helm/gTopLevel/proofEngine.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 open ProofEngineHelpers
  27 open ProofEngineTypes
  28
  29   (* proof assistant status *)
  30
  31 let proof = ref (None : proof option)
  32 let goal = ref (None : goal option)
  33
  34 let get_current_status_as_xml () =
  35   match !proof with
  36      None -> assert false
  37    | Some (uri, metasenv, bo, ty) ->
  38       let currentproof =
  39        (*CSC: Wrong: [] is just plainly wrong *)
  40        Cic.CurrentProof (UriManager.name_of_uri uri,metasenv,bo,ty,[])
  41       in
  42        let (acurrentproof,_,_,ids_to_inner_sorts,_,_,_) =
  43         Cic2acic.acic_object_of_cic_object currentproof
  44        in
  45         let xml, bodyxml =
  46          match
  47           Cic2Xml.print_object uri ~ids_to_inner_sorts
  48            ~ask_dtd_to_the_getter:true acurrentproof
  49          with
  50             xml,Some bodyxml -> xml,bodyxml
  51           | _,None -> assert false
  52         in
  53          (xml, bodyxml)
  54 ;;
  55
  56 let apply_tactic ~tactic =
  57  match !proof,!goal with
  58   | None,_
  59   | _,None -> assert false
  60   | Some proof', Some goal' ->
  61      let (newproof, newgoals) = tactic ~status:(proof', goal') in
  62       proof := Some newproof;
  63       goal :=
  64        (match newgoals, newproof with
  65            goal::_, _ -> Some goal
  66          | [], (_,(goal,_,_)::_,_,_) ->
  67          (* the tactic left no open goal ; let's choose the first open goal *)
  68          (*CSC: here we could implement and use a proof-tree like notion... *)
  69             Some goal
  70          | _, _ -> None)
  71 ;;
  72
  73 (* metas_in_term term                                                *)
  74 (* Returns the ordered list of the metas that occur in [term].       *)
  75 (* Duplicates are removed. The implementation is not very efficient. *)
  76 let metas_in_term term =
  77  let module C = Cic in
  78   let rec aux =
  79    function
  80       C.Rel _ -> []
  81     | C.Meta (n,_) -> [n]
  82     | C.Sort _
  83     | C.Implicit -> []
  84     | C.Cast (te,ty) -> (aux te) @ (aux ty)
  85     | C.Prod (_,s,t) -> (aux s) @ (aux t)
  86     | C.Lambda (_,s,t) -> (aux s) @ (aux t)
  87     | C.LetIn (_,s,t) -> (aux s) @ (aux t)
  88     | C.Appl l -> List.fold_left (fun i t -> i @ (aux t)) [] l
  89     | C.Var (_,exp_named_subst)
  90     | C.Const (_,exp_named_subst)
  91     | C.MutInd (_,_,exp_named_subst)
  92     | C.MutConstruct (_,_,_,exp_named_subst) ->
  93        List.fold_left (fun i (_,t) -> i @ (aux t)) [] exp_named_subst
  94     | C.MutCase (_,_,outt,t,pl) ->
  95        (aux outt) @ (aux t) @
  96         (List.fold_left (fun i t -> i @ (aux t)) [] pl)
  97     | C.Fix (_,fl) ->
  98         List.fold_left (fun i (_,_,ty,bo) -> i @ (aux bo) @ (aux ty)) [] fl
  99     | C.CoFix (_,fl) ->
 100         List.fold_left (fun i (_,ty,bo) -> i @ (aux bo) @ (aux ty)) [] fl
 101   in
 102    let metas = aux term in
 103     let rec elim_duplicates =
 104      function
 105         [] -> []
 106       | he::tl ->
 107          he::(elim_duplicates (List.filter (function el -> he <> el) tl))
 108     in
 109      elim_duplicates metas
 110
 111 (* perforate context term ty                                                 *)
 112 (* replaces the term [term] in the proof with a new metavariable whose type  *)
 113 (* is [ty]. [context] must be the context of [term] in the whole proof. This *)
 114 (* could be easily computed; so the only reasons to have it as an argument   *)
 115 (* are efficiency reasons.                                                   *)
 116 let perforate context term ty =
 117  let module C = Cic in
 118   match !proof with
 119      None -> assert false
 120    | Some (uri,metasenv,bo,gty as proof') ->
 121       let newmeta = new_meta proof' in
 122        (* We push the new meta at the end of the list for pretty-printing *)
 123        (* purposes: in this way metas are ordered.                        *)
 124        let metasenv' = metasenv@[newmeta,context,ty] in
 125         let irl = identity_relocation_list_for_metavariable context in
 126 (*CSC: Bug: se ci sono due term uguali nella prova dovrei bucarne uno solo!!!*)
 127         let bo' =
 128          ProofEngineReduction.replace (==) [term] [C.Meta (newmeta,irl)] bo
 129         in
 130         (* It may be possible that some metavariables occurred only in *)
 131         (* the term we are perforating and they now occurs no more. We *)
 132         (* get rid of them, collecting the really useful metavariables *)
 133         (* in metasenv''.                                              *)
 134 (*CSC: Bug: una meta potrebbe non comparire in bo', ma comparire nel tipo *)
 135 (*CSC: di una metavariabile che compare in bo'!!!!!!!                     *)
 136          let newmetas = metas_in_term bo' in
 137           let metasenv'' =
 138            List.filter (function (n,_,_) -> List.mem n newmetas) metasenv'
 139           in
 140            proof := Some (uri,metasenv'',bo',gty) ;
