]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - helm/gTopLevel/doubleTypeInference.ml
* Abst removed from the DTD
[helm.git] / helm / gTopLevel / doubleTypeInference.ml
index 50a81c56a50596181c5755b4889c8d7a53a45a70..b9a79b64ff74b0ec71eb80e54e8024a224a6984c 100644 (file)
@@ -31,7 +31,125 @@ exception WrongUriToMutualInductiveDefinitions of string;;
 exception ListTooShort;;
 exception RelToHiddenHypothesis;;
 
-type types = {synthesized : Cic.term ; expected : Cic.term};;
+type types = {synthesized : Cic.term ; expected : Cic.term option};;
+
+(*CSC: potrebbe creare applicazioni di applicazioni *)
+(*CSC: ora non e' piu' head, ma completa!!! *)
+let rec head_beta_reduce =
+ let module S = CicSubstitution in
+ let module C = Cic in
+  function
+      C.Rel _
+    | C.Var _ as t -> t
+    | C.Meta (n,l) ->
+       C.Meta (n,
+        List.map
+         (function None -> None | Some t -> Some (head_beta_reduce t)) l
+       )
+    | C.Sort _ as t -> t
+    | C.Implicit -> assert false
+    | C.Cast (te,ty) ->
+       C.Cast (head_beta_reduce te, head_beta_reduce ty)
+    | C.Prod (n,s,t) ->
+       C.Prod (n, head_beta_reduce s, head_beta_reduce t)
+    | C.Lambda (n,s,t) ->
+       C.Lambda (n, head_beta_reduce s, head_beta_reduce t)
+    | C.LetIn (n,s,t) ->
+       C.LetIn (n, head_beta_reduce s, head_beta_reduce t)
+    | C.Appl ((C.Lambda (name,s,t))::he::tl) ->
+       let he' = S.subst he t in
+        if tl = [] then
+         head_beta_reduce he'
+        else
+         head_beta_reduce (C.Appl (he'::tl))
+    | C.Appl l ->
+       C.Appl (List.map head_beta_reduce l)
+    | C.Const _ as t -> t
+    | C.MutInd _
+    | C.MutConstruct _ as t -> t
+    | C.MutCase (sp,cno,i,outt,t,pl) ->
+       C.MutCase (sp,cno,i,head_beta_reduce outt,head_beta_reduce t,
+        List.map head_beta_reduce pl)
+    | C.Fix (i,fl) ->
+       let fl' =
+        List.map
+         (function (name,i,ty,bo) ->
+           name,i,head_beta_reduce ty,head_beta_reduce bo
+         ) fl
+       in
+        C.Fix (i,fl')
+    | C.CoFix (i,fl) ->
+       let fl' =
+        List.map
+         (function (name,ty,bo) ->
+           name,head_beta_reduce ty,head_beta_reduce bo
+         ) fl
+       in
+        C.CoFix (i,fl')
+;;
+
+(* syntactic_equality up to cookingsno for uris *)
+(* (which is often syntactically irrilevant),   *)
+(* distinction between fake dependent products  *)
+(* and non-dependent products, alfa-conversion  *)
+(*CSC: must alfa-conversion be considered or not? *)
+let syntactic_equality t t' =
+ let module C = Cic in
+ let rec syntactic_equality t t' =
+  if t = t' then true
+  else
+   match t, t' with
+      C.Rel _, C.Rel _
+    | C.Var _, C.Var _
+    | C.Meta _, C.Meta _
+    | C.Sort _, C.Sort _
+    | C.Implicit, C.Implicit -> false (* we already know that t != t' *)
+    | C.Cast (te,ty), C.Cast (te',ty') ->
+       syntactic_equality te te' &&
+        syntactic_equality ty ty'
+    | C.Prod (_,s,t), C.Prod (_,s',t') ->
+       syntactic_equality s s' &&
+        syntactic_equality t t'
+    | C.Lambda (_,s,t), C.Lambda (_,s',t') ->
+       syntactic_equality s s' &&
+        syntactic_equality t t'
+    | C.LetIn (_,s,t), C.LetIn(_,s',t') ->
+       syntactic_equality s s' &&
+        syntactic_equality t t'
+    | C.Appl l, C.Appl l' ->
+       List.fold_left2 (fun b t1 t2 -> b && syntactic_equality t1 t2) true l l'
+    | C.Const (uri,_), C.Const (uri',_) -> UriManager.eq uri uri'
+    | C.MutInd (uri,_,i), C.MutInd (uri',_,i') ->
+       UriManager.eq uri uri' && i = i'
+    | C.MutConstruct (uri,_,i,j), C.MutConstruct (uri',_,i',j') ->
+       UriManager.eq uri uri' && i = i' && j = j'
+    | C.MutCase (sp,_,i,outt,t,pl), C.MutCase (sp',_,i',outt',t',pl') ->
+       UriManager.eq sp sp' && i = i' &&
+        syntactic_equality outt outt' &&
