]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - helm/ocaml/cic_unification/cicRefine.ml
*** empty log message ***
[helm.git] / helm / ocaml / cic_unification / cicRefine.ml
index fe70f250aa89999161824cf26d08639dc18739a7..b450d25021d35ab496f4bc87a7831c343d833411 100644 (file)
 
 open Printf
 
-exception RefineFailure of string;;
+type failure_msg =
+   Reason of string
+ | UnificationFailure of CicUnification.failure_msg
+
+let explain_error =
+ function
+    Reason msg -> msg
+  | UnificationFailure msg -> CicUnification.explain_error msg
+
+exception RefineFailure of failure_msg;;
 exception Uncertain of string;;
 exception AssertFailure of string;;
 
-let debug_print = prerr_endline
+let debug_print = fun _ -> ()
+
+let profiler = HExtlib.profile "CicRefine.fo_unif"
 
 let fo_unif_subst subst context metasenv t1 t2 ugraph =
   try
+let foo () =
     CicUnification.fo_unif_subst subst context metasenv t1 t2 ugraph
+in profiler.HExtlib.profile foo ()
   with
-      (CicUnification.UnificationFailure msg) -> raise (RefineFailure msg)
+      (CicUnification.UnificationFailure msg) -> raise (RefineFailure (UnificationFailure msg))
     | (CicUnification.Uncertain msg) -> raise (Uncertain msg)
 ;;
 
@@ -46,94 +59,69 @@ let rec split l n =
   | (_,_) -> raise (AssertFailure "split: list too short")
 ;;
 
-let look_for_coercion src tgt =
-  if (src = (CicUtil.term_of_uri "cic:/Coq/Init/Datatypes/nat.ind#xpointer(1/1)")) &&
-     (tgt = (CicUtil.term_of_uri "cic:/Coq/Reals/Rdefinitions/R.con")) 
-  then
-    begin
-    prerr_endline "TROVATA coercion";
-    Some (CicUtil.term_of_uri "cic://Coq/Reals/Raxioms/INR.con")
-    end
-  else 
-    begin
-    prerr_endline (sprintf "NON TROVATA la coercion %s %s" (CicPp.ppterm src) 
-      (CicPp.ppterm tgt));
-    None
-    end
-;;
-
-
 let rec type_of_constant uri ugraph =
-  let module C = Cic in
-  let module R = CicReduction in
-  let module U = UriManager in
-    (*
-      let obj =
-      try
-      CicEnvironment.get_cooked_obj uri
-      with Not_found -> assert false
-      in
-    *)
-  let obj,u= CicEnvironment.get_obj ugraph uri in
-    match obj with
-       C.Constant (_,_,ty,_,_) -> ty,u
-      | C.CurrentProof (_,_,_,ty,_,_) -> ty,u
-      | _ ->
-         raise
-           (RefineFailure ("Unknown constant definition " ^  U.string_of_uri uri))
+ let module C = Cic in
+ let module R = CicReduction in
+ let module U = UriManager in
+  let _ = CicTypeChecker.typecheck uri in
+  let obj,u =
+   try
+    CicEnvironment.get_cooked_obj ugraph uri
+   with Not_found -> assert false
+  in
+   match obj with
+      C.Constant (_,_,ty,_,_) -> ty,u
+    | C.CurrentProof (_,_,_,ty,_,_) -> ty,u
+    | _ ->
+       raise
+        (RefineFailure (Reason ("Unknown constant definition " ^  U.string_of_uri uri)))
 
 and type_of_variable uri ugraph =
   let module C = Cic in
   let module R = CicReduction in
   let module U = UriManager in
-    (*
-      let obj =
-      try
-      CicEnvironment.get_cooked_obj uri
-      with Not_found -> assert false
-      in
-    *)
-  let obj,u = CicEnvironment.get_obj ugraph uri in
-    match obj with
-       C.Variable (_,_,ty,_,_) -> ty,u
-      |  _ ->
-          raise
-           (RefineFailure
-               ("Unknown variable definition " ^ UriManager.string_of_uri uri))
+  let _ = CicTypeChecker.typecheck uri in
+  let obj,u =
+   try
+    CicEnvironment.get_cooked_obj ugraph uri
+    with Not_found -> assert false
+  in
+   match obj with
+      C.Variable (_,_,ty,_,_) -> ty,u
+    | _ ->
+        raise
+         (RefineFailure
+          (Reason ("Unknown variable definition " ^ UriManager.string_of_uri uri)))
 
 and type_of_mutual_inductive_defs uri i ugraph =
   let module C = Cic in
   let module R = CicReduction in
   let module U = UriManager in
-    (*
-      let obj =
-      try
-      CicEnvironment.get_cooked_obj uri
-      with Not_found -> assert false
-      in
-    *)
-  let obj,u = CicEnvironment.get_obj ugraph uri in
-    match obj with
-       C.InductiveDefinition (dl,_,_,_) ->
-         let (_,_,arity,_) = List.nth dl i in
-           arity,u
-      | _ ->
-         raise
-           (RefineFailure
-               ("Unknown mutual inductive definition " ^ U.string_of_uri uri))
+  let _ = CicTypeChecker.typecheck uri in
+  let obj,u =
+   try
+    CicEnvironment.get_cooked_obj ugraph uri
+   with Not_found -> assert false
+  in
+   match obj with
+      C.InductiveDefinition (dl,_,_,_) ->
+        let (_,_,arity,_) = List.nth dl i in
+        arity,u
+    | _ ->
+       raise
+        (RefineFailure
+         (Reason ("Unknown mutual inductive definition " ^ U.string_of_uri uri)))
 
