helm/software/components/tactics/metadataQuery.ml

   1 (* Copyright (C) 2004, 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://helm.cs.unibo.it/
  24  *)
  25
  26 (* $Id$ *)
  27
  28 open Printf
  29
  30 let nonvar uri = not (UriManager.uri_is_var uri)
  31
  32 module Constr = MetadataConstraints
  33
  34 exception Goal_is_not_an_equation
  35
  36 let debug = false
  37 let debug_print s = if debug then prerr_endline (Lazy.force s)
  38
  39 let ( ** ) x y = int_of_float ((float_of_int x) ** (float_of_int y))
  40
  41 let signature_of_hypothesis context metasenv =
  42   let set, _ =
  43     List.fold_right
  44       (fun hyp (set,current_ctx) ->
  45         match hyp with
  46         | None -> set, hyp::current_ctx
  47         | Some (_, Cic.Decl t) ->
  48             Constr.UriManagerSet.union set (Constr.constants_of t),
  49             hyp::current_ctx
  50         | Some (_, Cic.Def (t, _)) ->
  51             try
  52               let ty,_ =
  53                 CicTypeChecker.type_of_aux'
  54                   metasenv current_ctx t CicUniv.empty_ugraph
  55               in
  56               let sort,_ =
  57                 CicTypeChecker.type_of_aux'
  58                   metasenv current_ctx ty CicUniv.empty_ugraph
  59               in
  60               let set = Constr.UriManagerSet.union set(Constr.constants_of ty)in
  61               match sort with
  62               | Cic.Sort Cic.Prop -> set, hyp::current_ctx
  63               | _ -> Constr.UriManagerSet.union set (Constr.constants_of t),
  64                      hyp::current_ctx
  65             with
  66             | CicTypeChecker.TypeCheckerFailure _ -> set, hyp::current_ctx)
  67       context (Constr.UriManagerSet.empty,[])
  68   in
  69   set
  70 ;;
  71
  72 let intersect uris siguris =
  73   let set1 = List.fold_right Constr.UriManagerSet.add uris Constr.UriManagerSet.empty in
  74   let set2 =
  75     List.fold_right Constr.UriManagerSet.add siguris Constr.UriManagerSet.empty
  76   in
  77   let inter = Constr.UriManagerSet.inter set1 set2 in
  78   List.filter (fun s -> Constr.UriManagerSet.mem s inter) uris
  79
  80 (* Profiling code
  81 let at_most =
  82  let profiler = CicUtil.profile "at_most" in
  83  fun ~dbd ~where uri -> profiler.profile (Constr.at_most ~dbd ~where) uri
  84
  85 let sigmatch =
  86  let profiler = CicUtil.profile "sigmatch" in
  87  fun ~dbd ~facts ~where signature ->
  88   profiler.profile (MetadataConstraints.sigmatch ~dbd ~facts ~where) signature
  89 *)
  90 let at_most = Constr.at_most
  91 let sigmatch = MetadataConstraints.sigmatch
  92
  93 let filter_uris_forward ~dbd (main, constants) uris =
  94   let main_uris =
  95     match main with
  96     | None -> []
  97     | Some (main, types) -> main :: types
  98   in
  99   let full_signature =
 100     List.fold_right Constr.UriManagerSet.add main_uris constants
 101   in
 102   List.filter (at_most ~dbd ~where:`Statement full_signature) uris
 103
 104 let filter_uris_backward ~dbd ~facts signature uris =
 105   let siguris =
 106     List.map snd
 107       (sigmatch ~dbd ~facts ~where:`Statement signature)
 108   in
 109     intersect uris siguris
 110
 111 let compare_goal_list proof goal1 goal2 =
 112   let _,metasenv,_,_ = proof in
 113   let (_, ey1, ty1) = CicUtil.lookup_meta goal1 metasenv in
 114   let (_, ey2, ty2) =  CicUtil.lookup_meta goal2 metasenv in
 115   let ty_sort1,_ =
 116     CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv ey1 ty1 CicUniv.empty_ugraph
 117   in
 118   let ty_sort2,_ =
 119     CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv ey2 ty2 CicUniv.empty_ugraph
 120   in
 121   let prop1 =
 122     let b,_ =
 123       CicReduction.are_convertible
 124         ey1 (Cic.Sort Cic.Prop) ty_sort1 CicUniv.empty_ugraph
 125     in
 126       if b then 0
 127       else 1
 128   in
 129   let prop2 =
 130     let b,_ =
 131       CicReduction.are_convertible
 132         ey2 (Cic.Sort Cic.Prop) ty_sort2 CicUniv.empty_ugraph
 133     in
 134       if b then 0
 135       else 1
 136   in
 137   prop1 - prop2
 138
 139 (* experimental_hint is a version of hint for experimental
 140     purposes. It uses auto_tac_verbose instead of auto tac.
