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 level_of_uri u =
  89   let name = NUri.name_of_uri u in
  90   assert(String.length name > String.length "Type");
  91   String.sub name 4 (String.length name - 4)
  92 ;;
  93
  94 let find_level2_patterns32 status pid =
  95  IntMap.find pid status#interp_db.level2_patterns32
  96
  97 let instantiate32 env symbol args =
  98   let rec instantiate_arg = function
  99     | Ast.IdentArg (n, name) ->
 100         let t =
 101           try List.assoc name env
 102           with Not_found -> prerr_endline ("name not found in env: "^name);
 103                             assert false
 104         in
 105         let rec count_lambda = function
 106           | Ast.AttributedTerm (_, t) -> count_lambda t
 107           | Ast.Binder (`Lambda, _, body) -> 1 + count_lambda body
 108           | _ -> 0
 109         in
 110         let rec add_lambda t n =
 111           if n > 0 then
 112             let name = NotationUtil.fresh_name () in
 113             Ast.Binder (`Lambda, (Ast.Ident (name, `Ambiguous), None),
 114               Ast.Appl [add_lambda t (n - 1); Ast.Ident (name, `Ambiguous)])
 115           else
 116             t
 117         in
 118         add_lambda t (n - count_lambda t)
 119   in
 120   let head = Ast.Symbol (symbol, None) in
 121   if args = [] then head
 122   else Ast.Appl (head :: List.map instantiate_arg args)
 123
 124 let fresh_id status =
 125   let counter = status#interp_db.counter + 1 in
 126     status#set_interp_db {status#interp_db with counter = counter},counter
 127
 128 let load_patterns32 status t =
 129  let t =
 130   HExtlib.filter_map (function (true, ap, id) -> Some (ap, id) | _ -> None) t
 131  in
 132   status#set_interp_db
 133    {status#interp_db with
 134      compiled32 = lazy (Ncic2astMatcher.Matcher32.compiler status t) }
 135 ;;
 136
 137 let add_interpretation status dsc (symbol, args) appl_pattern =
 138   let status,id = fresh_id status in
 139   let ids =
 140    try
 141     id::StringMap.find symbol status#interp_db.interpretations
 142    with Not_found -> [id] in
 143   let status =
 144    status#set_interp_db { status#interp_db with
 145     level2_patterns32 =
 146       IntMap.add id (dsc, symbol, args, appl_pattern)
 147        status#interp_db.level2_patterns32;
 148     pattern32_matrix = (true,appl_pattern,id)::status#interp_db.pattern32_matrix;
 149     interpretations = StringMap.add symbol ids status#interp_db.interpretations
 150    }
 151   in
 152    load_patterns32 status status#interp_db.pattern32_matrix
 153
 154 let toggle_active_interpretations status b =
 155   status#set_interp_db { status#interp_db with
 156    pattern32_matrix =
 157      List.map (fun (_,ap,id) -> b,ap,id) status#interp_db.pattern32_matrix }
 158
 159 exception Interpretation_not_found
 160
 161 let lookup_interpretations status ?(sorted=true) symbol =
 162   try
 163     let raw =
 164       List.map (
 165         fun id ->
 166           let (dsc, _, args, appl_pattern) =
 167             try IntMap.find id status#interp_db.level2_patterns32
 168             with Not_found -> assert false
 169           in
 170           dsc, args, appl_pattern
 171       ) (StringMap.find symbol status#interp_db.interpretations)
 172     in
 173     if sorted then HExtlib.list_uniq (List.sort Pervasives.compare raw)
 174               else raw
 175   with Not_found -> raise Interpretation_not_found
 176
 177 let instantiate_appl_pattern
 178   ~mk_appl ~mk_implicit ~term_of_nref env appl_pattern
 179 =
 180   let lookup name =
 181     try List.assoc name env
 182     with Not_found ->
 183       prerr_endline (sprintf "Name %s not found" name);
 184       assert false
 185   in
 186   let rec aux = function
 187     | Ast.NRefPattern nref -> term_of_nref nref
 188     | Ast.ImplicitPattern -> mk_implicit false
 189     | Ast.VarPattern name -> lookup name
 190     | Ast.ApplPattern terms -> mk_appl (List.map aux terms)
 191   in
 192   aux appl_pattern
 193
