helm/gTopLevel/cic2acic.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 type anntypes =
  27  {annsynthesized : Cic.annterm ; annexpected : Cic.annterm option}
  28 ;;
  29
  30 let gen_id seed =
  31  let res = "i" ^ string_of_int !seed in
  32   incr seed ;
  33   res
  34 ;;
  35
  36 let fresh_id seed ids_to_terms ids_to_father_ids =
  37  fun father t ->
  38   let res = gen_id seed in
  39    Hashtbl.add ids_to_father_ids res father ;
  40    Hashtbl.add ids_to_terms res t ;
  41    res
  42 ;;
  43
  44 exception NotEnoughElements;;
  45 exception NameExpected;;
  46
  47 (*CSC: cut&paste da cicPp.ml *)
  48 (* get_nth l n   returns the nth element of the list l if it exists or *)
  49 (* raises NotEnoughElements if l has less than n elements             *)
  50 let rec get_nth l n =
  51  match (n,l) with
  52     (1, he::_) -> he
  53   | (n, he::tail) when n > 1 -> get_nth tail (n-1)
  54   | (_,_) -> raise NotEnoughElements
  55 ;;
  56
  57 let acic_of_cic_context' seed ids_to_terms ids_to_father_ids ids_to_inner_sorts
  58      ids_to_inner_types metasenv context idrefs t expectedty
  59 =
  60  let module D = DoubleTypeInference in
  61  let module T = CicTypeChecker in
  62  let module C = Cic in
  63   let fresh_id' = fresh_id seed ids_to_terms ids_to_father_ids in
  64    let terms_to_types =
  65     D.double_type_of metasenv context t expectedty
  66    in
  67     let rec aux computeinnertypes father context idrefs tt =
  68      let fresh_id'' = fresh_id' father tt in
  69      (*CSC: computeinnertypes era true, il che e' proprio sbagliato, no? *)
  70      let aux' = aux computeinnertypes (Some fresh_id'') in
  71       (* First of all we compute the inner type and the inner sort *)
  72       (* of the term. They may be useful in what follows.          *)
  73       (*CSC: This is a very inefficient way of computing inner types *)
  74       (*CSC: and inner sorts: very deep terms have their types/sorts *)
  75       (*CSC: computed again and again.                               *)
  76       let string_of_sort t =
  77        match CicReduction.whd context t with
  78           C.Sort C.Prop -> "Prop"
  79         | C.Sort C.Set  -> "Set"
  80         | C.Sort C.Type -> "Type"
  81         | _ -> assert false
  82       in
  83        let ainnertypes,innertype,innersort,expected_available =
  84 (*CSC: Here we need the algorithm for Coscoy's double type-inference  *)
  85 (*CSC: (expected type + inferred type). Just for now we use the usual *)
  86 (*CSC: type-inference, but the result is very poor. As a very weak    *)
  87 (*CSC: patch, I apply whd to the computed type. Full beta             *)
  88 (*CSC: reduction would be a much better option.                       *)
  89         let {D.synthesized = synthesized; D.expected = expected} =
  90          if computeinnertypes then
  91           D.CicHash.find terms_to_types tt
  92          else
  93           (* We are already in an inner-type and Coscoy's double *)
  94           (* type inference algorithm has not been applied.      *)
  95           {D.synthesized =
  96             CicReduction.whd context (T.type_of_aux' metasenv context tt) ;
  97            D.expected = None}
  98         in
  99          let innersort = T.type_of_aux' metasenv context synthesized in
 100           let ainnertypes,expected_available =
 101            if computeinnertypes then
 102             let annexpected,expected_available =
 103                match expected with
 104                   None -> None,false
 105                 | Some expectedty' ->
 106                    Some
 107                     (aux false (Some fresh_id'') context idrefs expectedty'),
 108                     true
 109             in
 110              Some
 111               {annsynthesized =
 112                 aux false (Some fresh_id'') context idrefs synthesized ;
 113                annexpected = annexpected
 114               }, expected_available
 115            else
 116             None,false
 117           in
 118            ainnertypes,synthesized, string_of_sort innersort, expected_available
 119        in
 120         let add_inner_type id =
 121          match ainnertypes with
 122             None -> ()
 123           | Some ainnertypes -> Hashtbl.add ids_to_inner_types id ainnertypes
