]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/commitdiff
...
authorEnrico Tassi <enrico.tassi@inria.fr>
Tue, 16 Sep 2008 10:15:31 +0000 (10:15 +0000)
committerEnrico Tassi <enrico.tassi@inria.fr>
Tue, 16 Sep 2008 10:15:31 +0000 (10:15 +0000)
helm/software/components/ng_refiner/.depend
helm/software/components/ng_refiner/.depend.opt
helm/software/components/ng_refiner/Makefile
helm/software/components/ng_refiner/nCicMetaSubst.ml [new file with mode: 0644]
helm/software/components/ng_refiner/nCicMetaSubst.mli [new file with mode: 0644]
helm/software/components/ng_refiner/nCicUnification.ml [new file with mode: 0644]
helm/software/components/ng_refiner/nCicUnification.mli [new file with mode: 0644]

index 3d4d37787ca8239c1f89632fe815b3b556fa0fe5..1bedd90f698e0553b4701c8669b6f73949b505ac 100644 (file)
@@ -1,2 +1,6 @@
+nCicMetaSubst.cmo: nCicMetaSubst.cmi 
+nCicMetaSubst.cmx: nCicMetaSubst.cmi 
+nCicUnification.cmo: nCicUnification.cmi 
+nCicUnification.cmx: nCicUnification.cmi 
 nCicRefiner.cmo: nCicRefiner.cmi 
 nCicRefiner.cmx: nCicRefiner.cmi 
index 3d4d37787ca8239c1f89632fe815b3b556fa0fe5..1bedd90f698e0553b4701c8669b6f73949b505ac 100644 (file)
@@ -1,2 +1,6 @@
+nCicMetaSubst.cmo: nCicMetaSubst.cmi 
+nCicMetaSubst.cmx: nCicMetaSubst.cmi 
+nCicUnification.cmo: nCicUnification.cmi 
+nCicUnification.cmx: nCicUnification.cmi 
 nCicRefiner.cmo: nCicRefiner.cmi 
 nCicRefiner.cmx: nCicRefiner.cmi 
index 0999787555bff93080bc80f84b47eb6089d54565..33a66bd8c86c608d359ad8b8319ff5b111219d71 100644 (file)
@@ -2,7 +2,9 @@ PACKAGE = ng_refiner
 PREDICATES =
 
 INTERFACE_FILES = \
-       nCicRefiner.mli
+       nCicMetaSubst.mli \
+       nCicUnification.mli \
+       nCicRefiner.mli \
 
 IMPLEMENTATION_FILES = \
   $(INTERFACE_FILES:%.mli=%.ml)
diff --git a/helm/software/components/ng_refiner/nCicMetaSubst.ml b/helm/software/components/ng_refiner/nCicMetaSubst.ml
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4441fa1
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,930 @@
+(*
+    ||M||  This file is part of HELM, an Hypertextual, Electronic        
+    ||A||  Library of Mathematics, developed at the Computer Science     
+    ||T||  Department, University of Bologna, Italy.                     
+    ||I||                                                                
+    ||T||  HELM is free software; you can redistribute it and/or         
+    ||A||  modify it under the terms of the GNU General Public License   
+    \   /  version 2 or (at your option) any later version.      
+     \ /   This software is distributed as is, NO WARRANTY.     
+      V_______________________________________________________________ *)
+
+(* $Id$ *)
+
+
+(*open Printf
+
+(* PROFILING *)
+(*
+let deref_counter = ref 0
+let apply_subst_context_counter = ref 0
+let apply_subst_metasenv_counter = ref 0
+let lift_counter = ref 0
+let subst_counter = ref 0
+let whd_counter = ref 0
+let are_convertible_counter = ref 0
+let metasenv_length = ref 0
+let context_length = ref 0
+let reset_counters () =
+ apply_subst_counter := 0;
+ apply_subst_context_counter := 0;
+ apply_subst_metasenv_counter := 0;
+ lift_counter := 0;
+ subst_counter := 0;
+ whd_counter := 0;
+ are_convertible_counter := 0;
+ metasenv_length := 0;
+ context_length := 0
+let print_counters () =
+  debug_print (lazy (Printf.sprintf
+"apply_subst: %d
+apply_subst_context: %d
+apply_subst_metasenv: %d
+lift: %d
+subst: %d
+whd: %d
+are_convertible: %d
+metasenv length: %d (avg = %.2f)
+context length: %d (avg = %.2f)
+"
+  !apply_subst_counter !apply_subst_context_counter
+  !apply_subst_metasenv_counter !lift_counter !subst_counter !whd_counter
+  !are_convertible_counter !metasenv_length
+  ((float !metasenv_length) /. (float !apply_subst_metasenv_counter))
+  !context_length
+  ((float !context_length) /. (float !apply_subst_context_counter))
+  ))*)
+
+
+
+exception MetaSubstFailure of string Lazy.t
+exception Uncertain of string Lazy.t
+exception AssertFailure of string Lazy.t
+exception DeliftingARelWouldCaptureAFreeVariable;;
+
+let debug_print = fun _ -> ()
+
+type substitution = (int * (Cic.context * Cic.term)) list
+
+(* 
+let rec deref subst =
+  let third _,_,a = a in
+  function
+      Cic.Meta(n,l) as t -> 
+       (try 
+          deref subst
+            (CicSubstitution.subst_meta 
+               l (third (CicUtil.lookup_subst n subst))) 
+        with 
+          CicUtil.Subst_not_found _ -> t)
+    | t -> t
+;;
+*)
+
+let lookup_subst = CicUtil.lookup_subst
+;;
+
+(* clean_up_meta take a metasenv and a term and make every local context
+of each occurrence of a metavariable consistent with its canonical context, 
+with respect to the hidden hipothesis *)
+
+(*
+let clean_up_meta subst metasenv t =
+  let module C = Cic in
+  let rec aux t =
+  match t with
+      C.Rel _
+    | C.Sort _  -> t
+    | C.Implicit _ -> assert false
+    | C.Meta (n,l) as t ->
+        let cc =
+         (try
+            let (cc,_) = lookup_subst n subst in cc
+          with CicUtil.Subst_not_found _ ->
+            try
+              let (_,cc,_) = CicUtil.lookup_meta n metasenv in cc
+             with CicUtil.Meta_not_found _ -> assert false) in
+       let l' = 
+          (try 
+            List.map2
+              (fun t1 t2 ->
+                 match t1,t2 with 
+                     None , _ -> None
+                   | _ , t -> t) cc l
+          with 
+              Invalid_argument _ -> assert false) in
+        C.Meta (n, l')
+    | C.Cast (te,ty) -> C.Cast (aux te, aux ty)
+    | C.Prod (name,so,dest) -> C.Prod (name, aux so, aux dest)
+    | C.Lambda (name,so,dest) -> C.Lambda (name, aux so, aux dest)
+    | C.LetIn (name,so,dest) -> C.LetIn (name, aux so, aux dest)
+    | C.Appl l -> C.Appl (List.map aux l)
+    | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
+        let exp_named_subst' =
+          List.map (fun (uri,t) -> (uri, aux t)) exp_named_subst
+        in
+        C.Var (uri, exp_named_subst')
+    | C.Const (uri, exp_named_subst) ->
+        let exp_named_subst' =
+          List.map (fun (uri,t) -> (uri, aux t)) exp_named_subst
+        in
+        C.Const (uri, exp_named_subst')
+    | C.MutInd (uri,tyno,exp_named_subst) ->
+        let exp_named_subst' =
+          List.map (fun (uri,t) -> (uri, aux t)) exp_named_subst
+        in
+        C.MutInd (uri, tyno, exp_named_subst')
+    | C.MutConstruct (uri,tyno,consno,exp_named_subst) ->
+        let exp_named_subst' =
+          List.map (fun (uri,t) -> (uri, aux t)) exp_named_subst
+        in
+        C.MutConstruct (uri, tyno, consno, exp_named_subst')
+    | C.MutCase (uri,tyno,out,te,pl) ->
+        C.MutCase (uri, tyno, aux out, aux te, List.map aux pl)
+    | C.Fix (i,fl) ->
+       let fl' =
+         List.map
+          (fun (name,j,ty,bo) -> (name, j, aux ty, aux bo)) fl
+       in
+       C.Fix (i, fl')
+    | C.CoFix (i,fl) ->
+       let fl' =
+         List.map
+          (fun (name,ty,bo) -> (name, aux ty, aux bo)) fl
+       in
+       C.CoFix (i, fl')
+ in
+ aux t *)
+
+(*** Functions to apply a substitution ***)
+
+let apply_subst_gen ~appl_fun subst term =
+ let rec um_aux =
+  let module C = Cic in
+  let module S = CicSubstitution in 
+   function
+      C.Rel _ as t -> t
+    | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
+       let exp_named_subst' =
+         List.map (fun (uri, t) -> (uri, um_aux t)) exp_named_subst
+       in
+       C.Var (uri, exp_named_subst')
+    | C.Meta (i, l) -> 
+        (try
+          let (_, t,_) = lookup_subst i subst in
+          um_aux (S.subst_meta l t)
+        with CicUtil.Subst_not_found _ -> 
+         (* unconstrained variable, i.e. free in subst*)
+          let l' =
+            List.map (function None -> None | Some t -> Some (um_aux t)) l
+          in
+           C.Meta (i,l'))
+    | C.Sort _
+    | C.Implicit _ as t -> t
+    | C.Cast (te,ty) -> C.Cast (um_aux te, um_aux ty)
+    | C.Prod (n,s,t) -> C.Prod (n, um_aux s, um_aux t)
+    | C.Lambda (n,s,t) -> C.Lambda (n, um_aux s, um_aux t)
+    | C.LetIn (n,s,ty,t) -> C.LetIn (n, um_aux s, um_aux ty, um_aux t)
+    | C.Appl (hd :: tl) -> appl_fun um_aux hd tl
+    | C.Appl _ -> assert false
+    | C.Const (uri,exp_named_subst) ->
+       let exp_named_subst' =
+         List.map (fun (uri, t) -> (uri, um_aux t)) exp_named_subst
+       in
+       C.Const (uri, exp_named_subst')
+    | C.MutInd (uri,typeno,exp_named_subst) ->
+       let exp_named_subst' =
+         List.map (fun (uri, t) -> (uri, um_aux t)) exp_named_subst
+       in
+       C.MutInd (uri,typeno,exp_named_subst')
+    | C.MutConstruct (uri,typeno,consno,exp_named_subst) ->
+       let exp_named_subst' =
+         List.map (fun (uri, t) -> (uri, um_aux t)) exp_named_subst
+       in
+       C.MutConstruct (uri,typeno,consno,exp_named_subst')
+    | C.MutCase (sp,i,outty,t,pl) ->
+       let pl' = List.map um_aux pl in
+       C.MutCase (sp, i, um_aux outty, um_aux t, pl')
+    | C.Fix (i, fl) ->
+       let fl' =
+         List.map (fun (name, i, ty, bo) -> (name, i, um_aux ty, um_aux bo)) fl
+       in
+       C.Fix (i, fl')
+    | C.CoFix (i, fl) ->
+       let fl' =
+         List.map (fun (name, ty, bo) -> (name, um_aux ty, um_aux bo)) fl
+       in
+       C.CoFix (i, fl')
+ in
+  um_aux term
+;;
+
+let apply_subst =
+  let appl_fun um_aux he tl =
+    let tl' = List.map um_aux tl in
+    let t' =
+     match um_aux he with
+        Cic.Appl l -> Cic.Appl (l@tl')
+      | he' -> Cic.Appl (he'::tl')
+    in
+     begin
+      match he with
+         Cic.Meta (m,_) -> CicReduction.head_beta_reduce t'
+       | _ -> t'
+     end
+  in
+  fun subst t ->
+(*     incr apply_subst_counter; *)
+match subst with
+   [] -> t
+ | _ -> apply_subst_gen ~appl_fun subst t
+;;
+
+let profiler = HExtlib.profile "U/CicMetaSubst.apply_subst"
+let apply_subst s t = 
+  profiler.HExtlib.profile (apply_subst s) t
+
+
