helm/ocaml/cic/cic.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
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  10  * of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
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  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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  16  *
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  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 (*****************************************************************************)
  27 (*                                                                           *)
  28 (*                               PROJECT HELM                                *)
  29 (*                                                                           *)
  30 (*                Claudio Sacerdoti Coen <sacerdot@cs.unibo.it>              *)
  31 (*                                 29/11/2000                                *)
  32 (*                                                                           *)
  33 (* This module defines the internal representation of the objects (variables,*)
  34 (* blocks of (co)inductive definitions and constants) and the terms of cic   *)
  35 (*                                                                           *)
  36 (*****************************************************************************)
  37
  38 (* $Id$ *)
  39
  40 (* STUFF TO MANAGE IDENTIFIERS *)
  41 type id = string  (* the abstract type of the (annotated) node identifiers *)
  42 type 'term explicit_named_substitution = (UriManager.uri * 'term) list
  43
  44 type implicit_annotation = [ `Closed | `Type | `Hole ]
  45
  46 (* INTERNAL REPRESENTATION OF CIC OBJECTS AND TERMS *)
  47
  48 type sort =
  49    Prop
  50  | Set
  51  | Type of CicUniv.universe
  52  | CProp
  53
  54 type name =
  55  | Name of string
  56  | Anonymous
  57
  58 type object_flavour =
  59   [ `Definition
  60   | `Fact
  61   | `Lemma
  62   | `Remark
  63   | `Theorem
  64   | `Variant
  65   ]
  66
  67 type object_class =
  68   [ `Coercion
  69   | `Elim of sort   (** elimination principle; if sort is Type, the universe is
  70                       * not relevant *)
  71   | `Record of (string * bool) list (**
  72                         inductive type that encodes a record; the arguments are
  73                         the record fields names and if they are coercions *)
  74   | `Projection     (** record projection *)
  75   ]
  76
  77 type attribute =
  78   [ `Class of object_class
  79   | `Flavour of object_flavour
  80   | `Generated
  81   ]
  82
  83 type term =
  84    Rel of int                                       (* DeBrujin index, 1 based*)
  85  | Var of UriManager.uri *                          (* uri,                   *)
  86      term explicit_named_substitution               (*  explicit named subst. *)
  87  | Meta of int * (term option) list                 (* numeric id,    *)
  88                                                     (*  local context *)
  89  | Sort of sort                                     (* sort *)
  90  | Implicit of implicit_annotation option           (* *)
  91  | Cast of term * term                              (* value, type *)
  92  | Prod of name * term * term                       (* binder, source, target *)
  93  | Lambda of name * term * term                     (* binder, source, target *)
  94  | LetIn of name * term * term                      (* binder, term, target *)
  95  | Appl of term list                                (* arguments *)
  96  | Const of UriManager.uri *                        (* uri,                   *)
  97      term explicit_named_substitution               (*  explicit named subst. *)
  98  | MutInd of UriManager.uri * int *                 (* uri, typeno, *)
  99      term explicit_named_substitution               (*  explicit named subst. *)
 100                                                     (* typeno is 0 based      *)
 101  | MutConstruct of UriManager.uri *                 (* uri,                   *)
 102     int * int *                                     (*  typeno, consno        *)
 103      term explicit_named_substitution               (*  explicit named subst. *)
 104                                                     (* typeno is 0 based      *)
 105                                                     (* consno is 1 based      *)
 106  | MutCase of UriManager.uri *                      (* ind. uri,             *)
 107     int *                                           (*  ind. typeno,         *)
 108     term * term *                                   (*  outtype, ind. term   *)
 109     term list                                       (*  patterns             *)
 110  | Fix of int * inductiveFun list                   (* funno (0 based), funs *)
 111  | CoFix of int * coInductiveFun list               (* funno (0 based), funs *)
 112 and obj =
 113    Constant of string * term option * term *      (* id, body, type,          *)
 114     UriManager.uri list * attribute list          (*  parameters              *)
 115  | Variable of string * term option * term *      (* name, body, type         *)
 116     UriManager.uri list * attribute list          (* parameters               *)
 117  | CurrentProof of string * metasenv * term *     (* name, conjectures, body, *)
 118     term * UriManager.uri list * attribute list   (*  type, parameters        *)
 119  | InductiveDefinition of inductiveType list *    (* inductive types,         *)
 120     UriManager.uri list * int * attribute list    (*  params, left params no  *)
 121 and inductiveType =
 122  string * bool * term *                       (* typename, inductive, arity *)
 123   constructor list                            (*  constructors              *)
 124 and constructor =
 125  string * term                                (* id, type *)
