]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - helm/software/components/acic_procedural/acic2Procedural.ml
AMBDA-TYPES: some improvements. subst now fully exploited
[helm.git] / helm / software / components / acic_procedural / acic2Procedural.ml
index cf8159b0c06c7c6d49d7d97b9224d98ad5786911..c9423268ccb9d144cb1c536ee5cd258307d780b4 100644 (file)
@@ -26,7 +26,7 @@
 module C    = Cic
 module I    = CicInspect
 module D    = Deannotate
-module DTI  = DoubleTypeInference
+module S    = CicSubstitution
 module TC   = CicTypeChecker 
 module Un   = CicUniv
 module UM   = UriManager
@@ -35,10 +35,11 @@ module HObj = HelmLibraryObjects
 module A    = Cic2acic
 module Ut   = CicUtil
 module E    = CicEnvironment
-module PER  = ProofEngineReduction
+module Pp   = CicPp
+module PEH  = ProofEngineHelpers
+module HEL  = HExtlib
 
 module Cl   = ProceduralClassify
-module M    = ProceduralMode
 module T    = ProceduralTypes
 module Cn   = ProceduralConversion
 
@@ -49,23 +50,18 @@ type status = {
    max_depth: int option;
    depth: int;
    context: C.context;
-   intros: string list;
-   ety: C.annterm option
+   intros: string list
 }
 
 (* helpers ******************************************************************)
 
-let identity x = x
-
-let comp f g x = f (g x)
-
 let cic = D.deannotate_term
 
 let split2_last l1 l2 =
 try
    let n = pred (List.length l1) in
-   let before1, after1 = T.list_split n l1 in
-   let before2, after2 = T.list_split n l2 in
+   let before1, after1 = HEL.split_nth n l1 in
+   let before2, after2 = HEL.split_nth n l2 in
    before1, before2, List.hd after1, List.hd after2
 with Invalid_argument _ -> failwith "A2P.split2_last"
 
@@ -87,15 +83,11 @@ let string_of_head = function
    | C.AMeta _         -> "meta"
    | C.AImplicit _     -> "implict"
 
-let clear st = {st with intros = []; ety = None}
+let clear st = {st with intros = []}
 
 let next st = {(clear st) with depth = succ st.depth}
 
-let set_ety st ety =
-   if st.ety = None then {st with ety = ety} else st
-
-let add st entry intro ety = 
-   let st = set_ety st ety in
+let add st entry intro =
    {st with context = entry :: st.context; intros = intro :: st.intros}
 
 let test_depth st =
@@ -150,216 +142,205 @@ try
       | {A.annsynthesized = st; A.annexpected = None}    -> Some (st, st)
    with Not_found -> None
 with Invalid_argument _ -> failwith "A2P.get_inner_types"
-
+(*
 let get_inner_sort st v =
 try
    let id = Ut.id_of_annterm v in
    try Hashtbl.find st.sorts id
    with Not_found -> `Type (CicUniv.fresh())
 with Invalid_argument _ -> failwith "A2P.get_sort"
-
+*)
+let get_type msg st bo =
+try   
+   let ty, _ = TC.type_of_aux' [] st.context (cic bo) Un.empty_ugraph in
+   ty
+with e -> failwith (msg ^ ": " ^ Printexc.to_string e)
+
+let get_entry st id =
+   let rec aux = function
+      | []                                        -> assert false
+      | Some (C.Name name, e) :: _ when name = id -> e
+      | _ :: tl                                   -> aux tl
+   in
+   aux st.context
+   
 (* proof construction *******************************************************)
 
 let unused_premise = "UNUSED"
 
-let defined_premise = "DEFINED"
-
-let assumed_premise = "ASSUMED"
-
-let expanded_premise = "EXPANDED"
+let mk_exp_args hd tl classes synth =
+   let meta id = C.AImplicit (id, None) in
+   let map v (cl, b) =
+      if I.overlaps synth cl && b then v else meta ""
+   in
+   let rec aux = function
+      | [] -> []
+      | hd :: tl -> if hd = meta "" then aux tl else List.rev (hd :: tl)
+   in
+   let args = T.list_rev_map2 map tl classes in
+   let args = aux args in
+   if args = [] then hd else C.AAppl ("", hd :: args)
 