+let apply_subst_context subst context =
+ match subst with
+    [] -> context
+  | _ ->
+(*
+  incr apply_subst_context_counter;
+  context_length := !context_length + List.length context;
+*)
+  List.fold_right
+    (fun item context ->
+      match item with
+      | Some (n, Cic.Decl t) ->
+          let t' = apply_subst subst t in
+          Some (n, Cic.Decl t') :: context
+      | Some (n, Cic.Def (t, ty)) ->
+          let ty' = apply_subst subst ty in
+          let t' = apply_subst subst t in
+          Some (n, Cic.Def (t', ty')) :: context
+      | None -> None :: context)
+    context []
+
+let apply_subst_metasenv subst metasenv =
+(*
+  incr apply_subst_metasenv_counter;
+  metasenv_length := !metasenv_length + List.length metasenv;
+*)
+match subst with
+   [] -> metasenv
+ | _ ->
+  List.map
+    (fun (n, context, ty) ->
+      (n, apply_subst_context subst context, apply_subst subst ty))
+    (List.filter
+      (fun (i, _, _) -> not (List.mem_assoc i subst))
+      metasenv)
+
+(***** Pretty printing functions ******)
+
+let ppterm ~metasenv subst term =
+ CicPp.ppterm ~metasenv (apply_subst subst term)
+
+let ppterm_in_name_context ~metasenv subst term name_context =
+ CicPp.pp ~metasenv (apply_subst subst term) name_context
+
+let ppterm_in_context ~metasenv subst term context =
+ let name_context =
+  List.map (function None -> None | Some (n,_) -> Some n) context
+ in
+  ppterm_in_name_context ~metasenv subst term name_context
+
+let ppterm_in_context_ref = ref ppterm_in_context
+let set_ppterm_in_context f =
+ ppterm_in_context_ref := f
+let use_low_level_ppterm_in_context = ref false
+
+let ppterm_in_context ~metasenv subst term context =
+ if !use_low_level_ppterm_in_context then
+  ppterm_in_context ~metasenv subst term context
+ else
+  !ppterm_in_context_ref ~metasenv subst term context
+
+let ppcontext' ~metasenv ?(sep = "\n") subst context =
+ let separate s = if s = "" then "" else s ^ sep in
+  List.fold_right 
+   (fun context_entry (i,name_context) ->
+     match context_entry with
+        Some (n,Cic.Decl t) ->
+         sprintf "%s%s : %s" (separate i) (CicPp.ppname n)
+          (ppterm_in_name_context ~metasenv subst t name_context),
+          (Some n)::name_context
+      | Some (n,Cic.Def (bo,ty)) ->
+         sprintf "%s%s : %s := %s" (separate i) (CicPp.ppname n)
+          (ppterm_in_name_context ~metasenv subst ty name_context)
+          (ppterm_in_name_context ~metasenv subst bo name_context), (Some n)::name_context
+       | None ->
+          sprintf "%s_ :? _" (separate i), None::name_context
+    ) context ("",[])
+
+let ppsubst_unfolded ~metasenv subst =
+  String.concat "\n"
+    (List.map
+      (fun (idx, (c, t,ty)) ->
+        let context,name_context = ppcontext' ~metasenv ~sep:"; " subst c in
+         sprintf "%s |- ?%d : %s := %s" context idx
+(ppterm_in_name_context ~metasenv [] ty name_context)
+          (ppterm_in_name_context ~metasenv subst t name_context))
+       subst)
+(* 
+        Printf.sprintf "?%d := %s" idx (CicPp.ppterm term))
+      subst) *)
+;;
+
+let ppsubst ~metasenv subst =
+  String.concat "\n"
+    (List.map
+      (fun (idx, (c, t, ty)) ->
+        let context,name_context = ppcontext' ~metasenv ~sep:"; " [] c in
+         sprintf "%s |- ?%d : %s := %s" context idx (ppterm_in_name_context ~metasenv [] ty name_context)
+          (ppterm_in_name_context ~metasenv [] t name_context))
+       subst)
+;;
+
+let ppcontext ~metasenv ?sep subst context =
+ fst (ppcontext' ~metasenv ?sep subst context)
+
+let ppmetasenv ?(sep = "\n") subst metasenv =
+  String.concat sep
+    (List.map
+      (fun (i, c, t) ->
+        let context,name_context = ppcontext' ~metasenv ~sep:"; " subst c in
+         sprintf "%s |- ?%d: %s" context i
+          (ppterm_in_name_context ~metasenv subst t name_context))
+      (List.filter
+        (fun (i, _, _) -> not (List.mem_assoc i subst))
+        metasenv))
+
+let tempi_type_of_aux_subst = ref 0.0;;
+let tempi_subst = ref 0.0;;
+let tempi_type_of_aux = ref 0.0;;
+
+(**** DELIFT ****)
+(* the delift function takes in input a metavariable index, an ordered list of
+ * optional terms [t1,...,tn] and a term t, and substitutes every tk = Some
+ * (rel(nk)) with rel(k).  Typically, the list of optional terms is the explicit
+ * substitution that is applied to a metavariable occurrence and the result of
+ * the delift function is a term the implicit variable can be substituted with
+ * to make the term [t] unifiable with the metavariable occurrence.  In general,
+ * the problem is undecidable if we consider equivalence in place of alpha
+ * convertibility. Our implementation, though, is even weaker than alpha
+ * convertibility, since it replace the term [tk] if and only if [tk] is a Rel
+ * (missing all the other cases). Does this matter in practice?
+ * The metavariable index is the index of the metavariable that must not occur
+ * in the term (for occur check).
+ *)
+
+exception NotInTheList;;
+
+let position n =
+  let rec aux k =
+   function 
+       [] -> raise NotInTheList
+     | (Some (Cic.Rel m))::_ when m=n -> k
+     | _::tl -> aux (k+1) tl in
+  aux 1
+;;
+
+exception Occur;;
+
+let rec force_does_not_occur subst to_be_restricted t =
+ let module C = Cic in
+ let more_to_be_restricted = ref [] in
+ let rec aux k = function
+      C.Rel r when List.mem (r - k) to_be_restricted -> raise Occur
+    | C.Rel _
+    | C.Sort _ as t -> t
+    | C.Implicit _ -> assert false
+    | C.Meta (n, l) ->
+       (* we do not retrieve the term associated to ?n in subst since *)
+       (* in this way we can restrict if something goes wrong         *)
+       let l' =
+         let i = ref 0 in
+         List.map
+           (function t ->
+             incr i ;
+             match t with
+                None -> None
+              | Some t ->
+                 try
+                   Some (aux k t)
+                 with Occur ->
+                   more_to_be_restricted := (n,!i) :: !more_to_be_restricted;
+                   None)
+           l
+       in
+        C.Meta (n, l')
+    | C.Cast (te,ty) -> C.Cast (aux k te, aux k ty)
+    | C.Prod (name,so,dest) -> C.Prod (name, aux k so, aux (k+1) dest)
+    | C.Lambda (name,so,dest) -> C.Lambda (name, aux k so, aux (k+1) dest)
+    | C.LetIn (name,so,ty,dest) ->
+       C.LetIn (name, aux k so, aux k ty, aux (k+1) dest)
+    | C.Appl l -> C.Appl (List.map (aux k) l)
+    | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
+        let exp_named_subst' =
+          List.map (fun (uri,t) -> (uri, aux k t)) exp_named_subst
+        in
+        C.Var (uri, exp_named_subst')
+    | C.Const (uri, exp_named_subst) ->
+        let exp_named_subst' =
+          List.map (fun (uri,t) -> (uri, aux k t)) exp_named_subst
+        in
+        C.Const (uri, exp_named_subst')
+    | C.MutInd (uri,tyno,exp_named_subst) ->
+        let exp_named_subst' =
+          List.map (fun (uri,t) -> (uri, aux k t)) exp_named_subst
+        in
+        C.MutInd (uri, tyno, exp_named_subst')
+    | C.MutConstruct (uri,tyno,consno,exp_named_subst) ->
+        let exp_named_subst' =
+          List.map (fun (uri,t) -> (uri, aux k t)) exp_named_subst
+        in
+        C.MutConstruct (uri, tyno, consno, exp_named_subst')
+    | C.MutCase (uri,tyno,out,te,pl) ->
+        C.MutCase (uri, tyno, aux k out, aux k te, List.map (aux k) pl)
+    | C.Fix (i,fl) ->
+       let len = List.length fl in
+       let k_plus_len = k + len in
+       let fl' =
+         List.map
+          (fun (name,j,ty,bo) -> (name, j, aux k ty, aux k_plus_len bo)) fl
+       in
+       C.Fix (i, fl')
+    | C.CoFix (i,fl) ->
+       let len = List.length fl in
+       let k_plus_len = k + len in
+       let fl' =
+         List.map
+          (fun (name,ty,bo) -> (name, aux k ty, aux k_plus_len bo)) fl
+       in
+       C.CoFix (i, fl')
+ in
+ let res = aux 0 t in
+ (!more_to_be_restricted, res)
+let rec restrict subst to_be_restricted metasenv =
+ match to_be_restricted with
+ | [] -> metasenv, subst
+ | _ ->
+  let names_of_context_indexes context indexes =
+    String.concat ", "
+      (List.map
+        (fun i ->
+          try
+           match List.nth context (i-1) with
+           | None -> assert false
+           | Some (n, _) -> CicPp.ppname n
+          with
+           Failure _ -> assert false
+        ) indexes)
+  in
+  let force_does_not_occur_in_context to_be_restricted = function
+    | None -> [], None
+    | Some (name, Cic.Decl t) ->
+        let (more_to_be_restricted, t') =
+          force_does_not_occur subst to_be_restricted t
+        in
+        more_to_be_restricted, Some (name, Cic.Decl t')
+    | Some (name, Cic.Def (bo, ty)) ->
+        let (more_to_be_restricted, bo') =
+          force_does_not_occur subst to_be_restricted bo
+        in
+        let more_to_be_restricted, ty' =
+         let more_to_be_restricted', ty' =
+           force_does_not_occur subst to_be_restricted ty
+         in
+         more_to_be_restricted @ more_to_be_restricted',
+         ty'
+        in
+        more_to_be_restricted, Some (name, Cic.Def (bo', ty'))
+  in
+  let rec erase i to_be_restricted n = function
+    | [] -> [], to_be_restricted, []
+    | hd::tl ->
+        let more_to_be_restricted,restricted,tl' =
+          erase (i+1) to_be_restricted n tl
+        in
+        let restrict_me = List.mem i restricted in
+        if restrict_me then
+          more_to_be_restricted, restricted, None:: tl'
+        else
+          (try
+            let more_to_be_restricted', hd' =
+              let delifted_restricted =
+               let rec aux =
+                function
+                   [] -> []
+                 | j::tl when j > i -> (j - i)::aux tl
+                 | _::tl -> aux tl
+               in
+                aux restricted
+              in
+               force_does_not_occur_in_context delifted_restricted hd