 124         in
 125          match tt with
 126             C.Rel n ->
 127              let id =
 128               match get_nth context n with
 129                  (Some (C.Name s,_)) -> s
 130                | _ -> raise NameExpected
 131              in
 132               Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 133               if innersort = "Prop"  && expected_available then
 134                add_inner_type fresh_id'' ;
 135               C.ARel (fresh_id'', List.nth idrefs (n-1), n, id)
 136           | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
 137              Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 138              if innersort = "Prop"  && expected_available then
 139               add_inner_type fresh_id'' ;
 140              let exp_named_subst' =
 141               List.map
 142                (function i,t -> i, (aux' context idrefs t)) exp_named_subst
 143              in
 144               C.AVar (fresh_id'', uri,exp_named_subst')
 145           | C.Meta (n,l) ->
 146              let (_,canonical_context,_) =
 147               List.find (function (m,_,_) -> n = m) metasenv
 148              in
 149              Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 150              if innersort = "Prop"  && expected_available then
 151               add_inner_type fresh_id'' ;
 152              C.AMeta (fresh_id'', n,
 153               (List.map2
 154                 (fun ct t ->
 155                   match (ct, t) with
 156                   | None, _ -> None
 157                   | _, Some t -> Some (aux' context idrefs t)
 158                   | Some _, None -> assert false (* due to typing rules *))
 159                 canonical_context l))
 160           | C.Sort s -> C.ASort (fresh_id'', s)
 161           | C.Implicit -> C.AImplicit (fresh_id'')
 162           | C.Cast (v,t) ->
 163              Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 164              if innersort = "Prop" then
 165               add_inner_type fresh_id'' ;
 166              C.ACast (fresh_id'', aux' context idrefs v, aux' context idrefs t)
 167           | C.Prod (n,s,t) ->
 168               Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id''
 169                (string_of_sort innertype) ;
 170               C.AProd
 171                (fresh_id'', n, aux' context idrefs s,
 172                 aux' ((Some (n, C.Decl s))::context) (fresh_id''::idrefs) t)
 173           | C.Lambda (n,s,t) ->
 174              Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 175              if innersort = "Prop" then
 176               begin
 177                let father_is_lambda =
 178                 match father with
 179                    None -> false
 180                  | Some father' ->
 181                     match Hashtbl.find ids_to_terms father' with
 182                        C.Lambda _ -> true
 183                      | _ -> false
 184                in
 185                 if (not father_is_lambda) || expected_available then
 186                  add_inner_type fresh_id''
 187               end ;
 188              C.ALambda
 189               (fresh_id'',n, aux' context idrefs s,
 190                aux' ((Some (n, C.Decl s)::context)) (fresh_id''::idrefs) t)
 191           | C.LetIn (n,s,t) ->
 192              Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 193              if innersort = "Prop" then
 194               add_inner_type fresh_id'' ;
 195              C.ALetIn
 196               (fresh_id'', n, aux' context idrefs s,
 197                aux' ((Some (n, C.Def s))::context) (fresh_id''::idrefs) t)
 198           | C.Appl l ->
 199              Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 200              if innersort = "Prop" then
 201               add_inner_type fresh_id'' ;
 202              C.AAppl (fresh_id'', List.map (aux' context idrefs) l)
 203           | C.Const (uri,exp_named_subst) ->
 204              Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 205              if innersort = "Prop"  && expected_available then
 206               add_inner_type fresh_id'' ;
 207              let exp_named_subst' =
 208               List.map
 209                (function i,t -> i, (aux' context idrefs t)) exp_named_subst
