matitaB/components/ng_cic_content/interpretations.ml

   1 (* Copyright (C) 2005, 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 module Ast = NotationPt
  31
  32
  33 let debug = false
  34 let debug_print s = if debug then prerr_endline (Lazy.force s) else ()
  35
  36 type id = string
  37 let hide_coercions = ref true;;
  38
  39 type cic_id = string
  40
  41 type term_info =
  42   { sort: (cic_id, Ast.sort_kind) Hashtbl.t;
  43     uri: (cic_id, NReference.reference) Hashtbl.t;
  44   }
  45
  46 module IntMap = Map.Make(struct type t = int let compare = compare end);;
  47 module StringMap = Map.Make(String);;
  48
  49 type db = {
  50   counter: int;
  51   pattern32_matrix: (bool * NotationPt.cic_appl_pattern * int) list;
  52   level2_patterns32:
  53    (string * string * NotationPt.argument_pattern list *
  54      NotationPt.cic_appl_pattern) IntMap.t;
  55   interpretations: int list StringMap.t; (* symb -> id list *)
  56   compiled32:
  57    (NCic.term -> ((string * NCic.term) list * NCic.term list * int) option)
  58     Lazy.t
  59 }
  60
  61 let initial_db status = {
  62    counter = -1;
  63    pattern32_matrix = [];
  64    level2_patterns32 = IntMap.empty;
  65    interpretations = StringMap.empty;
  66    compiled32 = lazy (Ncic2astMatcher.Matcher32.compiler status [])
  67 }
  68
  69 class type g_status =
  70   object
  71     inherit NCicCoercion.g_status
  72     method interp_db: db
  73   end
  74
  75 class virtual status =
  76  object(self)
  77    inherit NCicCoercion.status
  78    val mutable interp_db = None (* mutable only to initialize it :-( *)
  79    method interp_db = match interp_db with None -> assert false | Some x -> x
  80    method set_interp_db v = {< interp_db = Some v >}
  81    method set_interp_status
  82     : 'status. #g_status as 'status -> 'self
  83     = fun o -> {< interp_db = Some o#interp_db >}#set_coercion_status o
  84    initializer
  85     interp_db <- Some (initial_db self)
  86  end
  87
  88 let idref register_ref =
  89  let id = ref 0 in
  90   fun ?reference t ->
  91    incr id;
  92    let id = "i" ^ string_of_int !id in
  93     (match reference with None -> () | Some r -> register_ref id r);
  94     Ast.AttributedTerm (`IdRef id, t)
  95 ;;
  96
  97 let level_of_uri u =
  98   let name = NUri.name_of_uri u in
  99   assert(String.length name > String.length "Type");
 100   String.sub name 4 (String.length name - 4)
 101 ;;
 102
 103 let find_level2_patterns32 status pid =
 104  IntMap.find pid status#interp_db.level2_patterns32
 105
 106 let add_idrefs =
 107   List.fold_right (fun idref t -> Ast.AttributedTerm (`IdRef idref, t))
 108
 109 let instantiate32 idrefs env symbol args =
 110   let rec instantiate_arg = function
 111     | Ast.IdentArg (n, name) ->
 112         let t =
 113           try List.assoc name env
 114           with Not_found -> prerr_endline ("name not found in env: "^name);
 115                             assert false
 116         in
 117         let rec count_lambda = function
 118           | Ast.AttributedTerm (_, t) -> count_lambda t
 119           | Ast.Binder (`Lambda, _, body) -> 1 + count_lambda body
 120           | _ -> 0
 121         in
 122         let rec add_lambda t n =
 123           if n > 0 then
 124             let name = NotationUtil.fresh_name () in
 125             Ast.Binder (`Lambda, (Ast.Ident (name, `Ambiguous), None),
 126               Ast.Appl [add_lambda t (n - 1); Ast.Ident (name, `Ambiguous)])
 127           else
 128             t
 129         in
 130         add_lambda t (n - count_lambda t)
 131   in
 132   let head =
 133     let symbol = Ast.Symbol (symbol, None) in