+            in
+             more_to_be_restricted @ more_to_be_restricted',
+             restricted, hd' :: tl'
+          with Occur ->
+            more_to_be_restricted, (i :: restricted), None :: tl')
+  in
+  let (more_to_be_restricted, metasenv) =  (* restrict metasenv *)
+    List.fold_right
+      (fun (n, context, t) (more, metasenv) ->
+        let to_be_restricted =
+          List.map snd (List.filter (fun (m, _) -> m = n) to_be_restricted)
+        in
+        let (more_to_be_restricted, restricted, context') =
+         (* just an optimization *)
+         if to_be_restricted = [] then
+          [],[],context
+         else
+          erase 1 to_be_restricted n context
+        in
+        try
+          let more_to_be_restricted', t' =
+            force_does_not_occur subst restricted t
+          in
+          let metasenv' = (n, context', t') :: metasenv in
+          (more @ more_to_be_restricted @ more_to_be_restricted',
+          metasenv')
+        with Occur ->
+          raise (MetaSubstFailure (lazy (sprintf
+            "Cannot restrict the context of the metavariable ?%d over the hypotheses %s since metavariable's type depends on at least one of them"
+           n (names_of_context_indexes context to_be_restricted)))))
+      metasenv ([], [])
+  in
+  let (more_to_be_restricted', subst) = (* restrict subst *)
+    List.fold_right
+      (* TODO: cambiare dopo l'aggiunta del ty *)
+      (fun (n, (context, term,ty)) (more, subst') ->
+        let to_be_restricted =
+          List.map snd (List.filter (fun (m, _) -> m = n) to_be_restricted)
+        in
+        (try
+          let (more_to_be_restricted, restricted, context') =
+           (* just an optimization *)
+            if to_be_restricted = [] then
+              [], [], context
+            else
+              erase 1 to_be_restricted n context
+          in
+          let more_to_be_restricted', term' =
+            force_does_not_occur subst restricted term
+          in
+          let more_to_be_restricted'', ty' =
+            force_does_not_occur subst restricted ty in
+          let subst' = (n, (context', term',ty')) :: subst' in
+          let more = 
+           more @ more_to_be_restricted 
+           @ more_to_be_restricted'@more_to_be_restricted'' in
+          (more, subst')
+        with Occur ->
+          let error_msg = lazy (sprintf
+            "Cannot restrict the context of the metavariable ?%d over the hypotheses %s since ?%d is already instantiated with %s and at least one of the hypotheses occurs in the substituted term"
+            n (names_of_context_indexes context to_be_restricted) n
+            (ppterm ~metasenv subst term))
+         in 
+          (* DEBUG
+          debug_print (lazy error_msg);
+          debug_print (lazy ("metasenv = \n" ^ (ppmetasenv metasenv subst)));
+          debug_print (lazy ("subst = \n" ^ (ppsubst subst)));
+          debug_print (lazy ("context = \n" ^ (ppcontext subst context))); *)
+          raise (MetaSubstFailure error_msg))) 
+      subst ([], []) 
+  in
+   restrict subst (more_to_be_restricted @ more_to_be_restricted') metasenv
+;;
+
+(*CSC: maybe we should rename delift in abstract, as I did in my dissertation *)(*Andrea: maybe not*)
+
+let delift n subst context metasenv l t =
+(* INVARIANT: we suppose that t is not another occurrence of Meta(n,_), 
+   otherwise the occur check does not make sense *)
+
+(*
+ debug_print (lazy ("sto deliftando il termine " ^ (CicPp.ppterm t) ^ " rispetto
+ al contesto locale " ^ (CicPp.ppterm (Cic.Meta(0,l)))));
+*)
+
+ let module S = CicSubstitution in
+  let l =
+   let (_, canonical_context, _) =
+    try
+     CicUtil.lookup_meta n metasenv
+    with CicUtil.Meta_not_found _ ->
+     raise (MetaSubstFailure (lazy
+      ("delifting error: the metavariable " ^ string_of_int n ^ " is not " ^
+       "declared in the metasenv")))
+    in
+   List.map2 (fun ct lt ->
+     match (ct, lt) with
+     | None, _ -> None
+     | Some _, _ -> lt)
+     canonical_context l
+  in
+  let to_be_restricted = ref [] in
+  let rec deliftaux k =
+   let module C = Cic in
+    function
+     | C.Rel m as t-> 
+         if m <=k then
+          t
+         else
+           (try
+            match List.nth context (m-k-1) with
+               Some (_,C.Def (t,_)) ->
+                (try
+                  C.Rel ((position (m-k) l) + k)
+                 with
+                  NotInTheList ->
+                (*CSC: Hmmm. This bit of reduction is not in the spirit of    *)
+                (*CSC: first order unification. Does it help or does it harm? *)
+                (*CSC: ANSWER: it hurts performances since it is possible to  *)
+                (*CSC: have an exponential explosion of the size of the proof.*)
+                (*CSC: However, without this bit of reduction some "apply" in *)
+                (*CSC: the library fail (e.g. nat/nth_prime.ma).              *)
+                  deliftaux k (S.lift m t))
+             | Some (_,C.Decl t) ->
+                C.Rel ((position (m-k) l) + k)
+             | None -> raise (MetaSubstFailure (lazy "RelToHiddenHypothesis"))
+           with
+            Failure _ -> 
+             raise (MetaSubstFailure (lazy "Unbound variable found in deliftaux"))
+          )
+     | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
+        let exp_named_subst' =
+         List.map (function (uri,t) -> uri,deliftaux k t) exp_named_subst
+        in
+         C.Var (uri,exp_named_subst')
+     | C.Meta (i, l1) as t -> 
+         (try
+           let (_,t,_) = CicUtil.lookup_subst i subst in
+             deliftaux k (CicSubstitution.subst_meta l1 t)
+         with CicUtil.Subst_not_found _ ->
+           (* see the top level invariant *)
+           if (i = n) then 
+            raise (MetaSubstFailure (lazy (sprintf
+              "Cannot unify the metavariable ?%d with a term that has as subterm %s in which the same metavariable occurs (occur check)"
+              i (ppterm ~metasenv subst t))))
+          else
+            begin
+           (* I do not consider the term associated to ?i in subst since *)
+           (* in this way I can restrict if something goes wrong.        *)
+              let rec deliftl j =
+                function
+                    [] -> []
+                  | None::tl -> None::(deliftl (j+1) tl)
+                  | (Some t)::tl ->
+                      let l1' = (deliftl (j+1) tl) in
+                        try
+                          Some (deliftaux k t)::l1'
+                        with
+                            NotInTheList
+                          | MetaSubstFailure _ ->
+                              to_be_restricted := 
+                              (i,j)::!to_be_restricted ; None::l1'
+              in
+              let l' = deliftl 1 l1 in
+                C.Meta(i,l')
+            end)
+     | C.Sort _ as t -> t
+     | C.Implicit _ as t -> t
+     | C.Cast (te,ty) -> C.Cast (deliftaux k te, deliftaux k ty)
+     | 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,ty,t) ->
+        C.LetIn (n, deliftaux k s, deliftaux k ty, deliftaux (k+1) t)
+     | C.Appl l -> C.Appl (List.map (deliftaux k) l)
+     | C.Const (uri,exp_named_subst) ->
+        let exp_named_subst' =
+         List.map (function (uri,t) -> uri,deliftaux k t) exp_named_subst
+        in
+         C.Const (uri,exp_named_subst')
+     | C.MutInd (uri,typeno,exp_named_subst) ->
+        let exp_named_subst' =
+         List.map (function (uri,t) -> uri,deliftaux k t) exp_named_subst
+        in
+         C.MutInd (uri,typeno,exp_named_subst')
+     | C.MutConstruct (uri,typeno,consno,exp_named_subst) ->
+        let exp_named_subst' =
+         List.map (function (uri,t) -> uri,deliftaux k t) exp_named_subst
+        in
+         C.MutConstruct (uri,typeno,consno,exp_named_subst')
+     | C.MutCase (sp,i,outty,t,pl) ->
+        C.MutCase (sp, 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
+   let res =
+    try
+     deliftaux 0 t
+    with
+     NotInTheList ->
+      (* This is the case where we fail even first order unification. *)
+      (* The reason is that our delift function is weaker than first  *)
+      (* order (in the sense of alpha-conversion). See comment above  *)
+      (* related to the delift function.                              *)
+(* debug_print (lazy "First Order UnificationFailure during delift") ;
+debug_print(lazy (sprintf
+        "Error trying to abstract %s over [%s]: the algorithm only tried to abstract over bound variables"
+        (ppterm subst t)
+        (String.concat "; "
+          (List.map
+            (function Some t -> ppterm subst t | None -> "_") l
+          )))); *)
+      let msg = (lazy (sprintf
+        "Error trying to abstract %s over [%s]: the algorithm only tried to abstract over bound variables"
+        (ppterm ~metasenv subst t)
+        (String.concat "; "
+          (List.map
+            (function Some t -> ppterm ~metasenv subst t | None -> "_")
+            l))))
+      in
+       if
+         List.exists
+          (function
+              Some t -> CicUtil.is_meta_closed (apply_subst subst t)
+            | None -> true) l
+       then
+        raise (Uncertain msg)
+       else
+        raise (MetaSubstFailure msg)
+   in
+   let (metasenv, subst) = restrict subst !to_be_restricted metasenv in
+    res, metasenv, subst
+;;
+
+(* delifts a term t of n levels strating from k, that is changes (Rel m)
+ * to (Rel (m - n)) when m > (k + n). if k <= m < k + n delift fails
+ *)
+let delift_rels_from subst metasenv k n =
+ let rec liftaux subst metasenv k =
+  let module C = Cic in
+   function
+      C.Rel m as t ->
+       if m < k then
+        t, subst, metasenv
+       else if m < k + n then
+         raise DeliftingARelWouldCaptureAFreeVariable
+       else
+        C.Rel (m - n), subst, metasenv
