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