notationUtil.ml

   1 (* Copyright (C) 2004-2005, 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 module Ast = NotationPt
  29
  30 let visit_ast ?(special_k = fun _ -> assert false)
  31   ?(map_xref_option= fun x -> x) ?(map_case_indty= fun x -> x)
  32   ?(map_case_outtype=
  33       fun k x -> match x with None -> None | Some x -> Some (k x))
  34   k
  35 =
  36   let rec aux = function
  37     | Ast.Appl terms -> Ast.Appl (List.map k terms)
  38     | Ast.Binder (kind, var, body) ->
  39         Ast.Binder (kind, aux_capture_variable var, k body)
  40     | Ast.Case (term, indtype, typ, patterns) ->
  41         Ast.Case (k term, map_case_indty indtype, map_case_outtype k typ,
  42           aux_patterns map_xref_option patterns)
  43     | Ast.Cast (t1, t2) -> Ast.Cast (k t1, k t2)
  44     | Ast.LetIn (var, t1, t3) ->
  45         Ast.LetIn (aux_capture_variable var, k t1, k t3)
  46     | Ast.LetRec (kind, definitions, term) ->
  47         let definitions =
  48           List.map
  49             (fun (params, var, ty, decrno) ->
  50               List.map aux_capture_variable params, aux_capture_variable var,
  51               k ty, decrno)
  52             definitions
  53         in
  54         Ast.LetRec (kind, definitions, k term)
  55     | Ast.Ident (name, Some substs) ->
  56         Ast.Ident (name, Some (aux_substs substs))
  57     | Ast.Uri (name, Some substs) -> Ast.Uri (name, Some (aux_substs substs))
  58     | Ast.Meta (index, substs) -> Ast.Meta (index, List.map aux_opt substs)
  59     | (Ast.AttributedTerm _
  60       | Ast.Layout _
  61       | Ast.Literal _
  62       | Ast.Magic _
  63       | Ast.Variable _) as t -> special_k t
  64     | (Ast.Ident _
  65       | Ast.NRef _
  66       | Ast.NCic _
  67       | Ast.Implicit _
  68       | Ast.Num _
  69       | Ast.Sort _
  70       | Ast.Symbol _
  71       | Ast.Uri _
  72       | Ast.UserInput) as t -> t
  73   and aux_opt = function
  74     | None -> None
  75     | Some term -> Some (k term)
  76   and aux_capture_variable (term, typ_opt) = k term, aux_opt typ_opt
  77   and aux_patterns k_xref patterns = List.map (aux_pattern k_xref) patterns
  78   and aux_pattern k_xref =
  79    function
  80       Ast.Pattern (head, hrefs, vars), term ->
  81         Ast.Pattern (head, k_xref hrefs, List.map aux_capture_variable vars), k term
  82     | Ast.Wildcard, term -> Ast.Wildcard, k term
  83   and aux_subst (name, term) = (name, k term)
  84   and aux_substs substs = List.map aux_subst substs
  85   in
  86   aux
  87
  88 let visit_layout k = function
  89   | Ast.Sub (t1, t2) -> Ast.Sub (k t1, k t2)
  90   | Ast.Sup (t1, t2) -> Ast.Sup (k t1, k t2)
  91   | Ast.Below (t1, t2) -> Ast.Below (k t1, k t2)
  92   | Ast.Above (t1, t2) -> Ast.Above (k t1, k t2)
  93   | Ast.Over (t1, t2) -> Ast.Over (k t1, k t2)
  94   | Ast.Atop (t1, t2) -> Ast.Atop (k t1, k t2)
  95   | Ast.Frac (t1, t2) -> Ast.Frac (k t1, k t2)
  96   | Ast.InfRule (t1, t2, t3) -> Ast.InfRule (k t1, k t2, k t3)
  97   | Ast.Sqrt t -> Ast.Sqrt (k t)
  98   | Ast.Root (arg, index) -> Ast.Root (k arg, k index)
  99   | Ast.Break -> Ast.Break
 100   | Ast.Box (kind, terms) -> Ast.Box (kind, List.map k terms)
 101   | Ast.Group terms -> Ast.Group (List.map k terms)
 102   | Ast.Mstyle (l, term) -> Ast.Mstyle (l, List.map k term)
 103   | Ast.Mpadded (l, term) -> Ast.Mpadded (l, List.map k term)
 104   | Ast.Maction terms -> Ast.Maction (List.map k terms)
 105
 106 let visit_magic k = function
