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