 141     Auto_tac verbose also returns a substitution - for the moment
 142     as a function from cic to cic, to be changed into an association
 143     list in the future -. This substitution is used to build a
 144     hash table of the inspected goals with their associated proofs.
 145     The cose is a cut and paste of the previous one: at the end
 146     of the experimentation we shall make a choice. *)
 147
 148 let close_with_types s metasenv context =
 149   Constr.UriManagerSet.fold
 150     (fun e bag ->
 151       let t = CicUtil.term_of_uri e in
 152       let ty, _ =
 153         CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context t CicUniv.empty_ugraph
 154       in
 155       Constr.UriManagerSet.union bag (Constr.constants_of ty))
 156     s s
 157
 158 let close_with_constructors s metasenv context =
 159   Constr.UriManagerSet.fold
 160     (fun e bag ->
 161       let t = CicUtil.term_of_uri e in
 162       match t with
 163           Cic.MutInd (uri,_,_)
 164         | Cic.MutConstruct (uri,_,_,_) ->
 165             (match fst (CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
 166                  Cic.InductiveDefinition(tl,_,_,_) ->
 167                    snd
 168                      (List.fold_left
 169                         (fun (i,s) (_,_,_,cl) ->
 170                            let _,s =
 171                              List.fold_left
 172                                (fun (j,s) _ ->
 173                                   let curi = UriManager.uri_of_uriref uri i (Some j) in
 174                                     j+1,Constr.UriManagerSet.add curi s) (1,s) cl in
 175                              (i+1,s)) (0,bag) tl)
 176                | _ -> assert false)
 177         | _ -> bag)
 178     s s
 179
 180 (* Profiling code
 181 let apply_tac_verbose =
 182  let profiler = CicUtil.profile "apply_tac_verbose" in
 183   fun ~term status -> profiler.profile (PrimitiveTactics.apply_tac_verbose ~term) status
 184
 185 let sigmatch =
 186  let profiler = CicUtil.profile "sigmatch" in
 187  fun ~dbd ~facts ?(where=`Conclusion) signature -> profiler.profile (Constr.sigmatch ~dbd ~facts ~where) signature
 188
 189 let cmatch' =
 190  let profiler = CicUtil.profile "cmatch'" in
 191  fun ~dbd ~facts signature -> profiler.profile (Constr.cmatch' ~dbd ~facts) signature
 192 *)
 193 let apply_tac_verbose = PrimitiveTactics.apply_tac_verbose
 194 let cmatch' = Constr.cmatch'
 195
 196 let is_predicate u =
 197     let ty, _ =
 198       try CicTypeChecker.type_of_aux' [] []
 199         (CicUtil.term_of_uri u) CicUniv.empty_ugraph
 200       with CicTypeChecker.TypeCheckerFailure _ -> assert false
 201     in
 202     let rec check_last_pi = function
 203       | Cic.Prod (_,_,tgt) -> check_last_pi tgt
 204       | Cic.Sort Cic.Prop -> true
 205       | _ -> false
 206     in
 207     check_last_pi ty
 208 ;;
 209
 210 let only constants uri =
 211   prerr_endline (UriManager.string_of_uri uri);
 212   let t = CicUtil.term_of_uri uri in (* FIXME: write ty_of_term *)
 213   let ty,_ = CicTypeChecker.type_of_aux' [] [] t CicUniv.empty_ugraph in
 214   let consts = Constr.constants_of ty in
 215 (*  prerr_endline ("XXX " ^ UriManager.string_of_uri uri);*)
 216 (*  Constr.UriManagerSet.iter (fun u -> prerr_endline (" - " ^*)
