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 let pp current_module_uri ?metasenv ~in_type =
 107 let rec pp ~in_type t context =
 108  let module C = Cic in
 109    match t with
 110       C.Rel n ->
 111        begin
 112         try
 113          (match get_nth context n with
 114              Some (C.Name s,_) -> ppid s
 115            | Some (C.Anonymous,_) -> "__" ^ string_of_int n
 116            | None -> "_hidden_" ^ string_of_int n
 117          )
 118         with
 119          NotEnoughElements -> string_of_int (List.length context - n)
 120        end
 121     | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
 122         qualified_name_of_uri current_module_uri uri ^
 123          pp_exp_named_subst exp_named_subst context
 124     | C.Meta (n,l1) ->
 125        (match metasenv with
 126            None ->
 127             "?" ^ (string_of_int n) ^ "[" ^
 128              String.concat " ; "
 129               (List.rev_map
 130                 (function
 131                     None -> "_"
 132                   | Some t -> pp ~in_type:false t context) l1) ^
 133              "]"
 134          | Some metasenv ->
 135             try
 136              let _,context,_ = CicUtil.lookup_meta n metasenv in
 137               "?" ^ (string_of_int n) ^ "[" ^
 138                String.concat " ; "
 139                 (List.rev
 140                   (List.map2
 141                     (fun x y ->
 142                       match x,y with
 143                          _, None
 144                        | None, _ -> "_"
 145                        | Some _, Some t -> pp ~in_type:false t context
 146                     ) context l1)) ^
 147                "]"
 148             with
 149               CicUtil.Meta_not_found _
 150             | Invalid_argument _ ->
 151               "???" ^ (string_of_int n) ^ "[" ^
 152                String.concat " ; "
 153                 (List.rev_map (function None -> "_" | Some t ->
 154                   pp ~in_type:false 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 ~in_type:true s context ^ " -> " ^
 172             pp ~in_type:true t ((Some (Cic.Name n,Cic.Decl s))::context) ^ ")"
 173         | C.Anonymous ->
 174            "(" ^ pp ~in_type:true s context ^ " -> " ^
 175            pp ~in_type:true t ((Some (b,Cic.Decl s))::context) ^ ")")
 176     | C.Cast (v,t) -> pp ~in_type v context
 177     | C.Lambda (b,s,t) ->
 178        (match analyze_type context s with
 179            `Sort _
 180          | `Statement -> pp ~in_type t ((Some (b,Cic.Decl s))::context)
 181          | `Type ->
 182             "(function " ^ ppname b ^ " -> " ^
 183              pp ~in_type t ((Some (b,Cic.Decl s))::context) ^ ")")
 184     | C.LetIn (b,s,t) ->
 185        let ty,_ = CicTypeChecker.type_of_aux' [] context t CicUniv.oblivion_ugraph in
 186        "(let " ^ ppname b ^ " = " ^ pp ~in_type:false s context ^ " in " ^
 187         pp ~in_type t ((Some (b,Cic.Def (s,Some ty)))::context) ^ ")"
 188     | C.Appl (C.MutInd _ as he::tl) ->
 189        let hes = pp ~in_type he context in
 190        let stl = String.concat "," (clean_args_for_ty context tl) in
 191         (if stl = "" then "" else "(" ^ stl ^ ") ") ^ hes
 192     | C.Appl (C.MutConstruct (uri,n,_,_) as he::tl) ->
 193        let nparams =
 194         match fst(CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
 195            C.InductiveDefinition (_,_,nparams,_) -> nparams
 196          | _ -> assert false in
 197        let hes = pp ~in_type he context in
 198        let stl = String.concat "," (clean_args nparams context tl) in
 199         "(" ^ hes ^ (if stl = "" then "" else "(" ^ stl ^ ")") ^ ")"
 200     | C.Appl li ->
 201        "(" ^ String.concat " " (clean_args 0 context li) ^ ")"
 202     | C.Const (uri,exp_named_subst) ->
 203        qualified_name_of_uri current_module_uri uri ^
 204         pp_exp_named_subst exp_named_subst context
 205     | C.MutInd (uri,n,exp_named_subst) ->
 206        (try
 207          match fst(CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
 208             C.InductiveDefinition (dl,_,_,_) ->
 209              let (name,_,_,_) = get_nth dl (n+1) in
 210               qualified_name_of_uri current_module_uri
 211                (UriManager.uri_of_string
 212                  (UriManager.buri_of_uri uri ^ "/" ^ name ^ ".con")) ^
 213               pp_exp_named_subst exp_named_subst context
 214           | _ -> raise CicExportationInternalError
 215         with
 216            Sys.Break as exn -> raise exn