 and type_of_mutual_inductive_constr uri i j ugraph =
   let module C = Cic in
   let module R = CicReduction in
   let module U = UriManager in
-    (*
-      let obj =
-      try
-      CicEnvironment.get_cooked_obj uri
-      with Not_found -> assert false
-      in
-    *)
-  let obj,u = CicEnvironment.get_obj ugraph uri in
+  let _ = CicTypeChecker.typecheck uri in
+   let obj,u =
+    try
+     CicEnvironment.get_cooked_obj ugraph uri
+    with Not_found -> assert false
+   in
     match obj with
        C.InductiveDefinition (dl,_,_,_) ->
          let (_,_,_,cl) = List.nth dl i in
@@ -142,7 +130,7 @@ and type_of_mutual_inductive_constr uri i j ugraph =
       | _ ->
          raise
            (RefineFailure
-               ("Unkown mutual inductive definition " ^ U.string_of_uri uri))
+               (Reason ("Unkown mutual inductive definition " ^ U.string_of_uri uri)))
 
 
 (* type_of_aux' is just another name (with a different scope) for type_of_aux *)
@@ -178,7 +166,9 @@ and check_branch n context metasenv subst left_args_no actualtype term expectedt
                       | t -> C.Appl [t ; C.Rel 1]) in
                   (* we should also check that the name variable is anonymous in
                      the actual type de' ?? *)
-                  check_branch (n+1) ((Some (name,(C.Decl so)))::context) metasenv subst left_args_no de' term' de ugraph1
+                  check_branch (n+1) 
+                     ((Some (name,(C.Decl so)))::context) 
+                       metasenv subst left_args_no de' term' de ugraph1
              | _ -> raise (AssertFailure "Wrong number of arguments"))
       | _ -> raise (AssertFailure "Prod or MutInd expected")
 
