]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - helm/ocaml/cic_unification/cicUnification.ml
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[helm.git] / helm / ocaml / cic_unification / cicUnification.ml
index 5b1d3ce1b932015736f9f06ebcef31fe20a6fcf2..e0ec5cb447d0c30d43ac5fd1cd883b1c24b098d7 100644 (file)
  * http://cs.unibo.it/helm/.
  *)
 
-exception UnificationFailed;;
-(*CSC: Vecchia unificazione: exception Impossible;;*)
-exception Free;;
-exception OccurCheck;;
+open Printf
 
-type substitution = (int * Cic.term) list
+exception AssertFailure of string;;
+exception UnificationFailure of string;;
 
-(*CSC: Hhhmmm. Forse dovremmo spostarla in CicSubstitution dove si trova la *)
-(*CSC: lift? O creare una proofEngineSubstitution?                          *)
-(* the function delift n m un-lifts a lambda term m of n level of abstractions.
-   It returns an exception Free if M contains a free variable in the range 1--n *)
-let delift n =
- let rec deliftaux k =
-  let module C = Cic in
-   function
-      C.Rel m ->
-       if m < k then C.Rel m else
-       if m < k+n then raise Free
-       else C.Rel (m - n)
-    | 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 (deliftaux k te, deliftaux k ty)
-    | C.Prod (n,s,t) -> C.Prod (n, deliftaux k s, deliftaux (k+1) t)
-    | C.Lambda (n,s,t) -> C.Lambda (n, deliftaux k s, deliftaux (k+1) t)
-    | C.LetIn (n,s,t) -> C.LetIn (n, deliftaux k s, deliftaux (k+1) t)
-    | C.Appl l -> C.Appl (List.map (deliftaux k) 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,outty,t,pl) ->
-       C.MutCase (sp, cookingsno, i, deliftaux k outty, deliftaux k t,
-        List.map (deliftaux k) pl)
-    | C.Fix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       let liftedfl =
-        List.map
-         (fun (name, i, ty, bo) -> (name, i, deliftaux k ty, deliftaux (k+len) bo))
-          fl
-       in
-        C.Fix (i, liftedfl)
-    | C.CoFix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       let liftedfl =
-        List.map
-         (fun (name, ty, bo) -> (name, deliftaux k ty, deliftaux (k+len) bo))
-          fl
-       in
-        C.CoFix (i, liftedfl)
- in
-  if n = 0 then
-   (function t -> t)
-  else
-   deliftaux 1
-;;
+let debug_print = prerr_endline
 
-(* Questa funzione non serve piu'... per il momento la lascio *)
-(* 
-let closed_up_to_n n m =
- let rec closed_aux k =
-  let module C = Cic in
-   function
-      C.Rel m -> if m > k then () else raise Free
-    | C.Var _  
-    | C.Meta _ (* we assume Meta are closed up to k; note that during 
-                  meta-unfolding we shall need to properly lift the 
-                  "body" of Metavariables *)
-    | C.Sort _ 
-    | C.Implicit -> ()
-    | C.Cast (te,ty) -> closed_aux k te; closed_aux k ty
-    | C.Prod (n,s,t) -> closed_aux k s; closed_aux (k+1) t
-    | C.Lambda (n,s,t) -> closed_aux k s; closed_aux (k+1) t
-    | C.LetIn (n,s,t) -> closed_aux k s; closed_aux (k+1) t
-    | C.Appl l -> List.iter (closed_aux k) l
-    | C.Const _ 
-    | C.Abst _  
-    | C.MutInd _ 
-    | C.MutConstruct _ -> ()
-    | C.MutCase (sp,cookingsno,i,outty,t,pl) ->
-        closed_aux k outty; closed_aux k t;
-        List.iter (closed_aux k) pl
-    | C.Fix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       List.iter
-         (fun (name, i, ty, bo) -> closed_aux k ty; closed_aux (k+len) bo)
-          fl
-    | C.CoFix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       List.iter
-         (fun (name, ty, bo) -> closed_aux k ty; closed_aux (k+len) bo)
-          fl
- in
-  if n = 0 then true
-  else
-   try closed_aux n m; true 
-   with Free -> false 
-;; *)
+let type_of_aux' metasenv subst context term =
+  try
+    CicMetaSubst.type_of_aux' metasenv subst context term
+  with CicMetaSubst.MetaSubstFailure msg ->
+    raise (AssertFailure
+      ((sprintf
+        "Type checking error: %s in context\n%s.\nException: %s.\nBroken invariant: unification must be invoked only on well typed terms"
+        (CicPp.ppterm (CicMetaSubst.apply_subst subst term))
+        (CicMetaSubst.ppcontext subst context) msg)))
 
 (* NUOVA UNIFICAZIONE *)
 (* A substitution is a (int * Cic.term) list that associates a
    metavariable i with its body.
