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1
2 <!-- =========== Terms, declarations and definitions ============ -->
3
4 <chapter id="sec_terms">
5   <title>Syntax</title>
6   <para>To describe syntax in this manual we use the following conventions:</para>
7   <orderedlist>
8     <listitem><para>Non terminal symbols are emphasized and have a link to their
9         definition. E.g.: &term;</para></listitem>
10     <listitem><para>Terminal symbols are in bold. E.g.:
11         <emphasis role="bold">theorem</emphasis></para></listitem>
12     <listitem><para>Optional sequences of elements are put in square brackets.
13         E.g.: [<emphasis role="bold">in</emphasis> &term;]</para></listitem>
14     <listitem><para>Alternatives are put in square brakets and they are
15         separated by vertical bars. E.g.: [<emphasis role="bold">&lt;</emphasis>|<emphasis role="bold">&gt;</emphasis>]</para></listitem>
16     <listitem><para>Repetitions of a sequence of elements are given by putting the
17     sequence in square brackets, that are followed by three dots. The empty
18     sequence is a valid repetition.
19     E.g.: [<emphasis role="bold">and</emphasis> &term;]…</para></listitem>
20     <listitem><para>Characters belonging to a set of characters are given
21      by listing the set elements in square brackets. Hyphens are used to
22      specify ranges of characters in the set.
23      E.g.: [<emphasis role="bold">a</emphasis>-<emphasis role="bold">zA</emphasis>-<emphasis role="bold">Z0</emphasis>-<emphasis role="bold">9_-</emphasis>]</para></listitem>
24   </orderedlist>
25   <sect1 id="terms_and_co">
26   <title>Terms &amp; co.</title>
27   <sect2 id="lexical">
28   <title>Lexical conventions</title>
29     <table frame="topbot" rowsep="0" colsep="0" role="grammar">
30       <title>qstring</title>
31       <tgroup cols="4">
32       <tbody>
33        <row>
34         <entry id="grammar.qstring">&qstring;</entry>
35         <entry>::=</entry>
36         <entry><emphasis role="bold">&quot;</emphasis><emphasis>〈〈any sequence of characters excluded &quot;〉〉</emphasis><emphasis role="bold">&quot;</emphasis></entry>
37        </row>
38       </tbody>
39      </tgroup>
40     </table>
41     <table frame="topbot" rowsep="0" colsep="0" role="grammar">
42       <title>id</title>
43       <tgroup cols="4">
44       <tbody>
45        <row>
46         <entry id="grammar.id">&id;</entry>
47         <entry>::=</entry>
48         <entry><emphasis>〈〈any sequence of letters, underscores or valid <ulink type="http" url="http://www.w3.org/TR/2004/REC-xml-20040204/#NT-Digit">XML digits</ulink> prefixed by a latin letter ([a-zA-Z]) and post-fixed by a possible empty sequence of decorators ([?'`])〉〉</emphasis></entry>
49        </row>
50       </tbody>
51      </tgroup>
52     </table>
53     <table frame="topbot" rowsep="0" colsep="0" role="grammar">
54       <title>nat</title>
55       <tgroup cols="4">
56       <tbody>
57        <row>
58         <entry id="grammar.nat">&nat;</entry>
59         <entry>::=</entry>
60         <entry><emphasis>〈〈any sequence of valid <ulink type="http" url="http://www.w3.org/TR/2004/REC-xml-20040204/#NT-Digit">XML digits</ulink>〉〉</emphasis></entry>
61        </row>
62       </tbody>
63      </tgroup>
64     </table>
65     <table frame="topbot" rowsep="0" colsep="0" role="grammar">
66       <title>char</title>
67       <tgroup cols="4">
68       <tbody>
69        <row>
70         <entry id="grammar.char">&char;</entry>
71         <entry>::=</entry>
72         <entry>[<emphasis role="bold">a</emphasis>-<emphasis role="bold">zA</emphasis>-<emphasis role="bold">Z0</emphasis>-<emphasis role="bold">9_-</emphasis>]</entry>
73        </row>
74       </tbody>
75      </tgroup>
76     </table>
77     <table frame="topbot" rowsep="0" colsep="0" role="grammar">
78       <title>uri-step</title>
79       <tgroup cols="4">
80       <tbody>
81        <row>
82         <entry id="grammar.uri-step">&uri-step;</entry>
83         <entry>::=</entry>
84         <entry>&char;[&char;]…</entry>
85        </row>
86       </tbody>
87      </tgroup>
88     </table>
89     <table frame="topbot" rowsep="0" colsep="0" role="grammar">
90       <title>uri</title>
91       <tgroup cols="4">
92       <tbody>
93        <row>
94         <entry id="grammar.uri">&uri;</entry>
95         <entry>::=</entry>