 141            goal := Some newmeta
 142
 143
 144 (************************************************************)
 145 (*                  Some easy tactics.                      *)
 146 (************************************************************)
 147
 148 (* Reduces [term] using [reduction_function] in the current scratch goal [ty] *)
 149 let reduction_tactic_in_scratch reduction_function terms ty =
 150  let metasenv =
 151   match !proof with
 152      None -> []
 153    | Some (_,metasenv,_,_) -> metasenv
 154  in
 155  let metano,context,_ =
 156   match !goal with
 157      None -> assert false
 158    | Some metano -> List.find (function (m,_,_) -> m=metano) metasenv
 159  in
 160   let terms' = List.map (reduction_function context) terms in
 161    ProofEngineReduction.replace
 162     ~equality:(==) ~what:terms ~with_what:terms' ~where:ty
 163 ;;
 164
 165 let whd_in_scratch    = reduction_tactic_in_scratch CicReduction.whd
 166 let reduce_in_scratch = reduction_tactic_in_scratch ProofEngineReduction.reduce
 167 let simpl_in_scratch  = reduction_tactic_in_scratch ProofEngineReduction.simpl
 168
 169 (************************************************************)
 170 (*              Tactics defined elsewhere                   *)
 171 (************************************************************)
 172
 173   (* primitive tactics *)
 174
 175 let apply term = apply_tactic (PrimitiveTactics.apply_tac ~term)
 176 let intros ?mk_fresh_name_callback () =
 177  apply_tactic (PrimitiveTactics.intros_tac ?mk_fresh_name_callback ())
 178 let cut ?mk_fresh_name_callback term =
 179  apply_tactic (PrimitiveTactics.cut_tac ?mk_fresh_name_callback term)
 180 let letin ?mk_fresh_name_callback term =
 181  apply_tactic (PrimitiveTactics.letin_tac ?mk_fresh_name_callback term)
 182 let exact term = apply_tactic (PrimitiveTactics.exact_tac ~term)
 183 let elim_intros_simpl term =
 184   apply_tactic (PrimitiveTactics.elim_intros_simpl_tac ~term)
 185 let change ~goal_input:what ~input:with_what =
 186   apply_tactic (PrimitiveTactics.change_tac ~what ~with_what)
 187
 188   (* structural tactics *)
 189
 190 let clearbody hyp = apply_tactic (ProofEngineStructuralRules.clearbody ~hyp)
 191 let clear hyp = apply_tactic (ProofEngineStructuralRules.clear ~hyp)
 192
 193   (* reduction tactics *)
 194
 195 let whd terms =
 196  apply_tactic
 197   (ReductionTactics.whd_tac ~also_in_hypotheses:true ~terms:(Some terms))
 198 let reduce terms =
 199  apply_tactic
 200   (ReductionTactics.reduce_tac ~also_in_hypotheses:true ~terms:(Some terms))
 201 let simpl terms =
 202  apply_tactic
 203   (ReductionTactics.simpl_tac ~also_in_hypotheses:true ~terms:(Some terms))
 204
 205 let fold_whd term =
 206  apply_tactic
 207   (ReductionTactics.fold_tac ~reduction:CicReduction.whd
 208     ~also_in_hypotheses:true ~term)
 209 let fold_reduce term =
 210  apply_tactic
 211   (ReductionTactics.fold_tac ~reduction:ProofEngineReduction.reduce
 212     ~also_in_hypotheses:true ~term)
 213 let fold_simpl term =
 214  apply_tactic
 215   (ReductionTactics.fold_tac ~reduction:ProofEngineReduction.simpl
 216     ~also_in_hypotheses:true ~term)
 217
 218   (* other tactics *)
 219
 220 let elim_type term = apply_tactic (EliminationTactics.elim_type_tac ~term)
 221 let ring () = apply_tactic Ring.ring_tac
 222 let fourier () = apply_tactic FourierR.fourier_tac
 223
 224 let rewrite_simpl term = apply_tactic (EqualityTactics.rewrite_simpl_tac ~term)
 225 let rewrite_back_simpl term = apply_tactic (EqualityTactics.rewrite_back_simpl_tac ~term)
 226 let replace ~goal_input:what ~input:with_what =
 227   apply_tactic (EqualityTactics.replace_tac ~what ~with_what)
 228
 229 let reflexivity () = apply_tactic EqualityTactics.reflexivity_tac
 230 let symmetry () = apply_tactic EqualityTactics.symmetry_tac
 231 let transitivity term = apply_tactic (EqualityTactics.transitivity_tac ~term)
 232
 233 let exists () = apply_tactic IntroductionTactics.exists_tac
 234 let split () = apply_tactic IntroductionTactics.split_tac
 235 let left () = apply_tactic IntroductionTactics.left_tac
 236 let right () = apply_tactic IntroductionTactics.right_tac
 237
 238 let assumption () = apply_tactic VariousTactics.assumption_tac
 239
 240 let generalize ?mk_fresh_name_callback terms =
 241  apply_tactic (VariousTactics.generalize_tac ?mk_fresh_name_callback terms)
 242
 243 let absurd term = apply_tactic (NegationTactics.absurd_tac ~term)
 244 let contradiction () = apply_tactic NegationTactics.contradiction_tac
 245
 246 let decompose ~uris_choice_callback term =
 247  apply_tactic (EliminationTactics.decompose_tac ~uris_choice_callback term)
 248
 249 let injection term = apply_tactic (DiscriminationTactics.injection_tac ~term)
 250 let discriminate term = apply_tactic (DiscriminationTactics.discriminate_tac ~term)
 251 let decide_equality () = apply_tactic DiscriminationTactics.decide_equality_tac
 252 let compare term = apply_tactic (DiscriminationTactics.compare_tac ~term)
 253
 254 (*
 255 let prova_tatticali () = apply_tactic Tacticals.prova_tac
 256 *)
 257