    A metaenv is a (int * Cic.term) list that associate a metavariable
    i with is type. 
-   fo_unif_new takes a metasenv, a context,
-   two terms t1 and t2 and gives back a new 
-   substitution which is _NOT_ unwinded. It must be unwinded before
+   fo_unif_new takes a metasenv, a context, two terms t1 and t2 and gives back
+   a new substitution which is _NOT_ unwinded. It must be unwinded before
    applying it. *)
-let fo_unif_new metasenv context t1 t2 =
-    let module C = Cic in
-    let module R = CicReduction in
-    let module S = CicSubstitution in
-    let rec fo_unif_aux subst k t1 t2 =  
-    match (t1, t2) with
-      (C.Meta n, C.Meta m) -> if n == m then subst 
-                       else let subst'= 
-                        let tn = try List.assoc n subst
-                                  with Not_found -> C.Meta n in
-                        let tm = try List.assoc m subst
-                                  with Not_found -> C.Meta m in
-                        (match (tn, tm) with 
-                          (C.Meta n, C.Meta m) -> if n==m then subst
-                                                else if n<m 
-                                                then (m, C.Meta n)::subst
-                                                 else (n, C.Meta m)::subst
-                        | (C.Meta n, tm) -> (n, tm)::subst
-                        | (tn, C.Meta m) -> (m, tn)::subst     
-                        | (tn,tm) -> fo_unif_aux subst 0 tn tm) in
-                         (* unify types first *)
-                         let tyn = List.assoc n metasenv in
-                         let tym = List.assoc m metasenv in
-                         fo_unif_aux subst' 0 tyn tym
-       | (C.Meta n, t)   
-       | (t, C.Meta n) ->   (* unify types first *)
-                            let t' = delift k t in
-                            let subst' =
-                           (try fo_unif_aux subst 0 (List.assoc n subst) t'
-                            with Not_found -> (n, t')::subst) in
-                            let tyn = List.assoc n metasenv in
-                            let tyt = CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context t' in
-                            fo_unif_aux subst' 0 tyn tyt
-       | (C.Rel _, _)
-       | (_,  C.Rel _) 
-       | (C.Var _, _)
-       | (_, C.Var _) 
-       | (C.Sort _ ,_)
-       | (_, C.Sort _)
-       | (C.Implicit, _)
-       | (_, C.Implicit) -> if R.are_convertible t1 t2 then subst
-                            else raise UnificationFailed
-       | (C.Cast (te,ty), t2) -> fo_unif_aux subst k te t2
-       | (t1, C.Cast (te,ty)) -> fo_unif_aux subst k t1 te
-       | (C.Prod (_,s1,t1), C.Prod (_,s2,t2)) -> 
-                          let subst' = fo_unif_aux subst k s1 s2 in
-                           fo_unif_aux subst' (k+1) t1 t2
-       | (C.Lambda (_,s1,t1), C.Lambda (_,s2,t2)) -> 
-                                let subst' = fo_unif_aux subst k s1 s2 in
-                                fo_unif_aux subst' (k+1) t1 t2
-       | (C.LetIn (_,s1,t1), t2) -> fo_unif_aux subst k (S.subst s1 t1) t2
-       | (t1, C.LetIn (_,s2,t2)) -> fo_unif_aux subst k t1 (S.subst s2 t2)
-       | (C.Appl l1, C.Appl l2) -> 
-                          let lr1 = List.rev l1 in
-                          let lr2 = List.rev l2 in
-                          let rec fo_unif_l subst = function
-                              [],_
-                            | _,[] -> assert false
-                            | ([h1],[h2]) -> fo_unif_aux subst k h1 h2
-                            | ([h],l) 
-                            | (l,[h]) -> fo_unif_aux subst k h (C.Appl l)
-                            | ((h1::l1),(h2::l2)) -> 
-                               let subst' = fo_unif_aux subst k h1 h2 in 
-                                fo_unif_l subst' (l1,l2)
-                          in
-                         fo_unif_l subst (lr1, lr2) 
-       | (C.Const _, _) 
-       | (_, C.Const _)
-       | (C.Abst _, _) 
-       | (_, C.Abst _) 
-       | (C.MutInd  _, _) 
