helm/ocaml/cic_disambiguation/disambiguate.ml

   1 (* Copyright (C) 2004, 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://helm.cs.unibo.it/
  24  *)
  25
  26 open Printf
  27
  28 open DisambiguateTypes
  29 open UriManager
  30
  31 exception No_choices of domain_item
  32 exception NoWellTypedInterpretation of string Lazy.t list
  33 exception PathNotWellFormed
  34
  35   (** raised when an environment is not enough informative to decide *)
  36 exception Try_again of string Lazy.t
  37
  38 type aliases = bool * DisambiguateTypes.environment
  39
  40 let debug = false
  41 let debug_print s = if debug then prerr_endline (Lazy.force s) else ()
  42
  43 (*
  44   (** print benchmark information *)
  45 let benchmark = true
  46 let max_refinements = ref 0       (* benchmarking is not thread safe *)
  47 let actual_refinements = ref 0
  48 let domain_size = ref 0
  49 let choices_avg = ref 0.
  50 *)
  51
  52 let descr_of_domain_item = function
  53  | Id s -> s
  54  | Symbol (s, _) -> s
  55  | Num i -> string_of_int i
  56
  57 type 'a test_result =
  58   | Ok of 'a * Cic.metasenv
  59   | Ko of string Lazy.t
  60   | Uncertain of string Lazy.t
  61
  62 let refine_term metasenv context uri term ugraph =
  63 (*   if benchmark then incr actual_refinements; *)
  64   assert (uri=None);
  65     debug_print (lazy (sprintf "TEST_INTERPRETATION: %s" (CicPp.ppterm term)));
  66     try
  67       let term', _, metasenv',ugraph1 =
  68         CicRefine.type_of_aux' metasenv context term ugraph in
  69         (Ok (term', metasenv')),ugraph1
  70     with
  71       | CicRefine.Uncertain msg ->
  72           debug_print (lazy ("UNCERTAIN!!! [" ^ (Lazy.force msg) ^ "] " ^ CicPp.ppterm term)) ;
  73           Uncertain (msg (*lazy ("Uncertain trying to refine: " ^ CicMetaSubst.ppterm_in_context [] term context ^ "\n" ^ Lazy.force msg)*)),ugraph
  74       | CicRefine.RefineFailure msg ->
  75           debug_print (lazy (sprintf "PRUNED!!!\nterm%s\nmessage:%s"
  76             (CicPp.ppterm term) (Lazy.force msg)));
  77           Ko (msg (*lazy ("Error trying to refine: " ^ CicMetaSubst.ppterm_in_context [] term context ^ "\n" ^ Lazy.force msg)*)),ugraph
  78
  79 let refine_obj metasenv context uri obj ugraph =
  80  assert (context = []);
  81    debug_print (lazy (sprintf "TEST_INTERPRETATION: %s" (CicPp.ppobj obj))) ;
  82    try
  83      let obj', metasenv,ugraph = CicRefine.typecheck metasenv uri obj in
  84        (Ok (obj', metasenv)),ugraph
  85    with
  86      | CicRefine.Uncertain msg ->
  87          debug_print (lazy ("UNCERTAIN!!! [" ^ (Lazy.force msg) ^ "] " ^ CicPp.ppobj obj)) ;
  88          Uncertain (msg (*lazy ("Uncertain trying to refine: " ^ CicPp.ppobj obj ^ "\n" ^ Lazy.force msg)*)),ugraph
  89      | CicRefine.RefineFailure msg ->
  90          debug_print (lazy (sprintf "PRUNED!!!\nterm%s\nmessage:%s"
  91            (CicPp.ppobj obj) (Lazy.force msg))) ;
  92          Ko (msg (*lazy ("Error trying to refine: " ^ CicPp.ppobj obj ^ "\n" ^ Lazy.force msg)*)),ugraph
  93
  94 let resolve (env: codomain_item Environment.t) (item: domain_item) ?(num = "") ?(args = []) () =
  95   try
  96     snd (Environment.find item env) env num args
  97   with Not_found ->
  98     failwith ("Domain item not found: " ^
  99       (DisambiguateTypes.string_of_domain_item item))
 100
 101   (* TODO move it to Cic *)
 102 let find_in_context name (context: Cic.name list) =
 103   let rec aux acc = function
 104     | [] -> raise Not_found
 105     | Cic.Name hd :: tl when hd = name -> acc
 106     | _ :: tl ->  aux (acc + 1) tl
 107   in
 108   aux 1 context
 109
 110 let interpretate_term ~(context: Cic.name list) ~env ~uri ~is_path ast =
 111   assert (uri = None);
 112   let rec aux loc (context: Cic.name list) = function
 113     | CicNotationPt.AttributedTerm (`Loc loc, term) ->
 114         aux loc context term
 115     | CicNotationPt.AttributedTerm (_, term) -> aux loc context term
 116     | CicNotationPt.Appl (CicNotationPt.Symbol (symb, i) :: args) ->
 117         let cic_args = List.map (aux loc context) args in
 118         resolve env (Symbol (symb, i)) ~args:cic_args ()
 119     | CicNotationPt.Appl terms -> Cic.Appl (List.map (aux loc context) terms)
 120     | CicNotationPt.Binder (binder_kind, (var, typ), body) ->
 121         let cic_type = aux_option loc context (Some `Type) typ in
 122         let cic_name = CicNotationUtil.cic_name_of_name var in
 123         let cic_body = aux loc (cic_name :: context) body in
 124         (match binder_kind with
 125         | `Lambda -> Cic.Lambda (cic_name, cic_type, cic_body)
 126         | `Pi
 127         | `Forall -> Cic.Prod (cic_name, cic_type, cic_body)
 128         | `Exists ->
 129             resolve env (Symbol ("exists", 0))
 130               ~args:[ cic_type; Cic.Lambda (cic_name, cic_type, cic_body) ] ())
 131     | CicNotationPt.Case (term, indty_ident, outtype, branches) ->
 132         let cic_term = aux loc context term in