 217 (*  UriManager.string_of_uri u)) consts;*)
 218 (*  Constr.UriManagerSet.iter (fun u -> prerr_endline (" + " ^*)
 219 (*  UriManager.string_of_uri u)) constants;*)
 220   Constr.UriManagerSet.subset consts constants
 221 ;;
 222
 223 let universe_of_goals ~(dbd:HMysql.dbd) proof goals =
 224   let (_, metasenv, _, _) = proof in
 225   let add_uris_for acc goal =
 226    let (_, context, ty) = CicUtil.lookup_meta goal metasenv in
 227    let main, sig_constants = Constr.signature_of ty in
 228    let set = signature_of_hypothesis context metasenv in
 229    let set =
 230     match main with
 231        None -> set
 232      | Some (main,l) ->
 233         List.fold_right Constr.UriManagerSet.add (main::l) set in
 234    let set = Constr.UriManagerSet.union set sig_constants in
 235    let all_constants_closed = close_with_types set metasenv context in
 236    Constr.UriManagerSet.union all_constants_closed acc
 237   in
 238   let all_constants_closed =
 239     List.fold_left add_uris_for Constr.UriManagerSet.empty goals in
 240   (* we split predicates from the rest *)
 241   let predicates, rest =
 242     Constr.UriManagerSet.partition is_predicate all_constants_closed
 243   in
 244   prerr_endline ("FOO!1");
 245   let uris =
 246     Constr.UriManagerSet.fold
 247       (fun u acc ->
 248         let uris =
 249           sigmatch ~dbd ~facts:false ~where:`Statement
 250             (Some (u,[]),all_constants_closed)
 251         in
 252         acc @ uris)
 253       predicates []
 254   in
 255   prerr_endline ("FOO!2");
 256 (*
 257   let uris =
 258     sigmatch ~dbd ~facts:false ~where:`Statement (None,all_constants_closed)
 259   in
 260 *)
 261   let uris = List.filter nonvar (List.map snd uris) in
 262   let uris = List.filter Hashtbl_equiv.not_a_duplicate uris in
 263   let uris = List.filter (only all_constants_closed) uris in
 264    uris
 265 ;;
 266
 267 let filter_out_predicate set ctx menv =
 268   Constr.UriManagerSet.filter (fun u -> not (is_predicate u)) set
 269 ;;
 270
 271 let equations_for_goal ~(dbd:HMysql.dbd) ?signature ((proof, goal) as _status) =
 272   let to_string set =
 273     "{\n" ^
 274       (String.concat "\n"
 275          (Constr.UriManagerSet.fold
 276             (fun u l -> ("  "^UriManager.string_of_uri u)::l) set []))
 277     ^ "\n}"
 278   in
 279  let (_, metasenv, _, _) = proof in
 280  let (_, context, ty) = CicUtil.lookup_meta goal metasenv in
 281  let main, sig_constants =
 282    match signature with
 283    | None -> Constr.signature_of ty
 284    | Some s -> s
 285  in
 286 (*  Printf.printf "\nsig_constants: %s\n\n" (to_string sig_constants); *)
 287 (*  match main with *)
 288 (*      None -> raise Goal_is_not_an_equation *)
 289 (*    | Some (m,l) -> *)
 290  let l =
 291    let eq_URI =
 292     match LibraryObjects.eq_URI () with
 293        None -> None
 294      | Some s ->
 295         Some
 296          (UriManager.uri_of_string
 297           (UriManager.string_of_uri s ^ "#xpointer(1/1)"))
 298    in
 299    match eq_URI,main with
 300    | Some eq_URI, Some (m, l) when UriManager.eq m eq_URI -> m::l
 301    | _ -> []
 302  in
 303  (*Printf.printf "\nSome (m, l): %s, [%s]\n\n"
 304    (UriManager.string_of_uri (List.hd l))