96         <entry>[<emphasis role="bold">cic:/</emphasis>|<emphasis role="bold">theory:/</emphasis>]&uri-step;[<emphasis role="bold">/</emphasis>&uri-step;]…<emphasis role="bold">.</emphasis>&id;[<emphasis role="bold">.</emphasis>&id;]…[<emphasis role="bold">#xpointer(</emphasis>&nat;<emphasis role="bold">/</emphasis>&nat;[<emphasis role="bold">/</emphasis>&nat;]…<emphasis role="bold">)</emphasis>]</entry>
97        </row>
98       </tbody>
99      </tgroup>
100     </table>
101   </sect2>
102   <sect2 id="terms">
103   <title>Terms</title>
104
105   <!-- ZACK: Sample EBNF snippet, see:
106   http://www.docbook.org/tdg/en/html/productionset.html -->
107   <!--
108   <productionset>
109     <title>Terms</title>
110     <production id="grammar.term">
111       <lhs>&term;</lhs>
112       <rhs>&sterm;</rhs>
113       <lineannotation></lineannotation>
114     </production>
115   </productionset>
116   -->
117
118   <para>
119   <table frame="topbot" rowsep="0" colsep="0" role="grammar">
120     <title>Terms</title>
121     <tgroup cols="4">
122     <tbody>
123      <row>
124       <entry id="grammar.term">&term;</entry>
125       <entry>::=</entry>
126       <entry>&sterm;</entry>
127       <entry>simple or delimited term</entry>
128      </row>
129      <row>
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131       <entry>|</entry>
132       <entry>&term; &term;</entry>
133       <entry>application</entry>
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137       <entry>|</entry>
138       <entry><emphasis role="bold">λ</emphasis>&args;<emphasis role="bold">.</emphasis>&term;</entry>
139       <entry>λ-abstraction</entry>
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141      <row>
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143       <entry>|</entry>
144       <entry><emphasis role="bold">Π</emphasis>&args;<emphasis role="bold">.</emphasis>&term;</entry>
145       <entry>dependent product meant to define a datatype</entry>
146      </row>
147      <row>
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149       <entry>|</entry>
150       <entry><emphasis role="bold">∀</emphasis>&args;<emphasis role="bold">.</emphasis>&term;</entry>
151       <entry>dependent product meant to define a proposition</entry>
152      </row>
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155       <entry>|</entry>
156       <entry>&term; <emphasis role="bold">→</emphasis> &term;</entry>
157       <entry>non-dependent product (logical implication or function space)</entry>
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161       <entry>|</entry>
162       <entry><emphasis role="bold">let</emphasis> [&id;|(&id;<emphasis role="bold">:</emphasis> &term;)] <emphasis role="bold">≝</emphasis> &term; <emphasis role="bold">in</emphasis> &term;</entry>
163       <entry>local definition</entry>
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167       <entry>|</entry>
168       <entry>
169         <emphasis role="bold">let</emphasis>
170         [<emphasis role="bold">co</emphasis>]<emphasis role="bold">rec</emphasis>
171         &rec_def;
172       </entry>
173       <entry>(co)recursive definitions</entry>
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179       [<emphasis role="bold">and</emphasis> &rec_def;]…
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187       <emphasis role="bold">in</emphasis> &term;
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193       <entry>|</entry>
194       <entry>…</entry>
195       <entry>user provided notation</entry>
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197       <row>
198         <entry id="grammar.rec_def">&rec_def;</entry>
199         <entry>::=</entry>
200         <entry>
201           &id; [&id;|<emphasis role="bold">(</emphasis>&id;[<emphasis role="bold">,</emphasis>&term;]… <emphasis role="bold">:</emphasis>&term;<emphasis role="bold">)</emphasis>]…
202         </entry>
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209           [<emphasis role="bold">on</emphasis> &id;]
210           [<emphasis role="bold">:</emphasis> &term;]
211           <emphasis role="bold">≝</emphasis> &term;]
212         </entry>
213         <entry />
214       </row>
215     </tbody>
216    </tgroup>
217   </table>
218
219   <table frame="topbot" rowsep="0" colsep="0" role="grammar">
220     <title>Simple terms</title>
221     <tgroup cols="4">
222     <tbody>
223      <row>
224       <entry id="grammar.sterm">&sterm;</entry>
