  77     let rec compute_ops ctx = function (* destination, source *)
  78       | (n1, NCic.Decl t1 as e)::cl1 as ex, (n2, NCic.Decl t2)::cl2 ->
  79           if n1 = n2 &&
  80              NCicReduction.are_convertible ctx ~subst ~metasenv t1 t2 then
  81             compute_ops (e::ctx) (cl1,cl2)
  82           else
  83             [ `Delift ctx; `Lift (List.rev ex) ]
  84       | (n1, NCic.Def (b1,t1) as e)::cl1 as ex, (n2, NCic.Def (b2,t2))::cl2 ->
  85           if n1 = n2 &&
  86              NCicReduction.are_convertible ctx ~subst ~metasenv t1 t2 &&
  87              NCicReduction.are_convertible ctx ~subst ~metasenv b1 b2 then
  88             compute_ops (e::ctx) (cl1,cl2)
  89           else
  90             [ `Delift ctx; `Lift (List.rev ex) ]
  91       | (n1, NCic.Def (b1,t1) as e)::cl1 as ex, (n2, NCic.Decl t2)::cl2 ->
  92           if n1 = n2 &&
  93              NCicReduction.are_convertible ctx ~subst ~metasenv t1 t2 then
  94             compute_ops (e::ctx) (cl1,cl2)
  95           else
  96             [ `Delift ctx; `Lift (List.rev ex) ]
  97       | (n1, NCic.Decl _)::cl1 as ex, (n2, NCic.Def _)::cl2 ->
  98             [ `Delift ctx; `Lift (List.rev ex) ]
  99       | _::_ as ex, [] -> [ `Lift (List.rev ex) ]
 100       | [], _::_ -> [ `Delift ctx ]
 101       | [],[] -> []
 102     in
 103     let ops = compute_ops [] (List.rev destination, List.rev source) in
 104     let rec mk_irl i j = if i > j then [] else NCic.Rel i :: mk_irl (i+1) j in
 105     List.fold_left
 106      (fun (status, (source,t)) -> function
 107       | `Lift extra_ctx ->
 108            let len = List.length extra_ctx in
 109            status, (extra_ctx@source, NCicSubstitution.lift len t)
 110       | `Delift ctx ->
 111             let len_ctx = List.length ctx in
 112             let irl = mk_irl 1 (List.length ctx) in
 113             let lc = List.length source - len_ctx, NCic.Ctx irl in
 114             let u, d, metasenv, subst, o = status#obj in
 115             pp(lazy("delifting as " ^
 116               NCicPp.ppterm ~metasenv ~subst ~context:source
 117                (NCic.Meta (0,lc))));
 118             let (metasenv, subst), t =
 119               NCicMetaSubst.delift
 120                  ~unify:(fun m s c t1 t2 ->
 121                    try Some (NCicUnification.unify status m s c t1 t2)
 122                    with
 123                     | NCicUnification.UnificationFailure _
 124                     | NCicUnification.Uncertain _ -> None)
 125                metasenv subst source 0 lc t
 126             in
 127             let status = status#set_obj (u, d, metasenv, subst, o) in
 128             status, (ctx,t))
 129        (status,orig) ops
 130  in
 131  pp(lazy("relocated: " ^ ppterm (fst rc) (snd rc)));
 132  rc
 133 ;;
 134 let relocate a b c = wrap "relocate" (relocate a b) c;;
 135
 136 let term_of_cic_term s t c =
 137   let s, (_,t) = relocate s c t in
 138   s, t
 139 ;;
 140
 141 let disambiguate status t ty context =
 142  let status, expty =
 143    match ty with
 144    | None -> status, None
 145    | Some ty ->
 146        let status, (_,x) = relocate status context ty in status, Some x
 147  in
 148  let uri,height,metasenv,subst,obj = status#obj in
 149  let metasenv, subst, status, t =
 150    GrafiteDisambiguate.disambiguate_nterm expty status context metasenv subst t
 151  in
 152  let new_pstatus = uri,height,metasenv,subst,obj in
 153   status#set_obj new_pstatus, (context, t)
 154 ;;
 155 let disambiguate a b c d = wrap "disambiguate" (disambiguate a b c) d;;
 156
 157 let typeof status ctx t =
 158   let status, (_,t) = relocate status ctx t in
 159   let _,_,metasenv,subst,_ = status#obj in
 160   let ty = NCicTypeChecker.typeof ~subst ~metasenv ctx t in
 161   status, (ctx, ty)
 162 ;;
 163 let typeof a b c = wrap "typeof" (typeof a b) c;;
 164
 165 let saturate status ?delta (ctx,t) =
 166   let n,h,metasenv,subst,k = status#obj in
 167   let t,metasenv,args = NCicMetaSubst.saturate ?delta metasenv subst ctx t 0 in
