]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - helm/ocaml/cic_proof_checking/cicReductionMachine.ml
1. CicReduction moved into CicReductionNaif
[helm.git] / helm / ocaml / cic_proof_checking / cicReductionMachine.ml
diff --git a/helm/ocaml/cic_proof_checking/cicReductionMachine.ml b/helm/ocaml/cic_proof_checking/cicReductionMachine.ml
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c69ef5b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,382 @@
+(* 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/.
+ *)
+
+exception CicReductionInternalError;;
+exception WrongUriToInductiveDefinition;;
+
+let fdebug = ref 1;;
+let debug t env s =
+ let rec debug_aux t i =
+  let module C = Cic in
+  let module U = UriManager in
+   CicPp.ppobj (C.Variable ("DEBUG", None, t)) ^ "\n" ^ i
+ in
+  if !fdebug = 0 then
+   begin
+    print_endline (s ^ "\n" ^ List.fold_right debug_aux (t::env) "") ;
+    flush stdout
+   end
+;;
+
+exception Impossible of int;;
+exception ReferenceToDefinition;;
+exception ReferenceToAxiom;;
+exception ReferenceToVariable;;
+exception ReferenceToCurrentProof;;
+exception ReferenceToInductiveDefinition;;
+
+type env = Cic.term list;;
+type stack = Cic.term list;;
+type config = int * env * Cic.term * stack;;
+
+(* k is the length of the environment e *)
+(* m is the current depth inside the term *)
+let unwind' m k e t = 
+    let module C = Cic in
+    let module S = CicSubstitution in
+    if e = [] & k = 0 then t else 
+    let rec unwind_aux m = function
+      C.Rel n as t -> if n <= m then t else
+                   let d = try Some (List.nth e (n-m-1))
+                              with _ -> None
+                   in (match d with 
+                   Some t' -> if m = 0 then t'
+                              else S.lift m t'
+                  | None -> C.Rel (n-k))
+    | C.Var _ as t  -> t
+    | C.Meta _ as t -> t
+    | C.Sort _ as t -> t
+    | C.Implicit as t -> t
+    | C.Cast (te,ty) -> C.Cast (unwind_aux m te, unwind_aux m ty) (*CSC ??? *)
+    | C.Prod (n,s,t) -> C.Prod (n, unwind_aux m s, unwind_aux (m + 1) t)
+    | C.Lambda (n,s,t) -> C.Lambda (n, unwind_aux m s, unwind_aux (m + 1) t)
+    | C.LetIn (n,s,t) -> C.LetIn (n, unwind_aux m s, unwind_aux (m + 1) t)
+    | C.Appl l -> C.Appl (List.map (unwind_aux m) l)
+    | C.Const _ as t -> t
+    | C.Abst _ as t -> t
+    | C.MutInd _ as t -> t
+    | C.MutConstruct _ as t -> t
+    | C.MutCase (sp,cookingsno,i,outt,t,pl) ->
+       C.MutCase (sp,cookingsno,i,unwind_aux m outt, unwind_aux m t,
+        List.map (unwind_aux m) pl)
+    | C.Fix (i,fl) ->
+       let len = List.length fl in
+       let substitutedfl =
+        List.map
+         (fun (name,i,ty,bo) -> (name, i, unwind_aux m ty, unwind_aux (m+len) bo))
+          fl
+       in
+        C.Fix (i, substitutedfl)
+    | C.CoFix (i,fl) ->
+       let len = List.length fl in
+       let substitutedfl =
+        List.map
+         (fun (name,ty,bo) -> (name, unwind_aux m ty, unwind_aux (m+len) bo))
+          fl
+       in
+        C.CoFix (i, substitutedfl)
+ in
+  unwind_aux m t          
+    ;;
+
+let unwind =
+ unwind' 0 
+;;
+
+let rec reduce : config -> Cic.term = 
+    let module C = Cic in
+    let module S = CicSubstitution in 
+    function
+      (k, e, (C.Rel n as t), s) -> let d =
+(* prerr_string ("Rel " ^ string_of_int n) ; flush stderr ; *)
+                                   try Some (List.nth e (n-1))
+                                   with _ -> None
+                                 in (match d with 
+                                   Some t' -> reduce (0, [],t',s)
+                                 | None -> if s = [] then C.Rel (n-k)