 133         let cic_outtype = aux_option loc context None outtype in
 134         let do_branch ((head, _, args), term) =
 135           let rec do_branch' context = function
 136             | [] -> aux loc context term
 137             | (name, typ) :: tl ->
 138                 let cic_name = CicNotationUtil.cic_name_of_name name in
 139                 let cic_body = do_branch' (cic_name :: context) tl in
 140                 let typ =
 141                   match typ with
 142                   | None -> Cic.Implicit (Some `Type)
 143                   | Some typ -> aux loc context typ
 144                 in
 145                 Cic.Lambda (cic_name, typ, cic_body)
 146           in
 147           do_branch' context args
 148         in
 149         let (indtype_uri, indtype_no) =
 150           match indty_ident with
 151           | Some (indty_ident, _) ->
 152              (match resolve env (Id indty_ident) () with
 153               | Cic.MutInd (uri, tyno, _) -> (uri, tyno)
 154               | Cic.Implicit _ ->
 155                  raise (Try_again (lazy "The type of the term to be matched
 156                   is still unknown"))
 157               | _ ->
 158                 raise (Invalid_choice (lazy "The type of the term to be matched is not (co)inductive!")))
 159           | None ->
 160               let fst_constructor =
 161                 match branches with
 162                 | ((head, _, _), _) :: _ -> head
 163                 | [] -> raise (Invalid_choice (lazy "The type of the term to be matched is an inductive type without constructors that cannot be determined"))
 164               in
 165               (match resolve env (Id fst_constructor) () with
 166               | Cic.MutConstruct (indtype_uri, indtype_no, _, _) ->
 167                   (indtype_uri, indtype_no)
 168               | Cic.Implicit _ ->
 169                  raise (Try_again (lazy "The type of the term to be matched
 170                   is still unknown"))
 171               | _ ->
 172                 raise (Invalid_choice (lazy "The type of the term to be matched is not (co)inductive!")))
 173         in
 174         Cic.MutCase (indtype_uri, indtype_no, cic_outtype, cic_term,
 175           (List.map do_branch branches))
 176     | CicNotationPt.Cast (t1, t2) ->
 177         let cic_t1 = aux loc context t1 in
 178         let cic_t2 = aux loc context t2 in
 179         Cic.Cast (cic_t1, cic_t2)
 180     | CicNotationPt.LetIn ((name, typ), def, body) ->
 181         let cic_def = aux loc context def in
 182         let cic_name = CicNotationUtil.cic_name_of_name name in
 183         let cic_def =
 184           match typ with
 185           | None -> cic_def
 186           | Some t -> Cic.Cast (cic_def, aux loc context t)
 187         in
 188         let cic_body = aux loc (cic_name :: context) body in
 189         Cic.LetIn (cic_name, cic_def, cic_body)
 190     | CicNotationPt.LetRec (kind, defs, body) ->
 191         let context' =
 192           List.fold_left
 193             (fun acc ((name, _), _, _) ->
 194               CicNotationUtil.cic_name_of_name name :: acc)
 195             context defs
 196         in
 197         let cic_body = aux loc context' body in
 198         let inductiveFuns =
 199           List.map
 200             (fun ((name, typ), body, decr_idx) ->
 201               let cic_body = aux loc context' body in
 202               let cic_type = aux_option loc context (Some `Type) typ in
 203               let name =
 204                 match CicNotationUtil.cic_name_of_name name with
 205                 | Cic.Anonymous ->
 206                     CicNotationPt.fail loc
 207                       "Recursive functions cannot be anonymous"
 208                 | Cic.Name name -> name
 209               in
 210               (name, decr_idx, cic_type, cic_body))
 211             defs
 212         in
 213         let counter = ref ~-1 in
 214         let build_term funs =
 215           (* this is the body of the fold_right function below. Rationale: Fix
 216            * and CoFix cases differs only in an additional index in the
 217            * inductiveFun list, see Cic.term *)
 218           match kind with
 219           | `Inductive ->
 220               (fun (var, _, _, _) cic ->
 221                 incr counter;
 222                 let fix = Cic.Fix (!counter,funs) in
 223                  match cic with
 224                     Cic.Rel 1 -> fix
 225                   | (Cic.Appl (Cic.Rel 1::l)) ->
 226                      (try
 227                        let l' =
 228                         List.map
 229                          (function t ->
 230                            let t',subst,metasenv =
 231                             CicMetaSubst.delift_rels [] [] 1 t
 232                            in
 233                             assert (subst=[]);
 234                             assert (metasenv=[]);
 235                             t') l