225       <entry>::=</entry>
226       <entry><emphasis role="bold">(</emphasis>&term;<emphasis role="bold">)</emphasis></entry>
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229      <row>
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231       <entry>|</entry>
232       <entry>&id;[<emphasis role="bold">\subst[</emphasis>
233        &id;<emphasis role="bold">≔</emphasis>&term;
234        [<emphasis role="bold">;</emphasis>&id;<emphasis role="bold">≔</emphasis>&term;]…
235        <emphasis role="bold">]</emphasis>]
236       </entry>
237       <entry>identifier with optional explicit named substitution</entry>
238      </row>
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242       <entry>&uri;</entry>
243       <entry>a qualified reference</entry>
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249       <entry>the impredicative sort of propositions</entry>
250      </row>
251      <row>
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254       <entry><emphasis role="bold">Set</emphasis></entry>
255       <entry>the impredicate sort of datatypes</entry>
256      </row>
257      <row>
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259       <entry>|</entry>
260       <entry><emphasis role="bold">CProp</emphasis></entry>
261       <entry>one fixed predicative sort of constructive propositions</entry>
262      </row>
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266       <entry><emphasis role="bold">Type</emphasis></entry>
267       <entry>one predicative sort of datatypes</entry>
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271       <entry>|</entry>
272       <entry><emphasis role="bold">?</emphasis></entry>
273       <entry>implicit argument</entry>
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277       <entry>|</entry>
278       <entry><emphasis role="bold">?n</emphasis>
279       [<emphasis role="bold">[</emphasis>
280       [<emphasis role="bold">_</emphasis>|&term;]…
281       <emphasis role="bold">]</emphasis>]</entry>
282       <entry>metavariable</entry>
283      </row>
284      <row>
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286       <entry>|</entry>
287         <entry><emphasis role="bold">match</emphasis> &term; 
288         [ <emphasis role="bold">in</emphasis> &term; ]
289         [ <emphasis role="bold">return</emphasis> &term; ]
290         <emphasis role="bold">with</emphasis>
291       </entry>
292       <entry>case analysis</entry>
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298        <emphasis role="bold">[</emphasis> 
299        &match_branch;[<emphasis role="bold">|</emphasis>&match_branch;]…
300        <emphasis role="bold">]</emphasis> 
301       </entry>
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308       <entry>cast</entry>
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312       <entry>|</entry>
313       <entry>…</entry>
314       <entry>user provided notation at precedence 90</entry>
315      </row>
316     </tbody>
317    </tgroup>
318   </table>
319
320   <table frame="topbot" rowsep="0" colsep="0" role="grammar">
321     <title>Arguments</title>
322     <tgroup cols="4">
323     <tbody>
324      <row>
325       <entry id="grammar.args">&args;</entry>
326       <entry>::=</entry>
327       <entry>
328        <emphasis role="bold">_</emphasis>[<emphasis role="bold">:</emphasis> &term;]
329       </entry>
330       <entry>ignored argument</entry>
331      </row>
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334       <entry>|</entry>
335       <entry>
336        <emphasis role="bold">(</emphasis><emphasis role="bold">_</emphasis>[<emphasis role="bold">:</emphasis> &term;]<emphasis role="bold">)</emphasis>
337       </entry>
338       <entry>ignored argument</entry>
339      </row>
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343       <entry>&id;[<emphasis role="bold">,</emphasis>&id;]…[<emphasis role="bold">:</emphasis> &term;]</entry>
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353       <entry id="grammar.args2">&args2;</entry>
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363      </row>
364     </tbody>
365    </tgroup>
366   </table>
367
368   <table frame="topbot" rowsep="0" colsep="0" role="grammar">
369     <title>Pattern matching</title>
370     <tgroup cols="4">
371     <tbody>
372       <row>
373         <entry id="grammar.match_branch">&match_branch;</entry>
