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.
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  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
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  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 _ -> `Sort
  48    | Cic.Prod (_,_,t) -> aux t
  49    | _ -> `SomethingElse
  50  in
  51  match aux t with
  52     `Sort -> `Sort
  53   | `SomethingElse ->
  54       match
  55        fst(CicTypeChecker.type_of_aux' [] context t CicUniv.oblivion_ugraph)
  56       with
  57           Cic.Sort Cic.Prop -> `Statement
  58        | _ -> `Type
  59 ;;
  60
  61 let ppid =
  62  let reserved =
  63   [ "to";
  64     "mod"
  65   ]
  66  in
  67   function n ->
  68    let n = String.uncapitalize n in
  69     if List.mem n reserved then n ^ "_" else n
  70 ;;
  71
  72 let ppname =
  73  function
  74     Cic.Name s     -> ppid s
  75   | Cic.Anonymous  -> "_"
  76 ;;
  77
  78 (* get_nth l n   returns the nth element of the list l if it exists or *)
  79 (* raises NotEnoughElements if l has less than n elements             *)
  80 let rec get_nth l n =
  81  match (n,l) with
  82     (1, he::_) -> he
  83   | (n, he::tail) when n > 1 -> get_nth tail (n-1)
  84   | (_,_) -> raise NotEnoughElements
  85 ;;
  86
  87 (* pp t l                                                                  *)
  88 (* pretty-prints a term t of cic in an environment l where l is a list of  *)
  89 (* identifier names used to resolve DeBrujin indexes. The head of l is the *)
  90 (* name associated to the greatest DeBrujin index in t                     *)
  91 let pp ?metasenv =
  92 let rec pp t context =
  93  let module C = Cic in
  94    match t with
  95       C.Rel n ->
  96        begin
  97         try
  98          (match get_nth context n with
  99              Some (C.Name s,_) -> ppid s
 100            | Some (C.Anonymous,_) -> "__" ^ string_of_int n
 101            | None -> "_hidden_" ^ string_of_int n
 102          )
 103         with
 104          NotEnoughElements -> string_of_int (List.length context - n)
 105        end
 106     | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
 107        UriManager.name_of_uri uri ^ pp_exp_named_subst exp_named_subst context
 108     | C.Meta (n,l1) ->
 109        (match metasenv with
 110            None ->
 111             "?" ^ (string_of_int n) ^ "[" ^
 112              String.concat " ; "
 113               (List.rev_map (function None -> "_" | Some t -> pp t context) l1) ^
 114              "]"
 115          | Some metasenv ->
 116             try
 117              let _,context,_ = CicUtil.lookup_meta n metasenv in
 118               "?" ^ (string_of_int n) ^ "[" ^
 119                String.concat " ; "
 120                 (List.rev
 121                   (List.map2
 122                     (fun x y ->
 123                       match x,y with
 124                          _, None
 125                        | None, _ -> "_"
 126                        | Some _, Some t -> pp t context
 127                     ) context l1)) ^
 128                "]"
 129             with
 130               CicUtil.Meta_not_found _
 131             | Invalid_argument _ ->
 132               "???" ^ (string_of_int n) ^ "[" ^
 133                String.concat " ; "
 134                 (List.rev_map (function None -> "_" | Some t -> pp t context) l1) ^
 135                "]"
 136        )
 137     | C.Sort s ->
 138        (match s with
 139            C.Prop  -> "Prop"
 140          | C.Set   -> "Set"
 141          | C.Type _ -> "Type"
 142          (*| C.Type u -> ("Type" ^ CicUniv.string_of_universe u)*)
 143          | C.CProp -> "CProp"
 144        )
 145     | C.Implicit (Some `Hole) -> "%"
 146     | C.Implicit _ -> "?"