 236                        in
 237                         Cic.Appl (fix::l')
 238                       with
 239                        CicMetaSubst.DeliftingARelWouldCaptureAFreeVariable ->
 240                         Cic.LetIn (Cic.Name var, fix, cic))
 241                   | _ -> Cic.LetIn (Cic.Name var, fix, cic))
 242           | `CoInductive ->
 243               let funs =
 244                 List.map (fun (name, _, typ, body) -> (name, typ, body)) funs
 245               in
 246               (fun (var, _, _, _) cic ->
 247                 incr counter;
 248                 let cofix = Cic.CoFix (!counter,funs) in
 249                  match cic with
 250                     Cic.Rel 1 -> cofix
 251                   | (Cic.Appl (Cic.Rel 1::l)) -> Cic.Appl (cofix::l)
 252                   | _ -> Cic.LetIn (Cic.Name var, cofix, cic))
 253         in
 254         List.fold_right (build_term inductiveFuns) inductiveFuns cic_body
 255     | CicNotationPt.Ident _
 256     | CicNotationPt.Uri _ when is_path -> raise PathNotWellFormed
 257     | CicNotationPt.Ident (name, subst)
 258     | CicNotationPt.Uri (name, subst) as ast ->
 259         let is_uri = function CicNotationPt.Uri _ -> true | _ -> false in
 260         (try
 261           if is_uri ast then raise Not_found;(* don't search the env for URIs *)
 262           let index = find_in_context name context in
 263           if subst <> None then
 264             CicNotationPt.fail loc "Explicit substitutions not allowed here";
 265           Cic.Rel index
 266         with Not_found ->
 267           let cic =
 268             if is_uri ast then  (* we have the URI, build the term out of it *)
 269               try
 270                 CicUtil.term_of_uri (UriManager.uri_of_string name)
 271               with UriManager.IllFormedUri _ ->
 272                 CicNotationPt.fail loc "Ill formed URI"
 273             else
 274               resolve env (Id name) ()
 275           in
 276           let mk_subst uris =
 277             let ids_to_uris =
 278               List.map (fun uri -> UriManager.name_of_uri uri, uri) uris
 279             in
 280             (match subst with
 281             | Some subst ->
 282                 List.map
 283                   (fun (s, term) ->
 284                     (try
 285                       List.assoc s ids_to_uris, aux loc context term
 286                      with Not_found ->
 287                        raise (Invalid_choice (lazy "The provided explicit named substitution is trying to instantiate a named variable the object is not abstracted on"))))
 288                   subst
 289             | None -> List.map (fun uri -> uri, Cic.Implicit None) uris)
 290           in
 291           (try
 292             match cic with
 293             | Cic.Const (uri, []) ->
 294                 let o,_ = CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri in
 295                 let uris = CicUtil.params_of_obj o in
 296                 Cic.Const (uri, mk_subst uris)
 297             | Cic.Var (uri, []) ->
 298                 let o,_ = CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri in
 299                 let uris = CicUtil.params_of_obj o in
 300                 Cic.Var (uri, mk_subst uris)
 301             | Cic.MutInd (uri, i, []) ->
 302                (try
 303                  let o,_ = CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri in
 304                  let uris = CicUtil.params_of_obj o in
 305                  Cic.MutInd (uri, i, mk_subst uris)
 306                 with
 307                  CicEnvironment.Object_not_found _ ->
 308                   (* if we are here it is probably the case that during the
 309                      definition of a mutual inductive type we have met an
 310                      occurrence of the type in one of its constructors.
 311                      However, the inductive type is not yet in the environment
 312                   *)
 313                   (*here the explicit_named_substituion is assumed to be of length 0 *)
 314                   Cic.MutInd (uri,i,[]))
 315             | Cic.MutConstruct (uri, i, j, []) ->
 316                 let o,_ = CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri in
 317                 let uris = CicUtil.params_of_obj o in
 318                 Cic.MutConstruct (uri, i, j, mk_subst uris)
 319             | Cic.Meta _ | Cic.Implicit _ as t ->
 320 (*
 321                 debug_print (lazy (sprintf
 322                   "Warning: %s must be instantiated with _[%s] but we do not enforce it"
 323                   (CicPp.ppterm t)
 324                   (String.concat "; "
 325                     (List.map
 326                       (fun (s, term) -> s ^ " := " ^ CicNotationPtPp.pp_term term)
 327                       subst))));
 328 *)
 329                 t
 330             | _ ->
 331               raise (Invalid_choice (lazy "??? Can this happen?"))
