]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - helm/gTopLevel/proofEngine.ml
* Clear and ClearBody implemented, but they are bugged because they do not
[helm.git] / helm / gTopLevel / proofEngine.ml
index fc0df2d02e50521ed730a0d25e9fe295f7069486..42ee2c1609b9ab6d18a0f8bf30326c5cd326d930 100644 (file)
-type binder_type =
-   Declaration
- | Definition
+(* Copyright (C) 2000, HELM Team.
+ * 
+ * This file is part of HELM, an Hypertextual, Electronic
+ * Library of Mathematics, developed at the Computer Science
+ * Department, University of Bologna, Italy.
+ * 
+ * HELM is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU General Public License
+ * as published by the Free Software Foundation; either version 2
+ * of the License, or (at your option) any later version.
+ * 
+ * HELM is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with HELM; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
+ * MA  02111-1307, USA.
+ * 
+ * For details, see the HELM World-Wide-Web page,
+ * http://cs.unibo.it/helm/.
+ *)
+
+let proof =
+ ref (None : (UriManager.uri * Cic.metasenv * Cic.term * Cic.term) option)
+;;
+let goal = ref (None : int option);;
+
+(*CSC: commento vecchio *)
+(* refine_meta_with_brand_new_metasenv meta term subst_in newmetasenv     *)
+(* This (heavy) function must be called when a tactic can instantiate old *)
+(* metavariables (i.e. existential variables). It substitues the metasenv *)
+(* of the proof with the result of removing [meta] from the domain of     *)
+(* [newmetasenv]. Then it replaces Cic.Meta [meta] with [term] everywhere *)
+(* in the current proof. Finally it applies [apply_subst_replacing] to    *)
+(*  current proof.                                                        *)
+(*CSC: A questo punto perche' passare un bo' gia' istantiato, se tanto poi *)
+(*CSC: ci ripasso sopra apply_subst!!!                                     *)
+(*CSC: Attenzione! Ora questa funzione applica anche [subst_in] a *)
+(*CSC: [newmetasenv].                                             *)
+let subst_meta_and_metasenv_in_current_proof meta subst_in newmetasenv =
+ let (uri,bo,ty) =
+  match !proof with
+     None -> assert false
+   | Some (uri,_,bo,ty) -> uri,bo,ty
+ in
+  let bo' = subst_in bo in
+  let metasenv' =
+   List.fold_right
+    (fun metasenv_entry i ->
+      match metasenv_entry with
+         (m,canonical_context,ty) when m <> meta ->
+           let canonical_context' =
+            List.map
+             (function
+                 None -> None
+               | Some (i,Cic.Decl t) -> Some (i,Cic.Decl (subst_in t))
+               | Some (i,Cic.Def t)  -> Some (i,Cic.Def (subst_in t))
+             ) canonical_context
+           in
+            (m,canonical_context',subst_in ty)::i
+       | _ -> i
+    ) newmetasenv []
+  in
+   proof := Some (uri,metasenv',bo',ty) ;
+   metasenv'
+;;
+
+let subst_meta_in_current_proof meta term newmetasenv =
+ let (uri,metasenv,bo,ty) =
+  match !proof with
+     None -> assert false
+   | Some (uri,metasenv,bo,ty) -> uri,metasenv,bo,ty
+ in
+  let subst_in = CicUnification.apply_subst [meta,term] in
+   let metasenv' =
+    newmetasenv @ (List.filter (function (m,_,_) -> m <> meta) metasenv)
+   in
+    let metasenv'' =
+     List.map
+      (function i,canonical_context,ty ->
+        let canonical_context' =
+         List.map
+          (function
+              Some (n,Cic.Decl s) -> Some (n,Cic.Decl (subst_in s))
+            | Some (n,Cic.Def s) -> Some (n,Cic.Def (subst_in s))
+            | None -> None
+          ) canonical_context
+        in
+         i,canonical_context',(subst_in ty)
+      ) metasenv'
+    in
+     let bo' = subst_in bo in
+      proof := Some (uri,metasenv'',bo',ty) ;
+      metasenv''
+;;
+
+(* Returns the first meta whose number is above the *)
+(* number of the higher meta.                       *)
+let new_meta () =
+ let metasenv =
+  match !proof with
+     None -> assert false
+   | Some (_,metasenv,_,_) -> metasenv
+ in
+  let rec aux =
+   function
+      None,[] -> 1
+    | Some n,[] -> n
+    | None,(n,_,_)::tl -> aux (Some n,tl)
+    | Some m,(n,_,_)::tl -> if n > m then aux (Some n,tl) else aux (Some m,tl)
+  in
+   1 + aux (None,metasenv)
+;;
+
+(* metas_in_term term                                                *)
+(* Returns the ordered list of the metas that occur in [term].       *)
+(* Duplicates are removed. The implementation is not very efficient. *)
+let metas_in_term term =
+ let module C = Cic in
+  let rec aux =
+   function
+      C.Rel _
+    | C.Var _ -> []
+    | C.Meta (n,_) -> [n]
+    | C.Sort _
+    | C.Implicit -> []
+    | C.Cast (te,ty) -> (aux te) @ (aux ty)
+    | C.Prod (_,s,t) -> (aux s) @ (aux t)
+    | C.Lambda (_,s,t) -> (aux s) @ (aux t)