374         <entry>::=</entry>
375         <entry>&match_pattern; <emphasis role="bold">⇒</emphasis> &term;</entry>
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377       </row>
378      <row>
379       <entry id="grammar.match_pattern">&match_pattern;</entry>
380       <entry>::=</entry>
381       <entry>&id;</entry>
382       <entry>0-ary constructor</entry>
383      </row>
384      <row>
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386       <entry>|</entry>
387       <entry><emphasis role="bold">(</emphasis>&id; &id; [&id;]…<emphasis role="bold">)</emphasis></entry>
388       <entry>n-ary constructor (binds the n arguments)</entry>
389      </row>
390     </tbody>
391    </tgroup>
392   </table>
393   </para>
394
395   </sect2>
396   </sect1>
397
398   <sect1 id="axiom_definition_declaration">
399    <title>Definitions and declarations</title>
400    <sect2 id="axiom">
401     <title><emphasis role="bold">axiom</emphasis> &id;<emphasis role="bold">:</emphasis> &term;</title>
402     <titleabbrev>axiom</titleabbrev>
403     <para><userinput>axiom H: P</userinput></para>
404     <para><command>H</command> is declared as an axiom that states <command>P</command></para>
405   </sect2>
406   <sect2 id="definition">
407     <title><emphasis role="bold">definition</emphasis> &id;[<emphasis role="bold">:</emphasis> &term;] [<emphasis role="bold">≝</emphasis> &term;]</title>
408     <titleabbrev>definition</titleabbrev>
409     <para><userinput>definition f: T ≝ t</userinput></para>
410     <para><command>f</command> is defined as <command>t</command>;
411      <command>T</command> is its type. An error is raised if the type of
412      <command>t</command> is not convertible to <command>T</command>.</para>
413     <para><command>T</command> is inferred from <command>t</command> if
414       omitted.</para>
415     <para><command>t</command> can be omitted only if <command>T</command> is
416      given. In this case Matita enters in interactive mode and
417      <command>f</command> must be defined by means of tactics.</para>
418     <para>Notice that the command is equivalent to <command>theorem f: T ≝ t</command>.</para>
419   </sect2>
420   <sect2 id="inductive">
421     <title>[<emphasis role="bold">inductive</emphasis>|<emphasis role="bold">coinductive</emphasis>] &id; [&args2;]… <emphasis role="bold">:</emphasis> &term; <emphasis role="bold">≝</emphasis> [<emphasis role="bold">|</emphasis>] [&id;<emphasis role="bold">:</emphasis>&term;] [<emphasis role="bold">|</emphasis> &id;<emphasis role="bold">:</emphasis>&term;]…
422 [<emphasis role="bold">with</emphasis> &id; <emphasis role="bold">:</emphasis> &term; <emphasis role="bold">≝</emphasis> [<emphasis role="bold">|</emphasis>] [&id;<emphasis role="bold">:</emphasis>&term;] [<emphasis role="bold">|</emphasis> &id;<emphasis role="bold">:</emphasis>&term;]…]…
423 </title>
424     <titleabbrev>(co)inductive types declaration</titleabbrev>
425     <para><userinput>inductive i x y z: S ≝ k1:T1 | … | kn:Tn with i' : S' ≝ k1':T1' | … | km':Tm'</userinput></para>
426     <para>Declares a family of two mutually inductive types
427      <command>i</command> and <command>i'</command> whose types are
428      <command>S</command> and <command>S'</command>, which must be convertible
429      to sorts.</para>
430     <para>The constructors <command>ki</command> of type <command>Ti</command>
431      and <command>ki'</command> of type <command>Ti'</command> are also
432      simultaneously declared. The declared types <command>i</command> and
433      <command>i'</command> may occur in the types of the constructors, but
434      only in strongly positive positions according to the rules of the
435      calculus.</para>
436     <para>The whole family is parameterized over the arguments <command>x,y,z</command>.</para>
437     <para>If the keyword <command>coinductive</command> is used, the declared
438      types are considered mutually coinductive.</para>
439     <para>Elimination principles for the record are automatically generated
440      by Matita, if allowed by the typing rules of the calculus according to
441      the sort <command>S</command>. If generated,
442      they are named <command>i_ind</command>, <command>i_rec</command> and
443      <command>i_rect</command> according to the sort of their induction
444      predicate.</para> 
445   </sect2>
446   <sect2 id="record">