 332            with
 333              CicEnvironment.CircularDependency _ ->
 334                raise (Invalid_choice (lazy "Circular dependency in the environment"))))
 335     | CicNotationPt.Implicit -> Cic.Implicit None
 336     | CicNotationPt.UserInput -> Cic.Implicit (Some `Hole)
 337     | CicNotationPt.Num (num, i) -> resolve env (Num i) ~num ()
 338     | CicNotationPt.Meta (index, subst) ->
 339         let cic_subst =
 340           List.map
 341             (function None -> None | Some term -> Some (aux loc context term))
 342             subst
 343         in
 344         Cic.Meta (index, cic_subst)
 345     | CicNotationPt.Sort `Prop -> Cic.Sort Cic.Prop
 346     | CicNotationPt.Sort `Set -> Cic.Sort Cic.Set
 347     | CicNotationPt.Sort (`Type u) -> Cic.Sort (Cic.Type u)
 348     | CicNotationPt.Sort `CProp -> Cic.Sort Cic.CProp
 349     | CicNotationPt.Symbol (symbol, instance) ->
 350         resolve env (Symbol (symbol, instance)) ()
 351     | _ -> assert false (* god bless Bologna *)
 352   and aux_option loc (context: Cic.name list) annotation = function
 353     | None -> Cic.Implicit annotation
 354     | Some term -> aux loc context term
 355   in
 356   match ast with
 357   | CicNotationPt.AttributedTerm (`Loc loc, term) -> aux loc context term
 358   | term -> aux dummy_floc context term
 359
 360 let interpretate_path ~context path =
 361  interpretate_term ~context ~env:Environment.empty ~uri:None ~is_path:true path
 362
 363 let interpretate_obj ~context ~env ~uri ~is_path obj =
 364  assert (context = []);
 365  assert (is_path = false);
 366  match obj with
 367   | GrafiteAst.Inductive (params,tyl) ->
 368      let uri = match uri with Some uri -> uri | None -> assert false in
 369      let context,params =
 370       let context,res =
 371        List.fold_left
 372         (fun (context,res) (name,t) ->
 373           Cic.Name name :: context,
 374           (name, interpretate_term context env None false t)::res
 375         ) ([],[]) params
 376       in
 377        context,List.rev res in
 378      let add_params =
 379       List.fold_right
 380        (fun (name,ty) t -> Cic.Prod (Cic.Name name,ty,t)) params in
 381      let name_to_uris =
 382       snd (
 383        List.fold_left
 384         (*here the explicit_named_substituion is assumed to be of length 0 *)
 385         (fun (i,res) (name,_,_,_) ->
 386           i + 1,(name,name,Cic.MutInd (uri,i,[]))::res
 387         ) (0,[]) tyl) in
 388      let con_env = DisambiguateTypes.env_of_list name_to_uris env in
 389      let undebrujin t =
 390       snd
 391        (List.fold_right
 392          (fun (name,_,_,_) (i,t) ->
 393            (*here the explicit_named_substituion is assumed to be of length 0 *)
 394            let t' = Cic.MutInd (uri,i,[])  in
 395            let t = CicSubstitution.subst t' t in
 396             i - 1,t
 397          ) tyl (List.length tyl - 1,t)) in
 398      let tyl =
 399       List.map
 400        (fun (name,b,ty,cl) ->
 401          let ty' = add_params (interpretate_term context env None false ty) in
 402          let cl' =
 403           List.map
 404            (fun (name,ty) ->
 405              let ty' =
 406               add_params (interpretate_term context con_env None false ty)
 407              in
 408               name,undebrujin ty'
 409            ) cl
 410          in
 411           name,b,ty',cl'
 412        ) tyl
 413      in
 414       Cic.InductiveDefinition (tyl,[],List.length params,[])
 415   | GrafiteAst.Record (params,name,ty,fields) ->
 416      let uri = match uri with Some uri -> uri | None -> assert false in
 417      let context,params =
 418       let context,res =
 419        List.fold_left
 420         (fun (context,res) (name,t) ->
 421           (Cic.Name name :: context),
 422           (name, interpretate_term context env None false t)::res
 423         ) ([],[]) params
 424       in
 425        context,List.rev res in
 426      let add_params =
 427       List.fold_right
 428        (fun (name,ty) t -> Cic.Prod (Cic.Name name,ty,t)) params in
 429      let ty' = add_params (interpretate_term context env None false ty) in
 430      let fields' =
 431       snd (
 432        List.fold_left
 433         (fun (context,res) (name,ty) ->
 434           let context' = Cic.Name name :: context in
 435            context',(name,interpretate_term context env None false ty)::res
 436         ) (context,[]) fields) in
 437      let concl =
 438       (*here the explicit_named_substituion is assumed to be of length 0 *)
 439       let mutind = Cic.MutInd (uri,0,[]) in
 440       if params = [] then mutind
 441       else
 442        Cic.Appl
 443         (mutind::CicUtil.mk_rels (List.length params) (List.length fields)) in
 444      let con =
 445       List.fold_left
 446        (fun t (name,ty) -> Cic.Prod (Cic.Name name,ty,t))
 447        concl fields' in
 448      let con' = add_params con in
 449      let tyl = [name,true,ty',["mk_" ^ name,con']] in
 450      let field_names = List.map fst fields in
 451       Cic.InductiveDefinition
 452        (tyl,[],List.length params,[`Class (`Record field_names)])
 453   | GrafiteAst.Theorem (flavour, name, ty, bo) ->
 454      let attrs = [`Flavour flavour] in
 455      let ty' = interpretate_term [] env None false ty in
 456      (match bo with
 457         None ->
 458          Cic.CurrentProof (name,[],Cic.Implicit None,ty',[],attrs)
 459       | Some bo ->
 460          let bo' = Some (interpretate_term [] env None false bo) in
 461           Cic.Constant (name,bo',ty',[],attrs))
 462
 463
 464   (* e.g. [5;1;1;1;2;3;4;1;2] -> [2;1;4;3;5] *)
 465 let rev_uniq =
 466   let module SortedItem =
 467     struct
 468       type t = DisambiguateTypes.domain_item
 469       let compare = Pervasives.compare
 470     end
 471   in
 472   let module Set = Set.Make (SortedItem) in
 473   fun l ->
 474     let rev_l = List.rev l in
 475     let (_, uniq_rev_l) =
 476       List.fold_left
 477         (fun (members, rev_l) elt ->
 478           if Set.mem elt members then
 479             (members, rev_l)
 480           else
 481             Set.add elt members, elt :: rev_l)
 482         (Set.empty, []) rev_l
 483     in
 484     List.rev uniq_rev_l
 485
 486 (* "aux" keeps domain in reverse order and doesn't care about duplicates.
