helm/software/components/ng_tactics/nTactics.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 let debug = true
  17 let debug_print s = if debug then prerr_endline (Lazy.force s) else ()
  18
  19 open Continuationals.Stack
  20 open NTacStatus
  21
  22 let dot_tac status =
  23   let new_gstatus =
  24     match status.gstatus with
  25     | [] -> assert false
  26     | ([], _, [], _) :: _ as stack ->
  27         (* backward compatibility: do-nothing-dot *)
  28         stack
  29     | (g, t, k, tag) :: s ->
  30         match filter_open g, k with
  31         | loc :: loc_tl, _ ->
  32              (([ loc ], t, loc_tl @+ k, tag) :: s)
  33         | [], loc :: k ->
  34             assert (is_open loc);
  35             (([ loc ], t, k, tag) :: s)
  36         | _ -> fail (lazy "can't use \".\" here")
  37   in
  38    { status with gstatus = new_gstatus }
  39 ;;
  40
  41 let branch_tac status =
  42   let new_gstatus =
  43     match status.gstatus with
  44     | [] -> assert false
  45     | (g, t, k, tag) :: s ->
  46           match init_pos g with (* TODO *)
  47           | [] | [ _ ] -> fail (lazy "too few goals to branch");
  48           | loc :: loc_tl ->
  49                ([ loc ], [], [], `BranchTag) :: (loc_tl, t, k, tag) :: s
  50   in
  51    { status with gstatus = new_gstatus }
  52 ;;
  53
  54 let shift_tac status =
  55   let new_gstatus =
  56     match status.gstatus with
  57     | (g, t, k, `BranchTag) :: (g', t', k', tag) :: s ->
  58           (match g' with
  59           | [] -> fail (lazy "no more goals to shift")
  60           | loc :: loc_tl ->
  61                 (([ loc ], t @+ filter_open g @+ k, [],`BranchTag)
  62                 :: (loc_tl, t', k', tag) :: s))
  63      | _ -> fail (lazy "can't shift goals here")
  64   in
  65    { status with gstatus = new_gstatus }
  66 ;;
  67
  68 let pos_tac i_s status =
  69   let new_gstatus =
  70     match status.gstatus with
  71     | [] -> assert false
  72     | ([ loc ], t, [],`BranchTag) :: (g', t', k', tag) :: s
  73       when is_fresh loc ->
  74         let l_js = List.filter (fun (i, _) -> List.mem i i_s) ([loc] @+ g') in
  75           ((l_js, t , [],`BranchTag)
  76            :: (([ loc ] @+ g') @- l_js, t', k', tag) :: s)
  77     | _ -> fail (lazy "can't use relative positioning here")
  78   in
  79    { status with gstatus = new_gstatus }
  80 ;;
  81
  82 let wildcard_tac status =
  83   let new_gstatus =
  84     match status.gstatus with
  85     | [] -> assert false
  86     | ([ loc ] , t, [], `BranchTag) :: (g', t', k', tag) :: s
  87        when is_fresh loc ->
  88             (([loc] @+ g', t, [], `BranchTag) :: ([], t', k', tag) :: s)
  89     | _ -> fail (lazy "can't use wildcard here")
  90   in
  91    { status with gstatus = new_gstatus }
  92 ;;
  93
  94 let merge_tac status =
  95   let new_gstatus =
  96     match status.gstatus with
  97     | [] -> assert false
  98     | (g, t, k,`BranchTag) :: (g', t', k', tag) :: s ->
  99         ((t @+ filter_open g @+ g' @+ k, t', k', tag) :: s)
 100     | _ -> fail (lazy "can't merge goals here")
 101   in
 102    { status with gstatus = new_gstatus }
 103 ;;
 104
 105 let focus_tac gs status =
 106   let new_gstatus =
 107     match status.gstatus with
 108     | [] -> assert false
 109     | s -> assert(gs <> []);
 110           let stack_locs =
 111             let add_l acc _ _ l = if is_open l then l :: acc else acc in
 112             fold ~env:add_l ~cont:add_l ~todo:add_l [] s
 113           in
 114           List.iter
 115             (fun g ->
 116               if not (List.exists (fun l -> goal_of_loc l = g) stack_locs) then
 117                 fail (lazy (sprintf "goal %d not found (or closed)" g)))
 118             gs;
 119           (zero_pos gs, [], [], `FocusTag) :: deep_close gs s
 120   in
 121    { status with gstatus = new_gstatus }
 122 ;;
 123
 124 let unfocus_tac status =
 125   let new_gstatus =
 126     match status.gstatus with
 127     | [] -> assert false
 128     | ([], [], [], `FocusTag) :: s -> s
 129     | _ -> fail (lazy "can't unfocus, some goals are still open")
 130   in
 131    { status with gstatus = new_gstatus }
 132 ;;
 133