+    | C.LetIn (_,s,t) -> (aux s) @ (aux t)
+    | C.Appl l -> List.fold_left (fun i t -> i @ (aux t)) [] l
+    | C.Const _
+    | C.Abst _
+    | C.MutInd _
+    | C.MutConstruct _ -> []
+    | C.MutCase (sp,cookingsno,i,outt,t,pl) ->
+       (aux outt) @ (aux t) @
+        (List.fold_left (fun i t -> i @ (aux t)) [] pl)
+    | C.Fix (i,fl) ->
+        List.fold_left (fun i (_,_,ty,bo) -> i @ (aux bo) @ (aux ty)) [] fl
+    | C.CoFix (i,fl) ->
+        List.fold_left (fun i (_,ty,bo) -> i @ (aux bo) @ (aux ty)) [] fl
+  in
+   let metas = aux term in
+    let rec elim_duplicates =
+     function
+        [] -> []
+      | he::tl ->
+         he::(elim_duplicates (List.filter (function el -> he <> el) tl))
+    in
+     elim_duplicates metas
+;;
+
+(* identity_relocation_list_for_metavariable i canonical_context         *)
+(* returns the identity relocation list, which is the list [1 ; ... ; n] *)
+(* where n = List.length [canonical_context]                             *)
+(*CSC: ma mi basta la lunghezza del contesto canonico!!!*)
+let identity_relocation_list_for_metavariable canonical_context =
+ let canonical_context_length = List.length canonical_context in
+  let rec aux =
+   function
+      (_,[]) -> []
+    | (n,None::tl) -> None::(aux ((n+1),tl))
+    | (n,_::tl) -> (Some (Cic.Rel n))::(aux ((n+1),tl))
+  in
+   aux (1,canonical_context)
+;;
+
+(* perforate context term ty                                                 *)
+(* replaces the term [term] in the proof with a new metavariable whose type  *)
+(* is [ty]. [context] must be the context of [term] in the whole proof. This *)
+(* could be easily computed; so the only reasons to have it as an argument   *)
+(* are efficiency reasons.                                                   *)
+let perforate context term ty =
+ let module C = Cic in
+  let newmeta = new_meta () in
+   match !proof with
+      None -> assert false
+    | Some (uri,metasenv,bo,gty) ->
+       (* We push the new meta at the end of the list for pretty-printing *)
+       (* purposes: in this way metas are ordered.                        *)
+       let metasenv' = metasenv@[newmeta,context,ty] in
+        let irl = identity_relocation_list_for_metavariable context in
+(*CSC: Bug: se ci sono due term uguali nella prova dovrei bucarne uno solo!!!*)
+        let bo' =
+         ProofEngineReduction.replace (==) term (C.Meta (newmeta,irl)) bo
+        in
+        (* It may be possible that some metavariables occurred only in *)
+        (* the term we are perforating and they now occurs no more. We *)
+        (* get rid of them, collecting the really useful metavariables *)
+        (* in metasenv''.                                              *)
+(*CSC: Bug: una meta potrebbe non comparire in bo', ma comparire nel tipo *)
+(*CSC: di una metavariabile che compare in bo'!!!!!!!                     *)
+         let newmetas = metas_in_term bo' in
+          let metasenv'' =
+           List.filter (function (n,_,_) -> List.mem n newmetas) metasenv'
+          in
+           proof := Some (uri,metasenv'',bo',gty) ;
+           goal := Some newmeta
+;;
+
+(************************************************************)
+(*                  Some easy tactics.                      *)
+(************************************************************)
+
+exception Fail of string;;
+
+(*CSC: generatore di nomi? Chiedere il nome? *)
+let fresh_name =
+ let next_fresh_index = ref 0
+in
+ function () ->
+  incr next_fresh_index ;
+  "fresh_name" ^ string_of_int !next_fresh_index
+;;
+
+(* lambda_abstract newmeta ty *)
+(* returns a triple [bo],[context],[ty'] where              *)
+(* [ty] = Pi/LetIn [context].[ty'] ([context] is a vector!) *)
+(* and [bo] = Lambda/LetIn [context].(Meta [newmeta])       *)
+(* So, lambda_abstract is the core of the implementation of *)
+(* the Intros tactic.                                       *)
+let lambda_abstract context newmeta ty =
+ let module C = Cic in
+  let rec collect_context context =
+   function
+      C.Cast (te,_)   -> collect_context context te
+    | C.Prod (n,s,t)  ->
+       let n' =
+        match n with
+           C.Name _ -> n
+(*CSC: generatore di nomi? Chiedere il nome? *)
+         | C.Anonimous -> C.Name (fresh_name ())
+       in
+        let (context',ty,bo) =
+         collect_context ((Some (n',(C.Decl s)))::context) t
+        in
+         (context',ty,C.Lambda(n',s,bo))
+    | C.LetIn (n,s,t) ->
+       let (context',ty,bo) =
+        collect_context ((Some (n,(C.Def s)))::context) t
+       in
+        (context',ty,C.LetIn(n,s,bo))
+    | _ as t ->
+      let irl = identity_relocation_list_for_metavariable context in
+       context, t, (C.Meta (newmeta,irl))
+  in