-       | (_, C.MutInd _)
-       | (C.MutConstruct _, _)
-       | (_, C.MutConstruct _) -> if R.are_convertible t1 t2 then subst
-                                   else raise UnificationFailed
-       | (C.MutCase (_,_,_,outt1,t1,pl1), C.MutCase (_,_,_,outt2,t2,pl2))->
-                      let subst' = fo_unif_aux subst k outt1 outt2 in
-                      let subst'' = fo_unif_aux subst' k t1 t2 in
-                      List.fold_left2 (function subst -> fo_unif_aux subst k) subst'' pl1 pl2 
-       | (C.Fix _, _)
-       | (_, C.Fix _) 
-       | (C.CoFix _, _)
-       | (_, C.CoFix _) -> if R.are_convertible t1 t2 then subst
-                           else raise UnificationFailed
-       | (_,_) -> raise UnificationFailed
-   in fo_unif_aux [] 0 t1 t2;;
-
-(* VECCHIA UNIFICAZIONE -- molto piu' bella, alas *)
-(* 
-let fo_unif_mgu k t1 t2 mgu =
-    let module C = Cic in
-    let module R = CicReduction in
-    let module S = CicSubstitution in 
-    let rec deref n = match mgu.(n) with
-         C.Meta m as t -> if n = m then t else (deref m) 
-       | t -> t 
-    in
-    let rec fo_unif k t1 t2 = match (t1, t2) with
-       (* aggiungere l'unificazione sui tipi in caso di istanziazione *)
-         (C.Meta n, C.Meta m) -> if n == m then () else
-                            let t1' = deref n in 
-                            let t2' = deref m in
-                            (* deref of metavariables ARE already delifted *)
-                            (match (t1',t2') with
-                               (C.Meta n, C.Meta m) -> if n = m then () else
-                                           if n < m then mgu.(m) <- t1' else
-                                           if n > m then mgu.(n) <- t2'
-                             | (C.Meta n, _) -> mgu.(n) <- t2'
-                             | (_, C.Meta m) -> mgu.(m) <- t1'
-                             | (_,_) -> fo_unif k t1' t2') 
-       | (C.Meta n, _) ->   let t1' = deref n in 
-                            let t2' =  try delift k t2 
-                                       with Free -> raise UnificationFailed in
-                            (match t1' with
-                               C.Meta n -> mgu.(n) <- t2' 
-                             |  _ -> fo_unif k t1' t2')
-       | (_, C.Meta m) ->   let t2' = deref m in
-                            let t1' = try delift k t1 
-                                      with Free -> raise UnificationFailed in 
-                            (match t2' with
-                               C.Meta m -> mgu.(m) <- t1'
-                             | _ -> fo_unif k t1' t2')
-       | (C.Rel _, _)
-       | (_,  C.Rel _) 
-       | (C.Var _, _)
-       | (_, C.Var _) 
-       | (C.Sort _ ,_)
-       | (_, C.Sort _)
-       | (C.Implicit, _)
-       | (_, C.Implicit) -> if R.are_convertible t1 t2 then ()
-                            else raise UnificationFailed
-       | (C.Cast (te,ty), _) -> fo_unif k te t2
-       | (_, C.Cast (te,ty)) -> fo_unif k t1 te
-       | (C.Prod (_,s1,t1), C.Prod (_,s2,t2)) -> fo_unif k s1 s2;
-                                                fo_unif (k+1) t1 t2
-       | (C.Lambda (_,s1,t1), C.Lambda (_,s2,t2)) -> fo_unif k s1 s2;
-                                                    fo_unif (k+1) t1 t2
-       | (C.LetIn (_,s1,t1), _) -> fo_unif k (S.subst s1 t1) t2
-       | (_, C.LetIn (_,s2,t2)) -> fo_unif k t1 (S.subst s2 t2)
-       | (C.Appl (h1::l1), C.Appl (h2::l2)) -> 
-                          let lr1 = List.rev l1 in
-                          let lr2 = List.rev l2 in
-                          let rec fo_unif_aux = function
-                              ([],l2) -> ([],l2)
-                            | (l1,[]) -> (l1,[])
-                            | ((h1::l1),(h2::l2)) -> fo_unif k h1 h2;
-                                                     fo_unif_aux (l1,l2)
-                         in
-                        (match fo_unif_aux (lr1, lr2) with
-                              ([],[]) -> fo_unif k h1 h2 
-                            | ([],l2) -> fo_unif k h1 (C.Appl (h2::List.rev l2))