 194 let destroy_nat =
 195   let is_nat_URI = NUri.eq (NUri.uri_of_string
 196   "cic:/matita/arithmetics/nat/nat.ind") in
 197   let is_zero = function
 198     | NCic.Const (NReference.Ref (uri, NReference.Con (0, 1, 0))) when
 199        is_nat_URI uri -> true
 200     | _ -> false
 201   in
 202   let is_succ = function
 203     | NCic.Const (NReference.Ref (uri, NReference.Con (0, 2, 0))) when
 204        is_nat_URI uri -> true
 205     | _ -> false
 206   in
 207   let rec aux acc = function
 208     | NCic.Appl [he ; tl] when is_succ he -> aux (acc + 1) tl
 209     | t when is_zero t -> Some acc
 210     | _ -> None
 211   in
 212    aux 0
 213
 214 let nast_of_cic0 status
 215  ~output_type ~metasenv ~subst k ~context =
 216   function
 217     | NCic.Rel n ->
 218        (try
 219          let name,_ = List.nth context (n-1) in
 220          let name = if name = "_" then "__"^string_of_int n else name in
 221           Ast.Ident (name,`Ambiguous)
 222         with Failure "nth" | Invalid_argument "List.nth" ->
 223          Ast.Ident ("-" ^ string_of_int (n - List.length context),`Ambiguous))
 224     | NCic.Const r ->
 225         let uri = `Uri (NReference.string_of_reference r) in
 226         Ast.Ident (NCicPp.r2s status true r, uri)
 227     | NCic.Meta (n,lc) when List.mem_assoc n subst ->
 228         let _,_,t,_ = List.assoc n subst in
 229          k ~context (NCicSubstitution.subst_meta status lc t)
 230     | NCic.Meta (n,(s,l)) ->
 231        (* CSC: qua non dovremmo espandere *)
 232        let l = NCicUtils.expand_local_context l in
 233        Ast.Meta
 234          (n, List.map (fun x -> Some (k ~context (NCicSubstitution.lift status s x))) l)
 235     | NCic.Sort NCic.Prop -> Ast.Sort `Prop
 236     | NCic.Sort NCic.Type [] -> Ast.Sort `Set
 237     | NCic.Sort NCic.Type ((`Type,u)::_) ->
 238               Ast.Sort (`NType (level_of_uri u))
 239     | NCic.Sort NCic.Type ((`CProp,u)::_) ->
 240               Ast.Sort (`NCProp (level_of_uri u))
 241     | NCic.Sort NCic.Type ((`Succ,u)::_) ->
 242               Ast.Sort (`NType (level_of_uri u ^ "+1"))
 243     | NCic.Implicit `Hole -> Ast.UserInput
 244     | NCic.Implicit `Vector -> Ast.Implicit `Vector
 245     | NCic.Implicit _ -> Ast.Implicit `JustOne
 246     | NCic.Prod (n,s,t) ->
 247         let n = if n.[0] = '_' then "_" else n in
 248         let binder_kind = `Forall in
 249           Ast.Binder (binder_kind, (Ast.Ident (n,`Ambiguous), Some (k ~context s)),
 250           k ~context:((n,NCic.Decl s)::context) t)
 251     | NCic.Lambda (n,s,t) ->
 252         Ast.Binder (`Lambda,(Ast.Ident (n,`Ambiguous), Some (k ~context s)),
 253                     k ~context:((n,NCic.Decl s)::context) t)
 254     | NCic.LetIn (n,s,ty,NCic.Rel 1) ->
 255         Ast.Cast (k ~context ty, k ~context s)
 256     | NCic.LetIn (n,s,ty,t) ->
 257         Ast.LetIn ((Ast.Ident (n,`Ambiguous), Some (k ~context s)), k ~context
 258           ty, k ~context:((n,NCic.Decl s)::context) t)
 259     | NCic.Appl (NCic.Meta (n,lc) :: args) when List.mem_assoc n subst ->
 260        let _,_,t,_ = List.assoc n subst in
 261        let hd = NCicSubstitution.subst_meta status lc t in
 262         k ~context
 263          (NCicReduction.head_beta_reduce status ~upto:(List.length args)
 264            (match hd with
 265            | NCic.Appl l -> NCic.Appl (l@args)
 266            | _ -> NCic.Appl (hd :: args)))
 267     | NCic.Appl args as t ->
 268        (match destroy_nat t with
 269          | Some n -> Ast.Num (string_of_int n, None)
 270          | None ->
 271             let args =
 272              if not !hide_coercions then args
 273              else
 274               match
 275                NCicCoercion.match_coercion status ~metasenv ~context ~subst t
 276               with
 277                | None -> args
 278                | Some (_,sats,cpos) ->
 279 (* CSC: sats e' il numero di pi, ma non so cosa farmene! voglio il numero di
 280    argomenti da saltare, come prima! *)