 305    (String.concat "; " (List.map UriManager.string_of_uri (List.tl l)));
 306  *)
 307  (*        if m == UriManager.uri_of_string HelmLibraryObjects.Logic.eq_XURI then ( *)
 308  let set = signature_of_hypothesis context metasenv in
 309  (*          Printf.printf "\nsignature_of_hypothesis: %s\n\n" (to_string set); *)
 310  let set = Constr.UriManagerSet.union set sig_constants in
 311  let set = filter_out_predicate set context metasenv in
 312  let set = close_with_types set metasenv context in
 313  (*          Printf.printf "\ndopo close_with_types: %s\n\n" (to_string set); *)
 314  let set = close_with_constructors set metasenv context in
 315  (*          Printf.printf "\ndopo close_with_constructors: %s\n\n" (to_string set); *)
 316  let set_for_sigmatch = List.fold_right Constr.UriManagerSet.remove l set in
 317  let uris =
 318    sigmatch ~dbd ~facts:false ~where:`Statement (main,set_for_sigmatch) in
 319  let uris = List.filter nonvar (List.map snd uris) in
 320  let uris = List.filter Hashtbl_equiv.not_a_duplicate uris in
 321  let set = List.fold_right Constr.UriManagerSet.add l set in
 322  let uris = List.filter (only set) uris in
 323  uris
 324    (*        ) *)
 325    (*        else raise Goal_is_not_an_equation *)
 326
 327 let experimental_hint
 328   ~(dbd:HMysql.dbd) ?(facts=false) ?signature ((proof, goal) as status) =
 329   let (_, metasenv, _, _) = proof in
 330   let (_, context, ty) = CicUtil.lookup_meta goal metasenv in
 331   let (uris, (main, sig_constants)) =
 332     match signature with
 333     | Some signature ->
 334         (sigmatch ~dbd ~facts signature, signature)
 335     | None ->
 336         (cmatch' ~dbd ~facts ty, Constr.signature_of ty)
 337   in
 338   let uris = List.filter nonvar (List.map snd uris) in
 339   let uris = List.filter Hashtbl_equiv.not_a_duplicate uris in
 340   let types_constants =
 341     match main with
 342     | None -> Constr.UriManagerSet.empty
 343     | Some (main, types) ->
 344         List.fold_right Constr.UriManagerSet.add (main :: types)
 345           Constr.UriManagerSet.empty
 346   in
 347   let all_constants =
 348     let hyp_and_sug =
 349       Constr.UriManagerSet.union
 350         (signature_of_hypothesis context metasenv)
 351         sig_constants
 352     in
 353     let main =
 354       match main with
 355       | None -> Constr.UriManagerSet.empty
 356       | Some (main,_) ->
 357           let ty, _ =
 358             CicTypeChecker.type_of_aux'
 359               metasenv context (CicUtil.term_of_uri main) CicUniv.empty_ugraph
 360           in
 361           Constr.constants_of ty
 362     in
 363     Constr.UriManagerSet.union main hyp_and_sug
 364   in
 365 (* Constr.UriManagerSet.iter debug_print hyp_constants; *)
 366   let all_constants_closed = close_with_types all_constants metasenv context in
 367   let other_constants =
 368     Constr.UriManagerSet.diff all_constants_closed types_constants
 369   in
 370   debug_print (lazy "all_constants_closed");
 371   if debug then Constr.UriManagerSet.iter (fun s -> debug_print (lazy (UriManager.string_of_uri s))) all_constants_closed;
 372   debug_print (lazy "other_constants");
 373   if debug then Constr.UriManagerSet.iter (fun s -> debug_print (lazy (UriManager.string_of_uri s))) other_constants;
