components/cic_exportation/cicExportation.ml

   1 (* Copyright (C) 2000, HELM Team.
   2  *
   3  * This file is part of HELM, an Hypertextual, Electronic
   4  * Library of Mathematics, developed at the Computer Science
   5  * Department, University of Bologna, Italy.
   6  *
   7  * HELM is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   9  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
  10  * of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * HELM is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  * GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with HELM; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
  20  * MA  02111-1307, USA.
  21  *
  22  * For details, see the HELM World-Wide-Web page,
  23  * http://cs.unibo.it/helm/.
  24  *)
  25
  26 (* $Id: cicPp.ml 7413 2007-05-29 15:30:53Z tassi $ *)
  27
  28 exception CicExportationInternalError;;
  29 exception NotEnoughElements;;
  30
  31 (* Utility functions *)
  32
  33 let analyze_term context t =
  34  match fst(CicTypeChecker.type_of_aux' [] context t CicUniv.oblivion_ugraph)with
  35     Cic.Sort _ -> `Type
  36   | ty ->
  37      match
  38       fst (CicTypeChecker.type_of_aux' [] context ty CicUniv.oblivion_ugraph)
  39      with
  40         Cic.Sort Cic.Prop -> `Proof
  41      | _ -> `Term
  42 ;;
  43
  44 let analyze_type context t =
  45  let rec aux =
  46   function
  47      Cic.Sort s -> `Sort s
  48    | Cic.Prod (_,_,t)
  49    | Cic.Lambda (_,_,t) -> aux t
  50    | _ -> `SomethingElse
  51  in
  52  match aux t with
  53     `Sort _ as res -> res
  54   | `SomethingElse ->
  55       match
  56        fst(CicTypeChecker.type_of_aux' [] context t CicUniv.oblivion_ugraph)
  57       with
  58           Cic.Sort Cic.Prop -> `Statement
  59        | _ -> `Type
  60 ;;
  61
  62 let ppid =
  63  let reserved =
  64   [ "to";
  65     "mod";
  66     "val"
  67   ]
  68  in
  69   function n ->
  70    let n = String.uncapitalize n in
  71     if List.mem n reserved then n ^ "_" else n
  72 ;;
  73
  74 let ppname =
  75  function
  76     Cic.Name s     -> ppid s
  77   | Cic.Anonymous  -> "_"
  78 ;;
  79
  80 (* get_nth l n   returns the nth element of the list l if it exists or *)
  81 (* raises NotEnoughElements if l has less than n elements             *)
  82 let rec get_nth l n =
  83  match (n,l) with
  84     (1, he::_) -> he
  85   | (n, he::tail) when n > 1 -> get_nth tail (n-1)
  86   | (_,_) -> raise NotEnoughElements
  87 ;;
  88
  89 let qualified_name_of_uri current_module_uri ?(capitalize=false) uri =
  90  let name =
  91   if capitalize then
  92    String.capitalize (UriManager.name_of_uri uri)
  93   else
  94    ppid (UriManager.name_of_uri uri) in
  95   let filename =
  96    let suri = UriManager.buri_of_uri uri in
  97    let s = String.sub suri 5 (String.length suri - 5) in
  98    let s = Pcre.replace ~pat:"/" ~templ:"_" s in
  99     String.uncapitalize s in
 100   if current_module_uri = UriManager.buri_of_uri uri then
 101    name
 102   else
 103    String.capitalize filename ^ "." ^ name
 104 ;;
 105
 106 (* pp t l                                                                  *)
 107 (* pretty-prints a term t of cic in an environment l where l is a list of  *)
 108 (* identifier names used to resolve DeBrujin indexes. The head of l is the *)
 109 (* name associated to the greatest DeBrujin index in t                     *)
 110 let pp current_module_uri ?metasenv =
 111 let rec pp t context =
 112  let module C = Cic in
 113    match t with
 114       C.Rel n ->
 115        begin
 116         try
 117          (match get_nth context n with
 118              Some (C.Name s,_) -> ppid s
 119            | Some (C.Anonymous,_) -> "__" ^ string_of_int n
 120            | None -> "_hidden_" ^ string_of_int n
 121          )
 122         with
 123          NotEnoughElements -> string_of_int (List.length context - n)
 124        end
 125     | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
 126         qualified_name_of_uri current_module_uri uri ^
 127          pp_exp_named_subst exp_named_subst context
 128     | C.Meta (n,l1) ->
 129        (match metasenv with
 130            None ->
 131             "?" ^ (string_of_int n) ^ "[" ^