+                                           else C.Appl (C.Rel (n-k)::s))
+    | (k, e, (C.Var uri as t), s) -> 
+        (match CicEnvironment.get_cooked_obj uri 0 with
+            C.Definition _ -> raise ReferenceToDefinition
+          | C.Axiom _ -> raise ReferenceToAxiom
+          | C.CurrentProof _ -> raise ReferenceToCurrentProof
+          | C.InductiveDefinition _ -> raise ReferenceToInductiveDefinition
+          | C.Variable (_,None,_) -> if s = [] then t else C.Appl (t::s)
+          | C.Variable (_,Some body,_) -> reduce (0, [], body, s)
+         )
+    | (k, e, (C.Meta _ as t), s) -> if s = [] then t 
+                                 else C.Appl (t::s)
+    | (k, e, (C.Sort _ as t), s) -> t (* s should be empty *)
+    | (k, e, (C.Implicit as t), s) -> t (* s should be empty *)
+    | (k, e, (C.Cast (te,ty) as t), s) -> reduce (k, e,te,s) (* s should be empty *)
+    | (k, e, (C.Prod _ as t), s) -> unwind k e t (* s should be empty *)
+    | (k, e, (C.Lambda (_,_,t) as t'), []) -> unwind k e t' 
+    | (k, e, C.Lambda (_,_,t), p::s) ->
+(* prerr_string ("Lambda body: " ^ CicPp.ppterm t) ; flush stderr ; *)
+        reduce (k+1, p::e,t,s) 
+    | (k, e, (C.LetIn (_,m,t) as t'), s) -> let m' = reduce (k,e,m,[]) in
+                                         reduce (k+1, m'::e,t,s)
+    | (k, e, C.Appl [], s) -> raise (Impossible 1)
+    (* this is lazy 
+    | (k, e, C.Appl (he::tl), s) ->  let tl' = List.map (unwind k e) tl
+                                 in reduce (k, e, he, (List.append tl' s)) *)
+    (* this is strict *)
+    | (k, e, C.Appl (he::tl), s) ->
+                                  (* constants are NOT unfolded *)
+                                  let red = function
+                                      C.Const _ as t -> t    
+                                    | t -> reduce (k, e,t,[]) in
+                                  let tl' = List.map red tl in
+                                   reduce (k, e, he , List.append tl' s) 
+(* 
+    | (k, e, C.Appl ((C.Lambda _ as he)::tl), s) 
+    | (k, e, C.Appl ((C.Const _ as he)::tl), s)  
+    | (k, e, C.Appl ((C.MutCase _ as he)::tl), s) 
+    | (k, e, C.Appl ((C.Fix _ as he)::tl), s) ->
+(* strict evaluation, but constants are NOT
+                                    unfolded *)
+                                  let red = function
+                                      C.Const _ as t -> t    
+                                    | t -> reduce (k, e,t,[]) in
+                                  let tl' = List.map red tl in
+                                   reduce (k, e, he , List.append tl' s)
+    | (k, e, C.Appl l, s) -> C.Appl (List.append (List.map (unwind k e) l) s) *)
+    | (k, e, (C.Const (uri,cookingsno) as t), s) ->
+       (match CicEnvironment.get_cooked_obj uri cookingsno with
+           C.Definition (_,body,_,_) -> reduce (0, [], body, s) 
+                                        (* constants are closed *)
+         | C.Axiom _ -> if s = [] then t else C.Appl (t::s)
+         | C.Variable _ -> raise ReferenceToVariable
+         | C.CurrentProof (_,_,body,_) -> reduce (0, [], body, s)
+         | C.InductiveDefinition _ -> raise ReferenceToInductiveDefinition
+       )
+    | (k, e, (C.Abst _ as t), s) -> t (* s should be empty ????? *)
+    | (k, e, (C.MutInd (uri,_,_) as t),s) -> let t' = unwind k e t in 
+                                         if s = [] then t' else C.Appl (t'::s)
+    | (k, e, (C.MutConstruct (uri,_,_,_) as t),s) -> 
+                                          let t' = unwind k e t in
+                                          if s = [] then t' else C.Appl (t'::s)
+    | (k, e, (C.MutCase (mutind,cookingsno,i,_,term,pl) as t),s) ->
