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[helm.git] / helm / software / components / tactics / fwdSimplTactic.ml
1 (* Copyright (C) 2002, 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  * 
7  * HELM is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU General Public License
9  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
10  * of the License, or (at your option) any later version.
11  * 
12  * HELM is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15  * GNU General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
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 (* $Id$ *)
27
28 module PEH = ProofEngineHelpers 
29 module U  = CicUniv
30 module TC = CicTypeChecker 
31 module PET = ProofEngineTypes 
32 module S = CicSubstitution
33 module PT = PrimitiveTactics
34 module T = Tacticals
35 module FNG = FreshNamesGenerator
36 module MI = CicMkImplicit
37 module PESR = ProofEngineStructuralRules
38 module HEL = HExtlib
39
40 let fail_msg0 = "unexported clearbody: invalid argument"
41 let fail_msg2 = "fwd: no applicable simplification"
42
43 let error msg = raise (PET.Fail (lazy msg))
44
45 (* unexported tactics *******************************************************)
46
47 let id_tac = 
48    let id_tac (proof,goal) = 
49       try
50          let _, metasenv, _subst, _, _, _ = proof in
51          let _, _, _ = CicUtil.lookup_meta goal metasenv in
52          (proof,[goal])
53       with CicUtil.Meta_not_found _ -> (proof, [])
54    in 
55    PET.mk_tactic id_tac
56
57 let clearbody ~index =
58    let rec find_name index = function
59       | Some (Cic.Name name, _) :: _ when index = 1 -> name
60       | _ :: tail when index > 1 -> find_name (pred index) tail
61       | _ -> error fail_msg0
62    in
63    let clearbody status =
64       let (proof, goal) = status in
65       let _, metasenv, _subst, _, _, _ = proof in
66       let _, context, _ = CicUtil.lookup_meta goal metasenv in
67       PET.apply_tactic (PESR.clearbody ~hyp:(find_name index context)) status
68    in
69    PET.mk_tactic clearbody
70
71 (* lapply *******************************************************************)
72
73 let strip_prods metasenv context ?how_many to_what term =
74    let irl = MI.identity_relocation_list_for_metavariable context in
75    let mk_meta metasenv its_type =  
76       let index = MI.new_meta metasenv [] in
77       let metasenv = [index, context, its_type] @ metasenv in
78       metasenv, Cic.Meta (index, irl), index
79    in
80    let update_counters = function
81       | None, []                 -> None, false, id_tac, []
82       | None, to_what :: tail    -> None, true, PT.apply_tac ~term:to_what, tail
83       | Some hm, []              -> Some (pred hm), false, id_tac, []
84       | Some hm, to_what :: tail -> Some (pred hm), true, PT.apply_tac ~term:to_what, tail
85    in 
86    let rec aux metasenv metas conts tw = function
87       | Some hm, _ when hm <= 0               -> metasenv, metas, conts 
88       | xhm, Cic.Prod (Cic.Name _, t1, t2)    ->
89          let metasenv, meta, index = mk_meta metasenv t1 in    
90          aux metasenv (meta :: metas) (conts @ [id_tac, index]) tw (xhm, (S.subst meta t2))      
91       | xhm, Cic.Prod (Cic.Anonymous, t1, t2) ->
92          let xhm, pos, tac, tw = update_counters (xhm, tw) in 
93          let metasenv, meta, index = mk_meta metasenv t1 in    
94          let conts = if pos then (tac, index) :: conts else conts @ [tac, index] in 
95          aux metasenv (meta :: metas) conts tw (xhm, (S.subst meta t2))
96       | _, t                                  -> metasenv, metas, conts 
97    in
98    aux metasenv [] [] to_what (how_many, term)
99
100 let get_clearables context terms =
101    let aux = function
102       | Cic.Rel i 
103       | Cic.Appl (Cic.Rel i :: _) -> PEH.get_name context i
104       | _                         -> None
105    in
106    HEL.list_rev_map_filter aux terms 
107
108 let lapply_tac_aux ?(mk_fresh_name_callback = FreshNamesGenerator.mk_fresh_name ~subst:[]) 
109                (* ?(substs = []) *) ?how_many ?(to_what = []) what =
110    let letin_tac term = PT.letin_tac ~mk_fresh_name_callback term in   
111    let lapply_tac (proof, goal) =
112       let xuri, metasenv, _subst, u, t, attrs = proof in
113       let _, context, _ = CicUtil.lookup_meta goal metasenv in
114       let lemma, _ = TC.type_of_aux' metasenv context what U.oblivion_ugraph in
115       let lemma = FNG.clean_dummy_dependent_types lemma in
116       let metasenv, metas, conts = strip_prods metasenv context ?how_many to_what lemma in
117       let conclusion =  
118          match metas with [] -> what | _ -> Cic.Appl (what :: List.rev metas)
119       in
120       let tac =
121          T.then_ ~start:(letin_tac conclusion) 
122                  ~continuation:(clearbody ~index:1)      
123       in
124       let proof = (xuri, metasenv, _subst, u, t, attrs) in
125       let aux (proof, goals) (tac, goal) = 
126          let proof, new_goals = PET.apply_tactic tac (proof, goal) in
127          proof, goals @ new_goals
128       in
129       List.fold_left aux (proof, []) ((tac, goal) :: conts)
130    in
131    PET.mk_tactic lapply_tac
132
133 let lapply_tac ?(mk_fresh_name_callback = FreshNamesGenerator.mk_fresh_name ~subst:[]) 
134                (* ?(substs = []) *) ?(linear = false) ?how_many ?(to_what = []) what =
135    let lapply_tac status =
136       let proof, goal = status in
137       let _, metasenv, _subst, _, _, _ = proof in
138       let _, context, _ = CicUtil.lookup_meta goal metasenv in
139       let lapply = lapply_tac_aux ~mk_fresh_name_callback ?how_many ~to_what what in
140       let tac =  
141          if linear then 
142             let hyps = get_clearables context (what :: to_what) in
143             T.then_ ~start:lapply
144                     ~continuation:(PESR.clear ~hyps) (* T.try_tactic ~tactic: *)
145          else 
146             lapply    
147          in
148          PET.apply_tactic tac status
149    in
150    PET.mk_tactic lapply_tac
151
152 (* fwd **********************************************************************)
153
154 let fwd_simpl_tac
155      ?(mk_fresh_name_callback = FNG.mk_fresh_name ~subst:[])
156      ~dbd hyp =
157    let lapply_tac to_what lemma = 
158       lapply_tac ~mk_fresh_name_callback ~how_many:1 ~to_what:[to_what] lemma
159    in
160    let fwd_simpl_tac status =
161       let (proof, goal) = status in
162       let _, metasenv, _subst, _, _, _ = proof in
163       let _, context, ty = CicUtil.lookup_meta goal metasenv in
164       let index, major = PEH.lookup_type metasenv context hyp in 
165       match FwdQueries.fwd_simpl ~dbd major with
166          | []       -> error fail_msg2
167          | uri :: _ -> 
168             Printf.eprintf "fwd: %s\n" (UriManager.string_of_uri uri); flush stderr;
169             let start = lapply_tac (Cic.Rel index) (Cic.Const (uri, [])) in  
170             let tac = T.then_ ~start ~continuation:(PESR.clear ~hyps:[hyp]) in
171             PET.apply_tactic tac status
172    in
173    PET.mk_tactic fwd_simpl_tac