 487  * Domain item more in deep in the list will be processed first.
 488  *)
 489 let rec domain_rev_of_term ?(loc = dummy_floc) context = function
 490   | CicNotationPt.AttributedTerm (`Loc loc, term) ->
 491      domain_rev_of_term ~loc context term
 492   | CicNotationPt.AttributedTerm (_, term) ->
 493       domain_rev_of_term ~loc context term
 494   | CicNotationPt.Appl terms ->
 495       List.fold_left
 496        (fun dom term -> domain_rev_of_term ~loc context term @ dom) [] terms
 497   | CicNotationPt.Binder (kind, (var, typ), body) ->
 498       let kind_dom =
 499         match kind with
 500         | `Exists -> [ Symbol ("exists", 0) ]
 501         | _ -> []
 502       in
 503       let type_dom = domain_rev_of_term_option loc context typ in
 504       let body_dom =
 505         domain_rev_of_term ~loc
 506           (CicNotationUtil.cic_name_of_name var :: context) body
 507       in
 508       body_dom @ type_dom @ kind_dom
 509   | CicNotationPt.Case (term, indty_ident, outtype, branches) ->
 510       let term_dom = domain_rev_of_term ~loc context term in
 511       let outtype_dom = domain_rev_of_term_option loc context outtype in
 512       let get_first_constructor = function
 513         | [] -> []
 514         | ((head, _, _), _) :: _ -> [ Id head ]
 515       in
 516       let do_branch ((head, _, args), term) =
 517         let (term_context, args_domain) =
 518           List.fold_left
 519             (fun (cont, dom) (name, typ) ->
 520               (CicNotationUtil.cic_name_of_name name :: cont,
 521                (match typ with
 522                | None -> dom
 523                | Some typ -> domain_rev_of_term ~loc cont typ @ dom)))
 524             (context, []) args
 525         in
 526         args_domain @ domain_rev_of_term ~loc term_context term
 527       in
 528       let branches_dom =
 529         List.fold_left (fun dom branch -> do_branch branch @ dom) [] branches
 530       in
 531       branches_dom @ outtype_dom @ term_dom @
 532       (match indty_ident with
 533        | None -> get_first_constructor branches
 534        | Some (ident, _) -> [ Id ident ])
 535   | CicNotationPt.Cast (term, ty) ->
 536       let term_dom = domain_rev_of_term ~loc context term in
 537       let ty_dom = domain_rev_of_term ~loc context ty in
 538       ty_dom @ term_dom
 539   | CicNotationPt.LetIn ((var, typ), body, where) ->
 540       let body_dom = domain_rev_of_term ~loc context body in
 541       let type_dom = domain_rev_of_term_option loc context typ in
 542       let where_dom =
 543         domain_rev_of_term ~loc
 544           (CicNotationUtil.cic_name_of_name var :: context) where
 545       in
 546       where_dom @ type_dom @ body_dom
 547   | CicNotationPt.LetRec (kind, defs, where) ->
 548       let context' =
 549         List.fold_left
 550           (fun acc ((var, typ), _, _) ->
 551             CicNotationUtil.cic_name_of_name var :: acc)
 552           context defs
 553       in
 554       let where_dom = domain_rev_of_term ~loc context' where in
 555       let defs_dom =
 556         List.fold_left
 557           (fun dom ((_, typ), body, _) ->
 558             domain_rev_of_term ~loc context' body @
 559             domain_rev_of_term_option loc context typ)
 560           [] defs
 561       in
 562       where_dom @ defs_dom
 563   | CicNotationPt.Ident (name, subst) ->
 564       (try
 565         let index = find_in_context name context in
 566         if subst <> None then
 567           CicNotationPt.fail loc "Explicit substitutions not allowed here"
 568         else
 569           []
 570       with Not_found ->
 571         (match subst with
 572         | None -> [Id name]
 573         | Some subst ->
 574             List.fold_left
 575               (fun dom (_, term) ->
 576                 let dom' = domain_rev_of_term ~loc context term in
 577                 dom' @ dom)
 578               [Id name] subst))
 579   | CicNotationPt.Uri _ -> []
 580   | CicNotationPt.Implicit -> []
 581   | CicNotationPt.Num (num, i) -> [ Num i ]
 582   | CicNotationPt.Meta (index, local_context) ->
 583       List.fold_left
 584        (fun dom term -> domain_rev_of_term_option loc context term @ dom) []
 585         local_context
 586   | CicNotationPt.Sort _ -> []
 587   | CicNotationPt.Symbol (symbol, instance) -> [ Symbol (symbol, instance) ]
 588   | CicNotationPt.UserInput
 589   | CicNotationPt.Literal _
 590   | CicNotationPt.Layout _
 591   | CicNotationPt.Magic _
 592   | CicNotationPt.Variable _ -> assert false
 593
 594 and domain_rev_of_term_option loc context = function
 595   | None -> []
 596   | Some t -> domain_rev_of_term ~loc context t
 597
 598 let domain_of_term ~context ast = rev_uniq (domain_rev_of_term context ast)
 599
 600 let domain_of_obj ~context ast =
 601  assert (context = []);
 602  let domain_rev =
 603   match ast with
 604    | GrafiteAst.Theorem (_,_,ty,bo) ->
 605       (match bo with
 606           None -> []
 607         | Some bo -> domain_rev_of_term [] bo) @
 608       domain_of_term [] ty