+   collect_context context ty
+;;
+
+let intros () =
+ let module C = Cic in
+ let module R = CicReduction in
+  let metasenv =
+   match !proof with
+      None -> assert false
+    | Some (_,metasenv,_,_) -> metasenv
+  in
+  let metano,context,ty =
+   match !goal with
+      None -> assert false
+    | Some metano -> List.find (function (m,_,_) -> m=metano) metasenv
+  in
+   let newmeta = new_meta () in
+    let (context',ty',bo') = lambda_abstract context newmeta ty in
+     let _ = subst_meta_in_current_proof metano bo' [newmeta,context',ty'] in
+      goal := Some newmeta
+;;
+
+(* The term bo must be closed in the current context *)
+let exact bo =
+ let module T = CicTypeChecker in
+ let module R = CicReduction in
+  let metasenv =
+   match !proof with
+      None -> assert false
+    | Some (_,metasenv,_,_) -> metasenv
+  in
+  let metano,context,ty =
+   match !goal with
+      None -> assert false
+    | Some metano -> List.find (function (m,_,_) -> m=metano) metasenv
+  in
+   if R.are_convertible context (T.type_of_aux' metasenv context bo) ty then
+    begin
+     let metasenv' = subst_meta_in_current_proof metano bo [] in
+      goal :=
+       match metasenv' with
+          [] -> None
+        | (n,_,_)::_ -> Some n
+    end
+   else
+    raise (Fail "The type of the provided term is not the one expected.")
+;;
+
+(*CSC: The call to the Intros tactic is embedded inside the code of the *)
+(*CSC: Elim tactic. Do we already need tacticals?                       *)
+(* Auxiliary function for apply: given a type (a backbone), it returns its   *)
+(* head, a META environment in which there is new a META for each hypothesis,*)
+(* a list of arguments for the new applications and the indexes of the first *)
+(* and last new METAs introduced. The nth argument in the list of arguments  *)
+(* is the nth new META lambda-abstracted as much as possible. Hence, this    *)
+(* functions already provides the behaviour of Intros on the new goals.      *)
+let new_metasenv_for_apply_intros context ty =
+ let module C = Cic in
+ let module S = CicSubstitution in
+  let rec aux newmeta =
+   function
+      C.Cast (he,_) -> aux newmeta he
+    | C.Prod (name,s,t) ->
+       let newcontext,ty',newargument = lambda_abstract context newmeta s in
+        let (res,newmetasenv,arguments,lastmeta) =
+         aux (newmeta + 1) (S.subst newargument t)
+        in
+         res,(newmeta,newcontext,ty')::newmetasenv,newargument::arguments,lastmeta
+    | t -> t,[],[],newmeta
+  in
+   let newmeta = new_meta () in
+    (* WARNING: here we are using the invariant that above the most *)
+    (* recente new_meta() there are no used metas.                  *)
+    let (res,newmetasenv,arguments,lastmeta) = aux newmeta ty in
+     res,newmetasenv,arguments,newmeta,lastmeta
+;;
+
+(* Auxiliary function for apply: given a type (a backbone), it returns its   *)
+(* head, a META environment in which there is new a META for each hypothesis,*)
+(* a list of arguments for the new applications and the indexes of the first *)
+(* and last new METAs introduced. The nth argument in the list of arguments  *)
+(* is just the nth new META.                                                 *)
+let new_metasenv_for_apply context ty =
+ let module C = Cic in
+ let module S = CicSubstitution in
+  let rec aux newmeta =
+   function
+      C.Cast (he,_) -> aux newmeta he
+    | C.Prod (name,s,t) ->
+       let irl = identity_relocation_list_for_metavariable context in
+        let newargument = C.Meta (newmeta,irl) in
+         let (res,newmetasenv,arguments,lastmeta) =
+          aux (newmeta + 1) (S.subst newargument t)
+         in
+          res,(newmeta,context,s)::newmetasenv,newargument::arguments,lastmeta
+    | t -> t,[],[],newmeta
+  in
+   let newmeta = new_meta () in
+    (* WARNING: here we are using the invariant that above the most *)
+    (* recente new_meta() there are no used metas.                  *)
+    let (res,newmetasenv,arguments,lastmeta) = aux newmeta ty in
+     res,newmetasenv,arguments,newmeta,lastmeta
 ;;
 
-type context = (binder_type * Cic.name * Cic.term) list;;
 
-type sequent = context * Cic.term;;
+(*CSC: ma serve solamente la prima delle new_uninst e l'unione delle due!!! *)
+let classify_metas newmeta in_subst_domain subst_in metasenv =
+ List.fold_right
+  (fun (i,canonical_context,ty) (old_uninst,new_uninst) ->
+    if in_subst_domain i then
+     old_uninst,new_uninst
+    else
+     let ty' = subst_in canonical_context ty in
+      let canonical_context' =
+       List.fold_right
+        (fun entry canonical_context' ->
+          let entry' =
+           match entry with
+              Some (n,Cic.Decl s) ->
+               Some (n,Cic.Decl (subst_in canonical_context' s))