 134 let skip_tac status =
 135   let new_gstatus =
 136     match status.gstatus with
 137     | [] -> assert false
 138     | (gl, t, k, tag) :: s ->
 139         let gl = List.map switch_of_loc gl in
 140         if List.exists (function Open _ -> true | Closed _ -> false) gl then
 141           fail (lazy "cannot skip an open goal")
 142         else
 143           ([],t,k,tag) :: s
 144   in
 145    { status with gstatus = new_gstatus }
 146 ;;
 147
 148 let block_tac l status =
 149   List.fold_left (fun status tac -> tac status) status l
 150 ;;
 151
 152 let compare_statuses ~past ~present =
 153  let _,_,past,_,_ = past.pstatus in
 154  let _,_,present,_,_ = present.pstatus in
 155  List.map fst (List.filter (fun (i,_) -> not (List.mem_assoc i past)) present),
 156  List.map fst (List.filter (fun (i,_) -> not (List.mem_assoc i present)) past)
 157 ;;
 158
 159
 160
 161 (* Exec and distribute_tac form a retraction pair:
 162     1) exec (distribute_tac low_tac) (s,i) = low_tac (s,i)
 163     2) tac [s]::G = G1::...::Gn::G' && G' is G with some goals closed =>
 164          distribute_tac (exec tac) [s]::G = (G1@...Gn)::G'
 165     3) tac G = distribute_tac (exec tac) G if
 166        tac = distribute_tac lowtac
 167
 168    Note that executing an high tactic on a set of goals may be stronger
 169    than executing the same tactic on those goals, but once at a time
 170    (e.g. the tactic could perform a global analysis of the set of goals)
 171 *)
 172
 173 let exec tac low_status g =
 174   let stack = [ [0,Open g], [], [], `NoTag ] in
 175   let status = tac { gstatus = stack ; istatus = low_status } in
 176    status.istatus
 177 ;;
 178
 179 let distribute_tac tac status =
 180   match status.gstatus with
 181   | [] -> assert false
 182   | (g, t, k, tag) :: s ->
 183       debug_print (lazy ("context length " ^string_of_int (List.length g)));
 184       let rec aux s go gc =
 185         function
 186         | [] -> s, go, gc
 187         | loc :: loc_tl ->
 188             debug_print (lazy "inner eval tactical");
 189             let s, go, gc =
 190               if List.exists ((=) (goal_of_loc loc)) gc then
 191                 s, go, gc
 192               else
 193                 match switch_of_loc loc with
 194                 | Closed _ -> fail (lazy "cannot apply to a Closed goal")
 195                 | Open n ->
 196                    let sn = tac s n in
 197                    let go', gc' = compare_statuses ~past:s ~present:sn in
 198                    sn, (go @- gc') @+ go', gc @+ gc'
 199             in
 200             aux s go gc loc_tl
 201       in
 202       let s0, go0, gc0 = status.istatus, [], [] in
 203       let sn, gon, gcn = aux s0 go0 gc0 g in
 204       debug_print (lazy ("opened: "
 205         ^ String.concat " " (List.map string_of_int gon)));
 206       debug_print (lazy ("closed: "
 207         ^ String.concat " " (List.map string_of_int gcn)));
 208       let stack =
 209         (zero_pos gon, t @~- gcn, k @~- gcn, tag) :: deep_close gcn s
 210       in
 211        { gstatus = stack; istatus = sn }
 212 ;;
 213
 214
 215 let select ~where status goal =
 216  let goalty = get_goalty status goal in
 217  let (wanted,_,where) = GrafiteDisambiguate.disambiguate_npattern where in
 218  let path =
 219    match where with None -> NCic.Implicit `Term | Some where -> where
 220  in
 221  let status, newgoalty = select_term status goalty (wanted,path) in
 222  let status, instance =
 223    mk_meta status (ctx_of newgoalty) (`Decl newgoalty)
 224  in
 225  instantiate status goal instance
 226 ;;
 227
 228 let select_tac ~where = distribute_tac (select ~where) ;;
 229
 230 let exact t status goal =
 231  let goalty = get_goalty status goal in
 232  let status, t = disambiguate status t (Some goalty) (ctx_of goalty) in
 233  instantiate status goal t
 234 ;;
 235
 236 let exact_tac t = distribute_tac (exact t) ;;
 237
 238 let reopen status =
 239  let n,h,metasenv,subst,o = status.pstatus in
 240  let subst, newm =
 241    List.partition
 242     (function (_,(Some tag,_,_,_)) ->
 243             tag <> NCicMetaSubst.in_scope_tag &&
 244             not (NCicMetaSubst.is_out_scope_tag tag)
 245     | _ -> true)