+    | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
+       let exp_named_subst',subst,metasenv = 
+        List.fold_right
+         (fun (uri,t) (l,subst,metasenv) ->
+           let t',subst,metasenv = liftaux subst metasenv k t in
+            (uri,t')::l,subst,metasenv) exp_named_subst ([],subst,metasenv)
+       in
+        C.Var (uri,exp_named_subst'),subst,metasenv
+    | C.Meta (i,l) ->
+        (try
+          let (_, t,_) = lookup_subst i subst in
+           liftaux subst metasenv k (CicSubstitution.subst_meta l t)
+         with CicUtil.Subst_not_found _ -> 
+          let l',to_be_restricted,subst,metasenv =
+           let rec aux con l subst metasenv =
+            match l with
+               [] -> [],[],subst,metasenv
+             | he::tl ->
+                let tl',to_be_restricted,subst,metasenv =
+                 aux (con + 1) tl subst metasenv in
+                let he',more_to_be_restricted,subst,metasenv =
+                 match he with
+                    None -> None,[],subst,metasenv
+                  | Some t ->
+                     try
+                      let t',subst,metasenv = liftaux subst metasenv k t in
+                       Some t',[],subst,metasenv
+                     with
+                      DeliftingARelWouldCaptureAFreeVariable ->
+                       None,[i,con],subst,metasenv
+                in
+                 he'::tl',more_to_be_restricted@to_be_restricted,subst,metasenv
+           in
+            aux 1 l subst metasenv in
+          let metasenv,subst = restrict subst to_be_restricted metasenv in
+           C.Meta(i,l'),subst,metasenv)
+    | C.Sort _ as t -> t,subst,metasenv
+    | C.Implicit _ as t -> t,subst,metasenv
+    | C.Cast (te,ty) ->
+       let te',subst,metasenv = liftaux subst metasenv k te in
+       let ty',subst,metasenv = liftaux subst metasenv k ty in
+        C.Cast (te',ty'),subst,metasenv
+    | C.Prod (n,s,t) ->
+       let s',subst,metasenv = liftaux subst metasenv k s in
+       let t',subst,metasenv = liftaux subst metasenv (k+1) t in
+        C.Prod (n,s',t'),subst,metasenv
+    | C.Lambda (n,s,t) ->
+       let s',subst,metasenv = liftaux subst metasenv k s in
+       let t',subst,metasenv = liftaux subst metasenv (k+1) t in
+        C.Lambda (n,s',t'),subst,metasenv
+    | C.LetIn (n,s,ty,t) ->
+       let s',subst,metasenv = liftaux subst metasenv k s in
+       let ty',subst,metasenv = liftaux subst metasenv k ty in
+       let t',subst,metasenv = liftaux subst metasenv (k+1) t in
+        C.LetIn (n,s',ty',t'),subst,metasenv
+    | C.Appl l ->
+       let l',subst,metasenv =
+        List.fold_right
+         (fun t (l,subst,metasenv) ->
+           let t',subst,metasenv = liftaux subst metasenv k t in
+            t'::l,subst,metasenv) l ([],subst,metasenv) in
+       C.Appl l',subst,metasenv
+    | C.Const (uri,exp_named_subst) ->
+       let exp_named_subst',subst,metasenv = 
+        List.fold_right
+         (fun (uri,t) (l,subst,metasenv) ->
+           let t',subst,metasenv = liftaux subst metasenv k t in
+            (uri,t')::l,subst,metasenv) exp_named_subst ([],subst,metasenv)
+       in
+        C.Const (uri,exp_named_subst'),subst,metasenv
+    | C.MutInd (uri,tyno,exp_named_subst) ->
+       let exp_named_subst',subst,metasenv = 
+        List.fold_right
+         (fun (uri,t) (l,subst,metasenv) ->
+           let t',subst,metasenv = liftaux subst metasenv k t in
+            (uri,t')::l,subst,metasenv) exp_named_subst ([],subst,metasenv)
+       in
+        C.MutInd (uri,tyno,exp_named_subst'),subst,metasenv
+    | C.MutConstruct (uri,tyno,consno,exp_named_subst) ->
+       let exp_named_subst',subst,metasenv = 
+        List.fold_right
+         (fun (uri,t) (l,subst,metasenv) ->
+           let t',subst,metasenv = liftaux subst metasenv k t in
+            (uri,t')::l,subst,metasenv) exp_named_subst ([],subst,metasenv)
+       in
+        C.MutConstruct (uri,tyno,consno,exp_named_subst'),subst,metasenv
+    | C.MutCase (sp,i,outty,t,pl) ->
+       let outty',subst,metasenv = liftaux subst metasenv k outty in
+       let t',subst,metasenv = liftaux subst metasenv k t in
+       let pl',subst,metasenv =
+        List.fold_right
+         (fun t (l,subst,metasenv) ->
+           let t',subst,metasenv = liftaux subst metasenv k t in
+            t'::l,subst,metasenv) pl ([],subst,metasenv)
+       in
+        C.MutCase (sp,i,outty',t',pl'),subst,metasenv
+    | C.Fix (i, fl) ->
+       let len = List.length fl in
+       let liftedfl,subst,metasenv =
+        List.fold_right
+         (fun (name, i, ty, bo) (l,subst,metasenv) ->
+           let ty',subst,metasenv = liftaux subst metasenv k ty in
+           let bo',subst,metasenv = liftaux subst metasenv (k+len) bo in
+            (name,i,ty',bo')::l,subst,metasenv
+         ) fl ([],subst,metasenv)
+       in
+        C.Fix (i, liftedfl),subst,metasenv
+    | C.CoFix (i, fl) ->
+       let len = List.length fl in
+       let liftedfl,subst,metasenv =
+        List.fold_right
+         (fun (name, ty, bo) (l,subst,metasenv) ->
+           let ty',subst,metasenv = liftaux subst metasenv k ty in
+           let bo',subst,metasenv = liftaux subst metasenv (k+len) bo in
+            (name,ty',bo')::l,subst,metasenv
+         ) fl ([],subst,metasenv)
+       in
+        C.CoFix (i, liftedfl),subst,metasenv
+ in
+  liftaux subst metasenv k
+
+let delift_rels subst metasenv n t =
+  delift_rels_from subst metasenv 1 n t
+
+(**** END OF DELIFT ****)
+
+
+(** {2 Format-like pretty printers} *)
+
+let fpp_gen ppf s =
+  Format.pp_print_string ppf s;
+  Format.pp_print_newline ppf ();
+  Format.pp_print_flush ppf ()
+
+let fppsubst ppf subst = fpp_gen ppf (ppsubst ~metasenv:[] subst)
+let fppterm ppf term = fpp_gen ppf (CicPp.ppterm term)
+let fppmetasenv ppf metasenv = fpp_gen ppf (ppmetasenv [] metasenv)
+*)
diff --git a/helm/software/components/ng_refiner/nCicMetaSubst.mli b/helm/software/components/ng_refiner/nCicMetaSubst.mli
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e031805
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,90 @@
+(*
+    ||M||  This file is part of HELM, an Hypertextual, Electronic        
+    ||A||  Library of Mathematics, developed at the Computer Science     
+    ||T||  Department, University of Bologna, Italy.                     
+    ||I||                                                                
+    ||T||  HELM is free software; you can redistribute it and/or         
+    ||A||  modify it under the terms of the GNU General Public License   
+    \   /  version 2 or (at your option) any later version.      
+     \ /   This software is distributed as is, NO WARRANTY.     
+      V_______________________________________________________________ *)
+
+(* $Id$ *)
+
+(* 
+
+exception MetaSubstFailure of string Lazy.t
+exception Uncertain of string Lazy.t
+exception AssertFailure of string Lazy.t
+exception DeliftingARelWouldCaptureAFreeVariable;;
+
+(* The entry (i,t) in a substitution means that *)
+(* (META i) have been instantiated with t.      *)
+(* type substitution = (int * (Cic.context * Cic.term)) list *)
+
+  (** @raise SubstNotFound *)
+
+(* apply_subst subst t                     *)
+(* applies the substitution [subst] to [t] *)
+(* [subst] must be already unwinded        *)
+
+val apply_subst : Cic.substitution -> Cic.term -> Cic.term 
+val apply_subst_context : Cic.substitution -> Cic.context -> Cic.context 
+val apply_subst_metasenv: Cic.substitution -> Cic.metasenv -> Cic.metasenv 
+
+(*** delifting ***)
+
+val delift : 
+  int -> Cic.substitution -> Cic.context -> Cic.metasenv ->
+  (Cic.term option) list -> Cic.term ->
+    Cic.term * Cic.metasenv * Cic.substitution
+val restrict :
+  Cic.substitution -> (int * int) list -> Cic.metasenv -> 
+  Cic.metasenv * Cic.substitution 
+
+(** delifts the Rels in t of n
+ *  @raise DeliftingARelWouldCaptureAFreeVariable
+ *)
+val delift_rels :
+ Cic.substitution -> Cic.metasenv -> int -> Cic.term ->
+  Cic.term * Cic.substitution * Cic.metasenv
+(** {2 Pretty printers} *)
+val use_low_level_ppterm_in_context : bool ref
+val set_ppterm_in_context :
+ (metasenv:Cic.metasenv -> Cic.substitution -> Cic.term -> Cic.context ->
+   string) -> unit
+
+val ppsubst_unfolded: metasenv:Cic.metasenv -> Cic.substitution -> string
+val ppsubst: metasenv:Cic.metasenv -> Cic.substitution -> string
+val ppterm: metasenv:Cic.metasenv -> Cic.substitution -> Cic.term -> string
+val ppcontext:
+ metasenv:Cic.metasenv -> ?sep: string -> Cic.substitution -> Cic.context ->
+   string
+val ppterm_in_name_context:
+ metasenv:Cic.metasenv -> Cic.substitution -> Cic.term ->
+  (Cic.name option) list -> string
+val ppterm_in_context:
+ metasenv:Cic.metasenv -> Cic.substitution -> Cic.term -> Cic.context -> string
+val ppmetasenv: ?sep: string -> Cic.substitution -> Cic.metasenv -> string
+
+(** {2 Format-like pretty printers}
+ * As above with prototypes suitable for toplevel/ocamldebug printers. No
+ * subsitutions are applied here since such printers are required to be invoked
+ * with only one argument.
+ *)
+
+val fppsubst: Format.formatter -> Cic.substitution -> unit
+val fppterm: Format.formatter -> Cic.term -> unit
+val fppmetasenv: Format.formatter -> Cic.metasenv -> unit
+
+(*
+(* DEBUG *)
+val print_counters: unit -> unit
+val reset_counters: unit -> unit
+*)
+
+(* val clean_up_meta :
+  Cic.substitution -> Cic.metasenv -> Cic.term -> Cic.term
+*)
+*)
diff --git a/helm/software/components/ng_refiner/nCicUnification.ml b/helm/software/components/ng_refiner/nCicUnification.ml
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2643ce8
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,951 @@
+(*
+    ||M||  This file is part of HELM, an Hypertextual, Electronic        
+    ||A||  Library of Mathematics, developed at the Computer Science     
+    ||T||  Department, University of Bologna, Italy.                     