+         syntactic_equality t t' &&
+          List.fold_left2
+           (fun b t1 t2 -> b && syntactic_equality t1 t2) true pl pl'
+    | C.Fix (i,fl), C.Fix (i',fl') ->
+       i = i' &&
+        List.fold_left2
+         (fun b (_,i,ty,bo) (_,i',ty',bo') ->
+           b && i = i' &&
+            syntactic_equality ty ty' &&
+             syntactic_equality bo bo') true fl fl'
+    | C.CoFix (i,fl), C.CoFix (i',fl') ->
+       i = i' &&
+        List.fold_left2
+         (fun b (_,ty,bo) (_,ty',bo') ->
+           b &&
+            syntactic_equality ty ty' &&
+             syntactic_equality bo bo') true fl fl'
+    | _,_ -> false
+ in
+  try
+   syntactic_equality t t'
+  with
+   _ -> false
+;;
 
 let rec split l n =
  match (l,n) with
@@ -114,12 +232,12 @@ module CicHash =
 ;;
 
 (* type_of_aux' is just another name (with a different scope) for type_of_aux *)
-let rec type_of_aux' subterms_to_types metasenv context t =
+let rec type_of_aux' subterms_to_types metasenv context t expectedty =
  (* Coscoy's double type-inference algorithm             *)
  (* It computes the inner-types of every subterm of [t], *)
  (* even when they are not needed to compute the types   *)
  (* of other terms.                                      *)
- let rec type_of_aux context t =
+ let rec type_of_aux context t expectedty =
   let module C = Cic in
   let module R = CicReduction in
   let module S = CicSubstitution in
@@ -130,7 +248,7 @@ let rec type_of_aux' subterms_to_types metasenv context t =
         (try
           match List.nth context (n - 1) with
              Some (_,C.Decl t) -> S.lift n t
-           | Some (_,C.Def bo) -> type_of_aux context (S.lift n bo)
+           | Some (_,C.Def bo) -> type_of_aux context (S.lift n bo) expectedty
           | None -> raise RelToHiddenHypothesis
          with
           _ -> raise (NotWellTyped "Not a close term")
@@ -140,7 +258,10 @@ let rec type_of_aux' subterms_to_types metasenv context t =
         (* Let's visit all the subterms that will not be visited later *)
         let _ =
          List.iter
-          (function None -> () | Some t -> ignore (type_of_aux context t)) l
+          (function
+              None -> ()
+            | Some t -> ignore (type_of_aux context t None)
+          ) l
         in
          let (_,canonical_context,ty) =
           List.find (function (m,_,_) -> n = m) metasenv
@@ -151,92 +272,144 @@ let rec type_of_aux' subterms_to_types metasenv context t =
      | C.Implicit -> raise (Impossible 21)
      | C.Cast (te,ty) ->
         (* Let's visit all the subterms that will not be visited later *)
-        let _ = type_of_aux context te in
-        let _ = type_of_aux context ty in
+        let _ = type_of_aux context te (Some (head_beta_reduce ty)) in
+        let _ = type_of_aux context ty None in
          (* Checks suppressed *)
          ty
      | C.Prod (name,s,t) ->
-        let sort1 = type_of_aux context s
-        and sort2 = type_of_aux ((Some (name,(C.Decl s)))::context) t in
+        let sort1 = type_of_aux context s None
+        and sort2 = type_of_aux ((Some (name,(C.Decl s)))::context) t None in
          sort_of_prod context (name,s) (sort1,sort2)
      | C.Lambda (n,s,t) ->
         (* Let's visit all the subterms that will not be visited later *)
-        let _ = type_of_aux context s in
-         let type2 = type_of_aux ((Some (n,(C.Decl s)))::context) t in
-          (* Checks suppressed *)
-          C.Prod (n,s,type2)
+        let _ = type_of_aux context s None in
+         let expected_target_type =
+          match expectedty with
+             None -> None
+           | Some expectedty' ->
+              let ty =
+               match R.whd context expectedty' with
+                  C.Prod (_,_,expected_target_type) ->
+                   head_beta_reduce expected_target_type