 217          | _ -> UriManager.string_of_uri uri ^ "#1/" ^ string_of_int (n + 1)
 218        )
 219     | C.MutConstruct (uri,n1,n2,exp_named_subst) ->
 220        (try
 221          match fst(CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
 222             C.InductiveDefinition (dl,_,_,_) ->
 223              let _,_,_,cons = get_nth dl (n1+1) in
 224               let id,_ = get_nth cons n2 in
 225                qualified_name_of_uri current_module_uri ~capitalize:true
 226                 (UriManager.uri_of_string
 227                   (UriManager.buri_of_uri uri ^ "/" ^ id ^ ".con")) ^
 228                pp_exp_named_subst exp_named_subst context
 229           | _ -> raise CicExportationInternalError
 230         with
 231            Sys.Break as exn -> raise exn
 232          | _ ->
 233           UriManager.string_of_uri uri ^ "#1/" ^ string_of_int (n1 + 1) ^ "/" ^
 234            string_of_int n2
 235        )
 236     | C.MutCase (uri,n1,ty,te,patterns) ->
 237        if in_type then
 238         "unit (* TOO POLYMORPHIC TYPE *)"
 239        else (
 240        let needs_obj_magic =
 241         match ty with
 242            Cic.Lambda (_,_,t) -> not (DoubleTypeInference.does_not_occur 1 t)
 243          | _ -> assert false
 244        in
 245        (match analyze_term context te with
 246            `Type -> assert false
 247          | `Proof ->
 248              (match patterns with
 249                  [] -> "assert false"   (* empty type elimination *)
 250                | [he] ->
 251                   pp ~in_type:false he context  (* singleton elimination *)
 252                | _ -> assert false)
 253          | `Term ->
 254             if patterns = [] then "assert false"
 255             else
 256              (let connames_and_argsno =
 257                (match fst(CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
 258                    C.InductiveDefinition (dl,_,paramsno,_) ->
 259                     let (_,_,_,cons) = get_nth dl (n1+1) in
 260                      List.map
 261                       (fun (id,ty) ->
 262                         (* this is just an approximation since we do not have
 263                            reduction yet! *)
 264                         let rec count_prods toskip =
 265                          function
 266                             C.Prod (_,_,bo) when toskip > 0 ->
 267                              count_prods (toskip - 1) bo
 268                           | C.Prod (_,_,bo) -> 1 + count_prods 0 bo
 269                           | _ -> 0
 270                         in
 271                          qualified_name_of_uri current_module_uri
 272                           ~capitalize:true
 273                           (UriManager.uri_of_string
 274                             (UriManager.buri_of_uri uri ^ "/" ^ id ^ ".con")),
 275                          count_prods paramsno ty
 276                       ) cons
 277                  | _ -> raise CicExportationInternalError
 278                )
 279               in
 280                let connames_and_argsno_and_patterns =
 281                 let rec combine =
 282                    function
 283                       [],[] -> []
 284                     | (x,no)::tlx,y::tly -> (x,no,y)::(combine (tlx,tly))
 285                     | _,_ -> assert false
 286                 in
 287                  combine (connames_and_argsno,patterns)
 288                in
 289                 "\n(match " ^ pp ~in_type:false te context ^ " with \n   " ^
 290                  (String.concat "\n | "
 291                   (List.map
 292                    (fun (x,argsno,y) ->
 293                      let rec aux argsno context =
 294                       function
 295                          Cic.Lambda (name,ty,bo) when argsno > 0 ->
 296                           let args,res =
 297                            aux (argsno - 1) (Some (name,Cic.Decl ty)::context)
 298                             bo
 299                           in
 300                            (match analyze_type context ty with
 301                                `Statement
 302                              | `Sort _ -> args,res
 303                              | `Type ->
 304                                  (match name with
 305                                      C.Anonymous -> "_"
 306                                    | C.Name s -> s)::args,res)
 307                        | t when argsno = 0 -> [],pp ~in_type:false t context
 308                        | t ->
 309                           ["{" ^ string_of_int argsno ^ " args missing}"],