 126 and inductiveFun =
 127  string * int * term * term                   (* name, ind. index, type, body *)
 128 and coInductiveFun =
 129  string * term * term                         (* name, type, body *)
 130
 131 (* a metasenv is a list of declarations of metas in declarations *)
 132 (* order (i.e. [oldest ; ... ; newest]). Older variables can not *)
 133 (* depend on new ones.                                           *)
 134 and conjecture = int * context * term
 135 and metasenv = conjecture list
 136 and substitution = (int * (context * term * term)) list
 137
 138
 139
 140 (* a metasenv is a list of declarations of metas in declarations *)
 141 (* order (i.e. [oldest ; ... ; newest]). Older variables can not *)
 142 (* depend on new ones.                                           *)
 143 and annconjecture = id * int * anncontext * annterm
 144 and annmetasenv = annconjecture list
 145
 146 and annterm =
 147    ARel of id * id * int *                          (* idref, DeBrujin index, *)
 148     string                                          (*  binder                *)
 149  | AVar of id * UriManager.uri *                    (* uri,                   *)
 150     annterm explicit_named_substitution             (*  explicit named subst. *)
 151  | AMeta of id * int * (annterm option) list        (* numeric id,    *)
 152                                                     (*  local context *)
 153  | ASort of id * sort                               (* sort *)
 154  | AImplicit of id * implicit_annotation option     (* *)
 155  | ACast of id * annterm * annterm                  (* value, type *)
 156  | AProd of id * name * annterm * annterm           (* binder, source, target *)
 157  | ALambda of id * name * annterm * annterm         (* binder, source, target *)
 158  | ALetIn of id * name * annterm * annterm          (* binder, term, target *)
 159  | AAppl of id * annterm list                       (* arguments *)
 160  | AConst of id * UriManager.uri *                  (* uri,                   *)
 161     annterm explicit_named_substitution             (*  explicit named subst. *)
 162  | AMutInd of id * UriManager.uri * int *           (* uri, typeno            *)
 163     annterm explicit_named_substitution             (*  explicit named subst. *)
 164                                                     (* typeno is 0 based *)
 165  | AMutConstruct of id * UriManager.uri *           (* uri,                   *)
 166     int * int *                                     (*  typeno, consno        *)
 167     annterm explicit_named_substitution             (*  explicit named subst. *)
 168                                                     (* typeno is 0 based *)
 169                                                     (* consno is 1 based *)
 170  | AMutCase of id * UriManager.uri *                (* ind. uri,             *)
 171     int *                                           (*  ind. typeno,         *)
 172     annterm * annterm *                             (*  outtype, ind. term   *)
 173     annterm list                                    (*  patterns             *)
 174  | AFix of id * int * anninductiveFun list          (* funno, functions *)
 175  | ACoFix of id * int * anncoInductiveFun list      (* funno, functions *)
 176 and annobj =
 177    AConstant of id * id option * string *           (* name,         *)
 178     annterm option * annterm *                      (*  body, type,  *)
 179     UriManager.uri list * attribute list            (*  parameters   *)
 180  | AVariable of id *
 181     string * annterm option * annterm *             (* name, body, type *)
 182     UriManager.uri list * attribute list            (*  parameters      *)
 183  | ACurrentProof of id * id *
 184     string * annmetasenv *                          (*  name, conjectures,    *)
 185     annterm * annterm * UriManager.uri list *       (*  body,type,parameters  *)
 186     attribute list
 187  | AInductiveDefinition of id *
 188     anninductiveType list *                         (* inductive types ,      *)
 189     UriManager.uri list * int * attribute list      (*  parameters,n ind. pars*)
 190 and anninductiveType =
 191  id * string * bool * annterm *               (* typename, inductive, arity *)
 192   annconstructor list                         (*  constructors              *)
 193 and annconstructor =
 194  string * annterm                             (* id, type *)
 195 and anninductiveFun =
 196  id * string * int * annterm * annterm        (* name, ind. index, type, body *)
 197 and anncoInductiveFun =
 198  id * string * annterm * annterm              (* name, type, body *)
 199 and annotation =
 200  string
 201
 202 and context_entry =                            (* A declaration or definition *)
 203    Decl of term
 204  | Def of term * term option                   (* body, type (if known) *)
 205
 206 and hypothesis =
 207  (name * context_entry) option               (* None means no more accessible *)
 208
 209 and context = hypothesis list
 210
 211 and anncontext_entry =                         (* A declaration or definition *)
 212    ADecl of annterm
 213  | ADef of annterm
 214
 215 and annhypothesis =
 216  id * (name * anncontext_entry) option       (* None means no more accessible *)
 217
 218 and anncontext = annhypothesis list
 219 ;;
 220
 221 type lazy_term =
 222  context -> metasenv -> CicUniv.universe_graph ->
 223   term * metasenv * CicUniv.universe_graph
 224
 225 type anntarget =
 226    Object of annobj         (* if annobj is a Constant, this is its type *)
 227  | ConstantBody of annobj
 228  | Term of annterm
 229  | Conjecture of annconjecture
 230  | Hypothesis of annhypothesis
 231
 232 module CicHash =
 233  Hashtbl.Make
 234   (struct
 235     type t = term
 236     let equal = (==)
 237     let hash = Hashtbl.hash
 238    end)
 239 ;;
 240