+    ||I||                                                                
+    ||T||  HELM is free software; you can redistribute it and/or         
+    ||A||  modify it under the terms of the GNU General Public License   
+    \   /  version 2 or (at your option) any later version.      
+     \ /   This software is distributed as is, NO WARRANTY.     
+      V_______________________________________________________________ *)
+
+(* $Id$ *)
+(* 
+
+open Printf
+
+exception UnificationFailure of string Lazy.t;;
+exception Uncertain of string Lazy.t;;
+exception AssertFailure of string Lazy.t;;
+
+let verbose = false;;
+let debug_print = fun _ -> () 
+
+let profiler_toa = HExtlib.profile "fo_unif_subst.type_of_aux'"
+let profiler_beta_expand = HExtlib.profile "fo_unif_subst.beta_expand"
+let profiler_deref = HExtlib.profile "fo_unif_subst.deref'"
+let profiler_are_convertible = HExtlib.profile "fo_unif_subst.are_convertible"
+
+let profile = HExtlib.profile "U/CicTypeChecker.type_of_aux'"
+
+let type_of_aux' metasenv subst context term ugraph =
+let foo () =
+  try 
+    profile.HExtlib.profile
+      (CicTypeChecker.type_of_aux' ~subst metasenv context term) ugraph 
+  with
+      CicTypeChecker.TypeCheckerFailure msg ->
+        let msg =
+         lazy
+          (sprintf
+           "Kernel Type checking error: 
+%s\n%s\ncontext=\n%s\nmetasenv=\n%s\nsubstitution=\n%s\nException:\n%s.\nToo bad."
+             (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst term)
+             (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv [] term)
+             (CicMetaSubst.ppcontext ~metasenv subst context)
+             (CicMetaSubst.ppmetasenv subst metasenv) 
+             (CicMetaSubst.ppsubst ~metasenv subst) (Lazy.force msg)) in
+        raise (AssertFailure msg)
+    | CicTypeChecker.AssertFailure msg ->
+        let msg = lazy
+         (sprintf
+           "Kernel Type checking assertion failure: 
+%s\n%s\ncontext=\n%s\nmetasenv=\n%s\nsubstitution=\n%s\nException:\n%s.\nToo bad."
+             (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst term)
+             (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv [] term)
+             (CicMetaSubst.ppcontext ~metasenv subst context)
+             (CicMetaSubst.ppmetasenv subst metasenv) 
+             (CicMetaSubst.ppsubst ~metasenv subst) (Lazy.force msg)) in
+        raise (AssertFailure msg)
+in profiler_toa.HExtlib.profile foo ()
+;;
+
+let exists_a_meta l = 
+  List.exists 
+    (function 
+       | Cic.Meta _  
+       | Cic.Appl (Cic.Meta _::_) -> true
+       | _ -> false) l
+
+let rec deref subst t =
+  let snd (_,a,_) = a in
+  match t with
+      Cic.Meta(n,l) -> 
+        (try 
+           deref subst
+             (CicSubstitution.subst_meta 
+                l (snd (CicUtil.lookup_subst n subst))) 
+         with 
+             CicUtil.Subst_not_found _ -> t)
+    | Cic.Appl(Cic.Meta(n,l)::args) ->
+        (match deref subst (Cic.Meta(n,l)) with
+           | Cic.Lambda _ as t -> 
+               deref subst (CicReduction.head_beta_reduce (Cic.Appl(t::args)))
+           | r -> Cic.Appl(r::args))
+    | Cic.Appl(((Cic.Lambda _) as t)::args) ->
+           deref subst (CicReduction.head_beta_reduce (Cic.Appl(t::args)))
+    | t -> t
+;; 
+
+let deref subst t =
+ let foo () = deref subst t
+ in profiler_deref.HExtlib.profile foo ()
+
+exception WrongShape;;
+let eta_reduce after_beta_expansion after_beta_expansion_body
+     before_beta_expansion
+ =
+ try
+  match before_beta_expansion,after_beta_expansion_body with
+     Cic.Appl l, Cic.Appl l' ->
+      let rec all_but_last check_last =
+       function
+          [] -> assert false
+        | [Cic.Rel 1] -> []
+        | [_] -> if check_last then raise WrongShape else []
+        | he::tl -> he::(all_but_last check_last tl)
+      in
+       let all_but_last check_last l =
+        match all_but_last check_last l with
+           [] -> assert false
+         | [he] -> he
+         | l -> Cic.Appl l
+       in
+       let t = CicSubstitution.subst (Cic.Rel (-1)) (all_but_last true l') in
+       let all_but_last = all_but_last false l in
+        (* here we should test alpha-equivalence; however we know by
+           construction that here alpha_equivalence is equivalent to = *)
+        if t = all_but_last then
+         all_but_last
+        else
+         after_beta_expansion
+   | _,_ -> after_beta_expansion
+ with
+  WrongShape -> after_beta_expansion
+
+let rec beta_expand num test_equality_only metasenv subst context t arg ugraph =
+ let module S = CicSubstitution in
+ let module C = Cic in
+let foo () =
+  let rec aux metasenv subst n context t' ugraph =
+   try
+
+    let subst,metasenv,ugraph1 =
+     fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv 
+      (CicSubstitution.lift n arg) t' ugraph
+
+    in
+     subst,metasenv,C.Rel (1 + n),ugraph1
+   with
+      Uncertain _
+    | UnificationFailure _ ->
+       match t' with
+        | C.Rel m  -> subst,metasenv, 
+           (if m <= n then C.Rel m else C.Rel (m+1)),ugraph
+        | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
+           let subst,metasenv,exp_named_subst',ugraph1 =
+            aux_exp_named_subst metasenv subst n context exp_named_subst ugraph
+           in
+            subst,metasenv,C.Var (uri,exp_named_subst'),ugraph1
+        | C.Meta (i,l) ->
+            (* andrea: in general, beta_expand can create badly typed
+             terms. This happens quite seldom in practice, UNLESS we
+             iterate on the local context. For this reason, we renounce
+             to iterate and just lift *)
+            let l = 
+              List.map 
+                (function
+                     Some t -> Some (CicSubstitution.lift 1 t)
+                   | None -> None) l in
+            subst, metasenv, C.Meta (i,l), ugraph
+        | C.Sort _
+        | C.Implicit _ as t -> subst,metasenv,t,ugraph
+        | C.Cast (te,ty) ->
+            let subst,metasenv,te',ugraph1 = 
+              aux metasenv subst n context te ugraph in
+            let subst,metasenv,ty',ugraph2 = 
+              aux metasenv subst n context ty ugraph1 in 
+            (* TASSI: sure this is in serial? *)
+            subst,metasenv,(C.Cast (te', ty')),ugraph2
+        | C.Prod (nn,s,t) ->
+           let subst,metasenv,s',ugraph1 = 
+             aux metasenv subst n context s ugraph in
+           let subst,metasenv,t',ugraph2 =
+             aux metasenv subst (n+1) ((Some (nn, C.Decl s))::context) t 
+               ugraph1
+           in
+           (* TASSI: sure this is in serial? *)
+           subst,metasenv,(C.Prod (nn, s', t')),ugraph2
+        | C.Lambda (nn,s,t) ->
+           let subst,metasenv,s',ugraph1 = 
+             aux metasenv subst n context s ugraph in
+           let subst,metasenv,t',ugraph2 =
+            aux metasenv subst (n+1) ((Some (nn, C.Decl s))::context) t ugraph1
+           in
+           (* TASSI: sure this is in serial? *)
+            subst,metasenv,(C.Lambda (nn, s', t')),ugraph2
+        | C.LetIn (nn,s,ty,t) ->
+           let subst,metasenv,s',ugraph1 = 
+             aux metasenv subst n context s ugraph in
+           let subst,metasenv,ty',ugraph1 = 
+             aux metasenv subst n context ty ugraph in
+           let subst,metasenv,t',ugraph2 =
+            aux metasenv subst (n+1) ((Some (nn, C.Def (s,ty)))::context) t
+              ugraph1
+           in
+           (* TASSI: sure this is in serial? *)
+            subst,metasenv,(C.LetIn (nn, s', ty', t')),ugraph2
+        | C.Appl l ->
+           let subst,metasenv,revl',ugraph1 =
+            List.fold_left
+             (fun (subst,metasenv,appl,ugraph) t ->
+               let subst,metasenv,t',ugraph1 = 
+                 aux metasenv subst n context t ugraph in
+                subst,metasenv,(t'::appl),ugraph1
+             ) (subst,metasenv,[],ugraph) l
+           in
+            subst,metasenv,(C.Appl (List.rev revl')),ugraph1
+        | C.Const (uri,exp_named_subst) ->
+           let subst,metasenv,exp_named_subst',ugraph1 =
+            aux_exp_named_subst metasenv subst n context exp_named_subst ugraph
+           in
+            subst,metasenv,(C.Const (uri,exp_named_subst')),ugraph1
+        | C.MutInd (uri,i,exp_named_subst) ->
+           let subst,metasenv,exp_named_subst',ugraph1 =
+            aux_exp_named_subst metasenv subst n context exp_named_subst ugraph
+           in
+            subst,metasenv,(C.MutInd (uri,i,exp_named_subst')),ugraph1
+        | C.MutConstruct (uri,i,j,exp_named_subst) ->
+           let subst,metasenv,exp_named_subst',ugraph1 =
+            aux_exp_named_subst metasenv subst n context exp_named_subst ugraph
+           in
+            subst,metasenv,(C.MutConstruct (uri,i,j,exp_named_subst')),ugraph1
+        | C.MutCase (sp,i,outt,t,pl) ->
+           let subst,metasenv,outt',ugraph1 = 
+             aux metasenv subst n context outt ugraph in
+           let subst,metasenv,t',ugraph2 = 
+             aux metasenv subst n context t ugraph1 in
+           let subst,metasenv,revpl',ugraph3 =
+            List.fold_left
+             (fun (subst,metasenv,pl,ugraph) t ->
+               let subst,metasenv,t',ugraph1 = 
+                 aux metasenv subst n context t ugraph in
+               subst,metasenv,(t'::pl),ugraph1
+             ) (subst,metasenv,[],ugraph2) pl
+           in
+           subst,metasenv,(C.MutCase (sp,i,outt', t', List.rev revpl')),ugraph3
+           (* TASSI: not sure this is serial *)
+        | C.Fix (i,fl) ->
+(*CSC: not implemented
+           let tylen = List.length fl in
+            let substitutedfl =
+             List.map
+              (fun (name,i,ty,bo) -> (name, i, aux n ty, aux (n+tylen) bo))
+               fl
+            in
+             C.Fix (i, substitutedfl)
+*)
+            subst,metasenv,(CicSubstitution.lift 1 t' ),ugraph
+        | C.CoFix (i,fl) ->
+(*CSC: not implemented
+           let tylen = List.length fl in
+            let substitutedfl =
+             List.map
+              (fun (name,ty,bo) -> (name, aux n ty, aux (n+tylen) bo))
+               fl
+            in
+             C.CoFix (i, substitutedfl)
+
+*) 
+            subst,metasenv,(CicSubstitution.lift 1 t'), ugraph
+
+  and aux_exp_named_subst metasenv subst n context ens ugraph =
+   List.fold_right
+    (fun (uri,t) (subst,metasenv,l,ugraph) ->
+      let subst,metasenv,t',ugraph1 = aux metasenv subst n context t ugraph in
+       subst,metasenv,((uri,t')::l),ugraph1) ens (subst,metasenv,[],ugraph)
+  in
+  let argty,ugraph1 = type_of_aux' metasenv subst context arg ugraph in
+  let fresh_name =
+   FreshNamesGenerator.mk_fresh_name ~subst
+    metasenv context (Cic.Name ("Hbeta" ^ string_of_int num)) ~typ:argty
+  in
+   let subst,metasenv,t',ugraph2 = aux metasenv subst 0 context t ugraph1 in
+   let t'' = eta_reduce (C.Lambda (fresh_name,argty,t')) t' t in
+   subst, metasenv, t'', ugraph2
+in profiler_beta_expand.HExtlib.profile foo ()
+
+
+and beta_expand_many test_equality_only metasenv subst context t args ugraph =
+  let _,subst,metasenv,hd,ugraph =
+    List.fold_right
+      (fun arg (num,subst,metasenv,t,ugraph) ->
+         let subst,metasenv,t,ugraph1 =
+           beta_expand num test_equality_only 
+             metasenv subst context t arg ugraph 
+         in
+           num+1,subst,metasenv,t,ugraph1 
+      ) args (1,subst,metasenv,t,ugraph) 
+  in
+    subst,metasenv,hd,ugraph
+
+and warn_if_not_unique xxx to1 to2 carr car1 car2 =
+  match xxx with
+  | [] -> ()
+  | (m2,_,c2,c2')::_ ->