@@ -197,10 +187,15 @@ and type_of_aux' metasenv context t ugraph =
                 | Some (_,C.Def (_,Some ty)) -> 
                      t,S.lift n ty,subst,metasenv, ugraph
                 | Some (_,C.Def (bo,None)) ->
-                    type_of_aux subst metasenv context (S.lift n bo) ugraph 
-                | None -> raise (RefineFailure "Rel to hidden hypothesis")
+                     let ty,ugraph =
+                      (* if it is in the context it must be already well-typed*)
+                     CicTypeChecker.type_of_aux' ~subst metasenv context
+                       (S.lift n bo) ugraph 
+                     in
+                      t,ty,subst,metasenv,ugraph
+                | None -> raise (RefineFailure (Reason "Rel to hidden hypothesis"))
              with
-                _ -> raise (RefineFailure "Not a close term")
+                _ -> raise (RefineFailure (Reason "Not a close term"))
            )
        | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
            let exp_named_subst',subst',metasenv',ugraph1 =
@@ -222,17 +217,17 @@ and type_of_aux' metasenv context t ugraph =
                   canonical_context l ugraph 
                in
                 (* trust or check ??? *)
-                C.Meta (n,l'),CicSubstitution.lift_meta l' ty, 
+                C.Meta (n,l'),CicSubstitution.subst_meta l' ty, 
                    subst', metasenv', ugraph1
                   (* type_of_aux subst metasenv 
-                     context (CicSubstitution.lift_meta l term) *)
+                     context (CicSubstitution.subst_meta l term) *)
              with CicUtil.Subst_not_found _ ->
                let (_,canonical_context,ty) = CicUtil.lookup_meta n metasenv in
                let l',subst',metasenv', ugraph1 =
                 check_metasenv_consistency n subst metasenv context
                   canonical_context l ugraph
                in
-                C.Meta (n,l'),CicSubstitution.lift_meta l' ty, 
+                C.Meta (n,l'),CicSubstitution.subst_meta l' ty, 
                    subst', metasenv',ugraph1)
        | C.Sort (C.Type tno) -> 
             let tno' = CicUniv.fresh() in 
@@ -251,11 +246,11 @@ and type_of_aux' metasenv context t ugraph =
               (try
                 let subst''',metasenv''',ugraph3 =
                   fo_unif_subst subst'' context metasenv'' 
-                     inferredty ty' ugraph2
+                     inferredty ty ugraph2
                 in
                   C.Cast (te',ty'),ty',subst''',metasenv''',ugraph3
                with
-                  _ -> raise (RefineFailure "Cast"))
+                  _ -> raise (RefineFailure (Reason "Cast")))
        | C.Prod (name,s,t) ->
            let s',sort1,subst',metasenv',ugraph1 = 
               type_of_aux subst metasenv context s ugraph 
@@ -277,10 +272,10 @@ and type_of_aux' metasenv context t ugraph =
                   C.Meta _
                 | C.Sort _ -> ()
                 | _ ->
-                    raise (RefineFailure (sprintf
+                    raise (RefineFailure (Reason (sprintf
                                             "Not well-typed lambda-abstraction: the source %s should be a type;
              instead it is a term of type %s" (CicPp.ppterm s)
-                                            (CicPp.ppterm sort1)))
+                                            (CicPp.ppterm sort1))))
              ) ;
              let t',type2,subst'',metasenv'',ugraph2 =
                type_of_aux subst' metasenv' 
@@ -302,7 +297,7 @@ and type_of_aux' metasenv context t ugraph =
               * Moreover the inferred type is closer to the expected one. 
                *)
              C.LetIn (n,s',t'),CicSubstitution.subst s' inferredty,
-                subst',metasenv',ugraph2
+                subst'',metasenv'',ugraph2
        | C.Appl (he::((_::_) as tl)) ->
            let he',hetype,subst',metasenv',ugraph1 = 
              type_of_aux subst metasenv context he ugraph 
@@ -321,7 +316,7 @@ and type_of_aux' metasenv context t ugraph =
                 hetype tlbody_and_type ugraph2
             in
               C.Appl (he'::tl'), applty,subst''',metasenv''',ugraph3
-       | C.Appl _ -> raise (RefineFailure "Appl: no arguments")
+       | C.Appl _ -> raise (RefineFailure (Reason "Appl: no arguments"))
        | C.Const (uri,exp_named_subst) ->
            let exp_named_subst',subst',metasenv',ugraph1 =
              check_exp_named_subst subst metasenv context 
@@ -357,131 +352,255 @@ and type_of_aux' metasenv context t ugraph =
            (* first, get the inductive type (and noparams) 
              * in the environment  *)
            let (_,b,arity,constructors), expl_params, no_left_params,ugraph =
-             (*
-               let obj =
-               try
-               CicEnvironment.get_cooked_obj ~trust:true uri
-               with Not_found -> assert false
-               in
-             *)
-             let obj,u = CicEnvironment.get_obj ugraph uri in
+              let _ = CicTypeChecker.typecheck uri in
+             let obj,u = CicEnvironment.get_cooked_obj ugraph uri in
               match obj with
                  C.InductiveDefinition (l,expl_params,parsno,_) -> 
                    List.nth l i , expl_params, parsno, u
                | _ ->
                    raise
                      (RefineFailure
-                        ("Unkown mutual inductive definition " ^ 
-                         U.string_of_uri uri)) 
-            in
-           let rec count_prod t =
-              match CicReduction.whd ~subst context t with
-                 C.Prod (_, _, t) -> 1 + (count_prod t)
-               | _ -> 0 
-            in 
-           let no_args = count_prod arity in
-             (* now, create a "generic" MutInd *)
-           let metasenv,left_args = 
-              CicMkImplicit.n_fresh_metas metasenv subst context no_left_params
-            in
-           let metasenv,right_args = 
-              let no_right_params = no_args - no_left_params in
-               if no_right_params < 0 then assert false
-               else CicMkImplicit.n_fresh_metas 
-                       metasenv subst context no_right_params 
-            in
-           let metasenv,exp_named_subst = 
-              CicMkImplicit.fresh_subst metasenv subst context expl_params in
-           let expected_type = 
-              if no_args = 0 then 
-               C.MutInd (uri,i,exp_named_subst)
-              else
-               C.Appl 
-                  (C.MutInd (uri,i,exp_named_subst)::(left_args @ right_args))
-           in
-             (* check consistency with the actual type of term *)
-           let term',actual_type,subst,metasenv,ugraph1 = 
-              type_of_aux subst metasenv context term ugraph in
-           let expected_type',_, subst, metasenv,ugraph2 =
-              type_of_aux subst metasenv context expected_type ugraph1
-           in
-           let actual_type = CicReduction.whd ~subst context actual_type in
-           let subst,metasenv,ugraph3 =
-              fo_unif_subst subst context metasenv 
-                expected_type' actual_type ugraph2
-           in
-             (* TODO: check if the sort elimination 
-               * is allowed: [(I q1 ... qr)|B] *)
-           let (pl',_,outtypeinstances,subst,metasenv,ugraph4) =
-              List.fold_left
-               (fun (pl,j,outtypeinstances,subst,metasenv,ugraph) p ->
-                  let constructor =
-                    if left_args = [] then
-                      (C.MutConstruct (uri,i,j,exp_named_subst))
-                    else
-                      (C.Appl (C.MutConstruct (uri,i,j,exp_named_subst)::left_args))
-                  in
-                  let p',actual_type,subst,metasenv,ugraph1 = 
-                    type_of_aux subst metasenv context p ugraph 
-                   in
-                  let constructor',expected_type, subst, metasenv,ugraph2 = 
-                    type_of_aux subst metasenv context constructor ugraph1 
-                   in
-                  let outtypeinstance,subst,metasenv,ugraph3 =
-                    check_branch 0 context metasenv subst no_left_params 
-                       actual_type constructor expected_type ugraph2 
-                   in
-                    (pl @ [p'],j+1,
-                      outtypeinstance::outtypeinstances,subst,metasenv,ugraph3))
-               ([],1,[],subst,metasenv,ugraph3) pl 
-            in
-              (* we are left to check that the outype matches his instances.
-                The easy case is when the outype is specified, that amount
-                to a trivial check. Otherwise, we should guess a type from
-                its instances *)
-
-            (* easy case *)
-            let _,_, subst, metasenv,ugraph5 =
-              type_of_aux subst metasenv context