 134     add_idrefs idrefs symbol
 135   in
 136   if args = [] then head
 137   else Ast.Appl (head :: List.map instantiate_arg args)
 138
 139 let fresh_id status =
 140   let counter = status#interp_db.counter+1 in
 141    status#set_interp_db ({ status#interp_db with counter = counter  }), counter
 142
 143 let load_patterns32 status t =
 144  let t =
 145   HExtlib.filter_map (function (true, ap, id) -> Some (ap, id) | _ -> None) t
 146  in
 147   status#set_interp_db
 148    {status#interp_db with
 149      compiled32 = lazy (Ncic2astMatcher.Matcher32.compiler status t) }
 150 ;;
 151
 152 let add_interpretation status dsc (symbol, args) appl_pattern =
 153   let status,id = fresh_id status in
 154   let ids =
 155    try
 156     id::StringMap.find symbol status#interp_db.interpretations
 157    with Not_found -> [id] in
 158   let status =
 159    status#set_interp_db { status#interp_db with
 160     level2_patterns32 =
 161       IntMap.add id (dsc, symbol, args, appl_pattern)
 162        status#interp_db.level2_patterns32;
 163     pattern32_matrix = (true,appl_pattern,id)::status#interp_db.pattern32_matrix;
 164     interpretations = StringMap.add symbol ids status#interp_db.interpretations
 165    }
 166   in
 167    load_patterns32 status status#interp_db.pattern32_matrix
 168
 169 let toggle_active_interpretations status b =
 170   status#set_interp_db { status#interp_db with
 171    pattern32_matrix =
 172      List.map (fun (_,ap,id) -> b,ap,id) status#interp_db.pattern32_matrix }
 173
 174 exception Interpretation_not_found
 175
 176 let lookup_interpretations status ?(sorted=true) symbol =
 177   try
 178     let raw =
 179       List.map (
 180         fun id ->
 181           let (dsc, _, args, appl_pattern) =
 182             try IntMap.find id status#interp_db.level2_patterns32
 183             with Not_found -> assert false
 184           in
 185           dsc, args, appl_pattern
 186       ) (StringMap.find symbol status#interp_db.interpretations)
 187     in
 188     if sorted then HExtlib.list_uniq (List.sort Pervasives.compare raw)
 189               else raw
 190   with Not_found -> raise Interpretation_not_found
 191
 192 let instantiate_appl_pattern
 193   ~mk_appl ~mk_implicit ~term_of_nref env appl_pattern
 194 =
 195   let lookup name =
 196     try List.assoc name env
 197     with Not_found ->
 198       prerr_endline (sprintf "Name %s not found" name);
 199       assert false
 200   in
 201   let rec aux = function
 202     | Ast.NRefPattern nref -> term_of_nref nref
 203     | Ast.ImplicitPattern -> mk_implicit false
 204     | Ast.VarPattern name -> lookup name
 205     | Ast.ApplPattern terms -> mk_appl (List.map aux terms)
 206   in
 207   aux appl_pattern
 208
 209 let destroy_nat =
 210   let is_nat_URI = NUri.eq (NUri.uri_of_string
 211   "cic:/matita/arithmetics/nat/nat.ind") in
 212   let is_zero = function
 213     | NCic.Const (NReference.Ref (uri, NReference.Con (0, 1, 0))) when
 214        is_nat_URI uri -> true
 215     | _ -> false
 216   in
 217   let is_succ = function
 218     | NCic.Const (NReference.Ref (uri, NReference.Con (0, 2, 0))) when
 219        is_nat_URI uri -> true
 220     | _ -> false
 221   in
 222   let rec aux acc = function
 223     | NCic.Appl [he ; tl] when is_succ he -> aux (acc + 1) tl
 224     | t when is_zero t -> Some acc
 225     | _ -> None
 226   in
 227    aux 0
 228
 229 (* CODICE c&p da NCicPp *)
 230 let nast_of_cic0 status
 231  ~(idref:
 232     ?reference:NReference.reference -> NotationPt.term -> NotationPt.term)
 233  ~output_type ~metasenv ~subst k ~context =
 234   function
 235     | NCic.Rel n ->
 236        (try
