]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - helm/ocaml/cic_unification/cicMetaSubst.ml
support for terms with metas in check
[helm.git] / helm / ocaml / cic_unification / cicMetaSubst.ml
index f5daaf3d7a9816b2a2eca842072b4214b5737ada..d18458e2bb711f486e9f5fe557c6390cffb48c3c 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-(* Copyright (C) 2004, HELM Team.
+(* Copyright (C) 2003, HELM Team.
  * 
  * This file is part of HELM, an Hypertextual, Electronic
  * Library of Mathematics, developed at the Computer Science
@@ -25,7 +25,9 @@
 
 open Printf
 
-let apply_subst_counter = ref 0
+(* PROFILING *)
+(*
+let deref_counter = ref 0
 let apply_subst_context_counter = ref 0
 let apply_subst_metasenv_counter = ref 0
 let lift_counter = ref 0
@@ -34,7 +36,6 @@ let whd_counter = ref 0
 let are_convertible_counter = ref 0
 let metasenv_length = ref 0
 let context_length = ref 0
-
 let reset_counters () =
  apply_subst_counter := 0;
  apply_subst_context_counter := 0;
@@ -45,7 +46,6 @@ let reset_counters () =
  are_convertible_counter := 0;
  metasenv_length := 0;
  context_length := 0
-
 let print_counters () =
   prerr_endline (Printf.sprintf
 "apply_subst: %d
@@ -64,21 +64,108 @@ context length: %d (avg = %.2f)
   ((float !metasenv_length) /. (float !apply_subst_metasenv_counter))
   !context_length
   ((float !context_length) /. (float !apply_subst_context_counter))
-  )
+  )*)
+
+
 
 exception MetaSubstFailure of string
 exception Uncertain of string
 exception AssertFailure of string
-exception SubstNotFound of int
 
 let debug_print = prerr_endline
 
 type substitution = (int * (Cic.context * Cic.term)) list
 
-let lookup_subst n subst =
-  try
-    List.assoc n subst
-  with Not_found -> raise (SubstNotFound n)
+(* 
+let rec deref subst =
+  let third _,_,a = a in
+  function
+      Cic.Meta(n,l) as t -> 
+       (try 
+          deref subst
+            (CicSubstitution.lift_meta 
+               l (third (CicUtil.lookup_subst n subst))) 
+        with 
+          CicUtil.Subst_not_found _ -> t)
+    | t -> t
+;;
+*)
+
+let lookup_subst = CicUtil.lookup_subst
+;;
+
+
+(* clean_up_meta take a metasenv and a term and make every local context
+of each occurrence of a metavariable consistent with its canonical context, 
+with respect to the hidden hipothesis *)
+
+(*
+let clean_up_meta subst metasenv t =
+  let module C = Cic in
+  let rec aux t =
+  match t with
+      C.Rel _
+    | C.Sort _  -> t
+    | C.Implicit _ -> assert false
+    | C.Meta (n,l) as t ->
+        let cc =
+         (try
+            let (cc,_) = lookup_subst n subst in cc
+          with CicUtil.Subst_not_found _ ->
+            try
+              let (_,cc,_) = CicUtil.lookup_meta n metasenv in cc
+             with CicUtil.Meta_not_found _ -> assert false) in
+       let l' = 
+          (try 
+            List.map2
+              (fun t1 t2 ->
+                 match t1,t2 with 
+                     None , _ -> None
+                   | _ , t -> t) cc l
+          with 
+              Invalid_argument _ -> assert false) in
+        C.Meta (n, l')
+    | C.Cast (te,ty) -> C.Cast (aux te, aux ty)
+    | C.Prod (name,so,dest) -> C.Prod (name, aux so, aux dest)
+    | C.Lambda (name,so,dest) -> C.Lambda (name, aux so, aux dest)
+    | C.LetIn (name,so,dest) -> C.LetIn (name, aux so, aux dest)
+    | C.Appl l -> C.Appl (List.map aux l)
+    | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
+        let exp_named_subst' =
+          List.map (fun (uri,t) -> (uri, aux t)) exp_named_subst
+        in
+        C.Var (uri, exp_named_subst')
+    | C.Const (uri, exp_named_subst) ->
+        let exp_named_subst' =
+          List.map (fun (uri,t) -> (uri, aux t)) exp_named_subst
+        in
+        C.Const (uri, exp_named_subst')
+    | C.MutInd (uri,tyno,exp_named_subst) ->
+        let exp_named_subst' =
+          List.map (fun (uri,t) -> (uri, aux t)) exp_named_subst
+        in
+        C.MutInd (uri, tyno, exp_named_subst')
+    | C.MutConstruct (uri,tyno,consno,exp_named_subst) ->
+        let exp_named_subst' =
+          List.map (fun (uri,t) -> (uri, aux t)) exp_named_subst
+        in
+        C.MutConstruct (uri, tyno, consno, exp_named_subst')
+    | C.MutCase (uri,tyno,out,te,pl) ->
+        C.MutCase (uri, tyno, aux out, aux te, List.map aux pl)
+    | C.Fix (i,fl) ->
+       let fl' =
+         List.map
+          (fun (name,j,ty,bo) -> (name, j, aux ty, aux bo)) fl
+       in
+       C.Fix (i, fl')
+    | C.CoFix (i,fl) ->
+       let fl' =
+         List.map
+          (fun (name,ty,bo) -> (name, aux ty, aux bo)) fl
+       in
+       C.CoFix (i, fl')
+ in
+ aux t *)
 