+                | _ -> assert false
+              in
+               Some ty
+         in
+          let type2 =
+           type_of_aux ((Some (n,(C.Decl s)))::context) t expected_target_type
+          in
+           (* Checks suppressed *)
+           C.Prod (n,s,type2)
      | C.LetIn (n,s,t) ->
+(*CSC: What are the right expected types for the source and *)
+(*CSC: target of a LetIn? None used.                        *)
         (* Let's visit all the subterms that will not be visited later *)
-        let _ = type_of_aux context s in
+        let _ = type_of_aux context s None in
          (* Checks suppressed *)
-         C.LetIn (n,s, type_of_aux ((Some (n,(C.Def s)))::context) t)
+         C.LetIn (n,s, type_of_aux ((Some (n,(C.Def s)))::context) t None)
      | C.Appl (he::tl) when List.length tl > 0 ->
-        let hetype = type_of_aux context he
-        and tlbody_and_type =
-         List.map (fun x -> (x, type_of_aux context x)) tl
+        let hetype = type_of_aux context he None in
+        let tlbody_and_type =
+         let rec aux =
+          function
+             _,[] -> []
+           | C.Prod (n,s,t),he::tl ->
+              (he, type_of_aux context he (Some (head_beta_reduce s)))::
+               (aux (R.whd context (S.subst he t), tl))
+           | _ -> assert false
+         in
+          aux (R.whd context hetype, tl)
         in
          eat_prods context hetype tlbody_and_type
      | C.Appl _ -> raise (NotWellTyped "Appl: no arguments")
      | C.Const (uri,cookingsno) ->
         cooked_type_of_constant uri cookingsno
-     | C.Abst _ -> raise (Impossible 22)
      | C.MutInd (uri,cookingsno,i) ->
         cooked_type_of_mutual_inductive_defs uri cookingsno i
      | C.MutConstruct (uri,cookingsno,i,j) ->
         let cty = cooked_type_of_mutual_inductive_constr uri cookingsno i j in
          cty
      | C.MutCase (uri,cookingsno,i,outtype,term,pl) ->
-        (* Let's visit all the subterms that will not be visited later *)
-        let _ = List.map (type_of_aux context) pl in
-         let outsort = type_of_aux context outtype in
-         let (need_dummy, k) =
-          let rec guess_args context t =
-           match CicReduction.whd context t with
-              C.Sort _ -> (true, 0)
-            | C.Prod (name, s, t) ->
-               let (b, n) = guess_args ((Some (name,(C.Decl s)))::context) t in
-                if n = 0 then
-                 (* last prod before sort *)
-                 match CicReduction.whd context s with
-                    (*CSC vedi nota delirante su cookingsno in cicReduction.ml *)
-                    C.MutInd (uri',_,i') when U.eq uri' uri && i' = i ->
-                     (false, 1)
-                  | C.Appl ((C.MutInd (uri',_,i')) :: _)
-                     when U.eq uri' uri && i' = i -> (false, 1)
-                  | _ -> (true, 1)
-                else
-                 (b, n + 1)
-            | _ -> raise (NotWellTyped "MutCase: outtype ill-formed")
-          in
-           (*CSC whd non serve dopo type_of_aux ? *)
-           let (b, k) = guess_args context outsort in
-            if not b then (b, k - 1) else (b, k)
+        let outsort = type_of_aux context outtype None in
+        let (need_dummy, k) =
+         let rec guess_args context t =
+          match CicReduction.whd context t with
+             C.Sort _ -> (true, 0)
+           | C.Prod (name, s, t) ->
+              let (b, n) = guess_args ((Some (name,(C.Decl s)))::context) t in
+               if n = 0 then
+                (* last prod before sort *)
+                match CicReduction.whd context s with
+                   (*CSC vedi nota delirante su cookingsno in cicReduction.ml *)
+                   C.MutInd (uri',_,i') when U.eq uri' uri && i' = i ->
+                    (false, 1)