-               (C.Appl ((outtype :: right_args) @ [term'])) ugraph4
-            in
-            let (subst,metasenv,ugraph6) = 
-              List.fold_left
-               (fun (subst,metasenv,ugraph) (constructor_args_no,context,instance,args) ->
-                  let instance' = 
-                     let appl =
-                       let outtype' =
-                        CicSubstitution.lift constructor_args_no outtype
-                       in
-                        C.Appl (outtype'::args)
+                        (Reason ("Unkown mutual inductive definition " ^ 
+                         U.string_of_uri uri)))
+           in
+          let rec count_prod t =
+             match CicReduction.whd ~subst context t with
+                C.Prod (_, _, t) -> 1 + (count_prod t)
+              | _ -> 0 
+           in 
+          let no_args = count_prod arity in
+            (* now, create a "generic" MutInd *)
+          let metasenv,left_args = 
+             CicMkImplicit.n_fresh_metas metasenv subst context no_left_params
+           in
+          let metasenv,right_args = 
+             let no_right_params = no_args - no_left_params in
+              if no_right_params < 0 then assert false
+              else CicMkImplicit.n_fresh_metas 
+                      metasenv subst context no_right_params 
+           in
+          let metasenv,exp_named_subst = 
+             CicMkImplicit.fresh_subst metasenv subst context expl_params in
+          let expected_type = 
+             if no_args = 0 then 
+              C.MutInd (uri,i,exp_named_subst)
+             else
+              C.Appl 
+                 (C.MutInd (uri,i,exp_named_subst)::(left_args @ right_args))
+          in
+            (* check consistency with the actual type of term *)
+          let term',actual_type,subst,metasenv,ugraph1 = 
+             type_of_aux subst metasenv context term ugraph in
+          let expected_type',_, subst, metasenv,ugraph2 =
+             type_of_aux subst metasenv context expected_type ugraph1
+          in
+          let actual_type = CicReduction.whd ~subst context actual_type in
+          let subst,metasenv,ugraph3 =
+             fo_unif_subst subst context metasenv 
+               expected_type' actual_type ugraph2
+          in
+           let rec instantiate_prod t =
+            function
+               [] -> t
+             | he::tl ->
+                match CicReduction.whd ~subst context t with
+                   C.Prod (_,_,t') ->
+                    instantiate_prod (CicSubstitution.subst he t') tl
+                 | _ -> assert false
+           in
+           let arity_instantiated_with_left_args =
+            instantiate_prod arity left_args in
+            (* TODO: check if the sort elimination 
+              * is allowed: [(I q1 ... qr)|B] *)
+          let (pl',_,outtypeinstances,subst,metasenv,ugraph4) =
+             List.fold_left
+              (fun (pl,j,outtypeinstances,subst,metasenv,ugraph) p ->
+                 let constructor =
+                   if left_args = [] then
+                     (C.MutConstruct (uri,i,j,exp_named_subst))
+                   else
+                     (C.Appl 
+                        (C.MutConstruct (uri,i,j,exp_named_subst)::left_args))
+                 in
+                 let p',actual_type,subst,metasenv,ugraph1 = 
+                   type_of_aux subst metasenv context p ugraph 
+                  in
+                 let constructor',expected_type, subst, metasenv,ugraph2 = 
+                   type_of_aux subst metasenv context constructor ugraph1 
+                  in
+                 let outtypeinstance,subst,metasenv,ugraph3 =
+                   check_branch 0 context metasenv subst no_left_params 
+                      actual_type constructor' expected_type ugraph2 
+                  in
+                   (pl @ [p'],j+1,
+                     outtypeinstance::outtypeinstances,subst,metasenv,ugraph3))
+              ([],1,[],subst,metasenv,ugraph3) pl 
+           in
+           
+             (* we are left to check that the outype matches his instances.
+               The easy case is when the outype is specified, that amount
+               to a trivial check. Otherwise, we should guess a type from
+               its instances 
+             *)
+             
+           (match outtype with
+           | C.Meta (n,l) ->
+               (let candidate,ugraph5,metasenv,subst = 
+                 let exp_name_subst, metasenv = 
+                    let o,_ = 
+                      CicEnvironment.get_cooked_obj CicUniv.empty_ugraph uri 
+                    in
+                    let uris = CicUtil.params_of_obj o in
+                    List.fold_right (
+                      fun uri (acc,metasenv) -> 
+                        let metasenv',new_meta = 
+                           CicMkImplicit.mk_implicit metasenv subst context
+                        in
+                        let irl =
+                          CicMkImplicit.identity_relocation_list_for_metavariable 
+                            context
+                        in
+                        (uri, Cic.Meta(new_meta,irl))::acc, metasenv'
+                    ) uris ([],metasenv)
+                 in
+                 let ty =
+                  match left_args,right_args with
+                     [],[] -> Cic.MutInd(uri, i, exp_name_subst)
+                   | _,_ ->
+                      let rec mk_right_args =
+                       function
+                          0 -> []
+                        | n -> (Cic.Rel n)::(mk_right_args (n - 1))
+                      in
+                      let right_args_no = List.length right_args in
+                      let lifted_left_args =
+                       List.map (CicSubstitution.lift right_args_no) left_args
+                      in
+                       Cic.Appl (Cic.MutInd(uri,i,exp_name_subst)::
+                        (lifted_left_args @ mk_right_args right_args_no))
+                 in
+                 let fresh_name = 
+                   FreshNamesGenerator.mk_fresh_name ~subst metasenv 
+                     context Cic.Anonymous ~typ:ty
+                 in
+                 match outtypeinstances with
+                 | [] -> 
+                     let extended_context = 
+                      let rec add_right_args =
+                       function
+                          Cic.Prod (name,ty,t) ->
+                           Some (name,Cic.Decl ty)::(add_right_args t)
+                        | _ -> []
+                      in
+                       (Some (fresh_name,Cic.Decl ty))::
+                       (List.rev
+                        (add_right_args arity_instantiated_with_left_args))@
+                       context
                      in
-                      (*
-                       (* if appl is not well typed then the type_of below solves the
-                        * problem *)
-                        let (_, subst, metasenv,ugraph1) =
-                        type_of_aux subst metasenv context appl ugraph
-                        in
-                      *)
-                       (* DEBUG 
-                         let prova1 = CicMetaSubst.whd subst context appl in
-                         let prova2 = CicReduction.whd ~subst context appl in
-                         if not (prova1 = prova2) then
-                         begin 
-                         prerr_endline ("prova1 =" ^ (CicPp.ppterm prova1));
-                         prerr_endline ("prova2 =" ^ (CicPp.ppterm prova2));
-                         end;
-                       *)
-                       (* CicMetaSubst.whd subst context appl *)
-                       CicReduction.whd ~subst context appl
-                  in
-                    fo_unif_subst subst context metasenv 
-                       instance instance' ugraph)
-               (subst,metasenv,ugraph5) outtypeinstances 
-            in
-              C.MutCase (uri, i, outtype, term', pl'),
-                CicReduction.whd ~subst        context 
-                  (C.Appl(outtype::right_args@[term])),
-                subst,metasenv,ugraph6
+                     let metasenv,new_meta = 
+                       CicMkImplicit.mk_implicit metasenv subst extended_context
+                     in
+                    let irl =
+                       CicMkImplicit.identity_relocation_list_for_metavariable 
+                         extended_context
+                     in
+                     let rec add_lambdas b =
+                      function
+                         Cic.Prod (name,ty,t) ->
+                          Cic.Lambda (name,ty,(add_lambdas b t))
+                       | _ -> Cic.Lambda (fresh_name, ty, b)
+                     in
+                     let candidate = 
+                      add_lambdas (Cic.Meta (new_meta,irl))
+                       arity_instantiated_with_left_args