447     <title><emphasis role="bold">record</emphasis> &id; [&args2;]… <emphasis role="bold">:</emphasis> &term; <emphasis role="bold">≝</emphasis><emphasis role="bold">{</emphasis>[&id; [<emphasis role="bold">:</emphasis>|<emphasis role="bold">:&gt;</emphasis>] &term;] [<emphasis role="bold">;</emphasis>&id; [<emphasis role="bold">:</emphasis>|<emphasis role="bold">:&gt;</emphasis>] &term;]…<emphasis role="bold">}</emphasis></title>
448     <titleabbrev>record</titleabbrev>
449     <para><userinput>record id x y z: S ≝ { f1: T1; …; fn:Tn }</userinput></para>
450     <para>Declares a new record family <command>id</command> parameterized over
451      <command>x,y,z</command>.</para>
452     <para><command>S</command> is the type of the record
453      and it must be convertible to a sort.</para>
454     <para>Each field <command>fi</command> is declared by giving its type
455      <command>Ti</command>. A record without any field is admitted.</para>
456     <para>Elimination principles for the record are automatically generated
457      by Matita, if allowed by the typing rules of the calculus according to
458      the sort <command>S</command>. If generated,
459      they are named <command>i_ind</command>, <command>i_rec</command> and
460      <command>i_rect</command> according to the sort of their induction
461      predicate.</para> 
462     <para>For each field <command>fi</command> a record projection
463      <command>fi</command> is also automatically generated if projection
464      is allowed by the typing rules of the calculus according to the
465      sort <command>S</command>, the type <command>T1</command> and
466      the definability of depending record projections.</para>
467     <para>If the type of a field is declared with <command>:&gt;</command>,
468      the corresponding record projection becomes an implicit coercion.
469      This is just syntactic sugar and it has the same effect of declaring the
470      record projection as a coercion later on.</para>
471   </sect2>
472   </sect1>
473
474   <sect1 id="proofs">
475    <title>Proofs</title>
476    <sect2 id="theorem">
477     <title><emphasis role="bold">theorem</emphasis> &id;[<emphasis role="bold">:</emphasis> &term;] [<emphasis role="bold">≝</emphasis> &term;]</title>
478     <titleabbrev>theorem</titleabbrev>
479     <para><userinput>theorem f: P ≝ p</userinput></para>
480     <para>Proves a new theorem <command>f</command> whose thesis is
481      <command>P</command>.</para>
482     <para>If <command>p</command> is provided, it must be a proof term for
483      <command>P</command>. Otherwise an interactive proof is started.</para>
484     <para><command>P</command> can be omitted only if the proof is not
485      interactive.</para>
486     <para>Proving a theorem already proved in the library is an error.
487      To provide an alternative name and proof for the same theorem, use
488      <command>variant f: P ≝ p</command>.</para>
489     <para>A warning is raised if the name of the theorem cannot be obtained
490       by mangling the name of the constants in its thesis.</para>
491     <para>Notice that the command is equivalent to <command>definition f: T ≝ t</command>.</para>
492    </sect2>
493    <sect2 id="variant">
494     <title><emphasis role="bold">variant</emphasis> &id;<emphasis role="bold">:</emphasis> &term; <emphasis role="bold">≝</emphasis> &term;</title>
495     <titleabbrev>variant</titleabbrev>
496     <para><userinput>variant f: T ≝ t</userinput></para>
497     <para>Same as <command>theorem f: T ≝ t</command>, but it does not
498      complain if the theorem has already been proved. To be used to give
499      an alternative name or proof to a theorem.</para>
500    </sect2>
501    <sect2 id="lemma">
502     <title><emphasis role="bold">lemma</emphasis> &id;[<emphasis role="bold">:</emphasis> &term;] [<emphasis role="bold">≝</emphasis> &term;]</title>
503     <titleabbrev>lemma</titleabbrev>
504     <para><userinput>lemma f: T ≝ t</userinput></para>
505     <para>Same as <command>theorem f: T ≝ t</command></para>
506    </sect2>
507    <sect2 id="fact">
508     <title><emphasis role="bold">fact</emphasis> &id;[<emphasis role="bold">:</emphasis> &term;] [<emphasis role="bold">≝</emphasis> &term;]</title>
509     <titleabbrev>fact</titleabbrev>
510     <para><userinput>fact f: T ≝ t</userinput></para>
511     <para>Same as <command>theorem f: T ≝ t</command></para>