 107   | Ast.List0 (t, l) -> Ast.List0 (k t, l)
 108   | Ast.List1 (t, l) -> Ast.List1 (k t, l)
 109   | Ast.Opt t -> Ast.Opt (k t)
 110   | Ast.Fold (kind, t1, names, t2) -> Ast.Fold (kind, k t1, names, k t2)
 111   | Ast.Default (t1, t2) -> Ast.Default (k t1, k t2)
 112   | Ast.If (t1, t2, t3) -> Ast.If (k t1, k t2, k t3)
 113   | Ast.Fail -> Ast.Fail
 114
 115 let visit_variable k = function
 116   | Ast.NumVar _
 117   | Ast.IdentVar _
 118   | Ast.TermVar _
 119   | Ast.FreshVar _ as t -> t
 120   | Ast.Ascription (t, s) -> Ast.Ascription (k t, s)
 121
 122 let variables_of_term t =
 123   let rec vars = ref [] in
 124   let add_variable v =
 125     if List.mem v !vars then ()
 126     else vars := v :: !vars
 127   in
 128   let rec aux = function
 129     | Ast.Magic m -> Ast.Magic (visit_magic aux m)
 130     | Ast.Layout l -> Ast.Layout (visit_layout aux l)
 131     | Ast.Variable v -> Ast.Variable (aux_variable v)
 132     | Ast.Literal _ as t -> t
 133     | Ast.AttributedTerm (_, t) -> aux t
 134     | t -> visit_ast aux t
 135   and aux_variable = function
 136     | (Ast.NumVar _
 137       | Ast.IdentVar _
 138       | Ast.TermVar _) as t ->
 139         add_variable t ;
 140         t
 141     | Ast.FreshVar _ as t -> t
 142     | Ast.Ascription _ -> assert false
 143   in
 144     ignore (aux t) ;
 145     !vars
 146
 147 let names_of_term t =
 148   let aux = function
 149     | Ast.NumVar s
 150     | Ast.IdentVar s
 151     | Ast.TermVar (s,_) -> s
 152     | _ -> assert false
 153   in
 154     List.map aux (variables_of_term t)
 155
 156 let keywords_of_term t =
 157   let rec keywords = ref [] in
 158   let add_keyword k = keywords := k :: !keywords in
 159   let rec aux = function
 160     | Ast.AttributedTerm (_, t) -> aux t
 161     | Ast.Layout l -> Ast.Layout (visit_layout aux l)
 162     | Ast.Literal (`Keyword k) as t ->
 163         add_keyword k;
 164         t
 165     | Ast.Literal _ as t -> t
 166     | Ast.Magic m -> Ast.Magic (visit_magic aux m)
 167     | Ast.Variable _ as v -> v
 168     | t -> visit_ast aux t
 169   in
 170     ignore (aux t) ;
 171     !keywords
 172
 173 let rec strip_attributes t =
 174   let special_k = function
 175     | Ast.AttributedTerm (_, term) -> strip_attributes term
 176     | Ast.Magic m -> Ast.Magic (visit_magic strip_attributes m)
 177     | Ast.Variable _ as t -> t
 178     | t -> assert false
 179   in
 180   visit_ast ~special_k strip_attributes t
 181
 182 let rec get_idrefs =
 183   function
 184   | Ast.AttributedTerm (`IdRef id, t) -> id :: get_idrefs t
 185   | Ast.AttributedTerm (_, t) -> get_idrefs t
 186   | _ -> []
 187
 188 let meta_names_of_term term =
 189   let rec names = ref [] in
 190   let add_name n =
 191     if List.mem n !names then ()
 192     else names := n :: !names
 193   in
 194   let rec aux = function
 195     | Ast.AttributedTerm (_, term) -> aux term
 196     | Ast.Appl terms -> List.iter aux terms
 197     | Ast.Binder (_, _, body) -> aux body
 198     | Ast.Case (term, indty, outty_opt, patterns) ->
 199         aux term ;
 200         aux_opt outty_opt ;
 201         List.iter aux_branch patterns
 202     | Ast.LetIn (_, t1, t3) ->
 203         aux t1 ;
 204         aux t3
 205     | Ast.LetRec (_, definitions, body) ->
 206         List.iter aux_definition definitions ;
 207         aux body
 208     | Ast.Uri (_, Some substs) -> aux_substs substs
 209     | Ast.Ident (_, Some substs) -> aux_substs substs