+                     in
+                     (Some candidate),ugraph4,metasenv,subst
+                 | (constructor_args_no,_,instance,_)::tl -> 
+                     try
+                       let instance',subst,metasenv = 
+                         CicMetaSubst.delift_rels subst metasenv
+                          constructor_args_no instance
+                       in
+                       let candidate,ugraph,metasenv,subst =
+                         List.fold_left (
+                           fun (candidate_oty,ugraph,metasenv,subst) 
+                             (constructor_args_no,_,instance,_) ->
+                               match candidate_oty with
+                               | None -> None,ugraph,metasenv,subst
+                               | Some ty ->
+                                 try 
+                                   let instance',subst,metasenv = 
+                                     CicMetaSubst.delift_rels subst metasenv
+                                      constructor_args_no instance
+                                   in
+                                   let subst,metasenv,ugraph =
+                                    fo_unif_subst subst context metasenv 
+                                      instance' ty ugraph
+                                   in
+                                    candidate_oty,ugraph,metasenv,subst
+                                 with
+                                    CicMetaSubst.DeliftingARelWouldCaptureAFreeVariable
+                                  | CicUnification.UnificationFailure _
+                                  | CicUnification.Uncertain _ ->
+                                     None,ugraph,metasenv,subst
+                         ) (Some instance',ugraph4,metasenv,subst) tl
+                       in
+                       match candidate with
+                       | None -> None, ugraph,metasenv,subst
+                       | Some t -> 
+                          let rec add_lambdas n b =
+                           function
+                              Cic.Prod (name,ty,t) ->
+                               Cic.Lambda (name,ty,(add_lambdas (n + 1) b t))
+                            | _ ->
+                              Cic.Lambda (fresh_name, ty,
+                               CicSubstitution.lift (n + 1) t)
+                          in
+                           Some
+                            (add_lambdas 0 t arity_instantiated_with_left_args),
+                           ugraph,metasenv,subst
+                     with CicMetaSubst.DeliftingARelWouldCaptureAFreeVariable ->
+                       None,ugraph4,metasenv,subst
+               in
+               match candidate with
+               | None -> raise (Uncertain "can't solve an higher order unification problem") 
+               | Some candidate ->
+                   let subst,metasenv,ugraph = 
+                     fo_unif_subst subst context metasenv 
+                       candidate outtype ugraph5
+                   in
+                     C.MutCase (uri, i, outtype, term', pl'),
+                      CicReduction.head_beta_reduce
+                       (CicMetaSubst.apply_subst subst
+                        (Cic.Appl (outtype::right_args@[term']))),
+                     subst,metasenv,ugraph)
+           | _ ->    (* easy case *)
+             let _,_, subst, metasenv,ugraph5 =
+               type_of_aux subst metasenv context
+                 (C.Appl ((outtype :: right_args) @ [term'])) ugraph4
+             in
+             let (subst,metasenv,ugraph6) = 
+               List.fold_left
+                 (fun (subst,metasenv,ugraph) 
+                        (constructor_args_no,context,instance,args) ->
+                    let instance' = 
+                      let appl =
+                        let outtype' =
+                          CicSubstitution.lift constructor_args_no outtype
+                        in
+                          C.Appl (outtype'::args)
+                      in
+                        CicReduction.whd ~subst context appl
+                    in
+                    fo_unif_subst subst context metasenv 
+                        instance instance' ugraph)
+                 (subst,metasenv,ugraph5) outtypeinstances 
+             in
+               C.MutCase (uri, i, outtype, term', pl'),
+                 CicReduction.head_beta_reduce
+                  (CicMetaSubst.apply_subst subst
+                   (C.Appl(outtype::right_args@[term]))),
+                 subst,metasenv,ugraph6)
        | C.Fix (i,fl) ->
            let fl_ty',subst,metasenv,types,ugraph1 =
              List.fold_left
@@ -579,14 +698,14 @@ and type_of_aux' metasenv context t ugraph =
        function
             [] -> []
          | (Some (n,C.Decl t))::tl ->
-              (Some (n,C.Decl (S.lift_meta l (S.lift i t))))::(aux (i+1) tl)
+              (Some (n,C.Decl (S.subst_meta l (S.lift i t))))::(aux (i+1) tl)
          | (Some (n,C.Def (t,None)))::tl ->
-              (Some (n,C.Def ((S.lift_meta l (S.lift i t)),None)))::(aux (i+1) tl)
+              (Some (n,C.Def ((S.subst_meta l (S.lift i t)),None)))::(aux (i+1) tl)
          | None::tl -> None::(aux (i+1) tl)
          | (Some (n,C.Def (t,Some ty)))::tl ->
               (Some (n,
-                    C.Def ((S.lift_meta l (S.lift i t)),
-                           Some (S.lift_meta l (S.lift i ty))))) :: (aux (i+1) tl)
+                    C.Def ((S.subst_meta l (S.lift i t)),
+                           Some (S.subst_meta l (S.lift i ty))))) :: (aux (i+1) tl)
       in
        aux 1 canonical_context 
     in
@@ -600,7 +719,7 @@ and type_of_aux' metasenv context t ugraph =
                    let subst',metasenv',ugraph' = 
                   (try
                      fo_unif_subst subst context metasenv t ct ugraph
-                   with e -> raise (RefineFailure (sprintf "The local context is not consistent with the canonical context, since %s cannot be unified with %s. Reason: %s" (CicMetaSubst.ppterm subst t) (CicMetaSubst.ppterm subst ct) (match e with AssertFailure msg -> msg | _ -> (Printexc.to_string e)))))
+                   with e -> raise (RefineFailure (Reason (sprintf "The local context is not consistent with the canonical context, since %s cannot be unified with %s. Reason: %s" (CicMetaSubst.ppterm subst t) (CicMetaSubst.ppterm subst ct) (match e with AssertFailure msg -> msg | _ -> (Printexc.to_string e))))))
                    in
                      l @ [Some t],subst',metasenv',ugraph'
                | Some t,Some (_,C.Decl ct) ->
@@ -611,23 +730,23 @@ and type_of_aux' metasenv context t ugraph =
                     (try
                        fo_unif_subst
                          subst' context metasenv' inferredty ct ugraph1
-                     with e -> raise (RefineFailure (sprintf "The local context is not consistent with the canonical context, since the type %s of %s cannot be unified with the expected type %s. Reason: %s" (CicMetaSubst.ppterm subst' inferredty) (CicMetaSubst.ppterm subst' t) (CicMetaSubst.ppterm subst' ct) (match e with AssertFailure msg -> msg | _ -> (Printexc.to_string e)))))
+                     with e -> raise (RefineFailure (Reason (sprintf "The local context is not consistent with the canonical context, since the type %s of %s cannot be unified with the expected type %s. Reason: %s" (CicMetaSubst.ppterm subst' inferredty) (CicMetaSubst.ppterm subst' t) (CicMetaSubst.ppterm subst' ct) (match e with AssertFailure msg -> msg | _ -> (Printexc.to_string e))))))
                    in
                      l @ [Some t'], subst'',metasenv'',ugraph2
                | None, Some _  ->
-                  raise (RefineFailure (sprintf
+                  raise (RefineFailure (Reason (sprintf
                                           "Not well typed metavariable instance %s: the local context does not instantiate an hypothesis even if the hypothesis is not restricted in the canonical context %s"
                                           (CicMetaSubst.ppterm subst (Cic.Meta (metano, l)))
-                                          (CicMetaSubst.ppcontext subst canonical_context)))
+                                          (CicMetaSubst.ppcontext subst canonical_context))))
          ) ([],subst,metasenv,ugraph) l lifted_canonical_context 
       with
          Invalid_argument _ ->
            raise
            (RefineFailure
-               (sprintf
+               (Reason (sprintf
                  "Not well typed metavariable instance %s: the length of the local context does not match the length of the canonical context %s"
                  (CicMetaSubst.ppterm subst (Cic.Meta (metano, l)))
-                 (CicMetaSubst.ppcontext subst canonical_context)))
+                 (CicMetaSubst.ppcontext subst canonical_context))))
 