 281                   if cpos < List.length args - 1 then
 282                    List.nth args (cpos + 1) ::
 283                     try snd (HExtlib.split_nth (cpos+sats+2) args)
 284                     with Failure _->[]
 285                   else
 286                    args
 287             in
 288              (match args with
 289                  [arg] -> k ~context arg
 290                | _ -> Ast.Appl (List.map (k ~context) args)))
 291     | NCic.Match (NReference.Ref (uri,_) as r,outty,te,patterns) ->
 292         let name = NUri.name_of_uri uri in
 293         let case_indty =
 294          name, Some r in
 295         let constructors, leftno =
 296          let _,leftno,tys,_,n = NCicEnvironment.get_checked_indtys status r in
 297          let _,_,_,cl  = List.nth tys n in
 298           cl,leftno
 299         in
 300         let rec eat_branch n ctx ty pat =
 301           match (ty, pat) with
 302           | NCic.Prod (name, s, t), _ when n > 0 ->
 303              eat_branch (pred n) ctx t pat
 304           | NCic.Prod (_, _, t), NCic.Lambda (name, s, t') ->
 305               let cv, rhs = eat_branch 0 ((name,NCic.Decl s)::ctx) t t' in
 306               (Ast.Ident (name,`Ambiguous), Some (k ~context:ctx s)) :: cv, rhs
 307           | _, _ -> [], k ~context:ctx pat
 308         in
 309         let j = ref 0 in
 310         let patterns =
 311           try
 312             List.map2
 313               (fun (_, name, ty) pat ->
 314                 incr j;
 315                 let name,(capture_variables,rhs) =
 316                  match output_type with
 317                     `Term -> name, eat_branch leftno context ty pat
 318                   | `Pattern -> "_", ([], k ~context pat)
 319                 in
 320                  Ast.Pattern (name, None(*CSC Some (ctor_puri !j)*), capture_variables), rhs
 321               ) constructors patterns
 322           with Invalid_argument _ -> assert false
 323         in
 324         let indty =
 325          match output_type with
 326             `Pattern -> None
 327           | `Term -> Some case_indty
 328         in
 329          Ast.Case (k ~context te, indty, Some (k ~context outty), patterns)
 330 ;;
 331
 332 let rec nast_of_cic1 status ~output_type ~metasenv ~subst ~context term =
 333   match Lazy.force status#interp_db.compiled32 term with
 334   | None ->
 335      nast_of_cic0 status ~output_type ~metasenv ~subst
 336       (nast_of_cic1 status ~output_type ~metasenv ~subst) ~context term
 337   | Some (env, ctors, pid) ->
 338       let env =
 339        List.map
 340         (fun (name, term) ->
 341           name,
 342            nast_of_cic1 status ~output_type ~subst ~metasenv ~context
 343             term
 344         ) env
 345       in
 346       let _, symbol, args, _ =
 347         try
 348          find_level2_patterns32 status pid
 349         with Not_found -> assert false
 350       in
 351       instantiate32 env symbol args
 352 ;;
 353
 354 let nmap_context0 status ~metasenv ~subst context =
 355  let nast_of_cic =
 356   nast_of_cic1 status ~output_type:`Term ~metasenv ~subst
 357  in
 358  fst (
 359   List.fold_right
 360    (fun item (res,context) ->
 361      match item with
 362       | name,NCic.Decl t ->
 363           (name, Ast.Decl (nast_of_cic ~context t))::res,
 364           item::context
 365       | name,NCic.Def (t,ty) ->
 366           (name, Ast.Def (nast_of_cic ~context t,
 367                            nast_of_cic ~context ty))::res,
 368            item::context
 369    ) context ([],[]))
 370 ;;
 371
 372 let nmap_sequent0 status ~metasenv ~subst (i,(n,context,ty)) =
 373  let nast_of_cic =
 374   nast_of_cic1 status ~output_type:`Term ~metasenv ~subst in
 375  let context' = nmap_context0 status ~metasenv ~subst context in
 376   (i,context',nast_of_cic ~context ty)
 377 ;;
 378
 379 let object_prefix = "obj:";;
 380 let declaration_prefix = "decl:";;
 381 let definition_prefix = "def:";;
 382 let inductive_prefix = "ind:";;