+        let decofix =
+        function
+           C.CoFix (i,fl) as t ->
+            let (_,_,body) = List.nth fl i in
+             let body' =
+              let counter = ref (List.length fl) in
+               List.fold_right
+                (fun _ -> decr counter ; S.subst (C.CoFix (!counter,fl)))
+                fl
+                body
+             in
+              reduce (0,[],body',[])
+         | C.Appl (C.CoFix (i,fl) :: tl) ->
+            let (_,_,body) = List.nth fl i in
+             let body' =
+              let counter = ref (List.length fl) in
+               List.fold_right
+                (fun _ -> decr counter ; S.subst (C.CoFix (!counter,fl)))
+                fl
+                body
+             in
+              reduce (0,[], body', tl)
+         | t -> t
+       in
+        (match decofix (reduce (k, e,term,[])) with
+            C.MutConstruct (_,_,_,j) -> reduce (k, e, (List.nth pl (j-1)), s)
+          | C.Appl (C.MutConstruct (_,_,_,j) :: tl) ->
+             let (arity, r, num_ingredients) =
+              match CicEnvironment.get_obj mutind with
+                 C.InductiveDefinition (tl,ingredients,r) ->
+                   let (_,_,arity,_) = List.nth tl i
+                   and num_ingredients =
+                    List.fold_right
+                     (fun (k,l) i ->
+                       if k < cookingsno then i + List.length l else i
+                     ) ingredients 0
+                   in
+                    (arity,r,num_ingredients)
+               | _ -> raise WrongUriToInductiveDefinition
+             in
+              let ts =
+               let num_to_eat = r + num_ingredients in
+                let rec eat_first =
+                 function
+                    (0,l) -> l
+                  | (n,he::tl) when n > 0 -> eat_first (n - 1, tl)
+                  | _ -> raise (Impossible 5)
+                in
+                 eat_first (num_to_eat,tl)
+              in
+               reduce (k, e, (List.nth pl (j-1)),(ts@s)) 
+         | C.Abst _| C.Cast _ | C.Implicit ->
+            raise (Impossible 2) (* we don't trust our whd ;-) *)
+         | _ -> let t' = unwind k e t in
+                if s = [] then t' else C.Appl (t'::s)
+       )
+    | (k, e, (C.Fix (i,fl) as t), s) ->
+       let (_,recindex,_,body) = List.nth fl i in
+        let recparam =
+         try
+          Some (List.nth s recindex)
+         with
+          _ -> None
+        in
+         (match recparam with
+             Some recparam ->
+              (match reduce (0,[],recparam,[]) with
+                  (* match recparam with *) 
+                  C.MutConstruct _
+                | C.Appl ((C.MutConstruct _)::_) ->
+                   (* OLD 
+                   let body' =
+                    let counter = ref (List.length fl) in
+                     List.fold_right
+                      (fun _ -> decr counter ; S.subst (C.Fix (!counter,fl)))
+                      fl
+                      body
+                   in 
+                    reduce (k, e, body', s) *)
+                   (* NEW *)
+                   let leng = List.length fl in
+                   let fl' = 
+                       let unwind_fl (name,recindex,typ,body) = 
+                           (name,recindex,unwind' leng k e typ, unwind' leng k e body)  in
+                      List.map unwind_fl fl in 
+                   let new_env =
+                     let counter = ref leng in
+                     let rec build_env e =
+                         if !counter = 0 then e else (decr counter; 
+                                    build_env ((C.Fix (!counter,fl'))::e)) in