 132              String.concat " ; "
 133               (List.rev_map (function None -> "_" | Some t -> pp t context) l1) ^
 134              "]"
 135          | Some metasenv ->
 136             try
 137              let _,context,_ = CicUtil.lookup_meta n metasenv in
 138               "?" ^ (string_of_int n) ^ "[" ^
 139                String.concat " ; "
 140                 (List.rev
 141                   (List.map2
 142                     (fun x y ->
 143                       match x,y with
 144                          _, None
 145                        | None, _ -> "_"
 146                        | Some _, Some t -> pp t context
 147                     ) context l1)) ^
 148                "]"
 149             with
 150               CicUtil.Meta_not_found _
 151             | Invalid_argument _ ->
 152               "???" ^ (string_of_int n) ^ "[" ^
 153                String.concat " ; "
 154                 (List.rev_map (function None -> "_" | Some t -> pp t context) l1) ^
 155                "]"
 156        )
 157     | C.Sort s ->
 158        (match s with
 159            C.Prop  -> "Prop"
 160          | C.Set   -> "Set"
 161          | C.Type _ -> "Type"
 162          (*| C.Type u -> ("Type" ^ CicUniv.string_of_universe u)*)
 163          | C.CProp -> "CProp"
 164        )
 165     | C.Implicit (Some `Hole) -> "%"
 166     | C.Implicit _ -> "?"
 167     | C.Prod (b,s,t) ->
 168        (match b with
 169           C.Name n ->
 170            let n = "'" ^ String.uncapitalize n in
 171             "(" ^ pp s context ^ " -> " ^ pp t ((Some (Cic.Name n,Cic.Decl s))::context) ^ ")"
 172         | C.Anonymous -> "(" ^ pp s context ^ " -> " ^ pp t ((Some (b,Cic.Decl s))::context) ^ ")"
 173        )
 174     | C.Cast (v,t) -> pp v context
 175     | C.Lambda (b,s,t) ->
 176        (match analyze_type context s with
 177            `Sort _
 178          | `Statement -> pp t ((Some (b,Cic.Decl s))::context)
 179          | `Type -> "(function " ^ ppname b ^ " -> " ^ pp t ((Some (b,Cic.Decl s))::context) ^ ")")
 180     | C.LetIn (b,s,t) ->
 181        let ty,_ = CicTypeChecker.type_of_aux' [] context t CicUniv.oblivion_ugraph in
 182        "(let " ^ ppname b ^ " = " ^ pp s context ^ " in " ^ pp t ((Some (b,Cic.Def (s,Some ty)))::context) ^ ")"
 183     | C.Appl (C.MutInd _ as he::tl) ->
 184        let hes = pp he context in
 185        let stl = String.concat "," (clean_args_for_ty context tl) in
 186         (if stl = "" then "" else "(" ^ stl ^ ") ") ^ hes
 187     | C.Appl (C.MutConstruct (uri,n,_,_) as he::tl) ->
 188        let nparams =
 189         match fst(CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
 190            C.InductiveDefinition (_,_,nparams,_) -> nparams
 191          | _ -> assert false in
 192        let hes = pp he context in
 193        let stl = String.concat "," (clean_args nparams context tl) in
 194         "(" ^ hes ^ (if stl = "" then "" else "(" ^ stl ^ ")") ^ ")"
 195     | C.Appl li ->
 196        "(" ^ String.concat " " (clean_args 0 context li) ^ ")"
 197     | C.Const (uri,exp_named_subst) ->
 198        qualified_name_of_uri current_module_uri uri ^
 199         pp_exp_named_subst exp_named_subst context
 200     | C.MutInd (uri,n,exp_named_subst) ->
 201        (try
 202          match fst(CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
 203             C.InductiveDefinition (dl,_,_,_) ->
 204              let (name,_,_,_) = get_nth dl (n+1) in
 205               qualified_name_of_uri current_module_uri
 206                (UriManager.uri_of_string
 207                  (UriManager.buri_of_uri uri ^ "/" ^ name ^ ".con")) ^
 208               pp_exp_named_subst exp_named_subst context
 209           | _ -> raise CicExportationInternalError
 210         with
 211            Sys.Break as exn -> raise exn
 212          | _ -> UriManager.string_of_uri uri ^ "#1/" ^ string_of_int (n + 1)
 213        )
 214     | C.MutConstruct (uri,n1,n2,exp_named_subst) ->
 215        (try
 216          match fst(CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
 217             C.InductiveDefinition (dl,_,_,_) ->
 218              let _,_,_,cons = get_nth dl (n1+1) in
 219               let id,_ = get_nth cons n2 in