 609    | GrafiteAst.Inductive (params,tyl) ->
 610       let dom =
 611        List.flatten (
 612         List.rev_map
 613          (fun (_,_,ty,cl) ->
 614            List.flatten (
 615             List.rev_map
 616              (fun (_,ty) -> domain_rev_of_term [] ty) cl) @
 617             domain_rev_of_term [] ty) tyl) in
 618       let dom =
 619        List.fold_left
 620         (fun dom (_,ty) ->
 621           domain_rev_of_term [] ty @ dom
 622         ) dom params
 623       in
 624        List.filter
 625         (fun name ->
 626           not (  List.exists (fun (name',_) -> name = Id name') params
 627               || List.exists (fun (name',_,_,_) -> name = Id name') tyl)
 628         ) dom
 629    | GrafiteAst.Record (params,_,ty,fields) ->
 630       let dom =
 631        List.flatten
 632         (List.rev_map (fun (_,ty) -> domain_rev_of_term [] ty) fields) in
 633       let dom =
 634        List.filter
 635         (fun name->
 636           not (  List.exists (fun (name',_) -> name = Id name') params
 637               || List.exists (fun (name',_) -> name = Id name') fields)
 638         ) dom
 639       in
 640        List.fold_left
 641         (fun dom (_,ty) ->
 642           domain_rev_of_term [] ty @ dom
 643         ) (dom @ domain_rev_of_term [] ty) params
 644  in
 645   rev_uniq domain_rev
 646
 647   (* dom1 \ dom2 *)
 648 let domain_diff dom1 dom2 =
 649 (* let domain_diff = Domain.diff *)
 650   let is_in_dom2 =
 651     List.fold_left (fun pred elt -> (fun elt' -> elt' = elt || pred elt'))
 652       (fun _ -> false) dom2
 653   in
 654   List.filter (fun elt -> not (is_in_dom2 elt)) dom1
 655
 656 module type Disambiguator =
 657 sig
 658   val disambiguate_term :
 659     ?fresh_instances:bool ->
 660     dbd:HMysql.dbd ->
 661     context:Cic.context ->
 662     metasenv:Cic.metasenv ->
 663     ?initial_ugraph:CicUniv.universe_graph ->
 664     aliases:DisambiguateTypes.environment ->(* previous interpretation status *)
 665     universe:DisambiguateTypes.multiple_environment option ->
 666     CicNotationPt.term ->
 667     ((DisambiguateTypes.domain_item * DisambiguateTypes.codomain_item) list *
 668      Cic.metasenv *                  (* new metasenv *)
 669      Cic.term*
 670      CicUniv.universe_graph) list *  (* disambiguated term *)
 671     bool
 672
 673   val disambiguate_obj :
 674     ?fresh_instances:bool ->
 675     dbd:HMysql.dbd ->
 676     aliases:DisambiguateTypes.environment ->(* previous interpretation status *)
 677     universe:DisambiguateTypes.multiple_environment option ->
 678     uri:UriManager.uri option ->     (* required only for inductive types *)
 679     GrafiteAst.obj ->
 680     ((DisambiguateTypes.domain_item * DisambiguateTypes.codomain_item) list *
 681      Cic.metasenv *                  (* new metasenv *)
 682      Cic.obj *
 683      CicUniv.universe_graph) list *  (* disambiguated obj *)
 684     bool
 685 end
 686
 687 module Make (C: Callbacks) =
 688   struct
 689     let choices_of_id dbd id =
 690       let uris = MetadataQuery.locate ~dbd id in
 691       let uris =
 692        match uris with
 693         | [] ->
 694            [(C.input_or_locate_uri
 695             ~title:("URI matching \"" ^ id ^ "\" unknown.") ~id ())]
 696         | [uri] -> [uri]
 697         | _ ->
 698             C.interactive_user_uri_choice ~selection_mode:`MULTIPLE
 699              ~ok:"Try selected." ~enable_button_for_non_vars:true
 700              ~title:"Ambiguous input." ~id
 701              ~msg: ("Ambiguous input \"" ^ id ^
 702                 "\". Please, choose one or more interpretations:")
 703              uris
 704       in
 705       List.map
 706         (fun uri ->
 707           (UriManager.string_of_uri uri,
 708            let term =
 709              try
 710                CicUtil.term_of_uri uri
 711              with exn ->
 712                debug_print (lazy (UriManager.string_of_uri uri));
 713                debug_print (lazy (Printexc.to_string exn));
 714                assert false
 715             in
 716            fun _ _ _ -> term))
 717         uris
 718
 719 let refine_profiler = HExtlib.profile "disambiguate_thing.refine_thing"
 720
 721     let disambiguate_thing ~dbd ~context ~metasenv
 722       ?(initial_ugraph = CicUniv.empty_ugraph) ~aliases ~universe
 723       ~uri ~pp_thing ~domain_of_thing ~interpretate_thing ~refine_thing thing
 724     =
 725       debug_print (lazy "DISAMBIGUATE INPUT");
 726       let disambiguate_context =  (* cic context -> disambiguate context *)
 727         List.map
 728           (function None -> Cic.Anonymous | Some (name, _) -> name)
 729           context
 730       in
 731       debug_print (lazy ("TERM IS: " ^ (pp_thing thing)));
 732       let thing_dom = domain_of_thing ~context:disambiguate_context thing in
 733       debug_print (lazy (sprintf "DISAMBIGUATION DOMAIN: %s"
 734         (string_of_domain thing_dom)));
 735 (*
 736       debug_print (lazy (sprintf "DISAMBIGUATION ENVIRONMENT: %s"
