]> matita.cs.unibo.it Git - fireball-separation.git/blobdiff - ocaml/num.ml
New representation of arities in variables
[fireball-separation.git] / ocaml / num.ml
index 7f94b251fcf51d2fceed7f17773e776476d2102a..9d803139e4dcafa89e1938c08752cdc5d2ff3110 100644 (file)
@@ -15,13 +15,14 @@ open Pure
 and i =
   | I of int * nf listx
 ;;*)
-type 'nf i_var_ = [ `I of int * 'nf Listx.listx | `Var of int ]
+type var = int * (* arity of variable*) int;;
+type 'nf i_var_ = [ `I of var * 'nf Listx.listx | `Var of var ]
 type 'nf i_n_var_ = [ `N of int | 'nf i_var_ ]
 type 'nf i_num_var_ = [
   | 'nf i_n_var_
-  | `Match of 'nf i_num_var_ * (* arity of branches *) int * (*lift*) int * (*branches*)(int * 'nf) list ref * (*args*)'nf list
+  | `Match of 'nf i_num_var_ * (* originating var *) var * (*lift*) int * (*branches*)(int * 'nf) list ref * (*args*)'nf list
 ]
-type 'nf nf_ = [ `Lam of (* was_unpacked *) bool * (* arity of variable*) int * 'nf nf_ | 'nf i_num_var_ ]
+type 'nf nf_ = [ `Lam of (* was_unpacked *) bool * 'nf nf_ | 'nf i_num_var_ ]
 type nf = nf nf_
 type i_var = nf i_var_;;
 type i_n_var = nf i_n_var_;;
@@ -29,28 +30,29 @@ type i_num_var = nf i_num_var_;;
 
 let hd_of_i_var =
  function
-   `I (v,_)
- | `Var v -> v
+   `I ((v,_),_)
+ | `Var (v,_) -> v
 
 let hd_of =
  function
-   `I (v,_)
- | `Var v -> Some v
+   `I ((v,_),_)
+ | `Var(v,_) -> Some v
  | `N _ -> None
  | `Match _ -> assert false
 
 let lift m (t : nf) =
+ let aux_var l (n, ar) = (if n < l then n else n+m), ar in
  let rec aux_i_num_var l =
   function
-    `I(n,args) -> (`I((if n < l then n else n+m),Listx.map (aux l) args) : i_num_var)
-   | `Var n -> `Var (if n < l then n else n+m)
+    `I(v,args) -> `I(aux_var l v, Listx.map (aux l) args)
+   | `Var v -> `Var(aux_var l v)
    | `N _ as x -> x
-   | `Match(t,ar,lift,bs,args) ->
-      `Match(aux_i_num_var l t, ar,lift + m, bs, List.map (aux l) args)
+   | `Match(t,v,lift,bs,args) ->
+      `Match(aux_i_num_var l t, v, lift + m, bs, List.map (aux l) args)
  and aux l =
   function
      #i_num_var as x -> (aux_i_num_var l x :> nf)
-   | `Lam(b,ar,nf) -> `Lam (b,ar,aux (l+1) nf)
+   | `Lam(b,nf) -> `Lam (b, aux (l+1) nf)
  in
   (aux 0 t : nf)
 ;;
@@ -59,17 +61,17 @@ let lift m (t : nf) =
 let rec make_lams t =
  function
    0 -> t
- | n when n > 0 -> `Lam (false,-666,lift 1 (make_lams t (n-1)))
+ | n when n > 0 -> `Lam (false, lift 1 (make_lams t (n-1)))
  | _ -> assert false
 
 let free_vars =
  let rec aux n = function
     `N _ -> []
-  | `Var x -> if x < n then [] else [x-n]
-  | `I(x,args) ->
+  | `Var(x,_) -> if x < n then [] else [x-n]
+  | `I((x,_),args) ->
       (if x < n then [] else [x-n]) @
       List.concat (List.map (aux n) (Listx.to_list args))
-  | `Lam(_,_,t) -> aux (n+1) t
+  | `Lam(_,t) -> aux (n+1) t
   | `Match(t,_,liftno,bs,args) ->
       aux n (t :> nf) @
       List.concat (List.map (fun (_,t) -> aux (n-liftno) t) !bs) @
@@ -83,17 +85,17 @@ struct
 let rec t_of_i_num_var =
  function
   | `N n -> Scott.mk_n n
-  | `Var v -> Pure.V v
+  | `Var(v,_) -> Pure.V v
   | `Match(t,_,liftno,bs,args) ->
       let bs = List.map (fun (n,t) -> n, t_of_nf (lift liftno t)) !bs in
       let t = t_of_i_num_var t in
       let m = Scott.mk_match t bs in
       List.fold_left (fun acc t -> Pure.A(acc,t_of_nf t)) m args
-  | `I(v, args) -> Listx.fold_left (fun acc t -> Pure.A(acc,t_of_nf t)) (Pure.V v) args
+  | `I((v,_), args) -> Listx.fold_left (fun acc t -> Pure.A(acc,t_of_nf t)) (Pure.V v) args
 and t_of_nf =
  function
   | #i_num_var as x -> t_of_i_num_var x
-  | `Lam(b,_,f) -> Pure.L (t_of_nf f)
+  | `Lam(b,f) -> Pure.L (t_of_nf f)
 