   and check_exp_named_subst metasubst metasenv context tl ugraph =
     let rec check_exp_named_subst_aux metasubst metasenv substs tl ugraph  =
@@ -641,13 +760,13 @@ and type_of_aux' metasenv context t ugraph =
                 (match CicEnvironment.get_cooked_obj ~trust:false uri with
                 Cic.Variable (_,Some bo,_,_) ->
                 raise
-                (RefineFailure
-                "A variable with a body can not be explicit substituted")
+                (RefineFailure (Reason
+                "A variable with a body can not be explicit substituted"))
                 | Cic.Variable (_,None,_,_) -> ()
                 | _ ->
                 raise
-                (RefineFailure
-                ("Unkown variable definition " ^ UriManager.string_of_uri uri))
+                (RefineFailure (Reason
+                ("Unkown variable definition " ^ UriManager.string_of_uri uri)))
                 ) ;
              *)
            let t',typeoft,metasubst',metasenv',ugraph2 =
@@ -658,11 +777,11 @@ and type_of_aux' metasenv context t ugraph =
                fo_unif_subst 
                   metasubst' context metasenv' typeoft typeofvar ugraph2
               with _ ->
-               raise (RefineFailure
+               raise (RefineFailure (Reason
                         ("Wrong Explicit Named Substitution: " ^ 
                            CicMetaSubst.ppterm metasubst' typeoft ^
                          " not unifiable with " ^ 
-                          CicMetaSubst.ppterm metasubst' typeofvar))
+                          CicMetaSubst.ppterm metasubst' typeofvar)))
             in
             (* FIXME: no mere tail recursive! *)
             let exp_name_subst, metasubst''', metasenv''', ugraph4 = 
@@ -706,10 +825,10 @@ and type_of_aux' metasenv context t ugraph =
             in
               t2'',subst,metasenv,ugraph1
        | (_,_) ->
-            raise (RefineFailure (sprintf
+            raise (RefineFailure (Reason (sprintf
                                    "Two sorts were expected, found %s (that reduces to %s) and %s (that reduces to %s)"
                                    (CicPp.ppterm t1) (CicPp.ppterm t1'') (CicPp.ppterm t2)
-                                   (CicPp.ppterm t2'')))
+                                   (CicPp.ppterm t2''))))
 