+            | Some (n,Cic.Def s) ->
+               Some (n,Cic.Def (subst_in canonical_context' s))
+            | None -> None
+          in
+           entry'::canonical_context'
+        ) canonical_context []
+     in
+      if i < newmeta then
+       ((i,canonical_context',ty')::old_uninst),new_uninst
+      else
+       old_uninst,((i,canonical_context',ty')::new_uninst)
+  ) metasenv ([],[])
+;;
+
+(* The term bo must be closed in the current context *)
+let apply term =
+ let module T = CicTypeChecker in
+ let module R = CicReduction in
+ let module C = Cic in
+  let metasenv =
+   match !proof with
+      None -> assert false
+    | Some (_,metasenv,_,_) -> metasenv
+  in
+  let metano,context,ty =
+   match !goal with
+      None -> assert false
+    | Some metano ->
+       List.find (function (m,_,_) -> m=metano) metasenv
+  in
+   let termty = CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context term in
+    (* newmeta is the lowest index of the new metas introduced *)
+    let (consthead,newmetas,arguments,newmeta,_) =
+     new_metasenv_for_apply context termty
+    in
+     let newmetasenv = newmetas@metasenv in
+      let subst,newmetasenv' =
+       CicUnification.fo_unif newmetasenv context consthead ty
+      in
+       let in_subst_domain i = List.exists (function (j,_) -> i=j) subst in
+       let apply_subst = CicUnification.apply_subst subst in
+        let old_uninstantiatedmetas,new_uninstantiatedmetas =
+         (* subst_in doesn't need the context. Hence the underscore. *)
+         let subst_in _ = CicUnification.apply_subst subst in
+          classify_metas newmeta in_subst_domain subst_in newmetasenv'
+        in
+         let bo' =
+          if List.length newmetas = 0 then
+           term
+          else
+           let arguments' = List.map apply_subst arguments in
+            Cic.Appl (term::arguments')
+         in
+          let newmetasenv'' = new_uninstantiatedmetas@old_uninstantiatedmetas in
+         let newmetasenv''' =
+           let subst_in = CicUnification.apply_subst ((metano,bo')::subst) in
+            subst_meta_and_metasenv_in_current_proof metano subst_in
+             newmetasenv''
+          in
+          match newmetasenv''' with
+             [] -> goal := None
+           | (i,_,_)::_ -> goal := Some i
+;;
+
+let eta_expand metasenv context t arg =
+ let module T = CicTypeChecker in
+ let module S = CicSubstitution in
+ let module C = Cic in
+  let rec aux n =
+   function
+      t' when t' = S.lift n arg -> C.Rel (1 + n)
+    | C.Rel m  -> if m <= n then C.Rel m else C.Rel (m+1)
+    | C.Var _
+    | C.Meta _
+    | C.Sort _
+    | C.Implicit as t -> t
+    | C.Cast (te,ty) -> C.Cast (aux n te, aux n ty)
+    | C.Prod (nn,s,t) -> C.Prod (nn, aux n s, aux (n+1) t)
+    | C.Lambda (nn,s,t) -> C.Lambda (nn, aux n s, aux (n+1) t)
+    | C.LetIn (nn,s,t) -> C.LetIn (nn, aux n s, aux (n+1) t)
+    | C.Appl l -> C.Appl (List.map (aux n) l)
+    | C.Const _ as t -> t
+    | C.Abst _ -> assert false
+    | C.MutInd _
+    | C.MutConstruct _ as t -> t
+    | C.MutCase (sp,cookingsno,i,outt,t,pl) ->
+       C.MutCase (sp,cookingsno,i,aux n outt, aux n t,
+        List.map (aux n) pl)
+    | C.Fix (i,fl) ->
+       let tylen = List.length fl in
+        let substitutedfl =
+         List.map
+          (fun (name,i,ty,bo) -> (name, i, aux n ty, aux (n+tylen) bo))
+           fl
+        in
+         C.Fix (i, substitutedfl)
+    | C.CoFix (i,fl) ->
+       let tylen = List.length fl in
+        let substitutedfl =
+         List.map
+          (fun (name,ty,bo) -> (name, aux n ty, aux (n+tylen) bo))
+           fl
+        in
+         C.CoFix (i, substitutedfl)
+  in
+   let argty =
+    T.type_of_aux' metasenv context arg
+   in
+    (C.Appl [C.Lambda ((C.Name "dummy"),argty,aux 0 t) ; arg])
+;;
+
+exception NotAnInductiveTypeToEliminate;;
+exception NotTheRightEliminatorShape;;
+exception NoHypothesesFound;;
+
+let elim_intros_simpl term =
+ let module T = CicTypeChecker in
+ let module U = UriManager in
+ let module R = CicReduction in
+ let module C = Cic in
+  let curi,metasenv =
+   match !proof with
+      None -> assert false
+    | Some (curi,metasenv,_,_) -> curi,metasenv
+  in
+  let metano,context,ty =
+   match !goal with
+      None -> assert false
+    | Some metano ->
+       List.find (function (m,_,_) -> m=metano) metasenv
+  in
+   let termty = T.type_of_aux' metasenv context term in
+   let uri,cookingno,typeno,args =
+    match termty with
+       C.MutInd (uri,cookingno,typeno) -> (uri,cookingno,typeno,[])
+     | C.Appl ((C.MutInd (uri,cookingno,typeno))::args) ->
+         (uri,cookingno,typeno,args)
+     | _ -> raise NotAnInductiveTypeToEliminate
+   in
+    let eliminator_uri =