 end
 
@@ -102,21 +104,21 @@ end
 
 let rec print ?(l=[]) =
  function
-    `Var n -> print_name l n
+    `Var(n,_) -> print_name l n
   | `N n -> string_of_int n
   | `Match(t,_,bs_lift,bs,args) ->
      "([" ^ print ~l (t :> nf) ^
      " ? " ^ String.concat " | " (List.map (fun (n,t) -> string_of_int n ^ " => " ^ print ~l (lift bs_lift t)) !bs) ^ "] " ^
      String.concat " " (List.map (print ~l) args) ^ ")"
-  | `I(n,args) -> "(" ^ print_name l n ^ " " ^ String.concat " " (Listx.to_list (Listx.map (print ~l) args)) ^ ")"
-  | `Lam(_,_,nf) ->
+  | `I((n,_),args) -> "(" ^ print_name l n ^ " " ^ String.concat " " (Listx.to_list (Listx.map (print ~l) args)) ^ ")"
+  | `Lam(_,nf) ->
      let name = string_of_var (List.length l) in
      "λ" ^ name ^ "." ^ print ~l:(name::l) (nf : nf)
 ;;
 
 let rec string_of_term l =
  let rec string_of_term_w_pars l = function
-  | `Var n -> print_name l n
+  | `Var(n,_) -> print_name l n
   | `N n -> string_of_int n
   | `I _ as t -> "(" ^ string_of_term_no_pars_app l (t :> nf) ^ ")"
   | `Lam _ as t -> "(" ^ string_of_term_no_pars_lam l t ^ ")"
@@ -125,10 +127,10 @@ let rec string_of_term l =
      " with " ^ String.concat " | " (List.map (fun (n,t) -> string_of_int n ^ " => " ^ string_of_term l (lift bs_lift t)) !bs) ^ "] " ^
      String.concat " " (List.map (string_of_term l) args) ^ ")"
  and string_of_term_no_pars_app l = function
-  | `I(n, args) -> print_name l n ^ " " ^ String.concat " " (List.map (string_of_term_w_pars l) (Listx.to_list args))
+  | `I((n,_), args) -> print_name l n ^ " " ^ String.concat " " (List.map (string_of_term_w_pars l) (Listx.to_list args))
   | #nf as t -> string_of_term_w_pars l t
  and string_of_term_no_pars_lam l  = function
-  | `Lam(_,_,t) -> let name = string_of_var (List.length l) in
+  | `Lam(_,t) -> let name = string_of_var (List.length l) in
    "λ" ^ name ^ ". " ^ (string_of_term_no_pars_lam (name::l) t)
   | _ as t -> string_of_term_no_pars l t
  and string_of_term_no_pars l : nf -> string = function
@@ -166,10 +168,10 @@ let cast_to_i_num_var =
 let rec mk_app (h : nf) (arg : nf) =
 (*let res =*)
  match h with
-    `I(n,args) -> `I(n,Listx.append (Listx.Nil arg) args)
-  | `Var n -> `I(n, Listx.Nil arg)
-  | `Lam(_,_,nf) -> subst true 0 arg (nf : nf) (* AC FIXME sanity check on arity *)
-  | `Match(t,ar,lift,bs,args) -> `Match(t,ar,lift,bs,List.append args [arg])
+    `I(v,args) -> `I(v,Listx.append (Listx.Nil arg) args)
+  | `Var v -> `I(v, Listx.Nil arg)
+  | `Lam(_,nf) -> subst true 0 arg (nf : nf) (* AC FIXME sanity check on arity *)
+  | `Match(t,v,lift,bs,args) -> `Match(t,v,lift,bs,List.append args [arg])
   | `N _ -> assert false (* Numbers cannot be applied *)
 (*in let l = ["v0";"v1";"v2"] in
 prerr_endline ("mk_app h:" ^ print ~l h ^ " arg:" ^ print ~l:l arg ^ " res:" ^ print ~l:l res); res*)
@@ -195,30 +197,30 @@ and mk_match t ar bs_lift bs args =
 and subst delift_by_one what (with_what : nf) (where : nf) =
  let rec aux_i_num_var l =
   function
-     `I(n,args) ->
+     `I((n,ar),args) ->
        if n = what + l then
         mk_appx (lift l with_what) (Listx.map (aux l) args)
        else
-        `I ((if delift_by_one && n >= l then n-1 else n), Listx.map (aux l) args)
-   | `Var n ->
+        `I (((if delift_by_one && n >= l then n-1 else n), ar), Listx.map (aux l) args)
+   | `Var(n,ar) ->
        if n = what + l then
         lift l with_what
        else
-        `Var (if delift_by_one && n >= l then n-1 else n)
+        `Var((if delift_by_one && n >= l then n-1 else n), ar)
    | `N _ as x -> x
-   | `Match(t,ar,bs_lift,bs,args) ->
+   | `Match(t,v,bs_lift,bs,args) ->
        let bs_lift = bs_lift + if delift_by_one then -1 else 0 in
        let l' = l - bs_lift  in
        let with_what' = lift l' with_what in
        (* The following line should be the identity when delift_by_one = true because we
           are assuming the ts to not contain lambda-bound variables. *)
        bs := List.map (fun (n,t) -> n,subst false what with_what' t) !bs ;
-       mk_match (cast_to_i_num_var (aux_i_num_var l t)) ar bs_lift bs (List.map (aux l) args)
+       mk_match (cast_to_i_num_var (aux_i_num_var l t)) v bs_lift bs (List.map (aux l) args)
  and aux l(*lift*) =
 (*function iii -> let res = match iii with*)
   function
    | #i_num_var as x -> aux_i_num_var l x
-   | `Lam(b,ar,nf) -> `Lam(b,ar,aux (l+1) nf)
+   | `Lam(b, nf) -> `Lam(b, aux (l+1) nf)
 (*in let ll = ["v0";"v1";"v2"] in
 prerr_endline ("subst l:" ^ string_of_int l ^ " delift_by_one:" ^ string_of_bool delift_by_one ^ " what:" ^ (List.nth ll what) ^ " with_what:" ^ print ~l:ll with_what ^ " where:" ^ print ~l:ll iii ^ " res:" ^ print ~l:ll res); res*)
  in
@@ -229,9 +231,9 @@ prerr_endline ("subst l:" ^ string_of_int l ^ " delift_by_one:" ^ string_of_bool
 