-                            | (l1,[]) -> fo_unif k (C.Appl (h1::List.rev l1)) h2
-                            | (_,_) -> raise Impossible)
-       | (C.Const _, _) 
-       | (_, C.Const _)
-       | (C.Abst _, _) 
-       | (_, C.Abst _) 
-       | (C.MutInd  _, _) 
-       | (_, C.MutInd _)
-       | (C.MutConstruct _, _)
-       | (_, C.MutConstruct _) -> print_endline "siamo qui"; flush stdout;
-                                 if R.are_convertible t1 t2 then ()
-                                 else raise UnificationFailed
-       | (C.MutCase (_,_,_,outt1,t1,pl1), C.MutCase (_,_,_,outt2,t2,pl2))->
-                      fo_unif k outt1 outt2;
-                      fo_unif k t1 t2;
-                      List.iter2 (fo_unif k) pl1 pl2
-       | (C.Fix _, _)
-       | (_, C.Fix _) 
-       | (C.CoFix _, _)
-       | (_, C.CoFix _) -> if R.are_convertible t1 t2 then ()
-                           else raise UnificationFailed
-       | (_,_) -> raise UnificationFailed
-   in fo_unif k t1 t2;mgu ;;
-*)
-
-(* unwind mgu mark m applies mgu to the term m; mark is an array of integers
-mark.(n) = 0 if the term has not been unwinded, is 2 if it is under uwinding, 
-and is 1 if it has been succesfully unwinded. Meeting the value 2 during
-the computation is an error: occur-check *) 
-
-let unwind subst unwinded t =
- let unwinded = ref unwinded in
- let frozen = ref [] in
- let rec um_aux k =
-  let module C = Cic in
-  let module S = CicSubstitution in 
-   function
-      C.Rel _ as t -> t 
-    | C.Var _  as t -> t
-    | C.Meta i as t ->(try S.lift k (List.assoc i !unwinded)
-                       with Not_found ->
-                         if List.mem i !frozen then
-                          raise OccurCheck
-                         else
-                           let saved_frozen = !frozen in 
-                           frozen := i::!frozen ;
-                            let res =
-                             try
-                             let t = List.assoc i subst in
-                               let t' = um_aux 0 t in
-                                unwinded := (i,t)::!unwinded ;
-                                S.lift k t'
-                             with
-                              Not_found ->
-                               (* not constrained variable, i.e. free in subst *)
-                               C.Meta i
-                            in
-                             frozen := saved_frozen ;
-                             res
-                      ) 
-    | C.Sort _ as t -> t
-    | C.Implicit as t -> t
-    | C.Cast (te,ty) -> C.Cast (um_aux k te, um_aux k ty)
-    | C.Prod (n,s,t) -> C.Prod (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.Lambda (n,s,t) -> C.Lambda (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.LetIn (n,s,t) -> C.LetIn (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.Appl (he::tl) ->
-       let tl' = List.map (um_aux k) tl in
-        begin
-         match um_aux k he with
-            C.Appl l -> C.Appl (l@tl')
-          | _ as he' -> C.Appl (he'::tl')
-        end
-    | C.Appl _ -> assert false
-    | 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,outty,t,pl) ->
-       C.MutCase (sp, cookingsno, i, um_aux k outty, um_aux k t,
-        List.map (um_aux k) pl)
-    | C.Fix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       let liftedfl =
-        List.map
-         (fun (name, i, ty, bo) -> (name, i, um_aux k ty, um_aux (k+len) bo))
-          fl
-       in
-        C.Fix (i, liftedfl)
-    | C.CoFix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       let liftedfl =
-        List.map
-         (fun (name, ty, bo) -> (name, um_aux k ty, um_aux (k+len) bo))
-          fl
-       in
-        C.CoFix (i, liftedfl)
- in
-   um_aux 0 t,!unwinded 
-;;
 
-(*
-let unwind_meta mgu mark = 
- let rec um_aux k =
-  let module C = Cic in
-  let module S = CicSubstitution in 
-   function
-      C.Rel _ as t -> t
-    | C.Var _  as t -> t
-    | C.Meta i as t -> if mark.(i)=2 then raise OccurCheck else
-                       if mark.(i)=1 then S.lift k mgu.(i)