 210              in
 211               C.AConst (fresh_id'', uri, exp_named_subst')
 212           | C.MutInd (uri,tyno,exp_named_subst) ->
 213              let exp_named_subst' =
 214               List.map
 215                (function i,t -> i, (aux' context idrefs t)) exp_named_subst
 216              in
 217               C.AMutInd (fresh_id'', uri, tyno, exp_named_subst')
 218           | C.MutConstruct (uri,tyno,consno,exp_named_subst) ->
 219              Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 220              if innersort = "Prop"  && expected_available then
 221               add_inner_type fresh_id'' ;
 222              let exp_named_subst' =
 223               List.map
 224                (function i,t -> i, (aux' context idrefs t)) exp_named_subst
 225              in
 226               C.AMutConstruct (fresh_id'', uri, tyno, consno, exp_named_subst')
 227           | C.MutCase (uri, tyno, outty, term, patterns) ->
 228              Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 229              if innersort = "Prop" then
 230               add_inner_type fresh_id'' ;
 231              C.AMutCase (fresh_id'', uri, tyno, aux' context idrefs outty,
 232               aux' context idrefs term, List.map (aux' context idrefs) patterns)
 233           | C.Fix (funno, funs) ->
 234              let fresh_idrefs =
 235               List.map (function _ -> gen_id seed) funs in
 236              let new_idrefs = List.rev fresh_idrefs @ idrefs in
 237              let tys =
 238               List.map (fun (name,_,ty,_) -> Some (C.Name name, C.Decl ty)) funs
 239              in
 240               Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 241               if innersort = "Prop" then
 242                add_inner_type fresh_id'' ;
 243               C.AFix (fresh_id'', funno,
 244                List.map2
 245                 (fun id (name, indidx, ty, bo) ->
 246                   (id, name, indidx, aux' context idrefs ty,
 247                     aux' (tys@context) new_idrefs bo)
 248                 ) fresh_idrefs funs
 249              )
 250           | C.CoFix (funno, funs) ->
 251              let fresh_idrefs =
 252               List.map (function _ -> gen_id seed) funs in
 253              let new_idrefs = List.rev fresh_idrefs @ idrefs in
 254              let tys =
 255               List.map (fun (name,ty,_) -> Some (C.Name name, C.Decl ty)) funs
 256              in
 257               Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 258               if innersort = "Prop" then
 259                add_inner_type fresh_id'' ;
 260               C.ACoFix (fresh_id'', funno,
 261                List.map2
 262                 (fun id (name, ty, bo) ->
 263                   (id, name, aux' context idrefs ty,
 264                     aux' (tys@context) new_idrefs bo)
 265                 ) fresh_idrefs funs
 266               )
 267         in
 268          aux true None context idrefs t
 269 ;;
 270
 271 let acic_of_cic_context metasenv context idrefs t =
 272  let ids_to_terms = Hashtbl.create 503 in
 273  let ids_to_father_ids = Hashtbl.create 503 in
 274  let ids_to_inner_sorts = Hashtbl.create 503 in
 275  let ids_to_inner_types = Hashtbl.create 503 in
 276  let seed = ref 0 in
 277    acic_of_cic_context' seed ids_to_terms ids_to_father_ids ids_to_inner_sorts
 278     ids_to_inner_types metasenv context idrefs t,
 279    ids_to_terms, ids_to_father_ids, ids_to_inner_sorts, ids_to_inner_types
 280 ;;
 281
 282 let acic_object_of_cic_object obj =
 283  let module C = Cic in
 284   let ids_to_terms = Hashtbl.create 503 in
 285   let ids_to_father_ids = Hashtbl.create 503 in
 286   let ids_to_inner_sorts = Hashtbl.create 503 in
 287   let ids_to_inner_types = Hashtbl.create 503 in
 288   let ids_to_conjectures = Hashtbl.create 11 in
 289   let ids_to_hypotheses = Hashtbl.create 127 in
 290   let hypotheses_seed = ref 0 in
 291   let conjectures_seed = ref 0 in
 292   let seed = ref 0 in
 293   let acic_term_of_cic_term_context' =
 294    acic_of_cic_context' seed ids_to_terms ids_to_father_ids ids_to_inner_sorts
 295     ids_to_inner_types in
 296   let acic_term_of_cic_term' = acic_term_of_cic_term_context' [] [] [] in
 297    let aobj =
 298     match obj with