 383 let joint_prefix = "joint:";;
 384
 385 (*
 386 let get_id =
 387  function
 388     Ast.AttributedTerm (`IdRef id, _) -> id
 389   | _ -> assert false
 390 ;;
 391
 392 let gen_id prefix seed =
 393  let res = prefix ^ string_of_int !seed in
 394   incr seed ;
 395   res
 396 ;;
 397
 398 let nmap_obj0 status ~idref (uri,_,metasenv,subst,kind) =
 399   let module K = Content in
 400   let nast_of_cic =
 401    nast_of_cic1 status ~idref ~output_type:`Term ~metasenv ~subst in
 402   let seed = ref 0 in
 403   let conjectures =
 404    match metasenv with
 405       [] -> None
 406     | _ -> (*Some (List.map (map_conjectures seed) metasenv)*)
 407       (*CSC: used to be the previous line, that uses seed *)
 408       Some (List.map (nmap_sequent0 status ~idref ~metasenv ~subst) metasenv)
 409   in
 410 let  build_constructors seed l =
 411       List.map
 412        (fun (_,n,ty) ->
 413            let ty = nast_of_cic ~context:[] ty in
 414            { K.dec_name = Some n;
 415              K.dec_id = gen_id declaration_prefix seed;
 416              K.dec_inductive = false;
 417              K.dec_aref = "";
 418              K.dec_type = ty
 419            }) l
 420 in
 421 let build_inductive b seed =
 422       fun (_,n,ty,cl) ->
 423         let ty = nast_of_cic ~context:[] ty in
 424         `Inductive
 425           { K.inductive_id = gen_id inductive_prefix seed;
 426             K.inductive_name = n;
 427             K.inductive_kind = b;
 428             K.inductive_type = ty;
 429             K.inductive_constructors = build_constructors seed cl
 430            }
 431 in
 432 let build_fixpoint b seed =
 433       fun (_,n,_,ty,t) ->
 434         let t = nast_of_cic ~context:[] t in
 435         let ty = nast_of_cic ~context:[] ty in
 436         `Definition
 437           { K.def_id = gen_id inductive_prefix seed;
 438             K.def_name = Some n;
 439             K.def_aref = "";
 440             K.def_type = ty;
 441             K.def_term = t;
 442            }
 443 in
 444  match kind with
 445   | NCic.Fixpoint (is_rec, ifl, _) ->
 446        (gen_id object_prefix seed, conjectures,
 447           `Joint
 448             { K.joint_id = gen_id joint_prefix seed;
 449               K.joint_kind =
 450                  if is_rec then
 451                       `Recursive (List.map (fun (_,_,i,_,_) -> i) ifl)
 452                  else `CoRecursive;
 453               K.joint_defs = List.map (build_fixpoint is_rec seed) ifl
 454             })
 455   | NCic.Inductive (is_ind, lno, itl, _) ->
 456        (gen_id object_prefix seed, conjectures,
 457           `Joint
 458             { K.joint_id = gen_id joint_prefix seed;
 459               K.joint_kind =
 460                  if is_ind then `Inductive lno else `CoInductive lno;
 461               K.joint_defs = List.map (build_inductive is_ind seed) itl
 462             })
 463   | NCic.Constant (_,_,Some bo,ty,_) ->
 464      let ty = nast_of_cic ~context:[] ty in
 465      let bo = nast_of_cic ~context:[] bo in
 466       (gen_id object_prefix seed, conjectures,
 467         `Def (K.Const,ty,
 468           build_def_item seed [] [] (get_id bo) (NUri.name_of_uri uri) bo ty))
 469   | NCic.Constant (_,_,None,ty,_) ->
 470      let ty = nast_of_cic ~context:[] ty in
 471        (gen_id object_prefix seed, conjectures,
 472          `Decl (K.Const,
 473            (*CSC: ??? get_id ty here used to be the id of the axiom! *)
 474            build_decl_item seed (get_id ty) (NUri.name_of_uri uri) ty))
 475 ;;
 476
 477 let with_idrefs foo status obj =
 478  let ids_to_refs = Hashtbl.create 211 in
 479  let register_ref = Hashtbl.add ids_to_refs in
 480   foo status ~idref:(idref register_ref) obj, ids_to_refs
 481 ;;
 482
 483 let nmap_obj status = with_idrefs nmap_obj0 status
 484 *)
 485
 486 let nmap_obj _ = assert false
 487
 488 let nmap_sequent = nmap_sequent0
 489
 490 let nmap_term = nast_of_cic1 ~output_type:`Term
 491
 492 let nmap_context = nmap_context0