-                       else (match mgu.(i) with
-                           C.Meta k as t1 -> if k = i then t
-                                             else (mark.(i) <- 2; 
-                                                   mgu.(i) <- (um_aux 0 t1); 
-                                                   mark.(i) <- 1; 
-                                                   S.lift k mgu.(i))
-                         | _ -> (mark.(i) <- 2; 
-                                 mgu.(i) <- (um_aux 0 mgu.(i)); 
-                                 mark.(i) <- 1; 
-                                 S.lift k mgu.(i)))
-    | C.Sort _ as t -> t
-    | C.Implicit as t -> t
-    | C.Cast (te,ty) -> C.Cast (um_aux k te, um_aux k ty)
-    | C.Prod (n,s,t) -> C.Prod (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.Lambda (n,s,t) -> C.Lambda (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.LetIn (n,s,t) -> C.LetIn (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.Appl (he::tl) ->
-       let tl' = List.map (um_aux k) tl in
-        begin
-         match um_aux k he with
-            C.Appl l -> C.Appl (l@tl')
-          | _ as he' -> C.Appl (he'::tl')
-        end
-    | C.Appl _ -> assert false
-    | 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,outty,t,pl) ->
-       C.MutCase (sp, cookingsno, i, um_aux k outty, um_aux k t,
-        List.map (um_aux k) pl)
-    | C.Fix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       let liftedfl =
-        List.map
-         (fun (name, i, ty, bo) -> (name, i, um_aux k ty, um_aux (k+len) bo))
-          fl
+let rec fo_unif_subst subst context metasenv t1 t2 =  
+ let module C = Cic in
+ let module R = CicMetaSubst in
+ let module S = CicSubstitution in
+  match (t1, t2) with
+     (C.Meta (n,ln), C.Meta (m,lm)) when n=m ->
+       let ok =
+        List.fold_left2
+         (fun b t1 t2 ->
+           b &&
+            match t1,t2 with
+               None,_
+             | _,None -> true
+             | Some t1', Some t2' ->
+                (* First possibility:  restriction    *)
+                (* Second possibility: unification    *)
+                (* Third possibility:  convertibility *)
+                R.are_convertible subst context t1' t2'
+         ) true ln lm
        in
-        C.Fix (i, liftedfl)
-    | C.CoFix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       let liftedfl =
-        List.map
-         (fun (name, ty, bo) -> (name, um_aux k ty, um_aux (k+len) bo))
-          fl
-       in
-        C.CoFix (i, liftedfl)
- in
-   um_aux 0
-;;
-*)
-
-(* apply_subst_reducing subst (Some (mtr,reductions_no)) t              *)
-(* performs as (apply_subst subst t) until it finds an application of   *)
-(* (META [meta_to_reduce]) that, once unwinding is performed, creates   *)
-(* a new beta-redex; in this case up to [reductions_no] consecutive     *)
-(* beta-reductions are performed.                                       *)
-(* Hint: this function is usually called when [reductions_no]           *)
-(*  eta-expansions have been performed and the head of the new          *)
-(*  application has been unified with (META [meta_to_reduce]):          *)
-(*  during the unwinding the eta-expansions are undone.                 *)
-
-let apply_subst_reducing subst meta_to_reduce t =
- let unwinded = ref subst in
- let rec um_aux k =
-  let module C = Cic in
-  let module S = CicSubstitution in 
-   function
-      C.Rel _ as t -> t 
-    | C.Var _  as t -> t
-    | C.Meta i as t ->
-       (try
-         S.lift k (List.assoc i !unwinded)
+        if ok then
+          subst,metasenv
+        else
+          raise (UnificationFailure (sprintf
+            "Error trying to unify %s with %s: the algorithm only tried to check convertibility of the two substitutions"
+            (CicPp.ppterm t1) (CicPp.ppterm t2)))
+   | (C.Meta (n,l), C.Meta (m,_)) when n>m ->
+       fo_unif_subst subst context metasenv t2 t1
+   | (C.Meta (n,l), t)   
+   | (t, C.Meta (n,l)) ->
+       let subst',metasenv' =
+        try
+         let oldt = (List.assoc n subst) in