+     let m1,c1,c1' = carr,to1,to2 in
+     let unopt = 
+       function Some (_,t) -> CicPp.ppterm t 
+       | None -> "id"
+     in
+     HLog.warn 
+       ("There are two minimal joins of "^ CoercDb.string_of_carr car1^" and "^
+       CoercDb.string_of_carr car2^": " ^ 
+       CoercDb.string_of_carr m1^" via "^unopt c1^" + "^
+       unopt c1'^" and "^ CoercDb.string_of_carr m2^" via "^
+       unopt c2^" + "^unopt c2')
+
+(* 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
+   applying it. *)
+
+and fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv t1 t2 ugraph =  
+ let module C = Cic in
+ let module R = CicReduction in
+ let module S = CicSubstitution in
+ let t1 = deref subst t1 in
+ let t2 = deref subst t2 in
+ let (&&&) a b = (a && b) || ((not a) && (not b)) in
+(* let bef = Sys.time () in *)
+ let b,ugraph =
+  if not (CicUtil.is_meta_closed (CicMetaSubst.apply_subst subst t1) &&& CicUtil.is_meta_closed (CicMetaSubst.apply_subst subst t2)) then
+   false,ugraph
+  else
+let foo () =
+   R.are_convertible ~subst ~metasenv context t1 t2 ugraph 
+in profiler_are_convertible.HExtlib.profile foo ()
+ in
+(* let aft = Sys.time () in
+if (aft -. bef > 2.0) then prerr_endline ("LEEEENTO: " ^
+CicMetaSubst.ppterm_in_context subst ~metasenv t1 context ^ " <===> " ^
+CicMetaSubst.ppterm_in_context subst ~metasenv t2 context); *)
+   if b then
+     subst, metasenv, ugraph 
+   else
+   match (t1, t2) with
+     | (C.Meta (n,ln), C.Meta (m,lm)) when n=m ->
+         let _,subst,metasenv,ugraph1 =
+           (try
+              List.fold_left2
+                (fun (j,subst,metasenv,ugraph) t1 t2 ->
+                   match t1,t2 with
+                       None,_
+                     | _,None -> j+1,subst,metasenv,ugraph
+                     | Some t1', Some t2' ->
+                         (* First possibility:  restriction    *)
+                         (* Second possibility: unification    *)
+                         (* Third possibility:  convertibility *)
+                         let b, ugraph1 = 
+                         R.are_convertible 
+                           ~subst ~metasenv context t1' t2' ugraph
+                         in
+                         if b then
+                           j+1,subst,metasenv, ugraph1 
+                         else
+                           (try
+                              let subst,metasenv,ugraph2 =
+                                fo_unif_subst 
+                                  test_equality_only 
+                                  subst context metasenv t1' t2' ugraph
+                              in
+                                j+1,subst,metasenv,ugraph2
+                            with
+                                Uncertain _
+                              | UnificationFailure _ ->
+debug_print (lazy ("restringo Meta n." ^ (string_of_int n) ^ "on variable n." ^ (string_of_int j))); 
+                                  let metasenv, subst = 
+                                    CicMetaSubst.restrict 
+                                      subst [(n,j)] metasenv in
+                                    j+1,subst,metasenv,ugraph1)
+                ) (1,subst,metasenv,ugraph) ln lm
+            with
+                Exit ->
+                  raise 
+                    (UnificationFailure (lazy "1"))
+                    (*
+                    (sprintf
+                      "Error trying to unify %s with %s: the algorithm tried to check whether the two substitutions are convertible; if they are not, it tried to unify the two substitutions. No restriction was attempted."
+                      (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t1) 
+                      (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t2))) *)
+              | Invalid_argument _ ->
+                  raise 
+                    (UnificationFailure (lazy "2")))
+                    (*
+                    (sprintf
+                      "Error trying to unify %s with %s: the lengths of the two local contexts do not match." 
+                      (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t1) 
+                      (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t2)))) *)
+         in subst,metasenv,ugraph1
+     | (C.Meta (n,_), C.Meta (m,_)) when n>m ->
+         fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv t2 t1 ugraph
+     | (C.Meta (n,l), t)   
+     | (t, C.Meta (n,l)) ->
+         let swap =
+           match t1,t2 with
+               C.Meta (n,_), C.Meta (m,_) when n < m -> false
+             | _, C.Meta _ -> false
+             | _,_ -> true
+         in
+         let lower = fun x y -> if swap then y else x in
+         let upper = fun x y -> if swap then x else y in
+         let fo_unif_subst_ordered 
+             test_equality_only subst context metasenv m1 m2 ugraph =
+           fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv 
+             (lower m1 m2) (upper m1 m2) ugraph
+         in
+         begin
+         let subst,metasenv,ugraph1 = 
+           let (_,_,meta_type) =  CicUtil.lookup_meta n metasenv in
+           (try
+              let tyt,ugraph1 = 
+                type_of_aux' metasenv subst context t ugraph 
+              in
+                fo_unif_subst 
+                  test_equality_only 
+                  subst context metasenv tyt (S.subst_meta l meta_type) ugraph1
+            with 
+                UnificationFailure _ as e -> raise e
+              | Uncertain msg -> raise (UnificationFailure msg)
+              | AssertFailure _ ->
+                  debug_print (lazy "siamo allo huge hack");
+                  (* TODO huge hack!!!!
+                   * we keep on unifying/refining in the hope that 
+                   * the problem will be eventually solved. 
+                   * In the meantime we're breaking a big invariant:
+                   * the terms that we are unifying are no longer well 
+                   * typed in the current context (in the worst case 
+                   * we could even diverge) *)
+                  (subst, metasenv,ugraph)) in
+         let t',metasenv,subst =
+           try 
+             CicMetaSubst.delift n subst context metasenv l t
+           with
+               (CicMetaSubst.MetaSubstFailure msg)-> 
+                 raise (UnificationFailure msg)
+             | (CicMetaSubst.Uncertain msg) -> raise (Uncertain msg)
+         in
+         let t'',ugraph2 =
+           match t' with
+               C.Sort (C.Type u) when not test_equality_only ->
+                 let u' = CicUniv.fresh () in
+                 let s = C.Sort (C.Type u') in
+                  (try
+                    let ugraph2 =   
+                     CicUniv.add_ge (upper u u') (lower u u') ugraph1
+                    in
+                     s,ugraph2
+                   with
+                    CicUniv.UniverseInconsistency msg ->
+                     raise (UnificationFailure msg))
+             | _ -> t',ugraph1
+         in
+         (* Unifying the types may have already instantiated n. Let's check *)
+         try
+           let (_, oldt,_) = CicUtil.lookup_subst n subst in
+           let lifted_oldt = S.subst_meta l oldt in
+             fo_unif_subst_ordered 
+               test_equality_only subst context metasenv t lifted_oldt ugraph2
+         with
+             CicUtil.Subst_not_found _ -> 
+               let (_, context, ty) = CicUtil.lookup_meta n metasenv in
+               let subst = (n, (context, t'',ty)) :: subst in
+               let metasenv =
+                 List.filter (fun (m,_,_) -> not (n = m)) metasenv in
+               subst, metasenv, ugraph2
+         end
+   | (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 test_equality_only subst context metasenv
+        exp_named_subst1 exp_named_subst2 ugraph
+      else
+       raise (UnificationFailure (lazy 
+          (sprintf
+            "Can't unify %s with %s due to different constants"
+            (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t1) 
+            (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t2))))
+   | 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 
+           test_equality_only 
+           subst context metasenv exp_named_subst1 exp_named_subst2 ugraph
+       else
+         raise (UnificationFailure
+           (lazy
+            (sprintf
+             "Can't unify %s with %s due to different inductive principles"
+             (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t1) 
+             (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t2))))
+   | 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
+           test_equality_only 
+           subst context metasenv exp_named_subst1 exp_named_subst2 ugraph
+       else
+         raise (UnificationFailure
+          (lazy
+            (sprintf
+              "Can't unify %s with %s due to different inductive constructors"
+              (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t1) 
+              (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t2))))
+   | (C.Implicit _, _) | (_, C.Implicit _) ->  assert false
+   | (C.Cast (te,ty), t2) -> fo_unif_subst test_equality_only 
+                              subst context metasenv te t2 ugraph
+   | (t1, C.Cast (te,ty)) -> fo_unif_subst test_equality_only 
+                              subst context metasenv t1 te ugraph
+   | (C.Lambda (n1,s1,t1), C.Lambda (_,s2,t2)) -> 
+       let subst',metasenv',ugraph1 = 
+         fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv s1 s2 ugraph 
+       in
+         fo_unif_subst test_equality_only 
+           subst' ((Some (n1,(C.Decl s1)))::context) metasenv' t1 t2 ugraph1
+   | (C.LetIn (_,s1,ty1,t1), t2)  
+   | (t2, C.LetIn (_,s1,ty1,t1)) -> 
+       fo_unif_subst 
+        test_equality_only subst context metasenv t2 (S.subst s1 t1) ugraph
+   | (C.Appl l1, C.Appl l2) -> 
+       (* andrea: this case should be probably rewritten in the 
+          spirit of deref *)
+       (match l1,l2 with
+          | C.Meta (i,_)::args1, C.Meta (j,_)::args2 when i = j ->
+              (try 
+                 List.fold_left2 
+                   (fun (subst,metasenv,ugraph) t1 t2 ->
+                      fo_unif_subst 
+                        test_equality_only subst context metasenv t1 t2 ugraph)
+                   (subst,metasenv,ugraph) l1 l2 
+               with (Invalid_argument msg) -> 
+                 raise (UnificationFailure (lazy msg)))
+          | C.Meta (i,l)::args, _ when not(exists_a_meta args) ->
+              (* we verify that none of the args is a Meta, 
+                since beta expanding with respoect to a metavariable 
+                makes no sense  *)
+ (*
+              (try 
+                 let (_,t,_) = CicUtil.lookup_subst i subst in
+                 let lifted = S.subst_meta l t in
+                 let reduced = CicReduction.head_beta_reduce (Cic.Appl (lifted::args)) in
+                   fo_unif_subst 
+                    test_equality_only 
+                     subst context metasenv reduced t2 ugraph
+               with CicUtil.Subst_not_found _ -> *)
+              let subst,metasenv,beta_expanded,ugraph1 =
+                beta_expand_many 
+                  test_equality_only metasenv subst context t2 args ugraph 
+              in
+                fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv 
+                  (C.Meta (i,l)) beta_expanded ugraph1
+          | _, C.Meta (i,l)::args when not(exists_a_meta args)  ->
+              (* (try 