 237          let name,_ = List.nth context (n-1) in
 238          let name = if name = "_" then "__"^string_of_int n else name in
 239           idref (Ast.Ident (name,`Ambiguous))
 240         with Failure "nth" | Invalid_argument "List.nth" ->
 241          idref (Ast.Ident ("-" ^ string_of_int (n - List.length
 242          context),`Ambiguous)))
 243     | NCic.Const r -> idref ~reference:r (Ast.Ident (NCicPp.r2s status true r, `Ambiguous))
 244     | NCic.Meta (n,lc) when List.mem_assoc n subst ->
 245         let _,_,t,_ = List.assoc n subst in
 246          k ~context (NCicSubstitution.subst_meta status lc t)
 247     | NCic.Meta (n,(s,l)) ->
 248        (* CSC: qua non dovremmo espandere *)
 249        let l = NCicUtils.expand_local_context l in
 250         idref (Ast.Meta
 251          (n, List.map (fun x -> Some (k ~context (NCicSubstitution.lift status s x))) l))
 252     | NCic.Sort NCic.Prop -> idref (Ast.Sort `Prop)
 253     | NCic.Sort NCic.Type [] -> idref (Ast.Sort `Set)
 254     | NCic.Sort NCic.Type ((`Type,u)::_) ->
 255               idref(Ast.Sort (`NType (level_of_uri u)))
 256     | NCic.Sort NCic.Type ((`CProp,u)::_) ->
 257               idref(Ast.Sort (`NCProp (level_of_uri u)))
 258     | NCic.Sort NCic.Type ((`Succ,u)::_) ->
 259               idref(Ast.Sort (`NType (level_of_uri u ^ "+1")))
 260     | NCic.Implicit `Hole -> idref (Ast.UserInput)
 261     | NCic.Implicit `Vector -> idref (Ast.Implicit `Vector)
 262     | NCic.Implicit _ -> idref (Ast.Implicit `JustOne)
 263     | NCic.Prod (n,s,t) ->
 264         let n = if n.[0] = '_' then "_" else n in
 265         let binder_kind = `Forall in
 266          idref (Ast.Binder (binder_kind, (Ast.Ident (n,`Ambiguous), Some (k ~context s)),
 267           k ~context:((n,NCic.Decl s)::context) t))
 268     | NCic.Lambda (n,s,t) ->
 269         idref (Ast.Binder (`Lambda,(Ast.Ident (n,`Ambiguous), Some (k ~context s)),
 270          k ~context:((n,NCic.Decl s)::context) t))
 271     | NCic.LetIn (n,s,ty,NCic.Rel 1) ->
 272         idref (Ast.Cast (k ~context ty, k ~context s))
 273     | NCic.LetIn (n,s,ty,t) ->
 274         idref (Ast.LetIn ((Ast.Ident (n,`Ambiguous), Some (k ~context s)), k ~context
 275           ty, k ~context:((n,NCic.Decl s)::context) t))
 276     | NCic.Appl (NCic.Meta (n,lc) :: args) when List.mem_assoc n subst ->
 277        let _,_,t,_ = List.assoc n subst in
 278        let hd = NCicSubstitution.subst_meta status lc t in
 279         k ~context
 280          (NCicReduction.head_beta_reduce status ~upto:(List.length args)
 281            (match hd with
 282            | NCic.Appl l -> NCic.Appl (l@args)
 283            | _ -> NCic.Appl (hd :: args)))
 284     | NCic.Appl args as t ->
 285        (match destroy_nat t with
 286          | Some n -> idref (Ast.Num (string_of_int n, None))
 287          | None ->
 288             let args =
 289              if not !hide_coercions then args
 290              else
 291               match
 292                NCicCoercion.match_coercion status ~metasenv ~context ~subst t
 293               with
 294                | None -> args
 295                | Some (_,sats,cpos) ->
 296 (* CSC: sats e' il numero di pi, ma non so cosa farmene! voglio il numero di
 297    argomenti da saltare, come prima! *)
 298                   if cpos < List.length args - 1 then
 299                    List.nth args (cpos + 1) ::
 300                     try snd (HExtlib.split_nth (cpos+sats+2) args)
 301                     with Failure _->[]
 302                   else
 303                    args
 304             in
 305              (match args with
 306                  [arg] -> idref (k ~context arg)