+     let buri = U.buri_of_uri uri in
+     let name = 
+      match CicEnvironment.get_cooked_obj uri cookingno with
+         C.InductiveDefinition (tys,_,_) ->
+          let (name,_,_,_) = List.nth tys typeno in
+           name
+       | _ -> assert false
+     in
+     let ext =
+      match T.type_of_aux' metasenv context ty with
+         C.Sort C.Prop -> "_ind"
+       | C.Sort C.Set  -> "_rec"
+       | C.Sort C.Type -> "_rect"
+       | _ -> assert false
+     in
+      U.uri_of_string (buri ^ "/" ^ name ^ ext ^ ".con")
+    in
+     let eliminator_cookingno =
+      UriManager.relative_depth curi eliminator_uri 0
+     in
+     let eliminator_ref = C.Const (eliminator_uri,eliminator_cookingno) in
+      let ety =
+       T.type_of_aux' [] [] eliminator_ref
+      in
+       let (econclusion,newmetas,arguments,newmeta,lastmeta) =
+(*
+        new_metasenv_for_apply context ety
+*)
+        new_metasenv_for_apply_intros context ety
+       in
+        (* Here we assume that we have only one inductive hypothesis to *)
+        (* eliminate and that it is the last hypothesis of the theorem. *)
+        (* A better approach would be fingering the hypotheses in some  *)
+        (* way.                                                         *)
+        let meta_of_corpse =
+         let (_,canonical_context,_) =
+          List.find (function (m,_,_) -> m=(lastmeta - 1)) newmetas
+         in
+          let irl =
+           identity_relocation_list_for_metavariable canonical_context
+          in
+           Cic.Meta (lastmeta - 1, irl)
+        in
+        let newmetasenv = newmetas @ metasenv in
+        let subst1,newmetasenv' =
+         CicUnification.fo_unif newmetasenv context term meta_of_corpse
+        in
+         let ueconclusion = CicUnification.apply_subst subst1 econclusion in
+          (* The conclusion of our elimination principle is *)
+          (*  (?i farg1 ... fargn)                         *)
+          (* The conclusion of our goal is ty. So, we can   *)
+          (* eta-expand ty w.r.t. farg1 .... fargn to get   *)
+          (* a new ty equal to (P farg1 ... fargn). Now     *)
+          (* ?i can be instantiated with P and we are ready *)
+          (* to refine the term.                            *)
+          let emeta, fargs =
+           match ueconclusion with
+(*CSC: Code to be used for Apply
+              C.Appl ((C.Meta (emeta,_))::fargs) -> emeta,fargs
+            | C.Meta (emeta,_) -> emeta,[]
+*)
+(*CSC: Code to be used for ApplyIntros *)
+              C.Appl (he::fargs) ->
+               let rec find_head =
+                function
+                   C.Meta (emeta,_) -> emeta
+                 | C.Lambda (_,_,t) -> find_head t
+                 | C.LetIn (_,_,t) -> find_head t
+                 | _ ->raise NotTheRightEliminatorShape
+               in
+                find_head he,fargs
+(* *)
+            | _ -> raise NotTheRightEliminatorShape
+          in
+           let ty' = CicUnification.apply_subst subst1 ty in
+           let eta_expanded_ty =
+(*CSC: newmetasenv' era metasenv ??????????? *)
+            List.fold_left (eta_expand newmetasenv' context) ty' fargs
+           in
+            let subst2,newmetasenv'' =
+(*CSC: passo newmetasenv', ma alcune variabili sono gia' state sostituite
+da subst1!!!! Dovrei rimuoverle o sono innocue?*)
+             CicUnification.fo_unif
+              newmetasenv' context ueconclusion eta_expanded_ty
+            in
+             let in_subst_domain i =
+              let eq_to_i = function (j,_) -> i=j in
+               List.exists eq_to_i subst1 ||
+               List.exists eq_to_i subst2
+             in
+(*CSC: codice per l'elim
+              (* When unwinding the META that corresponds to the elimination *)
+              (* predicate (which is emeta), we must also perform one-step   *)
+              (* beta-reduction. apply_subst doesn't need the context. Hence *)
+              (* the underscore.                                             *)
+              let apply_subst _ t =
+               let t' = CicUnification.apply_subst subst1 t in
+                CicUnification.apply_subst_reducing
+                 subst2 (Some (emeta,List.length fargs)) t'
+              in
+*)
+(*CSC: codice per l'elim_intros_simpl. Non effettua semplificazione. *)
+              let apply_subst context t =
+               let t' = CicUnification.apply_subst (subst1@subst2) t in
+                ProofEngineReduction.simpl context t'
+              in
+(* *)
+                let old_uninstantiatedmetas,new_uninstantiatedmetas =
+                 classify_metas newmeta in_subst_domain apply_subst
+                  newmetasenv''
+                in
+                 let arguments' = List.map (apply_subst context) arguments in