+         let lifted_oldt = S.lift_meta l oldt in
+          fo_unif_subst subst context metasenv lifted_oldt t
         with Not_found ->
-          C.Meta i)
-    | C.Sort _ as t -> t
-    | C.Implicit as t -> t
-    | C.Cast (te,ty) -> C.Cast (um_aux k te, um_aux k ty)
-    | C.Prod (n,s,t) -> C.Prod (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.Lambda (n,s,t) -> C.Lambda (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.LetIn (n,s,t) -> C.LetIn (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.Appl (he::tl) ->
-       let tl' = List.map (um_aux k) tl in
-        let t' =
-         match um_aux k he with
-            C.Appl l -> C.Appl (l@tl')
-          | _ as he' -> C.Appl (he'::tl')
-        in
-         begin
-          match meta_to_reduce with
-             Some (mtr,reductions_no) when he = C.Meta mtr ->
-              let rec beta_reduce =
-               function
-                  (n,(C.Appl (C.Lambda (_,_,t)::he'::tl'))) when n > 0 ->
-                    let he'' = CicSubstitution.subst he' t in
-                     if tl' = [] then
-                      he''
-                     else
-                      beta_reduce (n-1,C.Appl(he''::tl'))
-                | (_,t) -> t
-              in
-               beta_reduce (reductions_no,t')
-           | _ -> t'
-         end
-    | C.Appl _ -> assert false
-    | 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,outty,t,pl) ->
-       C.MutCase (sp, cookingsno, i, um_aux k outty, um_aux k t,
-        List.map (um_aux k) pl)
-    | C.Fix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       let liftedfl =
-        List.map
-         (fun (name, i, ty, bo) -> (name, i, um_aux k ty, um_aux (k+len) bo))
-          fl
+         let t',metasenv' = CicMetaSubst.delift context metasenv l t in
+          (n, t')::subst, metasenv'
        in
-        C.Fix (i, liftedfl)
-    | C.CoFix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       let liftedfl =
-        List.map
-         (fun (name, ty, bo) -> (name, um_aux k ty, um_aux (k+len) bo))
-          fl
+        let (_,_,meta_type) = 
+         List.find (function (m,_,_) -> m=n) metasenv' in
+        let tyt = type_of_aux' metasenv' subst' context t in
+         fo_unif_subst subst' context metasenv' (S.lift_meta l meta_type) tyt
+   | (C.Var (uri1,exp_named_subst1),C.Var (uri2,exp_named_subst2))
+   | (C.Const (uri1,exp_named_subst1),C.Const (uri2,exp_named_subst2)) ->
+      if UriManager.eq uri1 uri2 then
+       fo_unif_subst_exp_named_subst subst context metasenv
+        exp_named_subst1 exp_named_subst2
+      else
+       raise (UnificationFailure (sprintf
+        "Can't unify %s with %s due to different constants"
+        (CicPp.ppterm t1) (CicPp.ppterm t1)))
+   | C.MutInd (uri1,i1,exp_named_subst1),C.MutInd (uri2,i2,exp_named_subst2) ->
+      if UriManager.eq uri1 uri2 && i1 = i2 then
+       fo_unif_subst_exp_named_subst subst context metasenv
+        exp_named_subst1 exp_named_subst2
+      else
+       raise (UnificationFailure (sprintf
+        "Can't unify %s with %s due to different inductive principles"
+        (CicPp.ppterm t1) (CicPp.ppterm t1)))
+   | C.MutConstruct (uri1,i1,j1,exp_named_subst1),
+     C.MutConstruct (uri2,i2,j2,exp_named_subst2) ->
+      if UriManager.eq uri1 uri2 && i1 = i2 && j1 = j2 then
+       fo_unif_subst_exp_named_subst subst context metasenv
+        exp_named_subst1 exp_named_subst2
+      else
+       raise (UnificationFailure (sprintf
+        "Can't unify %s with %s due to different inductive constructors"
+        (CicPp.ppterm t1) (CicPp.ppterm t1)))
+   | (C.Implicit, _) | (_, C.Implicit) ->  assert false
+   | (C.Cast (te,ty), t2) -> fo_unif_subst subst context metasenv te t2
+   | (t1, C.Cast (te,ty)) -> fo_unif_subst subst context metasenv t1 te
+   | (C.Prod (n1,s1,t1), C.Prod (_,s2,t2)) -> 
+       let subst',metasenv' = fo_unif_subst subst context metasenv s1 s2 in
+        fo_unif_subst subst' ((Some (n1,(C.Decl s1)))::context) metasenv' t1 t2
+   | (C.Lambda (n1,s1,t1), C.Lambda (_,s2,t2)) -> 