 246     subst
 247  in
 248  let in_m, out_m =
 249    List.partition
 250      (function (_,(Some tag,_,_,_)) ->
 251          tag = NCicMetaSubst.in_scope_tag | _ -> assert false)
 252      newm
 253  in
 254  let metasenv = List.map (fun (i,(_,c,_,t)) -> i,(None,c,t)) in_m @ metasenv in
 255  let in_m = List.map fst in_m in
 256  let out_m = match out_m with [i] -> i | _ -> assert false in
 257  { status with pstatus = n,h,metasenv,subst,o }, in_m, out_m
 258 ;;
 259
 260 let change ~where ~with_what status goal =
 261  let goalty = get_goalty status goal in
 262  let (wanted,_,where) = GrafiteDisambiguate.disambiguate_npattern where in
 263  let path =
 264    match where with None -> NCic.Implicit `Term | Some where -> where
 265  in
 266  let status, newgoalty = select_term status goalty (wanted,path) in
 267  let status, in_scope, out_scope = reopen status in
 268  let status =  List.fold_left (exact with_what) status in_scope in
 269
 270  let j,(n,cctx,bo,_) = out_scope in
 271  let _ = typeof status (ctx_of goalty) (Obj.magic (n,cctx,bo))  in
 272
 273  let n,h,metasenv,subst,o = status.pstatus in
 274  let subst = out_scope :: subst in
 275  let status = { status with pstatus = n,h,metasenv,subst,o } in
 276
 277  let status, instance =
 278    mk_meta status (ctx_of newgoalty) (`Decl newgoalty)
 279  in
 280  instantiate status goal instance
 281 ;;
 282
 283 let apply t status goal = exact t status goal;;
 284
 285 let apply_tac t = distribute_tac (apply t) ;;
 286 let change_tac ~where ~with_what = distribute_tac (change ~where ~with_what) ;;
 287
 288 let elim_tac ~what ~where status =
 289  block_tac
 290    [ select_tac ~where;
 291      distribute_tac (fun status goal ->
 292        let goalty = get_goalty status goal in
 293        let _,_,w = what in
 294        let status, what =
 295          disambiguate status what None (ctx_of goalty) in
 296        let _ty_what = typeof status (ctx_of what) what in
 297        (* check inductive... find eliminator *)
 298        let holes = [
 299          CicNotationPt.Implicit;CicNotationPt.Implicit;CicNotationPt.Implicit]
 300        in
 301        let eliminator =
 302          CicNotationPt.Appl(CicNotationPt.Ident("nat_ind",None)::holes @ [ w ])
 303        in
 304        exec (apply_tac ("",0,eliminator)) status goal) ]
 305    status
 306 ;;
 307
 308 let find_in_context name context =
 309   let rec aux acc = function
 310     | [] -> raise Not_found
 311     | (hd,_) :: tl when hd = name -> acc
 312     | _ :: tl ->  aux (acc + 1) tl
 313   in
 314   aux 1 context
 315 ;;
 316
 317 let clear name status goal =
 318  let goalty = get_goalty status goal in
 319  let j =
 320   try find_in_context name (ctx_of goalty)
 321   with Not_found -> fail (lazy ("hypothesis '" ^ name ^ "' not found")) in
 322  let n,h,metasenv,subst,o = status.pstatus in
 323  let metasenv,subst,_ = NCicMetaSubst.restrict metasenv subst goal [j] in
 324   { status with pstatus = n,h,metasenv,subst,o }
 325 ;;
 326
 327 let clear_tac name = distribute_tac (clear name);;
 328
 329 let intro_tac name =
 330  block_tac
 331   [ exact_tac
 332     ("",0,(CicNotationPt.Binder (`Lambda,
 333      (CicNotationPt.Ident (name,None),None),CicNotationPt.Implicit)));
 334     if name = "_" then clear_tac name else fun x -> x ]
 335 ;;
 336
 337 let cases ~what status goal =
 338  let gty = get_goalty status goal in
 339  let status, what = disambiguate status what None (ctx_of gty) in
 340  let ty = typeof status (ctx_of what) what in
 341  let ref, consno, left, right = analyse_indty status ty in
 342  let t =
 343   NCic.Match (ref,NCic.Implicit `Term, term_of_cic_term what (ctx_of gty),
 344     HExtlib.mk_list (NCic.Implicit `Term) consno)
 345  in
 346  let ctx = ctx_of gty in
 347  let status,t,ty = refine status ctx (mk_cic_term ctx t) (Some gty) in
 348  instantiate status goal t
 349 ;;
 350
 351 let cases_tac ~what ~where =
 352   block_tac [ select_tac ~where ; distribute_tac (cases ~what) ]
 353 ;;
 354
 355 let case1_tac name =
 356  block_tac [ intro_tac name;
 357              cases_tac
 358               ~where:("",0,(None,[],None))
 359               ~what:("",0,CicNotationPt.Ident (name,None)) ]
 360 ;;