 220                qualified_name_of_uri current_module_uri ~capitalize:true
 221                 (UriManager.uri_of_string
 222                   (UriManager.buri_of_uri uri ^ "/" ^ id ^ ".con")) ^
 223                pp_exp_named_subst exp_named_subst context
 224           | _ -> raise CicExportationInternalError
 225         with
 226            Sys.Break as exn -> raise exn
 227          | _ ->
 228           UriManager.string_of_uri uri ^ "#1/" ^ string_of_int (n1 + 1) ^ "/" ^
 229            string_of_int n2
 230        )
 231     | C.MutCase (uri,n1,ty,te,patterns) ->
 232        let paramsno =
 233         match fst(CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
 234            C.InductiveDefinition (_,_,paramsno,_) -> paramsno
 235          | _ -> assert false in
 236        (match analyze_term context te with
 237            `Type -> assert false
 238          | `Proof ->
 239              (match patterns with
 240                  [] -> "assert false"   (* empty type elimination *)
 241                | [he] -> pp he context  (* singleton elimination *)
 242                | _ -> assert false)
 243          | `Term ->
 244             if patterns = [] then "assert false"
 245             else
 246              (let connames_and_argsno =
 247                (match fst(CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
 248                    C.InductiveDefinition (dl,_,paramsno,_) ->
 249                     let (_,_,_,cons) = get_nth dl (n1+1) in
 250                      List.map
 251                       (fun (id,ty) ->
 252                         (* this is just an approximation since we do not have
 253                            reduction yet! *)
 254                         let rec count_prods toskip =
 255                          function
 256                             C.Prod (_,_,bo) when toskip > 0 ->
 257                              count_prods (toskip - 1) bo
 258                           | C.Prod (_,_,bo) -> 1 + count_prods 0 bo
 259                           | _ -> 0
 260                         in
 261                          qualified_name_of_uri current_module_uri
 262                           ~capitalize:true
 263                           (UriManager.uri_of_string
 264                             (UriManager.buri_of_uri uri ^ "/" ^ id ^ ".con")),
 265                          count_prods paramsno ty
 266                       ) cons
 267                  | _ -> raise CicExportationInternalError
 268                )
 269               in
 270                let connames_and_argsno_and_patterns =
 271                 let rec combine =
 272                    function
 273                       [],[] -> []
 274                     | (x,no)::tlx,y::tly -> (x,no,y)::(combine (tlx,tly))
 275                     | _,_ -> assert false
 276                 in
 277                  combine (connames_and_argsno,patterns)
 278                in
 279                 "\n(match " ^ pp te context ^ " with \n   " ^
 280                  (String.concat "\n | "
 281                   (List.map
 282                    (fun (x,argsno,y) ->
 283                      let rec aux argsno context =
 284                       function
 285                          Cic.Lambda (name,ty,bo) when argsno > 0 ->
 286                           let args,res =
 287                            aux (argsno - 1) (Some (name,Cic.Decl ty)::context)
 288                             bo
 289                           in
 290                            (match analyze_type context ty with
 291                                `Statement
 292                              | `Sort _ -> args,res
 293                              | `Type ->
 294                                  (match name with
 295                                      C.Anonymous -> "_"
 296                                    | C.Name s -> s)::args,res)
 297                        | t when argsno = 0 -> [],pp t context
 298                        | t ->
 299                           ["{" ^ string_of_int argsno ^ " args missing}"],
 300                            pp t context
 301                      in
 302                       let pattern,body =
 303                        if argsno = 0 then x,pp y context