 168   let status = status#set_obj (n,h,metasenv,subst,k) in
 169   status, (ctx,t), List.map (fun x -> ctx,x) args
 170 ;;
 171 let saturate a ?delta b = wrap "saturate" (saturate a ?delta) b;;
 172
 173 let whd status ?delta ctx t =
 174   let status, (_,t) = relocate status ctx t in
 175   let _,_,_,subst,_ = status#obj in
 176   let t = NCicReduction.whd ~subst ?delta ctx t in
 177   status, (ctx, t)
 178 ;;
 179
 180 let normalize status ?delta ctx t =
 181   let status, (_,t) = relocate status ctx t in
 182   let _,_,_,subst,_ = status#obj in
 183   let t = NCicTacReduction.normalize ~subst ?delta ctx t in
 184   status, (ctx, t)
 185 ;;
 186
 187 let unify status ctx a b =
 188   let status, (_,a) = relocate status ctx a in
 189   let status, (_,b) = relocate status ctx b in
 190   let n,h,metasenv,subst,o = status#obj in
 191   let metasenv, subst = NCicUnification.unify status metasenv subst ctx a b in
 192    status#set_obj (n,h,metasenv,subst,o)
 193 ;;
 194 let unify a b c d = wrap "unify" (unify a b c) d;;
 195
 196 let fix_sorts (ctx,t) =
 197  let f () =
 198   let t = NCicUnification.fix_sorts t in
 199    ctx,t
 200  in
 201   wrap "fix_sorts" f ()
 202 ;;
 203
 204 let refine status ctx term expty =
 205   let status, (_,term) = relocate status ctx term in
 206   let status, expty =
 207     match expty with
 208       None -> status, None
 209     | Some e ->
 210         let status, (_, e) = relocate status ctx e in status, Some e
 211   in
 212   let name,height,metasenv,subst,obj = status#obj in
 213   let metasenv,subst,t,ty =
 214    NCicRefiner.typeof status metasenv subst ctx term expty
 215   in
 216    status#set_obj (name,height,metasenv,subst,obj), (ctx,t), (ctx,ty)
 217 ;;
 218 let refine a b c d = wrap "refine" (refine a b c) d;;
 219
 220 let get_goalty status g =
 221  let _,_,metasenv,_,_ = status#obj in
 222  try
 223    let _, ctx, ty = NCicUtils.lookup_meta g metasenv in
 224    ctx, ty
 225  with NCicUtils.Meta_not_found _ as exn -> fail ~exn (lazy "get_goalty")
 226 ;;
 227
 228 let instantiate status i t =
 229  let _,_,metasenv,_,_ = status#obj in
 230  let gname, context, gty = List.assoc i metasenv in
 231  let status, (_,t), (_,ty) =
 232    refine status context t (Some (context,gty))
 233  in
 234
 235  let name,height,metasenv,subst,obj = status#obj in
 236  let metasenv = List.filter (fun j,_ -> j <> i) metasenv in
 237  let subst = (i, (gname, context, t, ty)) :: subst in
 238   status#set_obj (name,height,metasenv,subst,obj)
 239 ;;
 240
 241 let mk_meta status ?(attrs=[]) ctx bo_or_ty =
 242   match bo_or_ty with
 243   | `Decl ty ->
 244       let status, (_,ty) = relocate status ctx ty in
 245       let n,h,metasenv,subst,o = status#obj in
 246       let metasenv, _, instance, _ =
 247         NCicMetaSubst.mk_meta ~attrs metasenv ctx (`WithType ty)
 248       in
 249       let status = status#set_obj (n,h,metasenv,subst,o) in
 250       status, (ctx,instance)
 251   | `Def bo ->
 252       let status, (_,bo_ as bo) = relocate status ctx bo in
 253       let status, (_,ty) = typeof status ctx bo in
 254       let n,h,metasenv,subst,o = status#obj in
 255       let metasenv, metano, instance, _ =
 256         NCicMetaSubst.mk_meta ~attrs metasenv ctx (`WithType ty) in
 257       let metasenv = List.filter (fun j,_ -> j <> metano) metasenv in
 258       let subst = (metano, (attrs, ctx, bo_, ty)) :: subst in
 259       let status = status#set_obj (n,h,metasenv,subst,o) in
 260       status, (ctx,instance)
 261 ;;
 262
 263 let mk_in_scope status t =
 264   mk_meta status ~attrs:[`InScope] (ctx_of t) (`Def t)
 265 ;;
 266
 267 let mk_out_scope n status t =
 268   mk_meta status ~attrs:[`OutScope n] (ctx_of t) (`Def t)
 269 ;;
 270
 271 (* the following unification problem will be driven by
 272  *   select s ~found:mk_in_scope ~postprocess:(mk_out_scope argsno) t pattern
 273  *
 274  *   ? args = t
 275  *
 276  *   where argsn = length args and the pattern matches t
 277  *
 278  *  found is called on every selected term to map them