 (*** Functions to apply a substitution ***)
 
@@ -95,9 +182,10 @@ let apply_subst_gen ~appl_fun subst term =
        C.Var (uri, exp_named_subst')
     | C.Meta (i, l) -> 
         (try
-          let (context, t) = lookup_subst i subst in
+          let (_, t,_) = lookup_subst i subst in
           um_aux (S.lift_meta l t)
-        with SubstNotFound _ -> (* unconstrained variable, i.e. free in subst*)
+        with CicUtil.Subst_not_found _ -> 
+         (* unconstrained variable, i.e. free in subst*)
           let l' =
             List.map (function None -> None | Some t -> Some (um_aux t)) l
           in
@@ -179,13 +267,15 @@ let apply_subst =
      end
   in
   fun s t ->
-    incr apply_subst_counter;
+(*     incr apply_subst_counter; *)
     apply_subst_gen ~appl_fun s t
 ;;
 
 let rec apply_subst_context subst context =
+(*
   incr apply_subst_context_counter;
   context_length := !context_length + List.length context;
+*)
   List.fold_right
     (fun item context ->
       match item with
@@ -204,8 +294,10 @@ let rec apply_subst_context subst context =
     context []
 
 let apply_subst_metasenv subst metasenv =
+(*
   incr apply_subst_metasenv_counter;
   metasenv_length := !metasenv_length + List.length metasenv;
+*)
   List.map
     (fun (n, context, ty) ->
       (n, apply_subst_context subst context, apply_subst subst ty))
@@ -215,14 +307,6 @@ let apply_subst_metasenv subst metasenv =
 
 (***** Pretty printing functions ******)
 
-let ppsubst subst =
-  String.concat "\n"
-    (List.map
-      (fun (idx, (_, term)) ->
-        Printf.sprintf "?%d := %s" idx (CicPp.ppterm term))
-      subst)
-;;
-
 let ppterm subst term = CicPp.ppterm (apply_subst subst term)
 
 let ppterm_in_context subst term name_context =
@@ -246,6 +330,29 @@ let ppcontext' ?(sep = "\n") subst context =
           sprintf "%s_ :? _" (separate i), None::name_context
     ) context ("",[])
 
+let ppsubst_unfolded subst =
+  String.concat "\n"
+    (List.map
+      (fun (idx, (c, t,_)) ->
+        let context,name_context = ppcontext' ~sep:"; " subst c in
+         sprintf "%s |- ?%d:= %s" context idx
+          (ppterm_in_context subst t name_context))
+       subst)
+(* 
+        Printf.sprintf "?%d := %s" idx (CicPp.ppterm term))
+      subst) *)
+;;
+
+let ppsubst subst =
+  String.concat "\n"
+    (List.map
+      (fun (idx, (c, t, _)) ->
+        let context,name_context = ppcontext' ~sep:"; " [] c in
+         sprintf "%s |- ?%d:= %s" context idx
+          (ppterm_in_context [] t name_context))
+       subst)
+;;
+
 let ppcontext ?sep subst context = fst (ppcontext' ?sep subst context)
 
 let ppmetasenv ?(sep = "\n") metasenv subst =
@@ -259,66 +366,10 @@ let ppmetasenv ?(sep = "\n") metasenv subst =
         (fun (i, _, _) -> not (List.mem_assoc i subst))
         metasenv))
 