 307                | _ -> idref (Ast.Appl (List.map (k ~context) args))))
 308     | NCic.Match (NReference.Ref (uri,_) as r,outty,te,patterns) ->
 309         let name = NUri.name_of_uri uri in
 310 (* CSC
 311         let uri_str = UriManager.string_of_uri uri in
 312         let puri_str = sprintf "%s#xpointer(1/%d)" uri_str (typeno+1) in
 313         let ctor_puri j =
 314           UriManager.uri_of_string
 315             (sprintf "%s#xpointer(1/%d/%d)" uri_str (typeno+1) j)
 316         in
 317 *)
 318         let case_indty =
 319          name, None(*CSC Some (UriManager.uri_of_string puri_str)*) in
 320         let constructors, leftno =
 321          let _,leftno,tys,_,n = NCicEnvironment.get_checked_indtys status r in
 322          let _,_,_,cl  = List.nth tys n in
 323           cl,leftno
 324         in
 325         let rec eat_branch n ctx ty pat =
 326           match (ty, pat) with
 327           | NCic.Prod (name, s, t), _ when n > 0 ->
 328              eat_branch (pred n) ctx t pat
 329           | NCic.Prod (_, _, t), NCic.Lambda (name, s, t') ->
 330               let cv, rhs = eat_branch 0 ((name,NCic.Decl s)::ctx) t t' in
 331               (Ast.Ident (name,`Ambiguous), Some (k ~context:ctx s)) :: cv, rhs
 332           | _, _ -> [], k ~context:ctx pat
 333         in
 334         let j = ref 0 in
 335         let patterns =
 336           try
 337             List.map2
 338               (fun (_, name, ty) pat ->
 339                 incr j;
 340                 let name,(capture_variables,rhs) =
 341                  match output_type with
 342                     `Term -> name, eat_branch leftno context ty pat
 343                   | `Pattern -> "_", ([], k ~context pat)
 344                 in
 345                  Ast.Pattern (name, None(*CSC Some (ctor_puri !j)*), capture_variables), rhs
 346               ) constructors patterns
 347           with Invalid_argument _ -> assert false
 348         in
 349         let indty =
 350          match output_type with
 351             `Pattern -> None
 352           | `Term -> Some case_indty
 353         in
 354          idref (Ast.Case (k ~context te, indty, Some (k ~context outty), patterns))
 355 ;;
 356
 357 let rec nast_of_cic1 status ~idref ~output_type ~metasenv ~subst ~context term =
 358   match Lazy.force status#interp_db.compiled32 term with
 359   | None ->
 360      nast_of_cic0 status ~idref ~output_type ~metasenv ~subst
 361       (nast_of_cic1 status ~idref ~output_type ~metasenv ~subst) ~context term
 362   | Some (env, ctors, pid) ->
 363       let idrefs =
 364        List.map
 365         (fun term ->
 366           let attrterm =
 367            idref
 368             ~reference:
 369               (match term with NCic.Const nref -> nref | _ -> assert false)
 370            (NotationPt.Ident ("dummy",`Ambiguous))
 371           in
 372            match attrterm with
 373               Ast.AttributedTerm (`IdRef id, _) -> id
 374             | _ -> assert false
 375         ) ctors
 376       in
 377       let env =
 378        List.map
 379         (fun (name, term) ->
 380           name,
 381            nast_of_cic1 status ~idref ~output_type ~subst ~metasenv ~context
 382             term
 383         ) env
 384       in
 385       let _, symbol, args, _ =
 386         try
 387          find_level2_patterns32 status pid
 388         with Not_found -> assert false
 389       in
 390       let ast = instantiate32 idrefs env symbol args in
 391       idref ast (*Ast.AttributedTerm (`IdRef (idref term), ast)*)
 392 ;;
 393
 394 let nmap_context0 status ~idref ~metasenv ~subst context =