 374   let uris =
 375     let pow = 2 ** (Constr.UriManagerSet.cardinal other_constants) in
 376     if ((List.length uris < pow) or (pow <= 0))
 377     then begin
 378       debug_print (lazy "MetadataQuery: large sig, falling back to old method");
 379       filter_uris_forward ~dbd (main, other_constants) uris
 380     end else
 381       filter_uris_backward ~dbd ~facts (main, other_constants) uris
 382   in
 383   let rec aux = function
 384     | [] -> []
 385     | uri :: tl ->
 386         (let status' =
 387             try
 388               let (subst,(proof, goal_list)) =
 389                   (* debug_print (lazy ("STO APPLICANDO" ^ uri)); *)
 390                   apply_tac_verbose
 391                     ~term:(CicUtil.term_of_uri uri)
 392                   status
 393               in
 394               let goal_list =
 395                 List.stable_sort (compare_goal_list proof) goal_list
 396               in
 397               Some (uri, (subst,(proof, goal_list)))
 398             with ProofEngineTypes.Fail _ -> None
 399           in
 400           match status' with
 401           | None -> aux tl
 402           | Some status' -> status' :: aux tl)
 403   in
 404   List.stable_sort
 405     (fun (_,(_, (_, goals1))) (_,(_, (_, goals2))) ->
 406       Pervasives.compare (List.length goals1) (List.length goals2))
 407     (aux uris)
 408
 409 let new_experimental_hint
 410   ~(dbd:HMysql.dbd) ?(facts=false) ?signature ~universe
 411   ((proof, goal) as status)
 412 =
 413   let (_, metasenv, _, _) = proof in
 414   let (_, context, ty) = CicUtil.lookup_meta goal metasenv in
 415   let (uris, (main, sig_constants)) =
 416     match signature with
 417     | Some signature ->
 418         (sigmatch ~dbd ~facts signature, signature)
 419     | None ->
 420         (cmatch' ~dbd ~facts ty, Constr.signature_of ty) in
 421   let universe =
 422    List.fold_left
 423     (fun res u -> Constr.UriManagerSet.add u res)
 424     Constr.UriManagerSet.empty universe in
 425   let uris =
 426    List.fold_left
 427     (fun res (_,u) -> Constr.UriManagerSet.add u res)
 428     Constr.UriManagerSet.empty uris in
 429   let uris = Constr.UriManagerSet.inter uris universe in
 430   let uris = Constr.UriManagerSet.elements uris in
 431   let rec aux = function
 432     | [] -> []
 433     | uri :: tl ->
 434         (let status' =
 435             try
 436               let (subst,(proof, goal_list)) =
 437                   (* debug_print (lazy ("STO APPLICANDO" ^ uri)); *)
 438                   apply_tac_verbose
 439                     ~term:(CicUtil.term_of_uri uri)
 440                   status
 441               in
 442               let goal_list =
 443                 List.stable_sort (compare_goal_list proof) goal_list
 444               in
 445               Some (uri, (subst,(proof, goal_list)))
 446             with ProofEngineTypes.Fail _ -> None
 447           in
 448           match status' with
 449           | None -> aux tl
 450           | Some status' -> status' :: aux tl)
 451   in
 452   List.stable_sort
 453     (fun (_,(_, (_, goals1))) (_,(_, (_, goals2))) ->
 454       Pervasives.compare (List.length goals1) (List.length goals2))
 455     (aux uris)
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