-(* From now on we recreate a kernel abstraction where substitutions are part of
- * the calculus *)
-
-let lift subst n term =
-  incr subst_counter;
-  let term = apply_subst subst term in
-  try
-    CicSubstitution.lift n term
-  with e ->
-    raise (MetaSubstFailure ("Lift failure: " ^ Printexc.to_string e))
-
-let subst subst t1 t2 =
-  incr subst_counter;
-  let t1 = apply_subst subst t1 in
-  let t2 = apply_subst subst t2 in
-  try
-    CicSubstitution.subst t1 t2
-  with e ->
-    raise (MetaSubstFailure ("Subst failure: " ^ Printexc.to_string e))
-
-let whd subst context term =
-  incr whd_counter;
-  let term = apply_subst subst term in
-  let context = apply_subst_context subst context in
-  try
-    CicReduction.whd context term
-  with e ->
-    raise (MetaSubstFailure ("Weak head reduction failure: " ^
-      Printexc.to_string e))
-
-let are_convertible subst context t1 t2 =
-  incr are_convertible_counter;
-  let context = apply_subst_context subst context in
-  let t1 = apply_subst subst t1 in
-  let t2 = apply_subst subst t2 in
-  CicReduction.are_convertible context t1 t2
-
 let tempi_type_of_aux_subst = ref 0.0;;
 let tempi_subst = ref 0.0;;
 let tempi_type_of_aux = ref 0.0;;
 
-  (* assumption: metasenv is already instantiated wrt subst *)
-let type_of_aux' metasenv subst context term =
-  let time1 = Unix.gettimeofday () in
-  let term = apply_subst subst term in
-  let context = apply_subst_context subst context in
-(*   let metasenv = apply_subst_metasenv subst metasenv in *)
-  let time2 = Unix.gettimeofday () in
-  let res =
-    try
-      CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context term
-    with CicTypeChecker.TypeCheckerFailure msg ->
-      raise (MetaSubstFailure ("Type checker failure: " ^ msg))
-  in
-  let time3 = Unix.gettimeofday () in
-   tempi_type_of_aux_subst := !tempi_type_of_aux_subst +. time3 -. time1 ; 
-   tempi_subst := !tempi_subst +. time2 -. time1 ; 
-   tempi_type_of_aux := !tempi_type_of_aux +. time3 -. time2 ; 
-   res
-
 (**** DELIFT ****)
 (* the delift function takes in input a metavariable index, an ordered list of
  * optional terms [t1,...,tn] and a term t, and substitutes every tk = Some
@@ -427,7 +478,7 @@ let rec restrict subst to_be_restricted metasenv =
       (List.map
         (fun i ->
           try
-           match List.nth context i with
+           match List.nth context (i-1) with
            | None -> assert false
            | Some (n, _) -> CicPp.ppname n
           with
@@ -461,11 +512,11 @@ let rec restrict subst to_be_restricted metasenv =
     | [] -> [], to_be_restricted, []
     | hd::tl ->
         let more_to_be_restricted,restricted,tl' =
-         erase (i+1) to_be_restricted n tl
+          erase (i+1) to_be_restricted n tl
         in
         let restrict_me = List.mem i restricted in
         if restrict_me then
-         more_to_be_restricted, restricted, None:: tl'
+          more_to_be_restricted, restricted, None:: tl'
         else
           (try
             let more_to_be_restricted', hd' =
@@ -508,12 +559,13 @@ let rec restrict subst to_be_restricted metasenv =
         with Occur ->
           raise (MetaSubstFailure (sprintf
             "Cannot restrict the context of the metavariable ?%d over the hypotheses %s since metavariable's type depends on at least one of them"
-            n (names_of_context_indexes context to_be_restricted))))
-      metasenv ([], [])
+           n (names_of_context_indexes context to_be_restricted)))) 
+      metasenv ([], []) 
   in
   let (more_to_be_restricted', subst) = (* restrict subst *)
     List.fold_right
-      (fun (n, (context, term)) (more, subst) ->
+      (* TODO: cambiare dopo l'aggiunta del ty *)
+      (fun (n, (context, term,ty)) (more, subst') ->
         let to_be_restricted =
           List.map snd (List.filter (fun (m, _) -> m = n) to_be_restricted)
         in
@@ -528,23 +580,43 @@ let rec restrict subst to_be_restricted metasenv =
           let more_to_be_restricted', term' =
             force_does_not_occur subst restricted term
           in
-          let subst' = (n, (context', term')) :: subst in
-          let more = more @ more_to_be_restricted @ more_to_be_restricted' in
+          let more_to_be_restricted'', ty' =
+            force_does_not_occur subst restricted ty in
+          let subst' = (n, (context', term',ty')) :: subst' in
+          let more = 
+           more @ more_to_be_restricted 
+           @ more_to_be_restricted'@more_to_be_restricted'' in
           (more, subst')
         with Occur ->
-          raise (MetaSubstFailure (sprintf
+          let error_msg = sprintf
             "Cannot restrict the context of the metavariable ?%d over the hypotheses %s since ?%d is already instantiated with %s and at least one of the hypotheses occurs in the substituted term"
             n (names_of_context_indexes context to_be_restricted) n
-            (ppterm subst term)))))
-      subst ([], [])
+            (ppterm subst term)
+         in 
+          (* DEBUG
+          prerr_endline error_msg;
+          prerr_endline ("metasenv = \n" ^ (ppmetasenv metasenv subst));
+          prerr_endline ("subst = \n" ^ (ppsubst subst)); 
+          prerr_endline ("context = \n" ^ (ppcontext subst context)); *)
+          raise (MetaSubstFailure error_msg))) 
+      subst ([], []) 
   in
   match more_to_be_restricted @ more_to_be_restricted' with
   | [] -> (metasenv, subst)
   | l -> restrict subst l metasenv
 ;;
 