 147     | C.Prod (b,s,t) ->
 148        (match b with
 149           C.Name n -> "(\\forall " ^ n ^ ":" ^ pp s context ^ "." ^ pp t ((Some (b,Cic.Decl s))::context) ^ ")"
 150         | C.Anonymous -> "(" ^ pp s context ^ "\\to " ^ pp t ((Some (b,Cic.Decl s))::context) ^ ")"
 151        )
 152     | C.Cast (v,t) -> pp v context
 153     | C.Lambda (b,s,t) ->
 154        (match analyze_type context s with
 155            `Sort
 156          | `Statement -> pp t ((Some (b,Cic.Decl s))::context)
 157          | `Type -> "(function " ^ ppname b ^ " -> " ^ pp t ((Some (b,Cic.Decl s))::context) ^ ")")
 158     | C.LetIn (b,s,t) ->
 159        let ty,_ = CicTypeChecker.type_of_aux' [] context t CicUniv.oblivion_ugraph in
 160        "(let " ^ ppname b ^ " = " ^ pp s context ^ " in " ^ pp t ((Some (b,Cic.Def (s,Some ty)))::context) ^ ")"
 161     | C.Appl (C.MutConstruct _ as he::tl) ->
 162        let hes = pp he context in
 163        let stl = String.concat "," (clean_args context tl) in
 164         "(" ^ hes ^ (if stl = "" then "" else "(" ^ stl ^ ")") ^ ")"
 165     | C.Appl li ->
 166        "(" ^ String.concat " " (clean_args context li) ^ ")"
 167     | C.Const (uri,exp_named_subst) ->
 168        ppid (UriManager.name_of_uri uri) ^ pp_exp_named_subst exp_named_subst context
 169     | C.MutInd (uri,n,exp_named_subst) ->
 170        (try
 171          match fst(CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
 172             C.InductiveDefinition (dl,_,_,_) ->
 173              let (name,_,_,_) = get_nth dl (n+1) in
 174               ppid name ^ pp_exp_named_subst exp_named_subst context
 175           | _ -> raise CicExportationInternalError
 176         with
 177            Sys.Break as exn -> raise exn
 178          | _ -> UriManager.string_of_uri uri ^ "#1/" ^ string_of_int (n + 1)
 179        )
 180     | C.MutConstruct (uri,n1,n2,exp_named_subst) ->
 181        (try
 182          match fst(CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
 183             C.InductiveDefinition (dl,_,_,_) ->
 184              let (_,_,_,cons) = get_nth dl (n1+1) in
 185               let (id,_) = get_nth cons n2 in
 186                String.capitalize id ^ pp_exp_named_subst exp_named_subst context
 187           | _ -> raise CicExportationInternalError
 188         with
 189            Sys.Break as exn -> raise exn
 190          | _ ->
 191           UriManager.string_of_uri uri ^ "#1/" ^ string_of_int (n1 + 1) ^ "/" ^
 192            string_of_int n2
 193        )
 194     | C.MutCase (uri,n1,ty,te,patterns) ->
 195        let connames_and_argsno =
 196         (match fst(CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
 197             C.InductiveDefinition (dl,_,paramsno,_) ->
 198              let (_,_,_,cons) = get_nth dl (n1+1) in
 199               List.map
 200                (fun (id,ty) ->
 201                  (* this is just an approximation since we do not have
 202                     reduction yet! *)
 203                  let rec count_prods toskip =
 204                   function
 205                      C.Prod (_,_,bo) when toskip > 0 ->
 206                       count_prods (toskip - 1) bo
 207                    | C.Prod (_,_,bo) -> 1 + count_prods 0 bo
 208                    | _ -> 0
 209                  in
 210                   String.capitalize id, count_prods paramsno ty
 211                ) cons
 212           | _ -> raise CicExportationInternalError
 213         )
 214        in
 215         let connames_and_argsno_and_patterns =
 216          let rec combine =
 217             function
 218                [],[] -> []
 219              | [],l -> List.map (fun x -> "???",0,Some x) l
 220              | l,[] -> List.map (fun (x,no) -> x,no,None) l