512    </sect2>
513    <sect2 id="remark">
514     <title><emphasis role="bold">remark</emphasis> &id;[<emphasis role="bold">:</emphasis> &term;] [<emphasis role="bold">≝</emphasis> &term;]</title>
515     <titleabbrev>remark</titleabbrev>
516     <para><userinput>remark f: T ≝ t</userinput></para>
517     <para>Same as <command>theorem f: T ≝ t</command></para>
518    </sect2>
519   </sect1>
520
521   <sect1 id="tacticargs">
522    <title>Tactic arguments</title>
523    <para>This section documents the syntax of some recurring arguments for
524     tactics.</para>
525
526     <sect2 id="introsspec">
527     <title>intros-spec</title>
528     <table frame="topbot" rowsep="0" colsep="0" role="grammar">
529       <title>intros-spec</title>
530       <tgroup cols="4">
531       <tbody>
532        <row>
533         <entry id="grammar.intros-spec">&intros-spec;</entry>
534         <entry>::=</entry>
535         <entry>[&nat;] [<emphasis role="bold">(</emphasis>[&id;]…<emphasis role="bold">)</emphasis>]</entry>
536        </row>
537       </tbody>
538      </tgroup>
539     </table>
540         <para>The natural number is the number of new hypotheses to be introduced. The list of identifiers gives the name for the first hypotheses.</para>
541     </sect2>
542
543     <sect2 id="pattern">
544     <title>pattern</title>
545     <table frame="topbot" rowsep="0" colsep="0" role="grammar">
546       <title>pattern</title>
547       <tgroup cols="4">
548       <tbody>
549        <row>
550         <entry id="grammar.pattern">&pattern;</entry>
551         <entry>::=</entry>
552         <entry><emphasis role="bold">in</emphasis>
553           [&id;[<emphasis role="bold">:</emphasis> &path;]]…
554           [<emphasis role="bold">⊢</emphasis> &path;]]</entry>
555         <entry>simple pattern</entry>
556        </row>
557        <row>
558         <entry/>
559         <entry>|</entry>
560         <entry><emphasis role="bold">in match</emphasis> &term;
561           [<emphasis role="bold">in</emphasis>
562           [&id;[<emphasis role="bold">:</emphasis> &path;]]…
563           [<emphasis role="bold">⊢</emphasis> &path;]]</entry>
564         <entry>full pattern</entry>
565        </row>
566       </tbody>
567      </tgroup>
568     </table>
569     <table frame="topbot" rowsep="0" colsep="0" role="grammar">
570       <title>path</title>
571       <tgroup cols="4">
572       <tbody>
573        <row>
574         <entry id="grammar.path">&path;</entry>
575         <entry>::=</entry>
576         <entry><emphasis>〈〈any &sterm; whithout occurrences of <emphasis role="bold">Set</emphasis>, <emphasis role="bold">Prop</emphasis>, <emphasis role="bold">CProp</emphasis>, <emphasis role="bold">Type</emphasis>, &id;, &uri; and user provided notation; however, <emphasis role="bold">%</emphasis> is now an additional production for &sterm;〉〉</emphasis></entry>
577        </row>
578       </tbody>
579      </tgroup>
580     </table>
581     <para>A <emphasis>path</emphasis> locates zero or more subterms of a given term by mimicking the term structure up to:</para>
582     <orderedlist>
583       <listitem><para>Occurrences of the subterms to locate that are
584        represented by <emphasis role="bold">%</emphasis>.</para></listitem>
585       <listitem><para>Subterms without any occurrence of subterms to locate
586        that can be represented by <emphasis role="bold">?</emphasis>.
587        </para></listitem>
588     </orderedlist>
589     <para>For instance, the path
590       <userinput>∀_,_:?.(? ? % ?)→(? ? ? %)</userinput>
591        locates at once the subterms
592       <userinput>x+y</userinput> and <userinput>x*y</userinput> in the
593       term <userinput>∀x,y:nat.x+y=1→0=x*y</userinput>
594       (where the notation <userinput>A=B</userinput> hides the term
595       <userinput>(eq T A B)</userinput> for some type <userinput>T</userinput>).
596     </para>
597     <para>A <emphasis>simple pattern</emphasis> extends paths to locate
598      subterms in a whole sequent. In particular, the pattern
599      <userinput>in H: p  K: q ⊢ r</userinput> locates at once all the subterms
600      located by the pattern <userinput>r</userinput> in the conclusion of the
601      sequent and by the patterns <userinput>p</userinput> and
602      <userinput>q</userinput> in the hypotheses <userinput>H</userinput>
603      and <userinput>K</userinput> of the sequent.