 let convert st ?name v = 
    match get_inner_types st v with
-      | None          -> []
-      | Some (st, et) ->
-         let cst, cet = cic st, cic et in
-        if PER.alpha_equivalence cst cet then [] else 
+      | None            -> []
+      | Some (sty, ety) ->
+        let e = Cn.mk_pattern 0 (T.mk_arel 1 "") in
+         let csty, cety = cic sty, cic ety in
+        if Ut.alpha_equivalence csty cety then [] else 
         match name with
-           | None    -> [T.Change (st, et, None, "")]
-           | Some id -> [T.Change (st, et, Some (id, id), ""); T.ClearBody (id, "")]
-
-let eta_expand n t =
-   let id = Ut.id_of_annterm t in
-   let ty = C.AImplicit ("", None) in
-   let name i = Printf.sprintf "%s%u" expanded_premise i in 
-   let lambda i t = C.ALambda (id, C.Name (name i), ty, t) in
-   let arg i n = T.mk_arel (n - i) (name i) in
-   let rec aux i f a =
-      if i >= n then f, a else aux (succ i) (comp f (lambda i)) (arg i n :: a)
-   in
-   let absts, args = aux 0 identity [] in
-   match Cn.lift 1 n t with
-      | C.AAppl (id, ts) -> absts (C.AAppl (id, ts @ args))
-      | t                -> absts (C.AAppl ("", t :: args))  
-
-let appl_expand n = function
-   | C.AAppl (id, ts) -> 
-      let before, after = T.list_split (List.length ts + n) ts in
-      C.AAppl ("", C.AAppl (id, before) :: after)
-   | _                -> assert false
-
-let get_intro name t = 
-try
-match name with 
+           | None         -> [T.Change (sty, ety, None, e, "")]
+           | Some (id, i) -> 
+               begin match get_entry st id with
+                 | C.Def _  -> [T.ClearBody (id, "")]
+                 | C.Decl w -> 
+                    let w = S.lift i w in
+                    if Ut.alpha_equivalence csty w then [] 
+                    else 
+                    [T.Note (Pp.ppterm csty); T.Note (Pp.ppterm w);
+                    T.Change (sty, ety, Some (id, id), e, "")] 
+              end
+
+let get_intro = function 
    | C.Anonymous -> unused_premise
-   | C.Name s    -> 
-      if DTI.does_not_occur 1 (cic t) then unused_premise else s
-with Invalid_argument _ -> failwith "A2P.get_intro"
+   | C.Name s    -> s
 