 221              | (x,no)::tlx,y::tly -> (x,no,Some y)::(combine (tlx,tly))
 222          in
 223           combine (connames_and_argsno,patterns)
 224         in
 225          "\n(match " ^ pp te context ^ " with \n" ^
 226           (String.concat "\n | "
 227            (List.map
 228             (fun (x,argsno,y) ->
 229               let rec aux argsno context =
 230                function
 231                   Cic.Lambda (name,ty,bo) when argsno > 0 ->
 232                    let args,res = aux (argsno - 1) (Some (name,Cic.Decl ty)::context) bo in
 233                     (match name with C.Anonymous -> "_" | C.Name s -> s)::args,
 234                     res
 235                 | t when argsno = 0 -> [],pp t context
 236                 | t -> ["{" ^ string_of_int argsno ^ " args missing}"],pp t context
 237               in
 238                let pattern,body =
 239                 match y with
 240                    None -> x,""
 241                  | Some y when argsno = 0 -> x,pp y context
 242                  | Some y ->
 243                     let args,body = aux argsno context y in
 244                     let sargs = String.concat "," args in
 245                      x ^ (if sargs = "" then "" else "(" ^ sargs^ ")"),body
 246                in
 247                 pattern ^ " -> " ^ body
 248             ) connames_and_argsno_and_patterns)) ^
 249           ")\n"
 250     | C.Fix (no, funs) ->
 251        let names =
 252         List.rev
 253          (List.map
 254            (function (name,_,ty,_) ->
 255              Some (C.Name name,Cic.Decl ty)) funs)
 256        in
 257          "\nlet rec " ^
 258          List.fold_right
 259           (fun (name,ind,ty,bo) i -> name ^ " = \n" ^
 260             pp bo (names@context) ^ i)
 261           funs "" ^
 262          " in " ^
 263          (match get_nth names (no + 1) with
 264              Some (Cic.Name n,_) -> n
 265            | _ -> assert false) ^ "\n"
 266     | C.CoFix (no,funs) ->
 267        let names =
 268         List.rev
 269          (List.map
 270            (function (name,ty,_) ->
 271              Some (C.Name name,Cic.Decl ty)) funs)
 272        in
 273          "\nCoFix " ^ " {" ^
 274          List.fold_right
 275           (fun (name,ty,bo) i -> "\n" ^ name ^
 276             " : " ^ pp ty context ^ " := \n" ^
 277             pp bo (names@context) ^ i)
 278           funs "" ^
 279          "}\n"
 280 and pp_exp_named_subst exp_named_subst context =
 281  if exp_named_subst = [] then "" else
 282   "\\subst[" ^
 283    String.concat " ; " (
 284     List.map
 285      (function (uri,t) -> UriManager.name_of_uri uri ^ " \\Assign " ^ pp t context)
 286      exp_named_subst
 287    ) ^ "]"
 288 and clean_args context =
 289  HExtlib.filter_map
 290   (function t ->
 291     match analyze_term context t with
 292        `Type -> None
 293      | `Proof -> None
 294      | `Term -> Some pp t context)
 295 in
 296  pp
 297 ;;
 298
 299 (* ppinductiveType (typename, inductive, arity, cons)                       *)
 300 (* pretty-prints a single inductive definition                              *)
 301 (* (typename, inductive, arity, cons)                                       *)
 302 let ppinductiveType (typename, inductive, arity, cons) =
 303  let abstr,scons =
 304   List.fold_right
 305    (fun (id,ty) (abstr,i) ->
 306      let rec args context =
 307       function
 308          Cic.Prod (n,s,t) ->
 309            (match analyze_type context s with
 310                `Statement
 311              | `Sort ->
 312                  let n =
 313                   match n with
 314                      Cic.Anonymous -> Cic.Anonymous
 315                    | Cic.Name name -> Cic.Name ("'" ^ name) in
 316                  let abstr,args = args ((Some (n,Cic.Decl s))::context) t in