 395  let module K = Content in
 396  let nast_of_cic =
 397   nast_of_cic1 status ~idref ~output_type:`Term ~metasenv ~subst
 398  in
 399  fst (
 400   List.fold_right
 401    (fun item (res,context) ->
 402      match item with
 403       | name,NCic.Decl t ->
 404          Some
 405           (* We should call build_decl_item, but we have not computed *)
 406           (* the inner-types ==> we always produce a declaration      *)
 407           (`Declaration
 408             { K.dec_name = (Some name);
 409               K.dec_id = "-1";
 410               K.dec_inductive = false;
 411               K.dec_aref = "-1";
 412               K.dec_type = nast_of_cic ~context t
 413             })::res,item::context
 414       | name,NCic.Def (t,ty) ->
 415          Some
 416           (* We should call build_def_item, but we have not computed *)
 417           (* the inner-types ==> we always produce a declaration     *)
 418           (`Definition
 419              { K.def_name = (Some name);
 420                K.def_id = "-1";
 421                K.def_aref = "-1";
 422                K.def_term = nast_of_cic ~context t;
 423                K.def_type = nast_of_cic ~context ty
 424              })::res,item::context
 425    ) context ([],[]))
 426 ;;
 427
 428 let nmap_sequent0 status ~idref ~metasenv ~subst (i,(n,context,ty)) =
 429  let module K = Content in
 430  let nast_of_cic =
 431   nast_of_cic1 status ~idref ~output_type:`Term ~metasenv ~subst in
 432  let context' = nmap_context0 status ~idref ~metasenv ~subst context in
 433   ("-1",i,context',nast_of_cic ~context ty)
 434 ;;
 435
 436 let object_prefix = "obj:";;
 437 let declaration_prefix = "decl:";;
 438 let definition_prefix = "def:";;
 439 let inductive_prefix = "ind:";;
 440 let joint_prefix = "joint:";;
 441
 442 let get_id =
 443  function
 444     Ast.AttributedTerm (`IdRef id, _) -> id
 445   | _ -> assert false
 446 ;;
 447
 448 let gen_id prefix seed =
 449  let res = prefix ^ string_of_int !seed in
 450   incr seed ;
 451   res
 452 ;;
 453
 454 let build_def_item seed context metasenv id n t ty =
 455  let module K = Content in
 456 (*
 457   try
 458    let sort = Hashtbl.find ids_to_inner_sorts id in
 459    if sort = `Prop then
 460        (let p =
 461         (acic2content seed context metasenv ?name:(name_of n) ~ids_to_inner_sorts  ~ids_to_inner_types t)
 462        in
 463         `Proof p;)
 464    else
 465 *)
 466       `Definition
 467         { K.def_name = Some n;
 468           K.def_id = gen_id definition_prefix seed;
 469           K.def_aref = id;
 470           K.def_term = t;
 471           K.def_type = ty
 472         }
 473 (*
 474   with
 475    Not_found -> assert false
 476 *)
 477
 478 let build_decl_item seed id n s =
 479  let module K = Content in
 480 (*
 481  let sort =
 482    try
 483     Some (Hashtbl.find ids_to_inner_sorts (Cic2acic.source_id_of_id id))
 484    with Not_found -> None
 485  in
 486  match sort with
 487  | Some `Prop ->
 488     `Hypothesis
 489       { K.dec_name = name_of n;
 490         K.dec_id = gen_id declaration_prefix seed;
 491         K.dec_inductive = false;
 492         K.dec_aref = id;
 493         K.dec_type = s
 494       }
 495  | _ ->
 496 *)
 497     `Declaration
 498       { K.dec_name = Some n;
 499         K.dec_id = gen_id declaration_prefix seed;
 500         K.dec_inductive = false;
 501         K.dec_aref = id;
 502         K.dec_type = s
 503       }
 504 ;;
 505
 506 let nmap_obj0 status ~idref (uri,_,metasenv,subst,kind) =
 507   let module K = Content in
 508   let nast_of_cic =
 509    nast_of_cic1 status ~idref ~output_type:`Term ~metasenv ~subst in
 510   let seed = ref 0 in