 304                        else
 305                         let args,body = aux argsno context y in
 306                         let sargs = String.concat "," args in
 307                          x ^ (if sargs = "" then "" else "(" ^ sargs^ ")"),
 308                           body
 309                       in
 310                        pattern ^ " -> " ^ body
 311                    ) connames_and_argsno_and_patterns)) ^
 312                  ")\n"))
 313     | C.Fix (no, funs) ->
 314        let names =
 315         List.rev
 316          (List.map
 317            (function (name,_,ty,_) ->
 318              Some (C.Name name,Cic.Decl ty)) funs)
 319        in
 320          "let rec " ^
 321          List.fold_right
 322           (fun (name,ind,ty,bo) i -> name ^ " = \n" ^
 323             pp bo (names@context) ^ i)
 324           funs "" ^
 325          " in " ^
 326          (match get_nth names (no + 1) with
 327              Some (Cic.Name n,_) -> n
 328            | _ -> assert false)
 329     | C.CoFix (no,funs) ->
 330        let names =
 331         List.rev
 332          (List.map
 333            (function (name,ty,_) ->
 334              Some (C.Name name,Cic.Decl ty)) funs)
 335        in
 336          "\nCoFix " ^ " {" ^
 337          List.fold_right
 338           (fun (name,ty,bo) i -> "\n" ^ name ^
 339             " : " ^ pp ty context ^ " := \n" ^
 340             pp bo (names@context) ^ i)
 341           funs "" ^
 342          "}\n"
 343 and pp_exp_named_subst exp_named_subst context =
 344  if exp_named_subst = [] then "" else
 345   "\\subst[" ^
 346    String.concat " ; " (
 347     List.map
 348      (function (uri,t) -> UriManager.name_of_uri uri ^ " \\Assign " ^ pp t context)
 349      exp_named_subst
 350    ) ^ "]"
 351 and clean_args nparams context =
 352  let nparams = ref nparams in
 353  HExtlib.filter_map
 354   (function t ->
 355     decr nparams;
 356     match analyze_term context t with
 357        `Term when !nparams < 0 -> Some pp t context
 358      | `Term
 359      | `Type
 360      | `Proof -> None)
 361 and clean_args_for_ty context =
 362  HExtlib.filter_map
 363   (function t ->
 364     match analyze_term context t with
 365        `Type -> Some pp t context
 366      | `Proof -> None
 367      | `Term -> None)
 368 in
 369  pp
 370 ;;
 371
 372 let ppty current_module_uri =
 373  (* nparams is the number of left arguments
 374     left arguments should either become parameters or be skipped altogether *)
 375  let rec args nparams context =
 376   function
 377      Cic.Prod (n,s,t) ->
 378       let n =
 379        match n with
 380           Cic.Anonymous -> Cic.Anonymous
 381         | Cic.Name n -> Cic.Name (String.uncapitalize n)
 382       in
 383        (match analyze_type context s with
 384            `Statement
 385          | `Sort Cic.Prop ->
 386              args (nparams - 1) ((Some (n,Cic.Decl s))::context) t
 387          | `Type when nparams > 0 ->
 388              args (nparams - 1) ((Some (n,Cic.Decl s))::context) t
 389          | `Type ->
 390              let abstr,args =
 391               args (nparams - 1) ((Some (n,Cic.Decl s))::context) t in
 392                abstr,pp current_module_uri s context::args
 393          | `Sort _ ->
 394              let n =
 395               match n with
 396                  Cic.Anonymous -> Cic.Anonymous
 397                | Cic.Name name -> Cic.Name ("'" ^ name) in
 398              let abstr,args =
 399               args (nparams - 1) ((Some (n,Cic.Decl s))::context) t
 400              in
 401               (match n with
 402                   Cic.Anonymous -> abstr
 403                 | Cic.Name name -> name::abstr),
 404               args)
 405    | _ -> [],[]
 406  in
 407   args
 408 ;;
 409
 410 (* ppinductiveType (typename, inductive, arity, cons)                       *)
 411 (* pretty-prints a single inductive definition                              *)
 412 (* (typename, inductive, arity, cons)                                       *)
 413 let ppinductiveType current_module_uri nparams (typename, inductive, arity, cons)
 414 =
 415  match analyze_type [] arity with
 416     `Sort Cic.Prop -> ""
 417   | `Statement
 418   | `Type -> assert false