 317                   (match n with
 318                       Cic.Anonymous -> abstr
 319                     | Cic.Name name -> name::abstr),
 320                   args
 321              | `Type ->
 322                  let abstr,args = args ((Some (n,Cic.Decl s))::context) t in
 323                   abstr,pp s context::args)
 324        | _ -> [],[]
 325      in
 326       let abstr',sargs = args [] ty in
 327       let sargs = String.concat " * " sargs in
 328        abstr'@abstr,
 329        String.capitalize id ^
 330         (if sargs = "" then "" else " of " ^ sargs) ^
 331         (if i = "" then "\n" else "\n | ") ^ i)
 332    cons ([],"")
 333   in
 334    let abstr =
 335     let s = String.concat "," abstr in
 336     if s = "" then "" else "(" ^ s ^ ") "
 337    in
 338    "type " ^ abstr ^ typename ^ " =\n" ^ scons
 339 ;;
 340
 341 (* ppobj obj  returns a string with describing the cic object obj in a syntax *)
 342 (* similar to the one used by Coq                                             *)
 343 let ppobj obj =
 344  let module C = Cic in
 345  let module U = UriManager in
 346   match obj with
 347     C.Constant (name, Some t1, t2, params, _) ->
 348       (match analyze_type [] t2 with
 349           `Statement -> ""
 350         | `Type
 351         | `Sort -> "let " ^ ppid name ^ " =\n" ^ pp t1 [] ^ "\n")
 352    | C.Constant (name, None, ty, params, _) ->
 353       (match analyze_type [] ty with
 354           `Statement -> ""
 355         | `Sort -> "type " ^ ppid name ^ "\n"
 356         | `Type -> "let " ^ ppid name ^ " = assert false\n")
 357    | C.Variable (name, bo, ty, params, _) ->
 358       "Variable " ^ name ^
 359        "(" ^ String.concat ";" (List.map UriManager.string_of_uri params) ^
 360        ")" ^ ":\n" ^
 361        pp ty [] ^ "\n" ^
 362        (match bo with None -> "" | Some bo -> ":= " ^ pp bo [])
 363    | C.CurrentProof (name, conjectures, value, ty, params, _) ->
 364       "Current Proof of " ^ name ^
 365        "(" ^ String.concat ";" (List.map UriManager.string_of_uri params) ^
 366        ")" ^ ":\n" ^
 367       let separate s = if s = "" then "" else s ^ " ; " in
 368        List.fold_right
 369         (fun (n, context, t) i ->
 370           let conjectures',name_context =
 371                  List.fold_right
 372                   (fun context_entry (i,name_context) ->
 373                     (match context_entry with
 374                         Some (n,C.Decl at) ->
 375                          (separate i) ^
 376                            ppname n ^ ":" ^
 377                             pp ~metasenv:conjectures at name_context ^ " ",
 378                             context_entry::name_context
 379                       | Some (n,C.Def (at,None)) ->
 380                          (separate i) ^
 381                            ppname n ^ ":= " ^ pp ~metasenv:conjectures
 382                             at name_context ^ " ",
 383                             context_entry::name_context
 384                       | None ->
 385                          (separate i) ^ "_ :? _ ", context_entry::name_context
 386                       | _ -> assert false)
 387             ) context ("",[])
 388           in
 389            conjectures' ^ " |- " ^ "?" ^ (string_of_int n) ^ ": " ^
 390             pp ~metasenv:conjectures t name_context ^ "\n" ^ i
 391         ) conjectures "" ^
 392         "\n" ^ pp ~metasenv:conjectures value [] ^ " : " ^
 393           pp ~metasenv:conjectures ty []
 394    | C.InductiveDefinition (l, params, nparams, _) ->
 395       List.fold_right (fun x i -> ppinductiveType x ^ i) l "\n"
 396 ;;
 397
 398 let ppobj obj =
 399  let res = ppobj obj in
 400   if res = "" then "" else res ^ ";;\n"
 401 ;;