 511   let conjectures =
 512    match metasenv with
 513       [] -> None
 514     | _ -> (*Some (List.map (map_conjectures seed) metasenv)*)
 515       (*CSC: used to be the previous line, that uses seed *)
 516       Some (List.map (nmap_sequent0 status ~idref ~metasenv ~subst) metasenv)
 517   in
 518 let  build_constructors seed l =
 519       List.map
 520        (fun (_,n,ty) ->
 521            let ty = nast_of_cic ~context:[] ty in
 522            { K.dec_name = Some n;
 523              K.dec_id = gen_id declaration_prefix seed;
 524              K.dec_inductive = false;
 525              K.dec_aref = "";
 526              K.dec_type = ty
 527            }) l
 528 in
 529 let build_inductive b seed =
 530       fun (_,n,ty,cl) ->
 531         let ty = nast_of_cic ~context:[] ty in
 532         `Inductive
 533           { K.inductive_id = gen_id inductive_prefix seed;
 534             K.inductive_name = n;
 535             K.inductive_kind = b;
 536             K.inductive_type = ty;
 537             K.inductive_constructors = build_constructors seed cl
 538            }
 539 in
 540 let build_fixpoint b seed =
 541       fun (_,n,_,ty,t) ->
 542         let t = nast_of_cic ~context:[] t in
 543         let ty = nast_of_cic ~context:[] ty in
 544         `Definition
 545           { K.def_id = gen_id inductive_prefix seed;
 546             K.def_name = Some n;
 547             K.def_aref = "";
 548             K.def_type = ty;
 549             K.def_term = t;
 550            }
 551 in
 552  match kind with
 553   | NCic.Fixpoint (is_rec, ifl, _) ->
 554        (gen_id object_prefix seed, conjectures,
 555           `Joint
 556             { K.joint_id = gen_id joint_prefix seed;
 557               K.joint_kind =
 558                  if is_rec then
 559                       `Recursive (List.map (fun (_,_,i,_,_) -> i) ifl)
 560                  else `CoRecursive;
 561               K.joint_defs = List.map (build_fixpoint is_rec seed) ifl
 562             })
 563   | NCic.Inductive (is_ind, lno, itl, _) ->
 564        (gen_id object_prefix seed, conjectures,
 565           `Joint
 566             { K.joint_id = gen_id joint_prefix seed;
 567               K.joint_kind =
 568                  if is_ind then `Inductive lno else `CoInductive lno;
 569               K.joint_defs = List.map (build_inductive is_ind seed) itl
 570             })
 571   | NCic.Constant (_,_,Some bo,ty,_) ->
 572      let ty = nast_of_cic ~context:[] ty in
 573      let bo = nast_of_cic ~context:[] bo in
 574       (gen_id object_prefix seed, conjectures,
 575         `Def (K.Const,ty,
 576           build_def_item seed [] [] (get_id bo) (NUri.name_of_uri uri) bo ty))
 577   | NCic.Constant (_,_,None,ty,_) ->
 578      let ty = nast_of_cic ~context:[] ty in
 579        (gen_id object_prefix seed, conjectures,
 580          `Decl (K.Const,
 581            (*CSC: ??? get_id ty here used to be the id of the axiom! *)
 582            build_decl_item seed (get_id ty) (NUri.name_of_uri uri) ty))
 583 ;;
 584
 585 let with_idrefs foo status obj =
 586  let ids_to_refs = Hashtbl.create 211 in
 587  let register_ref = Hashtbl.add ids_to_refs in
 588   foo status ~idref:(idref register_ref) obj, ids_to_refs
 589 ;;
 590
 591 let nmap_obj status = with_idrefs nmap_obj0 status
 592
 593 let nmap_sequent status ~metasenv ~subst =
 594  with_idrefs (nmap_sequent0 ~metasenv ~subst) status
 595
 596 let nmap_term status ~metasenv ~subst ~context =
 597  with_idrefs (nast_of_cic1 ~output_type:`Term ~metasenv ~subst ~context) status
 598
 599 let nmap_context status ~metasenv ~subst =
 600  with_idrefs (nmap_context0 ~metasenv ~subst) status