 let parse' strs =
   let rec aux = function
-  | Parser.Lam t -> `Lam (true,-666,aux t)
+  | Parser.Lam t -> `Lam (true, aux t)
   | Parser.App (t1, t2) -> mk_app (aux t1) (aux t2)
-  | Parser.Var v -> `Var v
+  | Parser.Var v -> `Var(v,-666)
   in let (tms, free) = Parser.parse_many strs
   in (List.map aux tms, free)
 ;;
@@ -249,14 +251,14 @@ let eta_compare x y =
  | _, [] -> 1
  | x::xs, y::ys -> clex aux (lex aux) (x,xs) (y,ys) in
  let rec aux t1 t2 = match t1, t2 with
-  | `Var n , `Var m -> compare n m
-  | `I(n1, l1), `I(n2, l2) ->
+  | `Var(n,_) , `Var(m,_) -> compare n m
+  | `I((n1,_), l1), `I((n2,_), l2) ->
     clex compare (lex aux) (n1, Listx.to_list l1) (n2, Listx.to_list l2)
   | `Lam _, `N _ -> -1
   | `N _, `Lam _ -> 1
-  | `Lam(_,_,t1), `Lam(_,_,t2) -> aux t1 t2
-  | `Lam(_,_,t1), t2 -> - aux t1 (mk_app (lift 1 t2) (`Var 0))
-  | t2, `Lam(_,_,t1) ->   aux t1 (mk_app (lift 1 t2) (`Var 0))
+  | `Lam(_,t1), `Lam(_,t2) -> aux t1 t2
+  | `Lam(_,t1), t2 -> - aux t1 (mk_app (lift 1 t2) (`Var(0,-666)))
+  | t2, `Lam(_,t1) ->   aux t1 (mk_app (lift 1 t2) (`Var(0,-666)))
   | `N n1, `N n2 -> compare n1 n2
   | `Match(u,_,bs_lift,bs,args), `Match(u',_,bs_lift',bs',args') ->
     let bs = List.sort (fun (n,_) (m,_) -> compare n m) !bs in
@@ -276,7 +278,7 @@ let eta_eq (#nf as x) (#nf as y) = 0 = eta_compare x y ;;
 let rec eta_subterm sub t =
  if eta_eq sub t then true else
   match t with
-  | `Lam(_,_,t') -> eta_subterm (lift 1 sub) t'
+  | `Lam(_,t') -> eta_subterm (lift 1 sub) t'
   | `Match(u,ar,liftno,bs,args) ->
      eta_subterm sub (u :> nf)
      || List.exists (fun (_, t) -> eta_subterm sub (lift liftno t)) !bs