+                 let (_,t,_) = CicUtil.lookup_subst i subst in
+                 let lifted = S.subst_meta l t in
+                 let reduced = CicReduction.head_beta_reduce (Cic.Appl (lifted::args)) in
+                   fo_unif_subst 
+                     test_equality_only 
+                     subst context metasenv t1 reduced ugraph
+               with CicUtil.Subst_not_found _ -> *)
+                 let subst,metasenv,beta_expanded,ugraph1 =
+                   beta_expand_many 
+                     test_equality_only 
+                     metasenv subst context t1 args ugraph 
+                 in
+                   fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv 
+                     (C.Meta (i,l)) beta_expanded ugraph1
+          | _,_ ->
+              let lr1 = List.rev l1 in
+              let lr2 = List.rev l2 in
+              let rec 
+                  fo_unif_l test_equality_only subst metasenv (l1,l2) ugraph =
+                match (l1,l2) with
+                    [],_
+                  | _,[] -> assert false
+                  | ([h1],[h2]) ->
+                      fo_unif_subst 
+                        test_equality_only subst context metasenv h1 h2 ugraph
+                  | ([h],l) 
+                  | (l,[h]) ->
+                      fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv
+                        h (C.Appl (List.rev l)) ugraph
+                  | ((h1::l1),(h2::l2)) -> 
+                      let subst', metasenv',ugraph1 = 
+                        fo_unif_subst 
+                          test_equality_only 
+                          subst context metasenv h1 h2 ugraph
+                      in 
+                        fo_unif_l 
+                          test_equality_only subst' metasenv' (l1,l2) ugraph1
+              in
+              (try 
+                fo_unif_l 
+                  test_equality_only subst metasenv (lr1, lr2)  ugraph
+              with 
+              | UnificationFailure s
+              | Uncertain s as exn -> 
+                  (match l1, l2 with
+                            (* {{{ pullback *)
+                  | (((Cic.Const (uri1, ens1)) as cc1) :: tl1), 
+                     (((Cic.Const (uri2, ens2)) as cc2) :: tl2) when
+                    CoercDb.is_a_coercion cc1 <> None && 
+                    CoercDb.is_a_coercion cc2 <> None &&
+                    not (UriManager.eq uri1 uri2) ->
+(*DEBUGGING ONLY:
+prerr_endline ("<<<< " ^ CicMetaSubst.ppterm_in_context ~metasenv subst (C.Appl l1) context ^ " <==> " ^ CicMetaSubst.ppterm_in_context ~metasenv subst (C.Appl l2) context);
+*)
+                     let inner_coerced t =
+                      let t = CicMetaSubst.apply_subst subst t in
+                      let rec aux c x t =
+                        match t with
+                        | Cic.Appl l -> 
+                            (match CoercGraph.coerced_arg l with
+                            | None -> c, x
+                            | Some (t,_) -> aux (List.hd l) t t)
+                        | _ ->  c, x
+                      in
+                      aux (Cic.Implicit None) (Cic.Implicit None) t
+                     in
+                      let c1,last_tl1 = inner_coerced (Cic.Appl l1) in 
+                      let c2,last_tl2 = inner_coerced (Cic.Appl l2) in
+                      let car1, car2 =
+                        match 
+                          CoercDb.is_a_coercion c1, CoercDb.is_a_coercion c2
+                        with
+                        | Some (s1,_,_,_,_), Some (s2,_,_,_,_) -> s1, s2
+                        | _ -> assert false
+                      in
+                      let head1_c, head2_c =
+                        match 
+                          CoercDb.is_a_coercion cc1, CoercDb.is_a_coercion cc2
+                        with
+                        | Some (_,t1,_,_,_), Some (_,t2,_,_,_) -> t1, t2
+                        | _ -> assert false
+                      in
+                      let unfold uri ens args =
+                        let o, _ = 
+                          CicEnvironment.get_obj CicUniv.oblivion_ugraph uri 
+                        in
+                        assert (ens = []);
+                        match o with
+                        | Cic.Constant (_,Some bo,_,_,_) -> 
+                            CicReduction.head_beta_reduce ~delta:false
+                              (Cic.Appl (bo::args))
+                        | _ -> assert false
+                      in
+                      let conclude subst metasenv ugraph last_tl1' last_tl2' =
+                       let subst',metasenv,ugraph =
+(*DEBUGGING ONLY:
+prerr_endline 
+  ("OK " ^ CicMetaSubst.ppterm_in_context ~metasenv subst last_tl1' context ^ 
+   " <==> " ^ CicMetaSubst.ppterm_in_context ~metasenv subst last_tl2' context);
+*)
+                        fo_unif_subst test_equality_only subst context
+                         metasenv last_tl1' last_tl2' ugraph
+                       in
+                       if subst = subst' then raise exn 
+                       else
+(*DEBUGGING ONLY:
+let subst,metasenv,ugrph as res = 
+*)
+                        fo_unif_subst test_equality_only subst' context
+                         metasenv (C.Appl l1) (C.Appl l2) ugraph
+(*DEBUGGING ONLY:
+in
+(prerr_endline 
+  (">>>> "^CicMetaSubst.ppterm_in_context ~metasenv subst (C.Appl l1) context ^
+   " <==> "^CicMetaSubst.ppterm_in_context ~metasenv subst (C.Appl l2) context);
+res)
+*)
+                      in
+                      if CoercDb.eq_carr car1 car2 then
+                         match last_tl1,last_tl2 with
+                         | C.Meta (i1,_),C.Meta(i2,_) when i1 = i2 -> raise exn
+                         | _, C.Meta _
+                         | C.Meta _, _ ->
+                           let subst,metasenv,ugraph =
+                            fo_unif_subst test_equality_only subst context
+                             metasenv last_tl1 last_tl2 ugraph
+                           in
+                            fo_unif_subst test_equality_only subst context
+                             metasenv (Cic.Appl l1) (Cic.Appl l2) ugraph
+                         | _ when CoercDb.eq_carr head1_c head2_c ->
+                             (* composite VS composition + metas avoiding
+                              * coercions not only in coerced position    *)
+                             if c1 <> cc1 && c2 <> cc2 then
+                               conclude subst metasenv ugraph
+                                last_tl1 last_tl2
+                             else
+                              let l1, l2 = 
+                               if c1 = cc1 then 
+                                 unfold uri1 ens1 tl1, Cic.Appl (cc2::tl2)
+                               else
+                                 Cic.Appl (cc1::tl1), unfold uri2 ens2 tl2
+                              in
+                               fo_unif_subst test_equality_only subst context
+                                metasenv l1 l2 ugraph
+                         | _ -> raise exn
+                      else
+                       let grow1 =
+                         match last_tl1 with Cic.Meta _ -> true | _ -> false in
+                       let grow2 =
+                         match last_tl2 with Cic.Meta _ -> true | _ -> false in
+                       if not (grow1 || grow2) then
+                          (* no flexible terminals -> no pullback, but
+                           * we still unify them, in some cases it helps *)
+                          conclude subst metasenv ugraph last_tl1 last_tl2
+                       else
+                        let meets = 
+                          CoercGraph.meets 
+                            metasenv subst context (grow1,car1) (grow2,car2)
+                        in
+                        (match meets with
+                        | [] -> raise exn
+                        | (carr,metasenv,to1,to2)::xxx -> 
+                           warn_if_not_unique xxx to1 to2 carr car1 car2;
+                           let last_tl1',(subst,metasenv,ugraph) =
+                            match grow1,to1 with
+                             | true,Some (last,coerced) -> 
+                                 last,
+                                  fo_unif_subst test_equality_only subst context
+                                  metasenv coerced last_tl1 ugraph
+                             | _ -> last_tl1,(subst,metasenv,ugraph)
+                           in
+                           let last_tl2',(subst,metasenv,ugraph) =
+                            match grow2,to2 with
+                             | true,Some (last,coerced) -> 
+                                 last,
+                                  fo_unif_subst test_equality_only subst context
+                                  metasenv coerced last_tl2 ugraph
+                             | _ -> last_tl2,(subst,metasenv,ugraph)
+                           in
+                           conclude subst metasenv ugraph last_tl1' last_tl2')
+                        (* }}} pullback *)
+                  (* {{{ CSC: This is necessary because of the "elim H" tactic
+                         where the type of H is only reducible to an
+                         inductive type. This could be extended from inductive
+                         types to any rigid term. However, the code is
+                         duplicated in two places: inside applications and
+                         outside them. Probably it would be better to
+                         work with lambda-bar terms instead. *)
+                  | (Cic.MutInd _::_, Cic.MutInd _::_) -> raise exn
+                  | (_, Cic.MutInd _::_) ->
+                     let t1' = R.whd ~subst context t1 in
+                     (match t1' with
+                          C.Appl (C.MutInd _::_) -> 
+                            fo_unif_subst test_equality_only 
+                              subst context metasenv t1' t2 ugraph         
+                        | _ -> raise (UnificationFailure (lazy "88")))
+                  | (Cic.MutInd _::_,_) ->
+                     let t2' = R.whd ~subst context t2 in
+                     (match t2' with
+                          C.Appl (C.MutInd _::_) -> 
+                            fo_unif_subst test_equality_only 
+                              subst context metasenv t1 t2' ugraph         
+                        | _ -> raise 
+                           (UnificationFailure 
+                              (lazy ("not a mutind :"^
+                                CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t2 ))))
+                     (* }}} elim H *)
+                  | _ -> raise exn)))
+   | (C.MutCase (_,_,outt1,t1',pl1), C.MutCase (_,_,outt2,t2',pl2))->
+       let subst', metasenv',ugraph1 = 
+        fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv outt1 outt2
+          ugraph in
+       let subst'',metasenv'',ugraph2 = 
+        fo_unif_subst test_equality_only subst' context metasenv' t1' t2'
+          ugraph1 in
+       (try
+         List.fold_left2 
+          (fun (subst,metasenv,ugraph) t1 t2 ->
+            fo_unif_subst 
+             test_equality_only subst context metasenv t1 t2 ugraph
+          ) (subst'',metasenv'',ugraph2) pl1 pl2 
+        with
+         Invalid_argument _ ->
+          raise (UnificationFailure (lazy "6.1")))
+           (* (sprintf
+              "Error trying to unify %s with %s: the number of branches is not the same." 