 let mk_intros st script =
-try
    if st.intros = [] then script else
    let count = List.length st.intros in
-   let p0 = T.Whd (count, "") in
-   let p1 = T.Intros (Some count, List.rev st.intros, "") in
-   match st.ety with
-      | Some ety when Cn.need_whd count ety -> p0 :: p1 :: script
-      | _                                   -> p1 :: script
-with Invalid_argument _ -> failwith "A2P.mk_intros"
-
-let rec mk_atomic st dtext what =
-   if T.is_atomic what then 
-      match what with 
-      | C.ARel (_, _, _, name) -> convert st ~name what, what
-      | _                      -> [], what
-   else
-      let name = defined_premise in
-      let script = convert st ~name what in  
-      script @ mk_fwd_proof st dtext name what, T.mk_arel 0 name
-
-and mk_fwd_rewrite st dtext name tl direction =
-   let what, where = List.nth tl 5, List.nth tl 3 in
-   let rewrite premise =
-      let script, what = mk_atomic st dtext what in
-      T.Rewrite (direction, what, Some (premise, name), dtext) :: script
-   in
+   T.Intros (Some count, List.rev st.intros, "") :: script
+
+let mk_arg st = function
+   | C.ARel (_, _, i, name) as what -> convert st ~name:(name, i) what
+   | _                              -> []
+
+let mk_fwd_rewrite st dtext name tl direction =   
+   assert (List.length tl = 6);
+   let what, where, predicate = List.nth tl 5, List.nth tl 3, List.nth tl 2 in
+   let e = Cn.mk_pattern 1 predicate in
    match where with
-      | C.ARel (_, _, _, binder) -> rewrite binder
-      | _                        -> assert false
-
-(*      
-        assert (get_inner_sort st where = `Prop);
-        let pred, old = List.nth tl 2, List.nth tl 1 in
-        let pred_name = defined_premise in
-        let pred_text = "extracted" in
-         let p1 = T.LetIn (pred_name, pred, pred_text) in
-        let cut_name = assumed_premise in
-        let cut_type = C.AAppl ("", [T.mk_arel 0 pred_name; old]) in
-        let cut_text = "" in
-         let p2 = T.Cut (cut_name, cut_type, cut_text) in
-         let qs = [rewrite cut_name; mk_proof (next st) where] in 
-         [T.Branch (qs, ""); p2; p1] 
-*)
-and mk_fwd_proof st dtext name = function
-   | C.AAppl (_, hd :: tl) as v                         -> 
-      if is_fwd_rewrite_right hd tl then mk_fwd_rewrite st dtext name tl true else
-      if is_fwd_rewrite_left hd tl then mk_fwd_rewrite st dtext name tl false else
-      let ty, _ = TC.type_of_aux' [] st.context (cic hd) Un.empty_ugraph in
-      begin match get_inner_types st v with
-         | Some (ity, _) when M.bkd st.context ty ->
-           let qs = [[T.Id ""]; mk_proof (next st) v] in
-           [T.Branch (qs, ""); T.Cut (name, ity, dtext)]
-         | _                                      ->
-            let (classes, rc) as h = Cl.classify st.context ty in
-            let text = Printf.sprintf "%u %s" (List.length classes) (Cl.to_string h) in
-           [T.LetIn (name, v, dtext ^ text)]
-      end
-   | C.AMutCase (id, uri, tyno, outty, arg, cases) as v ->
-      begin match Cn.mk_ind st.context id uri tyno outty arg cases with 
-         | None   -> [T.LetIn (name, v, dtext)] 
-         | Some v -> mk_fwd_proof st dtext name v
-      end
-   | v                                                  ->
-      [T.LetIn (name, v, dtext)]
-
-and mk_proof st = function
-   | C.ALambda (_, name, v, t) as what             ->
-      let entry = Some (name, C.Decl (cic v)) in
-      let intro = get_intro name t in
-      let ety = match get_inner_types st what with
-         | Some (_, ety) -> Some ety
-        | None          -> None
+      | C.ARel (_, _, _, premise) ->
+         let script = mk_arg st what in
+         let where = Some (premise, name) in
+        T.Rewrite (direction, what, where, e, dtext) :: script
+      | _                         -> assert false
+
+let mk_rewrite st dtext what qs tl direction = 
+   assert (List.length tl = 5);
+   let predicate = List.nth tl 2 in
+   let e = Cn.mk_pattern 1 predicate in
+   [T.Rewrite (direction, what, None, e, dtext); T.Branch (qs, "")]
+
+let rec proc_lambda st name v t =
+   let entry = Some (name, C.Decl (cic v)) in
+   let intro = get_intro name in
+   proc_proof (add st entry intro) t
+
+and proc_letin st what name v t =
+   let intro = get_intro name in
+   let proceed, dtext = test_depth st in
+   let script = if proceed then 
+      let hyp, rqv = match get_inner_types st v with
+         | Some (ity, _) ->
+           let rqv = match v with
+               | C.AAppl (_, hd :: tl) when is_fwd_rewrite_right hd tl ->
+                 mk_fwd_rewrite st dtext intro tl true
+              | C.AAppl (_, hd :: tl) when is_fwd_rewrite_left hd tl  ->
+                 mk_fwd_rewrite st dtext intro tl false
+              | v                                                     ->
+                 let qs = [proc_proof (next st) v; [T.Id ""]] in
+                 [T.Branch (qs, ""); T.Cut (intro, ity, dtext)]
+           in
+           C.Decl (cic ity), rqv
+        | None          ->
+           C.Def (cic v, None), [T.LetIn (intro, v, dtext)]
       in
-      mk_proof (add st entry intro ety) t
-   | C.ALetIn (_, name, v, t) as what              ->
-      let proceed, dtext = test_depth st in
-      let script = if proceed then 
-         let entry = Some (name, C.Def (cic v, None)) in
-         let intro = get_intro name t in
-         let q = mk_proof (next (add st entry intro None)) t in
-         List.rev_append (mk_fwd_proof st dtext intro v) q
-      else
-        [T.Apply (what, dtext)]
+      let entry = Some (name, hyp) in
+      let qt = proc_proof (next (add st entry intro)) t in
+      List.rev_append rqv qt      
+   else
+      [T.Apply (what, dtext)]
+   in
+   mk_intros st script
+
+and proc_rel st what = 
+   let _, dtext = test_depth st in
+   let text = "assumption" in
+   let script = [T.Apply (what, dtext ^ text)] in 
+   mk_intros st script
+
+and proc_mutconstruct st what = 
+   let _, dtext = test_depth st in
+   let script = [T.Apply (what, dtext)] in 
+   mk_intros st script   
+
+and proc_appl st what hd tl =