+                  let bo' = Cic.Appl (eliminator_ref::arguments') in
+                   let newmetasenv''' =
+                    new_uninstantiatedmetas@old_uninstantiatedmetas
+                   in
+                    let newmetasenv'''' =
+                     (* When unwinding the META that corresponds to the *)
+                     (* elimination predicate (which is emeta), we must *)
+                     (* also perform one-step beta-reduction.           *)
+                     (* The only difference w.r.t. apply_subst is that  *)
+                     (* we also substitute metano with bo'.             *)
+                     (*CSC: Nota: sostituire nuovamente subst1 e' superfluo, *)
+                     (*CSC: no?                                              *)
+(*CSC: codice per l'elim
+                     let apply_subst' t =
+                      let t' = CicUnification.apply_subst subst1 t in
+                       CicUnification.apply_subst_reducing
+                        ((metano,bo')::subst2)
+                        (Some (emeta,List.length fargs)) t'
+                     in
+*)
+(*CSC: codice per l'elim_intros_simpl *)
+                     let apply_subst' t =
+                      CicUnification.apply_subst
+                       ((metano,bo')::(subst1@subst2)) t
+                     in
+(* *)
+                      subst_meta_and_metasenv_in_current_proof metano
+                       apply_subst' newmetasenv'''
+                    in
+                    match newmetasenv'''' with
+                       [] -> goal := None
+                     | (i,_,_)::_ -> goal := Some i
+;;
+
+let reduction_tactic reduction_function term =
+ let curi,metasenv,pbo,pty =
+  match !proof with
+     None -> assert false
+   | Some (curi,metasenv,bo,ty) -> curi,metasenv,bo,ty
+ in
+ let metano,context,ty =
+  match !goal with
+     None -> assert false
+   | Some metano -> List.find (function (m,_,_) -> m=metano) metasenv
+ in
+  (* We don't know if [term] is a subterm of [ty] or a subterm of *)
+  (* the type of one metavariable. So we replace it everywhere.   *)
+  (*CSC: Il vero problema e' che non sapendo dove sia il term non *)
+  (*CSC: sappiamo neppure quale sia il suo contesto!!!! Insomma,  *)
+  (*CSC: e' meglio prima cercare il termine e scoprirne il        *)
+  (*CSC: contesto, poi ridurre e infine rimpiazzare.              *)
+   let replace context where=
+(*CSC: Per il momento se la riduzione fallisce significa solamente che *)
+(*CSC: siamo nel contesto errato. Metto il try, ma che schifo!!!!      *)
+(*CSC: Anche perche' cosi' catturo anche quelle del replace che non dovrei *)
+   try
+    let term' = reduction_function context term in
+     ProofEngineReduction.replace ~equality:(==) ~what:term ~with_what:term'
+      ~where:where
+   with
+    _ -> where
+   in
+    let ty' = replace context ty in
+    let context' =
+     List.fold_right
+      (fun entry context ->
+        match entry with
+           Some (name,Cic.Def  t) ->
+            (Some (name,Cic.Def  (replace context t)))::context
+         | Some (name,Cic.Decl t) ->
+            (Some (name,Cic.Decl (replace context t)))::context
+         | None -> None::context
+      ) context []
+    in
+     let metasenv' = 
+      List.map
+       (function
+           (n,_,_) when n = metano -> (metano,context',ty')
+         | _ as t -> t
+       ) metasenv
+     in
+      proof := Some (curi,metasenv',pbo,pty) ;
+      goal := Some metano
+;;
+
+(* Reduces [term] using [reduction_function] in the current scratch goal [ty] *)
+let reduction_tactic_in_scratch reduction_function term ty =
+ let metasenv =
+  match !proof with
+     None -> []
+   | Some (_,metasenv,_,_) -> metasenv
+ in
+ let metano,context,_ =
+  match !goal with
+     None -> assert false
+   | Some metano -> List.find (function (m,_,_) -> m=metano) metasenv
+ in
+  let term' = reduction_function context term in
+   ProofEngineReduction.replace
+    ~equality:(==) ~what:term ~with_what:term' ~where:ty
+;;
+
+let whd    = reduction_tactic CicReduction.whd;;
+let reduce = reduction_tactic ProofEngineReduction.reduce;;
+let simpl  = reduction_tactic ProofEngineReduction.simpl;;
+
+let whd_in_scratch    = reduction_tactic_in_scratch CicReduction.whd;;
+let reduce_in_scratch =
+ reduction_tactic_in_scratch ProofEngineReduction.reduce;;
+let simpl_in_scratch  =
+ reduction_tactic_in_scratch ProofEngineReduction.simpl;;
+
+(* It is just the opposite of whd. The code should probably be merged. *)
+let fold term =
+ let curi,metasenv,pbo,pty =
+  match !proof with
+     None -> assert false
+   | Some (curi,metasenv,bo,ty) -> curi,metasenv,bo,ty
+ in
+ let metano,context,ty =