 279  *  postprocess is called on the entire term after selection
 280  *)
 281 let select_term
 282   low_status ~found ~postprocess (context,term) (wanted,path)
 283 =
 284   let is_found status ctx t wanted =
 285     (* we could lift wanted step-by-step *)
 286     pp(lazy("is_found: "^ppterm status (ctx,t)));
 287     try true, unify status ctx (ctx, t) wanted
 288     with
 289     | Error (_, Some (NCicUnification.UnificationFailure _))
 290     | Error (_, Some (NCicUnification.Uncertain _)) -> false, status
 291   in
 292   let match_term status ctx (wanted : cic_term) t =
 293     let rec aux ctx (status,already_found) t =
 294       let b, status = is_found status ctx t wanted in
 295       if b then
 296          let status , (_,t) = found status (ctx, t) in
 297          (status,true),t
 298       else
 299         let _,_,_,subst,_ = status#obj in
 300         match t with
 301         | NCic.Meta (i,lc) when List.mem_assoc i subst ->
 302             let _,_,t,_ = NCicUtils.lookup_subst i subst in
 303             aux ctx (status,already_found) t
 304         | NCic.Meta _ -> (status,already_found),t
 305         | _ ->
 306           NCicUntrusted.map_term_fold_a (fun e c -> e::c) ctx aux
 307            (status,already_found) t
 308      in
 309        aux ctx (status,false) t
 310   in
 311   let _,_,_,subst,_ = low_status#obj in
 312   let rec select status ctx pat cic =
 313     match pat, cic with
 314     | _, NCic.Meta (i,lc) when List.mem_assoc i subst ->
 315         let cic =
 316           let _,_,t,_ = NCicUtils.lookup_subst i subst in
 317           NCicSubstitution.subst_meta lc t
 318         in
 319         select status ctx pat cic
 320     | NCic.LetIn (_,t1,s1,b1), NCic.LetIn (n,t2,s2,b2) ->
 321         let status, t = select status ctx t1 t2 in
 322         let status, s = select status ctx s1 s2 in
 323         let ctx = (n, NCic.Def (s2,t2)) :: ctx in
 324         let status, b = select status ctx b1 b2 in
 325         status, NCic.LetIn (n,t,s,b)
 326     | NCic.Lambda (_,s1,t1), NCic.Lambda (n,s2,t2) ->
 327         let status, s = select status ctx s1 s2 in
 328         let ctx = (n, NCic.Decl s2) :: ctx in
 329         let status, t = select status ctx t1 t2 in
 330         status, NCic.Lambda (n,s,t)
 331     | NCic.Prod (_,s1,t1), NCic.Prod (n,s2,t2) ->
 332         let status, s = select status ctx s1 s2 in
 333         let ctx = (n, NCic.Decl s2) :: ctx in
 334         let status, t = select status ctx t1 t2 in
 335         status, NCic.Prod (n,s,t)
 336     | NCic.Appl l1, NCic.Appl l2 ->
 337         let status, l =
 338            List.fold_left2
 339              (fun (status,l) x y ->
 340               let status, x = select status ctx x y in
 341               status, x::l)
 342              (status,[]) l1 l2
 343         in
 344         status, NCic.Appl (List.rev l)
 345     | NCic.Match (_,ot1,t1,pl1), NCic.Match (u,ot2,t2,pl2) ->
 346         let status, t = select status ctx t1 t2 in
 347         let status, ot = select status ctx ot1 ot2 in
 348         let status, pl =
 349            List.fold_left2
 350              (fun (status,l) x y ->
 351               let status, x = select status ctx x y in
 352               status, x::l)
 353              (status,[]) pl1 pl2
 354         in
 355         status, NCic.Match (u,ot,t,List.rev pl)
 356     | NCic.Implicit `Hole, t ->
 357         (match wanted with
 358         | Some wanted ->
 359              let status', wanted = disambiguate status wanted None ctx in
 360              pp(lazy("wanted: "^ppterm status' wanted));
 361              let (status',found), t' = match_term status' ctx wanted t in
 362               if found then status',t' else status,t
 363         | None ->
 364            let (status,_),t = match_term status ctx (ctx,t) t in
 365             status,t)
 366     | NCic.Implicit _, t -> status, t
 367     | _,t ->
 368         fail (lazy ("malformed pattern: " ^ NCicPp.ppterm ~metasenv:[]