 419   | `Sort _ ->
 420     if cons = [] then
 421      "type " ^ String.uncapitalize typename ^ " = unit (* empty type *)\n"
 422     else (
 423      let abstr,scons =
 424       List.fold_right
 425        (fun (id,ty) (_abstr,i) -> (* we should verify _abstr = abstr' *)
 426           let abstr',sargs = ppty current_module_uri nparams [] ty in
 427           let sargs = String.concat " * " sargs in
 428            abstr',
 429            String.capitalize id ^
 430             (if sargs = "" then "" else " of " ^ sargs) ^
 431             (if i = "" then "" else "\n | ") ^ i)
 432        cons ([],"")
 433       in
 434        let abstr =
 435         let s = String.concat "," abstr in
 436         if s = "" then "" else "(" ^ s ^ ") "
 437        in
 438        "type " ^ abstr ^ String.uncapitalize typename ^ " =\n" ^ scons ^ "\n")
 439 ;;
 440
 441 let ppobj current_module_uri obj =
 442  let module C = Cic in
 443  let module U = UriManager in
 444   let pp = pp current_module_uri in
 445   match obj with
 446     C.Constant (name, Some t1, t2, params, _) ->
 447       (match analyze_type [] t2 with
 448           `Sort Cic.Prop
 449         | `Statement -> ""
 450         | `Type -> "let " ^ ppid name ^ " =\n" ^ pp t1 [] ^ "\n"
 451         | `Sort _ ->
 452             match analyze_type [] t1 with
 453                `Sort Cic.Prop -> ""
 454              | _ ->
 455                let abstr,args = ppty current_module_uri 0 [] t1 in
 456                let abstr =
 457                 let s = String.concat "," abstr in
 458                 if s = "" then "" else "(" ^ s ^ ") "
 459                in
 460                 "type " ^ abstr ^ ppid name ^ " = " ^ String.concat "->" args ^
 461                 "\n")
 462    | C.Constant (name, None, ty, params, _) ->
 463       (match analyze_type [] ty with
 464           `Sort Cic.Prop
 465         | `Statement -> ""
 466         | `Sort _ -> "type " ^ ppid name ^ "\n"
 467         | `Type -> "let " ^ ppid name ^ " = assert false\n")
 468    | C.Variable (name, bo, ty, params, _) ->
 469       "Variable " ^ name ^
 470        "(" ^ String.concat ";" (List.map UriManager.string_of_uri params) ^
 471        ")" ^ ":\n" ^
 472        pp ty [] ^ "\n" ^
 473        (match bo with None -> "" | Some bo -> ":= " ^ pp bo [])
 474    | C.CurrentProof (name, conjectures, value, ty, params, _) ->
 475       "Current Proof of " ^ name ^
 476        "(" ^ String.concat ";" (List.map UriManager.string_of_uri params) ^
 477        ")" ^ ":\n" ^
 478       let separate s = if s = "" then "" else s ^ " ; " in
 479        List.fold_right
 480         (fun (n, context, t) i ->
 481           let conjectures',name_context =
 482                  List.fold_right
 483                   (fun context_entry (i,name_context) ->
 484                     (match context_entry with
 485                         Some (n,C.Decl at) ->
 486                          (separate i) ^
 487                            ppname n ^ ":" ^
 488                             pp ~metasenv:conjectures at name_context ^ " ",
 489                             context_entry::name_context
 490                       | Some (n,C.Def (at,None)) ->
 491                          (separate i) ^
 492                            ppname n ^ ":= " ^ pp ~metasenv:conjectures
 493                             at name_context ^ " ",
 494                             context_entry::name_context
 495                       | None ->
 496                          (separate i) ^ "_ :? _ ", context_entry::name_context
 497                       | _ -> assert false)
 498             ) context ("",[])
 499           in
 500            conjectures' ^ " |- " ^ "?" ^ (string_of_int n) ^ ": " ^
 501             pp ~metasenv:conjectures t name_context ^ "\n" ^ i
 502         ) conjectures "" ^
 503         "\n" ^ pp ~metasenv:conjectures value [] ^ " : " ^
 504           pp ~metasenv:conjectures ty []
 505    | C.InductiveDefinition (l, params, nparams, _) ->
 506       List.fold_right
 507        (fun x i -> ppinductiveType current_module_uri nparams x ^ i) l ""
 508 ;;
 509
 510 let ppobj current_module_uri obj =
 511  let res = ppobj current_module_uri obj in
 512   if res = "" then "" else res ^ ";;\n\n"
 513 ;;