 210     | Ast.Meta (_, substs) -> aux_meta_substs substs
 211
 212     | Ast.Implicit _
 213     | Ast.Ident _
 214     | Ast.Num _
 215     | Ast.Sort _
 216     | Ast.Symbol _
 217     | Ast.Uri _
 218     | Ast.UserInput -> ()
 219
 220     | Ast.Magic magic -> aux_magic magic
 221     | Ast.Variable var -> aux_variable var
 222
 223     | _ -> assert false
 224   and aux_opt = function
 225     | Some term -> aux term
 226     | None -> ()
 227   and aux_capture_var (_, ty_opt) = aux_opt ty_opt
 228   and aux_branch (pattern, term) =
 229     aux_pattern pattern ;
 230     aux term
 231   and aux_pattern =
 232    function
 233       Ast.Pattern (head, _, vars) -> List.iter aux_capture_var vars
 234     | Ast.Wildcard -> ()
 235   and aux_definition (params, var, term, decrno) =
 236     List.iter aux_capture_var params ;
 237     aux_capture_var var ;
 238     aux term
 239   and aux_substs substs = List.iter (fun (_, term) -> aux term) substs
 240   and aux_meta_substs meta_substs = List.iter aux_opt meta_substs
 241   and aux_variable = function
 242     | Ast.NumVar name -> add_name name
 243     | Ast.IdentVar name -> add_name name
 244     | Ast.TermVar (name,_) -> add_name name
 245     | Ast.FreshVar _ -> ()
 246     | Ast.Ascription _ -> assert false
 247   and aux_magic = function
 248     | Ast.Default (t1, t2)
 249     | Ast.Fold (_, t1, _, t2) ->
 250         aux t1 ;
 251         aux t2
 252     | Ast.If (t1, t2, t3) ->
 253         aux t1 ;
 254         aux t2 ;
 255         aux t3
 256     | Ast.Fail -> ()
 257     | _ -> assert false
 258   in
 259   aux term ;
 260   !names
 261
 262 let rectangular matrix =
 263   let columns = Array.length matrix.(0) in
 264   try
 265     Array.iter (fun a -> if Array.length a <> columns then raise Exit) matrix;
 266     true
 267   with Exit -> false
 268
 269 let ncombine ll =
 270   let matrix = Array.of_list (List.map Array.of_list ll) in
 271   assert (rectangular matrix);
 272   let rows = Array.length matrix in
 273   let columns = Array.length matrix.(0) in
 274   let lists = ref [] in
 275   for j = 0 to columns - 1 do
 276     let l = ref [] in
 277     for i = 0 to rows - 1 do
 278       l := matrix.(i).(j) :: !l
 279     done;
 280     lists := List.rev !l :: !lists
 281   done;
 282   List.rev !lists
 283
 284 let string_of_literal = function
 285   | `Symbol s
 286   | `Keyword s
 287   | `Number s -> s
 288
 289 let boxify = function
 290   | [ a ] -> a
 291   | l -> Ast.Layout (Ast.Box ((Ast.H, false, false), l))
 292
 293 let unboxify = function
 294   | Ast.Layout (Ast.Box ((Ast.H, false, false), [ a ])) -> a
 295   | l -> l
 296
 297 let group = function
 298   | [ a ] -> a
 299   | l -> Ast.Layout (Ast.Group l)
 300
 301 let ungroup =
 302   let rec aux acc =
 303     function
 304         [] -> List.rev acc
 305       | Ast.Layout (Ast.Group terms) :: terms' -> aux acc (terms @ terms')
 306       | term :: terms -> aux (term :: acc) terms
 307   in
 308     aux []
 309
 310 let dress ~sep:sauce =
 311   let rec aux =
 312     function
 313       | [] -> []
 314       | [hd] -> [hd]
 315       | hd :: tl -> hd :: sauce :: aux tl
 316   in
 317     aux
 318
 319 let dressn ~sep:sauces =
 320   let rec aux =
 321     function
 322       | [] -> []
 323       | [hd] -> [hd]
 324       | hd :: tl -> hd :: sauces @ aux tl
 325   in
 326     aux
 327
 328 let find_appl_pattern_uris ap =
 329   let rec aux acc =
 330     function
 331     | Ast.UriPattern uri -> `Uri uri :: acc