 369           ~context:[] ~subst:[] pat ^ " against " ^
 370           NCicPp.ppterm ~metasenv:[] ~subst:[] ~context:[] t))
 371   in
 372   pp(lazy ("select in: "^ppterm low_status (context,term)));
 373   let status, term = select low_status context path term in
 374   let term = (context, term) in
 375   pp(lazy ("postprocess: "^ppterm low_status term));
 376   postprocess status term
 377 ;;
 378
 379 let analyse_indty status ty =
 380  let status, reduct = whd status (ctx_of ty) ty in
 381  let ref, args =
 382   match reduct with
 383    | _,NCic.Const ref -> ref, []
 384    | _,NCic.Appl (NCic.Const (NRef.Ref (_,(NRef.Ind _)) as ref) :: args) ->
 385          ref, args
 386    | _,_ -> fail (lazy ("not an inductive type")) in
 387  let _,lno,tl,_,i = NCicEnvironment.get_checked_indtys ref in
 388  let _,_,_,cl = List.nth tl i in
 389  let consno = List.length cl in
 390  let left, right = HExtlib.split_nth lno args in
 391  status, (ref, consno, left, right)
 392 ;;
 393
 394 let mk_cic_term c t = c,t ;;
 395
 396 let apply_subst status ctx t =
 397  let status, (_,t) = relocate status ctx t in
 398  let _,_,_,subst,_ = status#obj in
 399   status, (ctx, NCicUntrusted.apply_subst subst ctx t)
 400 ;;
 401
 402 (* ============= move this elsewhere ====================*)
 403
 404 class ['stack] status =
 405  fun (o: NCic.obj) (s: 'stack) ->
 406   object
 407    inherit (pstatus o)
 408    val stack = s
 409    method stack = stack
 410    method set_stack s = {< stack = s >}
 411   end
 412
 413 class type lowtac_status = [unit] status
 414
 415 type 'status lowtactic = #lowtac_status as 'status -> int -> 'status
 416
 417 class type tac_status = [Continuationals.Stack.t] status
 418
 419 type 'status tactic = #tac_status as 'status -> 'status
 420
 421 module NCicInverseRelIndexable : Discrimination_tree.Indexable
 422 with type input = cic_term and type constant_name = NUri.uri = struct
 423
 424 open Discrimination_tree
 425
 426 type input = cic_term
 427 type constant_name = NUri.uri
 428
 429 let ppelem = function
 430   | Constant (uri,arity) ->
 431       "("^NUri.name_of_uri uri ^ "," ^ string_of_int arity^")"
 432   | Bound (i,arity) ->
 433       "("^string_of_int i ^ "," ^ string_of_int arity^")"
 434   | Variable -> "?"
 435   | Proposition -> "Prop"
 436   | Datatype -> "Type"
 437   | Dead -> "Dead"
 438 ;;
 439
 440 let path_string_of (ctx,t) =
 441   let len_ctx = List.length ctx in
 442   let rec aux arity = function
 443     | NCic.Appl ((NCic.Meta _|NCic.Implicit _)::_) -> [Variable]
 444     | NCic.Appl (NCic.Lambda _ :: _) -> [Variable] (* maybe we should b-reduce *)
 445     | NCic.Appl [] -> assert false
 446     | NCic.Appl (hd::tl) ->
 447         aux (List.length tl) hd @ List.flatten (List.map (aux 0) tl)
 448     | NCic.Lambda _ | NCic.Prod _ -> [Variable]
 449         (* I think we should CicSubstitution.subst Implicit t *)
 450     | NCic.LetIn _ -> [Variable] (* z-reduce? *)
 451     | NCic.Meta _ | NCic.Implicit _ -> assert (arity = 0); [Variable]
 452     | NCic.Rel i -> [Bound (len_ctx - i, arity)]
 453     | NCic.Sort (NCic.Prop) -> assert (arity=0); [Proposition]
 454     | NCic.Sort _ -> assert (arity=0); [Datatype]
 455     | NCic.Const (NReference.Ref (u,_)) -> [Constant (u, arity)]
 456     | NCic.Match _ -> [Dead]
 457   in
 458     aux 0 t
 459 ;;
 460
 461 let compare e1 e2 =
 462   match e1,e2 with
 463   | Constant (u1,a1),Constant (u2,a2) ->
 464        let x = NUri.compare u1 u2 in
 465        if x = 0 then Pervasives.compare a1 a2 else x
 466   | e1,e2 -> Pervasives.compare e1 e2
 467 ;;
 468
 469 let string_of_path l = String.concat "." (List.map ppelem l) ;;
 470
 471 end
 472
 473 module Ncic_termOT : Set.OrderedType with type t = cic_term =
 474  struct
 475    type t = cic_term
 476    let compare = Pervasives.compare
 477  end
 478
 479 module Ncic_termSet : Set.S with type elt = cic_term = Set.Make(Ncic_termOT)
 480
 481 module InvRelDiscriminationTree =
 482    Discrimination_tree.Make(NCicInverseRelIndexable)(Ncic_termSet)
 483