+  match !goal with
+     None -> assert false
+   | Some metano -> List.find (function (m,_,_) -> m=metano) metasenv
+ in
+  let term' = CicReduction.whd context term in
+   (* We don't know if [term] is a subterm of [ty] or a subterm of *)
+   (* the type of one metavariable. So we replace it everywhere.   *)
+   (*CSC: ma si potrebbe ovviare al problema. Ma non credo *)
+   (*CSC: che si guadagni nulla in fatto di efficienza.    *) 
+   let replace = ProofEngineReduction.replace
+    ~equality:(==) ~what:term' ~with_what:term
+   in
+    let ty' = replace ty in
+    let context' =
+     List.map
+      (function
+          Some (n,Cic.Decl t) -> Some (n,Cic.Decl (replace t))
+        | Some (n,Cic.Def t)  -> Some (n,Cic.Def  (replace t))
+        | None -> None
+      ) context
+    in
+     let metasenv' = 
+      List.map
+       (function
+           (n,_,_) when n = metano -> (metano,context',ty')
+         | _ as t -> t
+       ) metasenv
+     in
+      proof := Some (curi,metasenv',pbo,pty) ;
+      goal := Some metano
+;;
+
+let cut term =
+ let module C = Cic in
+  let curi,metasenv,pbo,pty =
+   match !proof with
+      None -> assert false
+    | Some (curi,metasenv,bo,ty) -> curi,metasenv,bo,ty
+  in
+  let metano,context,ty =
+   match !goal with
+      None -> assert false
+    | Some metano -> List.find (function (m,_,_) -> m=metano) metasenv
+  in
+   let newmeta1 = new_meta () in
+   let newmeta2 = newmeta1 + 1 in
+   let context_for_newmeta1 =
+    (Some (C.Name "dummy_for_cut",C.Decl term))::context in
+   let irl1 =
+    identity_relocation_list_for_metavariable context_for_newmeta1 in
+   let irl2 = identity_relocation_list_for_metavariable context in
+    let newmeta1ty = CicSubstitution.lift 1 ty in
+    let bo' =
+     C.Appl
+      [C.Lambda (C.Name "dummy_for_cut",term,C.Meta (newmeta1,irl1)) ;
+       C.Meta (newmeta2,irl2)]
+    in
+     let _ =
+      subst_meta_in_current_proof metano bo'
+       [newmeta2,context,term; newmeta1,context_for_newmeta1,newmeta1ty];
+     in
+      goal := Some newmeta1
+;;
+
+let letin term =
+ let module C = Cic in
+  let curi,metasenv,pbo,pty =
+   match !proof with
+      None -> assert false
+    | Some (curi,metasenv,bo,ty) -> curi,metasenv,bo,ty
+  in
+  let metano,context,ty =
+   match !goal with
+      None -> assert false
+    | Some metano -> List.find (function (m,_,_) -> m=metano) metasenv
+  in
+   let _ = CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context term in
+    let newmeta = new_meta () in
+    let context_for_newmeta =
+     (Some (C.Name "dummy_for_letin",C.Def term))::context in
+    let irl =
+     identity_relocation_list_for_metavariable context_for_newmeta in
+     let newmetaty = CicSubstitution.lift 1 ty in
+     let bo' = C.LetIn (C.Name "dummy_for_letin",term,C.Meta (newmeta,irl)) in
+      let _ = subst_meta_in_current_proof metano bo' [newmeta,context_for_newmeta,newmetaty] in
+       goal := Some newmeta
+;;
+
+exception NotConvertible;;
+
+(*CSC: Bug (or feature?). [input] is parsed in the context of the goal,  *)
+(*CSC: while [goal_input] can have a richer context (because of binders) *)
+(*CSC: So it is _NOT_ possible to use those binders in the [input] term. *)
+(*CSC: Is that evident? Is that right? Or should it be changed?          *)
+let change ~goal_input ~input =
+ let curi,metasenv,pbo,pty =
+  match !proof with
+     None -> assert false
+   | Some (curi,metasenv,bo,ty) -> curi,metasenv,bo,ty
+ in
+ let metano,context,ty =
+  match !goal with
+     None -> assert false
+   | Some metano -> List.find (function (m,_,_) -> m=metano) metasenv
+ in
+  (* are_convertible works only on well-typed terms *)
+  ignore (CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context input) ;
+  if CicReduction.are_convertible context goal_input input then
+   begin
+    let replace =
+     ProofEngineReduction.replace
+      ~equality:(==) ~what:goal_input ~with_what:input
+    in
+    let ty' = replace ty in
+    let context' =
+     List.map
+      (function
+          Some (name,Cic.Def  t) -> Some (name,Cic.Def  (replace t))
+        | Some (name,Cic.Decl t) -> Some (name,Cic.Decl (replace t))
+        | None -> None
+      ) context
+    in
+     let metasenv' = 
+      List.map
+       (function
+           (n,_,_) when n = metano -> (metano,context',ty')
+         | _ as t -> t
+       ) metasenv
+     in
+      proof := Some (curi,metasenv',pbo,pty) ;
+      goal := Some metano
+   end
+  else
+   raise NotConvertible
+;;
+
+let clearbody =
+ let module C = Cic in
+  function
+     None -> assert false
+   | Some (_, C.Decl _) -> raise (Fail "No Body To Clear")
+   | Some (n_to_clear_body, C.Def term) as hyp_to_clear_body ->
+      let curi,metasenv,pbo,pty =