 737         (DisambiguatePp.pp_environment aliases)));
 738       debug_print (lazy (sprintf "DISAMBIGUATION UNIVERSE: %s"
 739         (match universe with None -> "None" | Some _ -> "Some _")));
 740 *)
 741       let current_dom =
 742         Environment.fold (fun item _ dom -> item :: dom) aliases []
 743       in
 744       let todo_dom = domain_diff thing_dom current_dom in
 745       (* (2) lookup function for any item (Id/Symbol/Num) *)
 746       let lookup_choices =
 747         let id_choices = Hashtbl.create 1023 in
 748         fun item ->
 749           let choices =
 750             let lookup_in_library () =
 751               match item with
 752               | Id id -> choices_of_id dbd id
 753               | Symbol (symb, _) ->
 754                   List.map DisambiguateChoices.mk_choice
 755                     (CicNotationRew.lookup_interpretations symb)
 756               | Num instance ->
 757                   DisambiguateChoices.lookup_num_choices ()
 758             in
 759             match universe with
 760             | None -> lookup_in_library ()
 761             | Some e ->
 762                 (try
 763                   Environment.find item e
 764                 with Not_found -> lookup_in_library ())
 765           in
 766           if choices = [] then raise (No_choices item);
 767           choices
 768       in
 769 (*
 770       (* <benchmark> *)
 771       let _ =
 772         if benchmark then begin
 773           let per_item_choices =
 774             List.map
 775               (fun dom_item ->
 776                 try
 777                   let len = List.length (lookup_choices dom_item) in
 778                   debug_print (lazy (sprintf "BENCHMARK %s: %d"
 779                     (string_of_domain_item dom_item) len));
 780                   len
 781                 with No_choices _ -> 0)
 782               thing_dom
 783           in
 784           max_refinements := List.fold_left ( * ) 1 per_item_choices;
 785           actual_refinements := 0;
 786           domain_size := List.length thing_dom;
 787           choices_avg :=
 788             (float_of_int !max_refinements) ** (1. /. float_of_int !domain_size)
 789         end
 790       in
 791       (* </benchmark> *)
 792 *)
 793
 794       (* (3) test an interpretation filling with meta uninterpreted identifiers
 795        *)
 796       let test_env aliases todo_dom ugraph =
 797         let filled_env =
 798           List.fold_left
 799             (fun env item ->
 800                Environment.add item
 801                ("Implicit",
 802                  (match item with
 803                     | Id _ | Num _ -> (fun _ _ _ -> Cic.Implicit (Some `Closed))
 804                     | Symbol _ -> (fun _ _ _ -> Cic.Implicit None))) env)
 805             aliases todo_dom
 806         in
 807         try
 808           let cic_thing =
 809             interpretate_thing ~context:disambiguate_context ~env:filled_env
 810              ~uri ~is_path:false thing
 811           in
 812 let foo () =
 813           let k,ugraph1 = refine_thing metasenv context uri cic_thing ugraph in
 814             (k , ugraph1 )
 815 in refine_profiler.HExtlib.profile foo ()
 816         with
 817         | Try_again msg -> Uncertain msg, ugraph
 818         | Invalid_choice msg -> Ko msg, ugraph
 819       in
 820       (* (4) build all possible interpretations *)
 821       let (@@) (l1,l2) (l1',l2') = l1@l1', l2@l2' in
 822       let rec aux aliases diff lookup_in_todo_dom todo_dom base_univ =
 823         match todo_dom with
 824         | [] ->
 825             assert (lookup_in_todo_dom = None);
 826             (match test_env aliases [] base_univ with
 827             | Ok (thing, metasenv),new_univ ->
 828                [ aliases, diff, metasenv, thing, new_univ ], []
 829             | Ko msg,_ | Uncertain msg,_ -> [],[msg])
 830         | item :: remaining_dom ->
 831             debug_print (lazy (sprintf "CHOOSED ITEM: %s"
 832              (string_of_domain_item item)));
 833             let choices =
 834              match lookup_in_todo_dom with
 835                 None -> lookup_choices item
 836               | Some choices -> choices in
 837             match choices with
 838                [] -> [], [lazy "No choices"]
 839              | [codomain_item] ->
 840                  (* just one choice. We perform a one-step look-up and
 841                     if the next set of choices is also a singleton we
 842                     skip this refinement step *)
 843                  debug_print(lazy (sprintf "%s CHOSEN" (fst codomain_item)));
 844                  let new_env = Environment.add item codomain_item aliases in
 845                  let new_diff = (item,codomain_item)::diff in
 846                  let lookup_in_todo_dom,next_choice_is_single =
 847                   match remaining_dom with
 848                      [] -> None,false
 849                    | he::_ ->
 850                       let choices = lookup_choices he in
 851                        Some choices,List.length choices = 1