 299       C.Constant (id,Some bo,ty,params) ->
 300        let abo = acic_term_of_cic_term' bo (Some ty) in
 301        let aty = acic_term_of_cic_term' ty None in
 302         C.AConstant
 303          ("mettereaposto",Some "mettereaposto2",id,Some abo,aty, params)
 304     | C.Constant (id,None,ty,params) ->
 305        let aty = acic_term_of_cic_term' ty None in
 306         C.AConstant
 307          ("mettereaposto",None,id,None,aty, params)
 308     | C.Variable (id,bo,ty,params) ->
 309        let abo =
 310         match bo with
 311            None -> None
 312          | Some bo -> Some (acic_term_of_cic_term' bo (Some ty))
 313        in
 314        let aty = acic_term_of_cic_term' ty None in
 315         C.AVariable
 316          ("mettereaposto",id,abo,aty, params)
 317     | C.CurrentProof (id,conjectures,bo,ty,params) ->
 318        let aconjectures =
 319         List.map
 320          (function (i,canonical_context,term) as conjecture ->
 321            let cid = "c" ^ string_of_int !conjectures_seed in
 322             Hashtbl.add ids_to_conjectures cid conjecture ;
 323             incr conjectures_seed ;
 324             let idrefs',revacanonical_context =
 325              let rec aux context idrefs =
 326               function
 327                  [] -> idrefs,[]
 328                | hyp::tl ->
 329                   let hid = "h" ^ string_of_int !hypotheses_seed in
 330                   let new_idrefs = hid::idrefs in
 331                    Hashtbl.add ids_to_hypotheses hid hyp ;
 332                    incr hypotheses_seed ;
 333                    match hyp with
 334                       (Some (n,C.Decl t)) ->
 335                         let final_idrefs,atl =
 336                          aux (hyp::context) new_idrefs tl in
 337                         let at =
 338                          acic_term_of_cic_term_context'
 339                           conjectures context idrefs t None
 340                         in
 341                          final_idrefs,(hid,Some (n,C.ADecl at))::atl
 342                     | (Some (n,C.Def t)) ->
 343                         let final_idrefs,atl =
 344                          aux (hyp::context) new_idrefs tl in
 345                         let at =
 346                          acic_term_of_cic_term_context'
 347                           conjectures context idrefs t None
 348                         in
 349                          final_idrefs,(hid,Some (n,C.ADef at))::atl
 350                     | None ->
 351                        let final_idrefs,atl =
 352                         aux (hyp::context) new_idrefs tl
 353                        in
 354                         final_idrefs,(hid,None)::atl
 355              in
 356               aux [] [] (List.rev canonical_context)
 357             in
 358              let aterm =
 359               acic_term_of_cic_term_context' conjectures
 360                canonical_context idrefs' term None
 361              in
 362               (cid,i,(List.rev revacanonical_context),aterm)
 363          ) conjectures in
 364        let abo =
 365         acic_term_of_cic_term_context' conjectures [] [] bo (Some ty) in
 366        let aty = acic_term_of_cic_term_context' conjectures [] [] ty None in
 367         C.ACurrentProof
 368          ("mettereaposto","mettereaposto2",id,aconjectures,abo,aty,params)
 369     | C.InductiveDefinition (tys,params,paramsno) ->
 370        let context =
 371         List.map
 372          (fun (name,_,arity,_) -> Some (C.Name name, C.Decl arity)) tys in
 373        let idrefs = List.map (function _ -> gen_id seed) tys in
 374        let atys =
 375         List.map2
 376          (fun id (name,inductive,ty,cons) ->
 377            let acons =
 378             List.map
 379              (function (name,ty) ->
 380                (name,
 381                  acic_term_of_cic_term_context' [] context idrefs ty None)
 382              ) cons
 383            in
 384             (id,name,inductive,acic_term_of_cic_term' ty None,acons)
 385          ) (List.rev idrefs) tys
 386        in
 387         C.AInductiveDefinition ("mettereaposto",atys,params,paramsno)
 388    in
 389     aobj,ids_to_terms,ids_to_father_ids,ids_to_inner_sorts,ids_to_inner_types,
 390      ids_to_conjectures,ids_to_hypotheses
 391 ;;