+                 | C.Appl ((C.MutInd (uri',_,i')) :: _)
+                    when U.eq uri' uri && i' = i -> (false, 1)
+                 | _ -> (true, 1)
+               else
+                (b, n + 1)
+           | _ -> raise (NotWellTyped "MutCase: outtype ill-formed")
          in
-         let (_, arguments) =
-           match R.whd context (type_of_aux context term) with
-              (*CSC manca il caso dei CAST *)
-              C.MutInd (uri',_,i') ->
-               (* Checks suppressed *)
-               [],[]
-            | C.Appl (C.MutInd (uri',_,i') :: tl) ->
-               split tl (List.length tl - k)
-            | _ ->
-              raise (NotWellTyped "MutCase: the term is not an inductive one")
+          let (b, k) = guess_args context outsort in
+           if not b then (b, k - 1) else (b, k)
+        in
+        let (parameters, arguments) =
+         let type_of_term =
+          CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context term
          in
-          (* Checks suppressed *)
-          if not need_dummy then
-           C.Appl ((outtype::arguments)@[term])
-          else if arguments = [] then
-           outtype
-          else
-           C.Appl (outtype::arguments)
+          match
+           R.whd context (type_of_aux context term
+            (Some (head_beta_reduce type_of_term)))
+          with
+             (*CSC manca il caso dei CAST *)
+             C.MutInd (uri',_,i') ->
+              (* Checks suppressed *)
+              [],[]
+           | C.Appl (C.MutInd (uri',_,i') :: tl) ->
+              split tl (List.length tl - k)
+           | _ ->
+             raise (NotWellTyped "MutCase: the term is not an inductive one")
+        in
+         (* Checks suppressed *)
+         (* Let's visit all the subterms that will not be visited later *)
+         let (cl,parsno) =
+          match CicEnvironment.get_cooked_obj uri cookingsno with
+             C.InductiveDefinition (tl,_,parsno) ->
+              let (_,_,_,cl) = List.nth tl i in (cl,parsno)
+           | _ ->
+             raise (WrongUriToMutualInductiveDefinitions (U.string_of_uri uri))
+         in
+          let _ =
+           List.fold_left
+            (fun j (p,(_,c,_)) ->
+              let cons =
+               if parameters = [] then
+                (C.MutConstruct (uri,cookingsno,i,j))
+               else
+                (C.Appl (C.MutConstruct (uri,cookingsno,i,j)::parameters))
+              in
+               let expectedtype =
+                type_of_branch context parsno need_dummy outtype cons
+                  (CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context cons)
+               in
+                ignore (type_of_aux context p
+                 (Some (head_beta_reduce expectedtype))) ;
+                j+1
+            ) 1 (List.combine pl cl)
+          in
+           if not need_dummy then
+            C.Appl ((outtype::arguments)@[term])
+           else if arguments = [] then
+            outtype
+           else
+            C.Appl (outtype::arguments)
      | C.Fix (i,fl) ->
         (* Let's visit all the subterms that will not be visited later *)
         let context' =
          List.rev
           (List.map
             (fun (n,_,ty,_) ->
-              let _ = type_of_aux context ty in
+              let _ = type_of_aux context ty None in
                (Some (C.Name n,(C.Decl ty)))
             ) fl
           ) @
@@ -244,7 +417,12 @@ let rec type_of_aux' subterms_to_types metasenv context t =
         in
          let _ =
           List.iter
-           (fun (_,_,_,bo) -> ignore (type_of_aux context' bo))
+           (fun (_,_,ty,bo) ->
+             let expectedty =
+              head_beta_reduce (CicSubstitution.lift (List.length fl) ty)
+             in