+       let subst',metasenv' = fo_unif_subst subst context metasenv s1 s2 in
+        fo_unif_subst subst' ((Some (n1,(C.Decl s1)))::context) metasenv' t1 t2
+   | (C.LetIn (_,s1,t1), t2)  
+   | (t2, C.LetIn (_,s1,t1)) -> 
+       fo_unif_subst subst context metasenv t2 (S.subst s1 t1)
+   | (C.Appl l1, C.Appl l2) -> 
+       let lr1 = List.rev l1 in
+       let lr2 = List.rev l2 in
+       let rec fo_unif_l subst metasenv =
+        function
+           [],_
+         | _,[] -> assert false
+         | ([h1],[h2]) ->
+             fo_unif_subst subst context metasenv h1 h2
+         | ([h],l) 
+         | (l,[h]) ->
+             fo_unif_subst subst context metasenv h (C.Appl (List.rev l))
+         | ((h1::l1),(h2::l2)) -> 
+            let subst', metasenv' = 
+             fo_unif_subst subst context metasenv h1 h2
+            in 
+             fo_unif_l subst' metasenv' (l1,l2)
        in
-        C.CoFix (i, liftedfl)
- in
-   um_aux 0 t
-;;
-
-(* unwind mgu mark mm m applies mgu to the term m; mark is an array of integers
-mark.(n) = 0 if the term has not been unwinded, is 2 if it is under uwinding, 
-and is 1 if it has been succesfully unwinded. Meeting the value 2 during
-the computation is an error: occur-check. When the META mm is to be unfolded
-and it is applied to something, one-step beta reduction is performed just
-after the unfolding. *) 
-
-(*
-let unwind_meta_reducing mgu mark meta_to_reduce = 
- let rec um_aux k =
-  let module C = Cic in
-  let module S = CicSubstitution in 
-   function
-      C.Rel _ as t -> t
-    | C.Var _  as t -> t
-    | C.Meta i as t -> if mark.(i)=2 then raise OccurCheck else
-                       if mark.(i)=1 then S.lift k mgu.(i)
-                       else (match mgu.(i) with
-                           C.Meta k as t1 -> if k = i then t
-                                             else (mark.(i) <- 2; 
-                                                   mgu.(i) <- (um_aux 0 t1); 
-                                                   mark.(i) <- 1; 
-                                                   S.lift k mgu.(i))
-                         | _ -> (mark.(i) <- 2; 
-                                 mgu.(i) <- (um_aux 0 mgu.(i)); 
-                                 mark.(i) <- 1; 
-                                 S.lift k mgu.(i)))
-    | C.Sort _ as t -> t
-    | C.Implicit as t -> t
-    | C.Cast (te,ty) -> C.Cast (um_aux k te, um_aux k ty)
-    | C.Prod (n,s,t) -> C.Prod (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.Lambda (n,s,t) -> C.Lambda (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.LetIn (n,s,t) -> C.LetIn (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.Appl (he::tl) ->
-       let tl' = List.map (um_aux k) tl in
-        let t' =
-         match um_aux k he with
-            C.Appl l -> C.Appl (l@tl')
-          | _ as he' -> C.Appl (he'::tl')
-        in
-         begin
-          match t', meta_to_reduce with
-             (C.Appl (C.Lambda (n,s,t)::he'::tl')),Some mtr
-               when he = C.Meta mtr ->
-(*CSC: Sbagliato!!! Effettua beta riduzione solo del primo argomento
- *CSC: mentre dovrebbe farla dei primi n, dove n sono quelli eta-astratti
-*)
-                C.Appl((CicSubstitution.subst he' t)::tl')
-           | _ -> t'
-         end
-    | C.Appl _ -> assert false
-    | 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,outty,t,pl) ->
-       C.MutCase (sp, cookingsno, i, um_aux k outty, um_aux k t,
-        List.map (um_aux k) pl)
-    | C.Fix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       let liftedfl =
-        List.map
-         (fun (name, i, ty, bo) -> (name, i, um_aux k ty, um_aux (k+len) bo))
-          fl
-       in
-        C.Fix (i, liftedfl)
-    | C.CoFix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       let liftedfl =
-        List.map
-         (fun (name, ty, bo) -> (name, um_aux k ty, um_aux (k+len) bo))
-          fl
-       in
-        C.CoFix (i, liftedfl)
- in
-   um_aux 0
-;; *)
-
-(* UNWIND THE MGU INSIDE THE MGU *)
-(* let unwind mgu = 
-    let mark = Array.make (Array.length mgu) 0 in 