   and eat_prods subst metasenv context hetype tlbody_and_type ugraph =
     let rec mk_prod metasenv context =
@@ -758,11 +877,11 @@ and type_of_aux' metasenv context t ugraph =
       try
        fo_unif_subst subst context metasenv hetype hetype' ugraph
       with exn ->
-       prerr_endline (Printf.sprintf "hetype=%s\nhetype'=%s\nmetasenv=%s\nsubst=%s"
+       debug_print (lazy (Printf.sprintf "hetype=%s\nhetype'=%s\nmetasenv=%s\nsubst=%s"
                         (CicPp.ppterm hetype)
                         (CicPp.ppterm hetype')
-                        (CicMetaSubst.ppmetasenv metasenv [])
-                        (CicMetaSubst.ppsubst subst));
+                         (CicMetaSubst.ppmetasenv [] metasenv)
+                        (CicMetaSubst.ppsubst subst)));
        raise exn
 
     in
@@ -780,7 +899,7 @@ and type_of_aux' metasenv context t ugraph =
                          hete,subst,metasenv,ugraph1
                     with exn ->
                        (* we search a coercion from hety to s *)
-                       let coer = look_for_coercion 
+                       let coer = CoercGraph.look_for_coercion 
                          (CicMetaSubst.apply_subst subst hety) 
                          (CicMetaSubst.apply_subst subst s) 
                        in
@@ -851,21 +970,128 @@ and type_of_aux' metasenv context t ugraph =
     (cleaned_t,cleaned_ty,cleaned_metasenv,ugraph1) 
 ;;
 