+              ignore (type_of_aux context' bo (Some expectedty))
+           ) fl
          in
           (* Checks suppressed *)
           let (_,_,ty,_) = List.nth fl i in
@@ -255,7 +433,7 @@ let rec type_of_aux' subterms_to_types metasenv context t =
          List.rev
           (List.map
             (fun (n,ty,_) ->
-              let _ = type_of_aux context ty in
+              let _ = type_of_aux context ty None in
                (Some (C.Name n,(C.Decl ty)))
             ) fl
           ) @
@@ -263,20 +441,35 @@ let rec type_of_aux' subterms_to_types metasenv context t =
         in
          let _ =
           List.iter
-           (fun (_,_,bo) -> ignore (type_of_aux context' bo))
+           (fun (_,ty,bo) ->
+             let expectedty =
+              head_beta_reduce (CicSubstitution.lift (List.length fl) ty)
+             in
+              ignore (type_of_aux context' bo (Some expectedty))
+           ) fl
          in
           (* Checks suppressed *)
           let (_,ty,_) = List.nth fl i in
            ty
    in
-    (*CSC: Is whd the right thing to do? Or should full beta *)
-    (*CSC: reduction be more appropriate?                    *)
-(*CSC: Nota: whd fa troppo (esempio: fa anche iota) e full beta sembra molto *)
-(*CSC: costosa quando fatta ogni passo. Fare solo un passo? *)
-    let synthesized' = CicReduction.whd context synthesized in
-     CicHash.add subterms_to_types t
-      {synthesized = synthesized' ; expected = Cic.Implicit} ;
-     synthesized'
+    let synthesized' = head_beta_reduce synthesized in
+     let types,res =
+      match expectedty with
+         None ->
+          (* No expected type *)
+          {synthesized = synthesized' ; expected = None}, synthesized
+       | Some ty when syntactic_equality synthesized' ty ->
+          (* The expected type is synthactically equal to *)
+          (* the synthesized type. Let's forget it.       *)
+          {synthesized = synthesized' ; expected = None}, synthesized
+       | Some expectedty' ->
+prerr_endline ("t: " ^ CicPp.ppterm t) ; flush stderr ;
+prerr_endline (CicPp.ppterm synthesized' ^ " <-> " ^ CicPp.ppterm expectedty') ; flush stderr ;
+          {synthesized = synthesized' ; expected = Some expectedty'},
+          expectedty'
+     in
+      CicHash.add subterms_to_types t types ;
+      res
 
  and sort_of_prod context (name,s) (t1, t2) =
   let module C = Cic in
@@ -305,12 +498,39 @@ let rec type_of_aux' subterms_to_types metasenv context t =
       | _ -> raise (NotWellTyped "Appl: wrong Prod-type")
     )
 
+and type_of_branch context argsno need_dummy outtype term constype =
+ let module C = Cic in
+ let module R = CicReduction in
+  match R.whd context constype with
+     C.MutInd (_,_,_) ->
+      if need_dummy then
+       outtype
+      else
+       C.Appl [outtype ; term]
+   | C.Appl (C.MutInd (_,_,_)::tl) ->
+      let (_,arguments) = split tl argsno
+      in
+       if need_dummy && arguments = [] then
+        outtype
+       else
+        C.Appl (outtype::arguments@(if need_dummy then [] else [term]))
+   | C.Prod (name,so,de) ->
+      let term' =
+       match CicSubstitution.lift 1 term with
+          C.Appl l -> C.Appl (l@[C.Rel 1])
+        | t -> C.Appl [t ; C.Rel 1]
+      in
+       C.Prod (C.Anonimous,so,type_of_branch
+        ((Some (name,(C.Decl so)))::context) argsno need_dummy
+        (CicSubstitution.lift 1 outtype) term' de)
+  | _ -> raise (Impossible 20)
+
  in
-  type_of_aux context t
+  type_of_aux context t expectedty
 ;;
 
-let double_type_of metasenv context t =
+let double_type_of metasenv context t expectedty =
  let subterms_to_types = CicHash.create 503 in
-  ignore (type_of_aux' subterms_to_types metasenv context t) ;
+  ignore (type_of_aux' subterms_to_types metasenv context t expectedty) ;
   subterms_to_types
 ;;