604     </para>
605     <para>If no list of hypotheses is provided in a simple pattern, no subterm
606      is selected in the hypothesis. If the <userinput>⊢ p</userinput>
607      part of the pattern is not provided, no subterm will be matched in the
608      conclusion if at least one hypothesis is provided; otherwise the whole
609      conclusion is selected.
610     </para>
611     <para>Finally, a <emphasis>full pattern</emphasis> is interpreted in three
612      steps. In the first step the <userinput>match T in</userinput>
613      part is ignored and a set <emphasis>S</emphasis> of subterms is
614      located as for the case of
615      simple patterns. In the second step the term <userinput>T</userinput>
616      is parsed and interpreted in the context of each subterm
617      <emphasis>s ∈ S</emphasis>. In the last term for each
618      <emphasis>s ∈ S</emphasis> the interpreted term <userinput>T</userinput>
619      computed in the previous step is looked for. The final set of subterms
620      located by the full pattern is the set of occurrences of
621      the interpreted <userinput>T</userinput> in the subterms <emphasis>s</emphasis>.
622     </para>
623     <para>A full pattern can always be replaced by a simple pattern,
624       often at the cost of increased verbosity or decreased readability.</para>
625     <para>Example: the pattern
626       <userinput>⊢ in match x+y in ∀_,_:?.(? ? % ?)</userinput>
627       locates only the first occurrence of <userinput>x+y</userinput>
628       in the sequent <userinput>x,y: nat ⊢ ∀z,w:nat. (x+y) * (z+w) =
629       z * (x+y) + w * (x+y)</userinput>. The corresponding simple pattern
630       is <userinput>⊢ ∀_,_:?.(? ? (? % ?) ?)</userinput>.
631     </para>
632     <para>Every tactic that acts on subterms of the selected sequents have
633      a pattern argument for uniformity. To automatically generate a simple
634      pattern:</para>
635     <orderedlist>
636      <listitem><para>Select in the current goal the subterms to pass to the
637       tactic by using the mouse. In order to perform a multiple selection of
638       subterms, hold the Ctrl key while selecting every subterm after the
639       first one.</para></listitem>
640      <listitem><para>From the contextual menu select &quot;Copy&quot;.</para></listitem>
641      <listitem><para>From the &quot;Edit&quot; or the contextual menu select
642       &quot;Paste as pattern&quot;</para></listitem>
643     </orderedlist>
644     </sect2>
645
646     <sect2 id="reduction-kind">
647     <title>reduction-kind</title>
648     <para>Reduction kinds are normalization functions that transform a term
649      to a convertible but simpler one. Each reduction kind can be used both
650      as a tactic argument and as a stand-alone tactic.</para>
651     <table frame="topbot" rowsep="0" colsep="0" role="grammar">
652       <title>reduction-kind</title>
653       <tgroup cols="4">
654       <tbody>
655        <row>
656         <entry id="grammar.reduction-kind">&reduction-kind;</entry>
657         <entry>::=</entry>
658         <entry><emphasis role="bold">normalize</emphasis></entry>
659         <entry>Computes the βδιζ-normal form</entry>
660        </row>
661        <row>
662         <entry/>
663         <entry>|</entry>
664         <entry><emphasis role="bold">reduce</emphasis></entry>
665         <entry>Computes the βδιζ-normal form</entry>
666        </row>
667        <row>
668         <entry/>
669         <entry>|</entry>
670         <entry><emphasis role="bold">simplify</emphasis></entry>
671         <entry>Computes a form supposed to be simpler</entry>
672        </row>
673        <row>
674         <entry/>
675         <entry>|</entry>
676         <entry><emphasis role="bold">unfold</emphasis> [&sterm;]</entry>
677         <entry>δ-reduces the constant or variable if specified, or that
678          in head position</entry>
679        </row>
680        <row>
681         <entry/>
682         <entry>|</entry>
683         <entry><emphasis role="bold">whd</emphasis></entry>
684         <entry>Computes the βδιζ-weak-head normal form</entry>
685        </row>
686       </tbody>
687      </tgroup>
688     </table>
689     </sect2>
690   </sect1>
691
692 </chapter>
693