+                     build_env e in
+                   reduce (k+leng, new_env, body,s)  
+               | _ -> let t' = unwind k e t in 
+                      if s = [] then t' else C.Appl (t'::s)
+             )
+          | None -> let t' = unwind k e t in 
+                    if s = [] then t' else C.Appl (t'::s)
+         )
+    | (k, e,(C.CoFix (i,fl) as t),s) -> let t' = unwind k e t in 
+       if s = [] then t' else C.Appl (t'::s);;
+
+let rec whd = let module C = Cic in
+    function
+      C.Rel _ as t -> t
+    | C.Var _ as t -> reduce (0, [], t, [])
+    | C.Meta _ as t -> t
+    | C.Sort _ as t -> t
+    | C.Implicit as t -> t
+    | C.Cast (te,ty) -> whd te
+    | C.Prod _ as t -> t
+    | C.Lambda _ as t -> t
+    | C.LetIn (n,s,t) -> reduce (1, [s], t, [])
+    | C.Appl [] -> raise (Impossible 1)
+    | C.Appl (he::tl) -> reduce (0, [], he, tl)
+    | C.Const _ as t -> reduce (0, [], t, [])
+    | C.Abst _ as t -> t
+    | C.MutInd _ as t -> t
+    | C.MutConstruct _ as t -> t
+    | C.MutCase _ as t -> reduce (0, [], t, [])
+    | C.Fix _ as t -> reduce (0, [], t, [])
+    | C.CoFix _ as t -> reduce (0, [], t, [])
+    ;;
+
+(* let whd t = reduce (0, [],t,[]);; 
+ let res = reduce (0, [],t,[]) in
+ let rescsc = CicReductionNaif.whd t in
+  if not (CicReductionNaif.are_convertible res rescsc) then
+   begin
+    prerr_endline ("PRIMA: " ^ CicPp.ppterm t) ;
+    flush stderr ;
+    prerr_endline ("DOPO: " ^ CicPp.ppterm res) ;
+    flush stderr ;
+    prerr_endline ("CSC: " ^ CicPp.ppterm rescsc) ;
+    flush stderr ;
+    assert false ;
+   end
+  else 
+   res ;; *)
+
+
+(* t1, t2 must be well-typed *)
+let are_convertible = 
+ let rec aux t1 t2 = 
+ if t1 = t2 then true
+ else
+  let aux2 t1 t2 =
+   let module U = UriManager in
+   let module C = Cic in 
+      match (t1,t2) with
+         (C.Rel n1, C.Rel n2) -> n1 = n2
+       | (C.Var uri1, C.Var uri2) -> U.eq uri1 uri2
+       | (C.Meta n1, C.Meta n2) -> n1 = n2
+       | (C.Sort s1, C.Sort s2) -> true (*CSC da finire con gli universi *)
+       | (C.Prod (_,s1,t1), C.Prod(_,s2,t2)) ->
+          aux s1 s2 && aux t1 t2
+       | (C.Lambda (_,s1,t1), C.Lambda(_,s2,t2)) ->
+          aux s1 s2 && aux t1 t2
+       | (C.Appl l1, C.Appl l2) ->
+          (try
+            List.fold_right2 (fun  x y b -> aux x y && b) l1 l2 true 
+           with
+            Invalid_argument _ -> false
+          )
+       | (C.Const (uri1,_), C.Const (uri2,_)) ->
+           U.eq uri1 uri2 
+       | (C.MutInd (uri1,k1,i1), C.MutInd (uri2,k2,i2)) ->
+           U.eq uri1 uri2 && i1 = i2
+       | (C.MutConstruct (uri1,_,i1,j1), C.MutConstruct (uri2,_,i2,j2)) ->
+           U.eq uri1 uri2 && i1 = i2 && j1 = j2
+       | (C.MutCase (uri1,_,i1,outtype1,term1,pl1),
+          C.MutCase (uri2,_,i2,outtype2,term2,pl2)) -> 
+           (* aux outtype1 outtype2 should be true if aux pl1 pl2 *)
+           U.eq uri1 uri2 && i1 = i2 && aux outtype1 outtype2 &&
+            aux term1 term2 &&
+            List.fold_right2 (fun x y b -> b && aux x y) pl1 pl2 true
+       | (C.Fix (i1,fl1), C.Fix (i2,fl2)) ->
+          i1 = i2 &&
+           List.fold_right2
+            (fun (_,recindex1,ty1,bo1) (_,recindex2,ty2,bo2) b ->
+              b && recindex1 = recindex2 && aux ty1 ty2 && aux bo1 bo2)
+            fl1 fl2 true
+       | (C.CoFix (i1,fl1), C.CoFix (i2,fl2)) ->
+          i1 = i2 &&
+           List.fold_right2
+            (fun (_,ty1,bo1) (_,ty2,bo2) b ->
+              b && aux ty1 ty2 && aux bo1 bo2)
+            fl1 fl2 true
+       | (_,_) -> false
+  in
+   if aux2 t1 t2 then true
+   else aux2 (whd t1) (whd t2)
+in
+ aux 
+;; 
+
+
+
+
+
+
+