 332     | Ast.NRefPattern nref -> `NRef nref :: acc
 333     | Ast.ImplicitPattern
 334     | Ast.VarPattern _ -> acc
 335     | Ast.ApplPattern apl -> List.fold_left aux acc apl
 336   in
 337   let uris = aux [] ap in
 338   let cmp u1 u2 =
 339    match u1,u2 with
 340       `Uri u1, `Uri u2 -> UriManager.compare u1 u2
 341     | `NRef r1, `NRef r2 -> NReference.compare r1 r2
 342     | `Uri _,`NRef _ -> -1
 343     | `NRef _, `Uri _ -> 1
 344   in
 345   HExtlib.list_uniq (List.fast_sort cmp uris)
 346
 347 let rec find_branch =
 348   function
 349       Ast.Magic (Ast.If (_, Ast.Magic Ast.Fail, t)) -> find_branch t
 350     | Ast.Magic (Ast.If (_, t, _)) -> find_branch t
 351     | t -> t
 352
 353 let cic_name_of_name = function
 354   | Ast.Ident ("_", None) -> Cic.Anonymous
 355   | Ast.Ident (name, None) -> Cic.Name name
 356   | _ -> assert false
 357
 358 let name_of_cic_name =
 359 (*   let add_dummy_xref t = Ast.AttributedTerm (`IdRef "", t) in *)
 360   (* ZACK why we used to generate dummy xrefs? *)
 361   let add_dummy_xref t = t in
 362   function
 363   | Cic.Name s -> add_dummy_xref (Ast.Ident (s, None))
 364   | Cic.Anonymous -> add_dummy_xref (Ast.Ident ("_", None))
 365
 366 let fresh_index = ref ~-1
 367
 368 type notation_id = int
 369
 370 let fresh_id () =
 371   incr fresh_index;
 372   !fresh_index
 373
 374   (* TODO ensure that names generated by fresh_var do not clash with user's *)
 375   (* FG: "η" is not an identifier (it is rendered, but not be parsed) *)
 376 let fresh_name () = "eta" ^ string_of_int (fresh_id ())
 377
 378 let rec freshen_term ?(index = ref 0) term =
 379   let freshen_term = freshen_term ~index in
 380   let fresh_instance () = incr index; !index in
 381   let special_k = function
 382     | Ast.AttributedTerm (attr, t) -> Ast.AttributedTerm (attr, freshen_term t)
 383     | Ast.Layout l -> Ast.Layout (visit_layout freshen_term l)
 384     | Ast.Magic m -> Ast.Magic (visit_magic freshen_term m)
 385     | Ast.Variable v -> Ast.Variable (visit_variable freshen_term v)
 386     | Ast.Literal _ as t -> t
 387     | _ -> assert false
 388   in
 389   match term with
 390   | Ast.Symbol (s, instance) -> Ast.Symbol (s, fresh_instance ())
 391   | Ast.Num (s, instance) -> Ast.Num (s, fresh_instance ())
 392   | t -> visit_ast ~special_k freshen_term t
 393
 394 let freshen_obj obj =
 395   let index = ref 0 in
 396   let freshen_term = freshen_term ~index in
 397   let freshen_name_ty = List.map (fun (n, t) -> (n, freshen_term t)) in
 398   let freshen_name_ty_b = List.map (fun (n,t,b,i) -> (n,freshen_term t,b,i)) in
 399   let freshen_capture_variables =
 400    List.map (fun (n,t) -> (freshen_term n, HExtlib.map_option freshen_term t))
 401   in
 402   match obj with
 403   | NotationPt.Inductive (params, indtypes) ->
 404       let indtypes =
 405         List.map
 406           (fun (n, co, ty, ctors) -> (n, co, ty, freshen_name_ty ctors))
 407           indtypes
 408       in
 409       NotationPt.Inductive (freshen_capture_variables params, indtypes)
 410   | NotationPt.Theorem (flav, n, t, ty_opt,p) ->
 411       let ty_opt =
 412         match ty_opt with None -> None | Some ty -> Some (freshen_term ty)
 413       in
 414       NotationPt.Theorem (flav, n, freshen_term t, ty_opt,p)
 415   | NotationPt.Record (params, n, ty, fields) ->
 416       NotationPt.Record (freshen_capture_variables params, n,
 417         freshen_term ty, freshen_name_ty_b fields)
 418
 419 let freshen_term = freshen_term ?index:None
 420