-(*CSC: maybe we should rename delift in abstract, as I did in my dissertation *)
+(*CSC: maybe we should rename delift in abstract, as I did in my dissertation *)(*Andrea: maybe not*)
+
 let delift n subst context metasenv l t =
+(* INVARIANT: we suppose that t is not another occurrence of Meta(n,_), 
+   otherwise the occur check does not make sense *)
+
+(*
+ prerr_endline ("sto deliftando il termine " ^ (CicPp.ppterm t) ^ " rispetto
+ al contesto locale " ^ (CicPp.ppterm (Cic.Meta(0,l)))); 
+*)
+
  let module S = CicSubstitution in
   let l =
    let (_, canonical_context, _) = CicUtil.lookup_meta n metasenv in
@@ -583,28 +655,36 @@ let delift n subst context metasenv l t =
         in
          C.Var (uri,exp_named_subst')
      | C.Meta (i, l1) as t -> 
-        if i = n then
-          raise (MetaSubstFailure (sprintf
-            "Cannot unify the metavariable ?%d with a term that has as subterm %s in which the same metavariable occurs (occur check)"
-            i (ppterm subst t)))
-        else
-         (* I do not consider the term associated to ?i in subst since *)
-         (* in this way I can restrict if something goes wrong.        *)
-          let rec deliftl j =
-           function
-              [] -> []
-            | None::tl -> None::(deliftl (j+1) tl)
-            | (Some t)::tl ->
-               let l1' = (deliftl (j+1) tl) in
-                try
-                 Some (deliftaux k t)::l1'
-                with
-                   NotInTheList
-                 | MetaSubstFailure _ ->
-                    to_be_restricted := (i,j)::!to_be_restricted ; None::l1'
-          in
-           let l' = deliftl 1 l1 in
-            C.Meta(i,l')
+         (try
+           let (_,t,_) = CicUtil.lookup_subst i subst in
+             deliftaux k (CicSubstitution.lift_meta l1 t)
+         with CicUtil.Subst_not_found _ ->
+           (* see the top level invariant *)
+           if (i = n) then 
+            raise (MetaSubstFailure (sprintf
+              "Cannot unify the metavariable ?%d with a term that has as subterm %s in which the same metavariable occurs (occur check)"
+              i (ppterm subst t))) 
+          else
+            begin
+           (* I do not consider the term associated to ?i in subst since *)
+           (* in this way I can restrict if something goes wrong.        *)
+              let rec deliftl j =
+                function
+                    [] -> []
+                  | None::tl -> None::(deliftl (j+1) tl)
+                  | (Some t)::tl ->
+                      let l1' = (deliftl (j+1) tl) in
+                        try
+                          Some (deliftaux k t)::l1'
+                        with
+                            NotInTheList
+                          | MetaSubstFailure _ ->
+                              to_be_restricted := 
+                              (i,j)::!to_be_restricted ; None::l1'
+              in
+              let l' = deliftl 1 l1 in
+                C.Meta(i,l')
+            end)
      | C.Sort _ as t -> t
      | C.Implicit _ as t -> t
      | C.Cast (te,ty) -> C.Cast (deliftaux k te, deliftaux k ty)
@@ -657,7 +737,14 @@ let delift n subst context metasenv l t =
       (* The reason is that our delift function is weaker than first  *)
       (* order (in the sense of alpha-conversion). See comment above  *)
       (* related to the delift function.                              *)
-debug_print "\n!!!!!!!!!!! First Order UnificationFailure, but maybe it could have been successful even in a first order setting (no conversion, only alpha convertibility)! Please, implement a better delift function !!!!!!!!!!!!!!!!" ;
+(* debug_print "First Order UnificationFailure during delift" ;
+prerr_endline(sprintf
+        "Error trying to abstract %s over [%s]: the algorithm only tried to abstract over bound variables"
+        (ppterm subst t)
+        (String.concat "; "
+          (List.map
+            (function Some t -> ppterm subst t | None -> "_") l
+          ))); *)
       raise (Uncertain (sprintf
         "Error trying to abstract %s over [%s]: the algorithm only tried to abstract over bound variables"
         (ppterm subst t)