+              (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t1) 
+              (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t2)))) *)
+   | (C.Rel _, _) | (_,  C.Rel _) ->
+       if t1 = t2 then
+         subst, metasenv,ugraph
+       else
+        raise (UnificationFailure (lazy 
+           (sprintf
+             "Can't unify %s with %s because they are not convertible"
+             (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t1) 
+             (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t2))))
+   | (C.Appl (C.Meta(i,l)::args),t2) when not(exists_a_meta args) ->
+       let subst,metasenv,beta_expanded,ugraph1 =
+         beta_expand_many 
+           test_equality_only metasenv subst context t2 args ugraph 
+       in
+         fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv 
+           (C.Meta (i,l)) beta_expanded ugraph1
+   | (t1,C.Appl (C.Meta(i,l)::args)) when not(exists_a_meta args) ->
+       let subst,metasenv,beta_expanded,ugraph1 =
+         beta_expand_many 
+           test_equality_only metasenv subst context t1 args ugraph 
+       in
+         fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv 
+           beta_expanded (C.Meta (i,l)) ugraph1
+(* Works iff there are no arguments applied to it; similar to the
+   case below
+   | (_, C.MutInd _) ->
+       let t1' = R.whd ~subst context t1 in
+       (match t1' with
+            C.MutInd _ -> 
+              fo_unif_subst test_equality_only 
+                subst context metasenv t1' t2 ugraph         
+          | _ -> raise (UnificationFailure (lazy "8")))
+*)
+   | (C.Prod (n1,s1,t1), C.Prod (_,s2,t2)) -> 
+       let subst',metasenv',ugraph1 = 
+         fo_unif_subst true subst context metasenv s1 s2 ugraph 
+       in
+         fo_unif_subst test_equality_only 
+           subst' ((Some (n1,(C.Decl s1)))::context) metasenv' t1 t2 ugraph1
+   | (C.Prod _, _) ->
+       (match CicReduction.whd ~subst context t2 with
+        | C.Prod _ as t2 -> 
+            fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv t1 t2 ugraph
+        | _ -> raise (UnificationFailure (lazy (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t2^"Not a product"))))
+   | (_, C.Prod _) ->
+       (match CicReduction.whd ~subst context t1 with
+        | C.Prod _ as t1 -> 
+            fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv t1 t2 ugraph
+        | _ -> raise (UnificationFailure (lazy (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t1^"Not a product"))))
+   | (_,_) ->
+     (* delta-beta reduction should almost never be a problem for
+        unification since:
+         1. long computations require iota reduction
+         2. it is extremely rare that a close term t1 (that could be unified
+            to t2) beta-delta reduces to t1' while t2 does not beta-delta
+            reduces in the same way. This happens only if one meta of t2
+            occurs in head position during beta reduction. In this unluky
+            case too much reduction will be performed on t1 and unification
+            will surely fail. *)
+     let t1' = CicReduction.head_beta_reduce ~delta:true t1 in
+     let t2' = CicReduction.head_beta_reduce ~delta:true t2 in
+      if t1 = t1' && t2 = t2' then
+       raise (UnificationFailure
+        (lazy 
+          (sprintf
+            "Can't unify %s with %s because they are not convertible"
+            (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t1) 
+            (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t2))))
+      else
+       try
+        fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv t1' t2' ugraph
+       with
+          UnificationFailure _
+        | Uncertain _ ->
+           raise (UnificationFailure
+            (lazy 
+              (sprintf
+                "Can't unify %s with %s because they are not convertible"
+                (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t1) 
+                (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t2))))
+
+and fo_unif_subst_exp_named_subst test_equality_only subst context metasenv
+ exp_named_subst1 exp_named_subst2 ugraph
+=
+ try
+  List.fold_left2
+   (fun (subst,metasenv,ugraph) (uri1,t1) (uri2,t2) ->
+     assert (uri1=uri2) ;
+     fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv t1 t2 ugraph
+   ) (subst,metasenv,ugraph) exp_named_subst1 exp_named_subst2
+ with
+  Invalid_argument _ ->
+   let print_ens ens =
+    String.concat " ; "
+     (List.map
+       (fun (uri,t) ->
+         UriManager.string_of_uri uri ^ " := " ^ (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t)
+       ) ens) 
+   in
+    raise (UnificationFailure (lazy (sprintf
+     "Error trying to unify the two explicit named substitutions (local contexts) %s and %s: their lengths is different." (print_ens exp_named_subst1) (print_ens exp_named_subst2))))
+
+(* 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 ugraph = 
+ fo_unif_subst false [] context metasenv t1 t2 ugraph ;;
+
+let enrich_msg msg subst context metasenv t1 t2 ugraph =
+ lazy (
+  if verbose then
+   sprintf "[Verbose] Unification error unifying %s of type %s with %s of type %s in context\n%s\nand metasenv\n%s\nand substitution\n%s\nbecause %s"
+    (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t1)
+    (try
+      let ty_t1,_ = type_of_aux' metasenv subst context t1 ugraph in
+      CicPp.ppterm ty_t1
+    with 
+    | UnificationFailure s
+    | Uncertain s
+    | AssertFailure s -> sprintf "MALFORMED(t1): \n<BEGIN>%s\n<END>" (Lazy.force s))
+    (CicMetaSubst.ppterm ~metasenv subst t2)
+    (try
+      let ty_t2,_ = type_of_aux' metasenv subst context t2 ugraph in
+      CicPp.ppterm ty_t2
+    with
+    | UnificationFailure s
+    | Uncertain s
+    | AssertFailure s -> sprintf "MALFORMED(t2): \n<BEGIN>%s\n<END>" (Lazy.force s))
+    (CicMetaSubst.ppcontext ~metasenv subst context)
+    (CicMetaSubst.ppmetasenv subst metasenv)
+    (CicMetaSubst.ppsubst ~metasenv subst) (Lazy.force msg)
+ else
+   sprintf "Unification error unifying %s of type %s with %s of type %s in context\n%s\nand metasenv\n%s\nbecause %s"
+    (CicMetaSubst.ppterm_in_context ~metasenv subst t1 context)
+    (try
+      let ty_t1,_ = type_of_aux' metasenv subst context t1 ugraph in
+      CicMetaSubst.ppterm_in_context ~metasenv subst ty_t1 context
+    with 
+    | UnificationFailure s
+    | Uncertain s
+    | AssertFailure s -> sprintf "MALFORMED(t1): \n<BEGIN>%s\n<END>" (Lazy.force s))
+    (CicMetaSubst.ppterm_in_context ~metasenv subst t2 context)
+    (try
+      let ty_t2,_ = type_of_aux' metasenv subst context t2 ugraph in
+      CicMetaSubst.ppterm_in_context ~metasenv subst ty_t2 context
+    with
+    | UnificationFailure s
+    | Uncertain s
+    | AssertFailure s -> sprintf "MALFORMED(t2): \n<BEGIN>%s\n<END>" (Lazy.force s))
+    (CicMetaSubst.ppcontext ~metasenv subst context)
+    (CicMetaSubst.ppmetasenv subst metasenv)
+    (Lazy.force msg)
+ )
+
+let fo_unif_subst subst context metasenv t1 t2 ugraph =
+  try
+    fo_unif_subst false subst context metasenv t1 t2 ugraph
+  with
+  | AssertFailure msg ->
+     raise (AssertFailure (enrich_msg msg subst context metasenv t1 t2 ugraph))
+  | UnificationFailure msg ->
+     raise (UnificationFailure (enrich_msg msg subst context metasenv t1 t2 ugraph))
+;;
+*)
diff --git a/helm/software/components/ng_refiner/nCicUnification.mli b/helm/software/components/ng_refiner/nCicUnification.mli
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d5a7422
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,48 @@
+(*
+    ||M||  This file is part of HELM, an Hypertextual, Electronic        
+    ||A||  Library of Mathematics, developed at the Computer Science     
+    ||T||  Department, University of Bologna, Italy.                     
+    ||I||                                                                
+    ||T||  HELM is free software; you can redistribute it and/or         
+    ||A||  modify it under the terms of the GNU General Public License   
+    \   /  version 2 or (at your option) any later version.      
+     \ /   This software is distributed as is, NO WARRANTY.     
+      V_______________________________________________________________ *)
+
+(* $Id$ *)
+
+(* 
+exception UnificationFailure of string Lazy.t;;
+exception Uncertain of string Lazy.t;;
+exception AssertFailure of string Lazy.t;;
+
+(* fo_unif metasenv context t1 t2                *)
+(* unifies [t1] and [t2] in a context [context]. *)
+(* Only the metavariables declared in [metasenv] *)
+(* can be used in [t1] and [t2].                 *)
+(* The returned substitution can be directly     *)
+(* withouth first unwinding it.                  *)
+val fo_unif :
+  Cic.metasenv -> Cic.context -> 
+    Cic.term -> Cic.term -> CicUniv.universe_graph -> 
+      Cic.substitution * Cic.metasenv * CicUniv.universe_graph
+
+(* fo_unif_subst metasenv subst context t1 t2    *)
+(* unifies [t1] and [t2] in a context [context]  *)
+(* and with [subst] as the current substitution  *)
+(* (i.e. unifies ([subst] [t1]) and              *)
+(* ([subst] [t2]) in a context                   *)
+(* ([subst] [context]) using the metasenv        *)
+(* ([subst] [metasenv])                          *)
+(* Only the metavariables declared in [metasenv] *)
+(* can be used in [t1] and [t2].                 *)
+(* [subst] and the substitution returned are not *)
+(* unwinded.                                     *)
+(*CSC: fare un tipo unione Unwinded o ToUnwind e fare gestire la
+ cosa all'apply_subst!!!*)
+val fo_unif_subst :
+  Cic.substitution -> Cic.context -> Cic.metasenv -> 
+    Cic.term -> Cic.term -> CicUniv.universe_graph ->
+      Cic.substitution * Cic.metasenv * CicUniv.universe_graph
+
+      *)