+let type_of_aux' metasenv context term ugraph =
+  try 
+    type_of_aux' metasenv context term ugraph
+  with 
+    CicUniv.UniverseInconsistency msg -> raise (RefineFailure (Reason msg))
+
+(*CSC: this is a very very rough approximation; to be finished *)
+let are_all_occurrences_positive uri =
+ let rec aux =
+  (*CSC: here we should do a whd; but can we do that? *)
+  function
+     Cic.Appl (Cic.MutInd (uri',_,_)::_) when uri = uri' -> ()
+   | Cic.MutInd (uri',_,_) when uri = uri' -> ()
+   | Cic.Prod (_,_,t) -> aux t
+   | _ -> raise (RefineFailure (Reason "not well formed constructor type"))
+ in
+  aux
+    
+let typecheck metasenv uri obj =
+ let ugraph = CicUniv.empty_ugraph in
+ match obj with
+    Cic.Constant (name,Some bo,ty,args,attrs) ->
+     let bo',boty,metasenv,ugraph = type_of_aux' metasenv [] bo ugraph in
+     let ty',_,metasenv,ugraph = type_of_aux' metasenv [] ty ugraph in
+     let subst,metasenv,ugraph = fo_unif_subst [] [] metasenv boty ty' ugraph in
+     let bo' = CicMetaSubst.apply_subst subst bo' in
+     let ty' = CicMetaSubst.apply_subst subst ty' in
+     let metasenv = CicMetaSubst.apply_subst_metasenv subst metasenv in
+      Cic.Constant (name,Some bo',ty',args,attrs),metasenv,ugraph
+  | Cic.Constant (name,None,ty,args,attrs) ->
+     let ty',_,metasenv,ugraph = type_of_aux' metasenv [] ty ugraph in
+      Cic.Constant (name,None,ty',args,attrs),metasenv,ugraph
+  | Cic.CurrentProof (name,metasenv',bo,ty,args,attrs) ->
+     assert (metasenv' = metasenv);
+     (* Here we do not check the metasenv for correctness *)
+     let bo',boty,metasenv,ugraph = type_of_aux' metasenv [] bo ugraph in
+     let ty',sort,metasenv,ugraph = type_of_aux' metasenv [] ty ugraph in
+     begin
+      match sort with
+         Cic.Sort _
+       (* instead of raising Uncertain, let's hope that the meta will become
+          a sort *)
+       | Cic.Meta _ -> ()
+       | _ -> raise (RefineFailure (Reason "The term provided is not a type"))
+     end;
+     let subst,metasenv,ugraph = fo_unif_subst [] [] metasenv boty ty' ugraph in
+     let bo' = CicMetaSubst.apply_subst subst bo' in
+     let ty' = CicMetaSubst.apply_subst subst ty' in
+     let metasenv = CicMetaSubst.apply_subst_metasenv subst metasenv in
+      Cic.CurrentProof (name,metasenv,bo',ty',args,attrs),metasenv,ugraph
+  | Cic.Variable _ -> assert false (* not implemented *)
+  | Cic.InductiveDefinition (tys,args,paramsno,attrs) ->
+     (*CSC: this code is greately simplified and many many checks are missing *)
+     (*CSC: e.g. the constructors are not required to build their own types,  *)
+     (*CSC: the arities are not required to have as type a sort, etc.         *)
+     let uri = match uri with Some uri -> uri | None -> assert false in
+     let typesno = List.length tys in
+     (* first phase: we fix only the types *)
+     let metasenv,ugraph,tys =
+      List.fold_right
+       (fun (name,b,ty,cl) (metasenv,ugraph,res) ->
+         let ty',_,metasenv,ugraph = type_of_aux' metasenv [] ty ugraph in
+          metasenv,ugraph,(name,b,ty',cl)::res
+       ) tys (metasenv,ugraph,[]) in
+     let con_context =
+      List.rev_map (fun (name,_,ty,_)-> Some (Cic.Name name,Cic.Decl ty)) tys in
+     (* second phase: we fix only the constructors *)
+     let metasenv,ugraph,tys =
+      List.fold_right
+       (fun (name,b,ty,cl) (metasenv,ugraph,res) ->
+         let metasenv,ugraph,cl' =
+          List.fold_right
+           (fun (name,ty) (metasenv,ugraph,res) ->
+             let ty = CicTypeChecker.debrujin_constructor uri typesno ty in
+             let ty',_,metasenv,ugraph =
+              type_of_aux' metasenv con_context ty ugraph in
+             let undebrujin t =
+              snd
+               (List.fold_right
+                 (fun (name,_,_,_) (i,t) ->
+                   (* here the explicit_named_substituion is assumed to be *)
+                   (* of length 0 *)
+                   let t' = Cic.MutInd (uri,i,[])  in
+                   let t = CicSubstitution.subst t' t in
+                    i - 1,t
+                 ) tys (typesno - 1,t)) in
+             let ty' = undebrujin ty' in
+              metasenv,ugraph,(name,ty')::res
+           ) cl (metasenv,ugraph,[])
+         in
+          metasenv,ugraph,(name,b,ty,cl')::res
+       ) tys (metasenv,ugraph,[]) in
+     (* third phase: we check the positivity condition *)
+     List.iter
+      (fun (_,_,_,cl) ->
+        List.iter (fun (_,ty) -> are_all_occurrences_positive uri ty) cl
+      ) tys ;
+     Cic.InductiveDefinition (tys,args,paramsno,attrs),metasenv,ugraph
+
 (* DEBUGGING ONLY 
 let type_of_aux' metasenv context term =
  try
   let (t,ty,m) = 
       type_of_aux' metasenv context term in
-    debug_print
-     ("@@@ REFINE SUCCESSFUL: " ^ CicPp.ppterm t ^ " : " ^ CicPp.ppterm ty);
-   debug_print
-    ("@@@ REFINE SUCCESSFUL (metasenv):\n" ^ CicMetaSubst.ppmetasenv ~sep:";" m []);
+    debug_print (lazy
+     ("@@@ REFINE SUCCESSFUL: " ^ CicPp.ppterm t ^ " : " ^ CicPp.ppterm ty));
+   debug_print (lazy
+    ("@@@ REFINE SUCCESSFUL (metasenv):\n" ^ CicMetaSubst.ppmetasenv ~sep:";" m []));
    (t,ty,m)
  with
  | RefineFailure msg as e ->
-     debug_print ("@@@ REFINE FAILED: " ^ msg);
+     debug_print (lazy ("@@@ REFINE FAILED: " ^ msg));
      raise e
  | Uncertain msg as e ->
-     debug_print ("@@@ REFINE UNCERTAIN: " ^ msg);
+     debug_print (lazy ("@@@ REFINE UNCERTAIN: " ^ msg));
      raise e
 ;; *)
+
+let profiler2 = HExtlib.profile "CicRefine"
+
+let type_of_aux' metasenv context term ugraph =
+ profiler2.HExtlib.profile (type_of_aux' metasenv context term) ugraph
+
+let typecheck metasenv uri obj =
+ profiler2.HExtlib.profile (typecheck metasenv uri) obj