-    Array.iter (fun x -> let foo = unwind_meta mgu mark x in ()) mgu; mgu;; *)
-
-let unwind_subst subst =
-  List.fold_left
-   (fun unwinded (i,_) -> snd (unwind subst unwinded (Cic.Meta i))) [] subst
+        fo_unif_l subst metasenv (lr1, lr2) 
+   | (C.MutCase (_,_,outt1,t1,pl1), C.MutCase (_,_,outt2,t2,pl2))->
+       let subst', metasenv' = 
+        fo_unif_subst subst context metasenv outt1 outt2 in
+       let subst'',metasenv'' = 
+        fo_unif_subst subst' context metasenv' t1 t2 in
+       List.fold_left2 
+        (function (subst,metasenv) ->
+          fo_unif_subst subst context metasenv
+        ) (subst'',metasenv'') pl1 pl2 
+   | (C.Rel _, _) | (_,  C.Rel _)
+   | (C.Sort _ ,_) | (_, C.Sort _)
+   | (C.Const _, _) | (_, C.Const _)
+   | (C.MutInd  _, _) | (_, C.MutInd _)
+   | (C.MutConstruct _, _) | (_, C.MutConstruct _)
+   | (C.Fix _, _) | (_, C.Fix _) 
+   | (C.CoFix _, _) | (_, C.CoFix _) -> 
+       if R.are_convertible subst context t1 t2 then
+        subst, metasenv
+       else
+        raise (UnificationFailure (sprintf
+          "Can't unify %s with %s because they are not convertible"
+          (CicPp.ppterm t1) (CicPp.ppterm t2)))
+   | (_,_) ->
+       if R.are_convertible subst context t1 t2 then
+        subst, metasenv
+       else
+        raise (UnificationFailure (sprintf
+          "Can't unify %s with %s because they are not convertible"
+          (CicPp.ppterm t1) (CicPp.ppterm t2)))
+
+and fo_unif_subst_exp_named_subst subst context metasenv
+ exp_named_subst1 exp_named_subst2
+=
+try
+ List.fold_left2
+  (fun (subst,metasenv) (uri1,t1) (uri2,t2) ->
+    assert (uri1=uri2) ;
+    fo_unif_subst subst context metasenv t1 t2
+  ) (subst,metasenv) exp_named_subst1 exp_named_subst2
+with
+e ->
+let uri = UriManager.uri_of_string "cic:/dummy.var" in
+debug_print ("@@@: " ^ CicPp.ppterm (Cic.Var (uri,exp_named_subst1)) ^
+" <==> " ^ CicPp.ppterm (Cic.Var (uri,exp_named_subst2))) ; raise e
+
+(* A substitution is a (int * Cic.term) list that associates a               *)
+(* metavariable i with its body.                                             *)
+(* metasenv is of type Cic.metasenv                                          *)
+(* fo_unif takes a metasenv, a context, two terms t1 and t2 and gives back   *)
+(* a new substitution which is already unwinded and ready to be applied and  *)
+(* a new metasenv in which some hypothesis in the contexts of the            *)
+(* metavariables may have been restricted.                                   *)
+let fo_unif metasenv context t1 t2 =
+ let subst_to_unwind,metasenv' = fo_unif_subst [] context metasenv t1 t2 in
+  CicMetaSubst.unwind_subst metasenv' subst_to_unwind
 ;;
 
-let apply_subst subst t = 
-    fst (unwind [] subst t)
+let fo_unif_subst subst context metasenv t1 t2 =
+  let enrich_msg msg =
+    sprintf "Unification error unifying %s of type %s with %s of type %s in context\n%s\nand metasenv\n%s\nbecause %s"
+      (CicPp.ppterm (CicMetaSubst.apply_subst subst t1))
+      (try
+        CicPp.ppterm (type_of_aux' metasenv subst context t1)
+      with _ -> "MALFORMED")
+      (CicPp.ppterm (CicMetaSubst.apply_subst subst t2))
+      (try
+        CicPp.ppterm (type_of_aux' metasenv subst context t2)
+      with _ -> "MALFORMED")
+      (CicMetaSubst.ppcontext subst context)
+      (CicMetaSubst.ppmetasenv subst metasenv) msg
+  in
+  try
+    fo_unif_subst subst context metasenv t1 t2
+  with
+  | AssertFailure msg -> raise (AssertFailure (enrich_msg msg))
+  | UnificationFailure msg -> raise (UnificationFailure (enrich_msg msg))
 ;;
 
-(* A substitution is a (int * Cic.term) list that associates a
-   metavariable i with its body.
-   A metaenv is a (int * Cic.term) list that associate a metavariable
-   i with is type. 
-   fo_unif takes a metasenv, a context,
-   two terms t1 and t2 and gives back a new 
-   substitution which is already unwinded and ready to be applied. *)
-let fo_unif metasenv context t1 t2 =
- let subst_to_unwind = fo_unif_new metasenv context t1 t2 in
-  unwind_subst subst_to_unwind
-;;