 310                            pp ~in_type:false t context
 311                      in
 312                       let pattern,body =
 313                        if argsno = 0 then x,pp ~in_type:false y context
 314                        else
 315                         let args,body = aux argsno context y in
 316                         let sargs = String.concat "," args in
 317                          x ^ (if sargs = "" then "" else "(" ^ sargs^ ")"),
 318                           body
 319                       in
 320                        pattern ^ " -> " ^
 321                         if needs_obj_magic then
 322                          "Obj.magic (" ^ body ^ ")"
 323                         else
 324                          body
 325                    ) connames_and_argsno_and_patterns)) ^
 326                  ")\n")))
 327     | C.Fix (no, funs) ->
 328        let names =
 329         List.rev
 330          (List.map
 331            (function (name,_,ty,_) ->
 332              Some (C.Name name,Cic.Decl ty)) funs)
 333        in
 334          "let rec " ^
 335          List.fold_right
 336           (fun (name,ind,ty,bo) i -> name ^ " = \n" ^
 337             pp ~in_type:false bo (names@context) ^ i)
 338           funs "" ^
 339          " in " ^
 340          (match get_nth names (no + 1) with
 341              Some (Cic.Name n,_) -> n
 342            | _ -> assert false)
 343     | C.CoFix (no,funs) ->
 344        let names =
 345         List.rev
 346          (List.map
 347            (function (name,ty,_) ->
 348              Some (C.Name name,Cic.Decl ty)) funs)
 349        in
 350          "\nCoFix " ^ " {" ^
 351          List.fold_right
 352           (fun (name,ty,bo) i -> "\n" ^ name ^
 353             " : " ^ pp ~in_type:true ty context ^ " := \n" ^
 354             pp ~in_type:false bo (names@context) ^ i)
 355           funs "" ^
 356          "}\n"
 357 and pp_exp_named_subst exp_named_subst context =
 358  if exp_named_subst = [] then "" else
 359   "\\subst[" ^
 360    String.concat " ; " (
 361     List.map
 362      (function (uri,t) -> UriManager.name_of_uri uri ^ " \\Assign " ^ pp ~in_type:false t context)
 363      exp_named_subst
 364    ) ^ "]"
 365 and clean_args nparams context =
 366  let nparams = ref nparams in
 367  HExtlib.filter_map
 368   (function t ->
 369     decr nparams;
 370     match analyze_term context t with
 371        `Term when !nparams < 0 -> Some (pp ~in_type:false t context)
 372      | `Term
 373      | `Type
 374      | `Proof -> None)
 375 and clean_args_for_ty context =
 376  HExtlib.filter_map
 377   (function t ->
 378     match analyze_term context t with
 379        `Type -> Some (pp ~in_type:true t context)
 380      | `Proof -> None
 381      | `Term -> None)
 382 in
 383  pp ~in_type
 384 ;;
 385
 386 let ppty current_module_uri =
 387  (* nparams is the number of left arguments
 388     left arguments should either become parameters or be skipped altogether *)
 389  let rec args nparams context =
 390   function
 391      Cic.Prod (n,s,t) ->
 392       let n =
 393        match n with
 394           Cic.Anonymous -> Cic.Anonymous
 395         | Cic.Name n -> Cic.Name (String.uncapitalize n)
 396       in
 397        (match analyze_type context s with
 398            `Statement
 399          | `Sort Cic.Prop ->
 400              args (nparams - 1) ((Some (n,Cic.Decl s))::context) t
 401          | `Type when nparams > 0 ->
 402              args (nparams - 1) ((Some (n,Cic.Decl s))::context) t
 403          | `Type ->
 404              let abstr,args =
 405               args (nparams - 1) ((Some (n,Cic.Decl s))::context) t in
 406                abstr,pp ~in_type:true current_module_uri s context::args
 407          | `Sort _ ->
 408              let n =
 409               match n with
 410                  Cic.Anonymous -> Cic.Anonymous
 411                | Cic.Name name -> Cic.Name ("'" ^ name) in
 412              let abstr,args =
 413               args (nparams - 1) ((Some (n,Cic.Decl s))::context) t
 414              in
 415               (match n with
 416                   Cic.Anonymous -> abstr
 417                 | Cic.Name name -> name::abstr),
 418               args)
 419    | _ -> [],[]
 420  in
 421   args
 422 ;;
 423
 424 (* ppinductiveType (typename, inductive, arity, cons)                       *)
 425 (* pretty-prints a single inductive definition                              *)
 426 (* (typename, inductive, arity, cons)                                       *)
 427 let ppinductiveType current_module_uri nparams (typename, inductive, arity, cons)