+   let proceed, dtext = test_depth st in
+   let script = if proceed then
+      let ty = get_type "TC2" st hd in
+      let (classes, rc) as h = Cl.classify st.context ty in
+      let goal_arity = match get_inner_types st what with
+         | None          -> 0
+        | Some (ity, _) -> snd (PEH.split_with_whd (st.context, cic ity))
       in
-      mk_intros st script
-   | C.ARel _ as what                              ->
-      let _, dtext = test_depth st in
-      let text = "assumption" in
-      let script = [T.Apply (what, dtext ^ text)] in 
-      mk_intros st script
-   | C.AMutConstruct _ as what                     ->
-      let _, dtext = test_depth st in
-      let script = [T.Apply (what, dtext)] in 
-      mk_intros st script   
-   | C.AAppl (_, hd :: tl) as t                    ->
-      let proceed, dtext = test_depth st in
-      let script = if proceed then
-         let ty, _ = TC.type_of_aux' [] st.context (cic hd) Un.empty_ugraph in
-         let (classes, rc) as h = Cl.classify st.context ty in
-         let premises, _ = Cl.split st.context ty in
-        let decurry = List.length classes - List.length tl in
-         if decurry < 0 then mk_proof (clear st) (appl_expand decurry t) else
-         if decurry > 0 then mk_proof (clear st) (eta_expand decurry t) else
-        let synth = I.S.singleton 0 in
-         let text = Printf.sprintf "%u %s" (List.length classes) (Cl.to_string h) in
-         match rc with
-            | Some (i, j) when i > 1 && i <= List.length classes && M.is_eliminator premises ->
-              let classes, tl, _, what = split2_last classes tl in
-              let script, what = mk_atomic st dtext what in
-              let synth = I.S.add 1 synth in
-              let qs = mk_bkd_proofs (next st) synth classes tl in
-               if is_rewrite_right hd then 
-                 List.rev script @ convert st t @
-                 [T.Rewrite (false, what, None, dtext); T.Branch (qs, "")]
-              else if is_rewrite_left hd then 
-                 List.rev script @ convert st t @
-                 [T.Rewrite (true, what, None, dtext); T.Branch (qs, "")]
-              else   
-                 let using = Some hd in
-                 List.rev script @ convert st t @
-                 [T.Elim (what, using, dtext ^ text); T.Branch (qs, "")]
-           | _                                                  ->
-              let qs = mk_bkd_proofs (next st) synth classes tl in
-              let script, hd = mk_atomic st dtext hd in               
-              List.rev script @ convert st t @        
-              [T.Apply (hd, dtext ^ text); T.Branch (qs, "")]
-      else
-         [T.Apply (t, dtext)]
+      let argsno = List.length classes in
+      let decurry = argsno - List.length tl in
+      let diff = goal_arity - decurry in
+      if diff < 0 then failwith (Printf.sprintf "NOT TOTAL: %i %s |--- %s" diff (Pp.ppcontext st.context) (Pp.ppterm (cic hd)));
+      let rec mk_synth a n =
+         if n < 0 then a else mk_synth (I.S.add n a) (pred n)
       in
-      mk_intros st script
-   | C.AMutCase (id, uri, tyno, outty, arg, cases) ->
-      begin match Cn.mk_ind st.context id uri tyno outty arg cases with 
-         | _ (* None *)  -> 
-            let text = Printf.sprintf "%s" "UNEXPANDED: mutcase" in
-            let script = [T.Note text] in
-            mk_intros st script
-(*         | Some t -> mk_proof st t *)
-      end
-   | t                                             ->
-      let text = Printf.sprintf "%s: %s" "UNEXPANDED" (string_of_head t) in
-      let script = [T.Note text] in
-      mk_intros st script
-
-and mk_bkd_proofs st synth classes ts =
+      let synth = mk_synth I.S.empty decurry in
+      let text = "" (* Printf.sprintf "%u %s" argsno (Cl.to_string h) *) in
+      let script = List.rev (mk_arg st hd) @ convert st what in
+      match rc with
+         | Some (i, j) ->
+           let classes, tl, _, where = split2_last classes tl in
+           let script = List.rev (mk_arg st where) @ script in
+           let synth = I.S.add 1 synth in
+           let qs = proc_bkd_proofs (next st) synth classes tl in
+            if is_rewrite_right hd then 
+              script @ mk_rewrite st dtext where qs tl false
+           else if is_rewrite_left hd then 
+              script @ mk_rewrite st dtext where qs tl true
+           else
+              let predicate = List.nth tl (argsno - i) in
+               let e = Cn.mk_pattern 0 (T.mk_arel 1 "") (* j predicate *) in
+              let using = Some hd in
+              script @
+              [T.Elim (where, using, e, dtext ^ text); T.Branch (qs, "")]
+        | None        ->
+           let qs = proc_bkd_proofs (next st) synth classes tl in
+           let hd = mk_exp_args hd tl classes synth in
+           script @ [T.Apply (hd, dtext ^ text); T.Branch (qs, "")]
+   else
+      [T.Apply (what, dtext)]
+   in
+   mk_intros st script
+
+and proc_other st what =
+   let text = Printf.sprintf "%s: %s" "UNEXPANDED" (string_of_head what) in
+   let script = [T.Note text] in
+   mk_intros st script
+
+and proc_proof st = function
+   | C.ALambda (_, name, w, t)        -> proc_lambda st name w t
+   | C.ALetIn (_, name, v, t) as what -> proc_letin st what name v t
+   | C.ARel _ as what                 -> proc_rel st what
+   | C.AMutConstruct _ as what        -> proc_mutconstruct st what
+   | C.AAppl (_, hd :: tl) as what    -> proc_appl st what hd tl
+   | what                             -> proc_other st what
+
+and proc_bkd_proofs st synth classes ts =
 try 
    let _, dtext = test_depth st in   
-   let aux inv v =
+   let aux (inv, _) v =
       if I.overlaps synth inv then None else
-      if I.S.is_empty inv then Some (mk_proof st v) else
+      if I.S.is_empty inv then Some (proc_proof st v) else
       Some [T.Apply (v, dtext ^ "dependent")]
-   in
-   T.list_map2_filter aux classes ts
-with Invalid_argument _ -> failwith "A2P.mk_bkd_proofs"
+   in  
+   List.rev (T.list_map2_filter aux classes ts)
+with Invalid_argument s -> failwith ("A2P.proc_bkd_proofs: " ^ s)
 