+       match !proof with
+          None -> assert false
+        | Some (curi,metasenv,bo,ty) -> curi,metasenv,bo,ty
+      in
+       let metano,_,_ =
+        match !goal with
+           None -> assert false
+         | Some metano -> List.find (function (m,_,_) -> m=metano) metasenv
+       in
+        let string_of_name =
+         function
+            C.Name n -> n
+          | C.Anonimous -> "_"
+        in
+        let metasenv' =
+         List.map
+          (function
+              (m,canonical_context,ty) when m = metano ->
+                let canonical_context' =
+                 List.fold_right
+                  (fun entry context ->
+                    match entry with
+                       t when t == hyp_to_clear_body ->
+                        let cleared_entry =
+                         let ty =
+                          CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context term
+                         in
+                          Some (n_to_clear_body, Cic.Decl ty)
+                        in
+                         cleared_entry::context
+                     | None -> None::context
+                     | Some (n,C.Decl t)
+                     | Some (n,C.Def t) ->
+                        let _ =
+                         try
+                          CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context t
+                         with
+                          _ ->
+                            raise
+                             (Fail
+                               ("The correctness of hypothesis " ^
+                                string_of_name n ^
+                                " relies on the body of " ^
+                                string_of_name n_to_clear_body)
+                             )
+                        in
+                         entry::context
+                  ) canonical_context []
+                in
+                 let _ =
+                  try
+                   CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv canonical_context' ty
+                  with
+                   _ ->
+                    raise
+                     (Fail
+                      ("The correctness of the goal relies on the body of " ^
+                       string_of_name n_to_clear_body))
+                 in
+                  m,canonical_context',ty
+            | t -> t
+          ) metasenv
+        in
+         proof := Some (curi,metasenv',pbo,pty)
+;;
+
+let clear hyp_to_clear =
+ let module C = Cic in
+  match hyp_to_clear with
+     None -> assert false
+   | Some (n_to_clear, _) ->
+      let curi,metasenv,pbo,pty =
+       match !proof with
+          None -> assert false
+        | Some (curi,metasenv,bo,ty) -> curi,metasenv,bo,ty
+      in
+       let metano,context,ty =
+        match !goal with
+           None -> assert false
+         | Some metano -> List.find (function (m,_,_) -> m=metano) metasenv
+       in
+        let string_of_name =
+         function
+            C.Name n -> n
+          | C.Anonimous -> "_"
+        in
+        let metasenv' =
+         List.map
+          (function
+              (m,canonical_context,ty) when m = metano ->
+                let canonical_context' =
+                 List.fold_right
+                  (fun entry context ->
+                    match entry with
+                       t when t == hyp_to_clear -> None::context
+                     | None -> None::context
+                     | Some (n,C.Decl t)
+                     | Some (n,C.Def t) ->
+                        let _ =
+                         try
+                          CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context t
+                         with
+                          _ ->
+                            raise
+                             (Fail
+                               ("Hypothesis " ^
+                                string_of_name n ^
+                                " uses hypothesis " ^
+                                string_of_name n_to_clear)
+                             )
+                        in
+                         entry::context
+                  ) canonical_context []
+                in
+                 let _ =
+                  try
+                   CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv canonical_context' ty
+                  with
+                   _ ->
+                    raise
+                     (Fail
+                      ("Hypothesis " ^ string_of_name n_to_clear ^
+                       " occurs in the goal"))
+                 in
+                  m,canonical_context',ty
+            | t -> t
+          ) metasenv
+        in
+         proof := Some (curi,metasenv',pbo,pty)
+;;