 428 =
 429  match analyze_type [] arity with
 430     `Sort Cic.Prop -> ""
 431   | `Statement
 432   | `Type -> assert false
 433   | `Sort _ ->
 434     if cons = [] then
 435      "type " ^ String.uncapitalize typename ^ " = unit (* empty type *)\n"
 436     else (
 437      let abstr,scons =
 438       List.fold_right
 439        (fun (id,ty) (_abstr,i) -> (* we should verify _abstr = abstr' *)
 440           let abstr',sargs = ppty current_module_uri nparams [] ty in
 441           let sargs = String.concat " * " sargs in
 442            abstr',
 443            String.capitalize id ^
 444             (if sargs = "" then "" else " of " ^ sargs) ^
 445             (if i = "" then "" else "\n | ") ^ i)
 446        cons ([],"")
 447       in
 448        let abstr =
 449         let s = String.concat "," abstr in
 450         if s = "" then "" else "(" ^ s ^ ") "
 451        in
 452        "type " ^ abstr ^ String.uncapitalize typename ^ " =\n" ^ scons ^ "\n")
 453 ;;
 454
 455 let ppobj current_module_uri obj =
 456  let module C = Cic in
 457  let module U = UriManager in
 458   let pp ~in_type = pp ~in_type current_module_uri in
 459   match obj with
 460     C.Constant (name, Some t1, t2, params, _) ->
 461       (match analyze_type [] t2 with
 462           `Sort Cic.Prop
 463         | `Statement -> ""
 464         | `Type -> "let " ^ ppid name ^ " =\n" ^ pp ~in_type:false t1 [] ^ "\n"
 465         | `Sort _ ->
 466             match analyze_type [] t1 with
 467                `Sort Cic.Prop -> ""
 468              | _ ->
 469                let abstr,args = ppty current_module_uri 0 [] t1 in
 470                let abstr =
 471                 let s = String.concat "," abstr in
 472                 if s = "" then "" else "(" ^ s ^ ") "
 473                in
 474                 "type " ^ abstr ^ ppid name ^ " = " ^ String.concat "->" args ^
 475                 "\n")
 476    | C.Constant (name, None, ty, params, _) ->
 477       (match analyze_type [] ty with
 478           `Sort Cic.Prop
 479         | `Statement -> ""
 480         | `Sort _ -> "type " ^ ppid name ^ "\n"
 481         | `Type -> "let " ^ ppid name ^ " = assert false\n")
 482    | C.Variable (name, bo, ty, params, _) ->
 483       "Variable " ^ name ^
 484        "(" ^ String.concat ";" (List.map UriManager.string_of_uri params) ^
 485        ")" ^ ":\n" ^
 486        pp ~in_type:true ty [] ^ "\n" ^
 487        (match bo with None -> "" | Some bo -> ":= " ^ pp ~in_type:false bo [])
 488    | C.CurrentProof (name, conjectures, value, ty, params, _) ->
 489       "Current Proof of " ^ name ^
 490        "(" ^ String.concat ";" (List.map UriManager.string_of_uri params) ^
 491        ")" ^ ":\n" ^
 492       let separate s = if s = "" then "" else s ^ " ; " in
 493        List.fold_right
 494         (fun (n, context, t) i ->
 495           let conjectures',name_context =
 496                  List.fold_right
 497                   (fun context_entry (i,name_context) ->
 498                     (match context_entry with
 499                         Some (n,C.Decl at) ->
 500                          (separate i) ^
 501                            ppname n ^ ":" ^
 502                             pp ~in_type:true ~metasenv:conjectures
 503                             at name_context ^ " ",
 504                             context_entry::name_context
 505                       | Some (n,C.Def (at,None)) ->
 506                          (separate i) ^
 507                            ppname n ^ ":= " ^ pp ~in_type:false
 508                             ~metasenv:conjectures at name_context ^ " ",
 509                             context_entry::name_context
 510                       | None ->
 511                          (separate i) ^ "_ :? _ ", context_entry::name_context
 512                       | _ -> assert false)
 513             ) context ("",[])
 514           in
 515            conjectures' ^ " |- " ^ "?" ^ (string_of_int n) ^ ": " ^
 516             pp ~in_type:true ~metasenv:conjectures t name_context ^ "\n" ^ i
 517         ) conjectures "" ^
 518         "\n" ^ pp ~in_type:false ~metasenv:conjectures value [] ^ " : " ^
 519           pp ~in_type:true ~metasenv:conjectures ty []
 520    | C.InductiveDefinition (l, params, nparams, _) ->
 521       List.fold_right
 522        (fun x i -> ppinductiveType current_module_uri nparams x ^ i) l ""
 523 ;;
 524
 525 let ppobj current_module_uri obj =
 526  let res = ppobj current_module_uri obj in
 527   if res = "" then "" else res ^ ";;\n\n"
 528 ;;