 (* object costruction *******************************************************)
 
@@ -367,9 +348,9 @@ let is_theorem pars =
    List.mem (`Flavour `Theorem) pars || List.mem (`Flavour `Fact) pars || 
    List.mem (`Flavour `Remark) pars || List.mem (`Flavour `Lemma) pars
 
-let mk_obj st = function
+let proc_obj st = function
    | C.AConstant (_, _, s, Some v, t, [], pars) when is_theorem pars ->
-      let ast = mk_proof (set_ety st (Some t)) v in
+      let ast = proc_proof st v in
       let count = T.count_steps 0 ast in
       let text = Printf.sprintf "tactics: %u" count in
       T.Theorem (s, t, text) :: ast @ [T.Qed ""]
@@ -386,10 +367,9 @@ let acic2procedural ~ids_to_inner_sorts ~ids_to_inner_types ?depth prefix aobj =
       max_depth = depth;
       depth     = 0;
       context   = [];
-      intros    = [];
-      ety       = None
+      intros    = []
    } in
-   HLog.debug "Level 2 transformation";
-   let steps = mk_obj st aobj in
-   HLog.debug "grafite rendering";
+   HLog.debug "Procedural: level 2 transformation";
+   let steps = proc_obj st aobj in
+   HLog.debug "Procedural: grafite rendering";
    List.rev (T.render_steps [] steps)