 852                  in
 853                   if next_choice_is_single then
 854                    aux new_env new_diff lookup_in_todo_dom remaining_dom
 855                     base_univ
 856                   else
 857                     (match test_env new_env remaining_dom base_univ with
 858                     | Ok (thing, metasenv),new_univ ->
 859                         (match remaining_dom with
 860                         | [] ->
 861                            [ new_env, new_diff, metasenv, thing, new_univ ], []
 862                         | _ ->
 863                            aux new_env new_diff lookup_in_todo_dom
 864                             remaining_dom new_univ)
 865                     | Uncertain msg,new_univ ->
 866                         (match remaining_dom with
 867                         | [] -> [], [msg]
 868                         | _ ->
 869                            aux new_env new_diff lookup_in_todo_dom
 870                             remaining_dom new_univ)
 871                     | Ko msg,_ -> [], [msg])
 872              | _::_ ->
 873                let rec filter univ = function
 874                 | [] -> [],[]
 875                 | codomain_item :: tl ->
 876                     debug_print(lazy (sprintf "%s CHOSEN" (fst codomain_item)));
 877                     let new_env = Environment.add item codomain_item aliases in
 878                     let new_diff = (item,codomain_item)::diff in
 879                     (match test_env new_env remaining_dom univ with
 880                     | Ok (thing, metasenv),new_univ ->
 881                         (match remaining_dom with
 882                         | [] -> [ new_env, new_diff, metasenv, thing, new_univ ], []
 883                         | _ -> aux new_env new_diff None remaining_dom new_univ
 884                         ) @@
 885                           filter univ tl
 886                     | Uncertain msg,new_univ ->
 887                         (match remaining_dom with
 888                         | [] -> [],[msg]
 889                         | _ -> aux new_env new_diff None remaining_dom new_univ
 890                         ) @@
 891                           filter univ tl
 892                     | Ko msg,_ -> ([],[msg]) @@ filter univ tl)
 893                in
 894                 filter base_univ choices
 895       in
 896       let base_univ = initial_ugraph in
 897       try
 898         let res =
 899          match aux aliases [] None todo_dom base_univ with
 900          | [],errors -> raise (NoWellTypedInterpretation errors)
 901          | [_,diff,metasenv,t,ugraph],_ ->
 902              debug_print (lazy "SINGLE INTERPRETATION");
 903              [diff,metasenv,t,ugraph], false
 904          | l,_ ->
 905              debug_print (lazy (sprintf "MANY INTERPRETATIONS (%d)" (List.length l)));
 906              let choices =
 907                List.map
 908                  (fun (env, _, _, _, _) ->
 909                    List.map
 910                      (fun domain_item ->
 911                        let description =
 912                          fst (Environment.find domain_item env)
 913                        in
 914                        (descr_of_domain_item domain_item, description))
 915                      thing_dom)
 916                  l
 917              in
 918              let choosed = C.interactive_interpretation_choice choices in
 919              (List.map (fun n->let _,d,m,t,u= List.nth l n in d,m,t,u) choosed),
 920               true
 921         in
 922          res
 923      with
 924       CicEnvironment.CircularDependency s ->
 925         failwith "Disambiguate: circular dependency"
 926
 927     let disambiguate_term ?(fresh_instances=false) ~dbd ~context ~metasenv
 928       ?(initial_ugraph = CicUniv.empty_ugraph) ~aliases ~universe term
 929     =
 930       let term =
 931         if fresh_instances then CicNotationUtil.freshen_term term else term
 932       in
 933       disambiguate_thing ~dbd ~context ~metasenv ~initial_ugraph ~aliases
 934         ~universe ~uri:None ~pp_thing:CicNotationPp.pp_term
 935         ~domain_of_thing:domain_of_term ~interpretate_thing:interpretate_term
 936         ~refine_thing:refine_term term
 937
 938     let disambiguate_obj ?(fresh_instances=false) ~dbd ~aliases ~universe ~uri
 939      obj
 940     =
 941       let obj =
 942         if fresh_instances then CicNotationUtil.freshen_obj obj else obj
 943       in
 944       disambiguate_thing ~dbd ~context:[] ~metasenv:[] ~aliases ~universe ~uri
 945         ~pp_thing:GrafiteAstPp.pp_obj ~domain_of_thing:domain_of_obj
 946         ~interpretate_thing:interpretate_obj ~refine_thing:refine_obj
 947         obj
 948   end
 949
 950 module Trivial =
 951 struct
 952   exception Ambiguous_term of string Lazy.t
 953   exception Exit
 954   module Callbacks =
 955   struct
 956     let interactive_user_uri_choice ~selection_mode ?ok
 957           ?(enable_button_for_non_vars = true) ~title ~msg ~id uris =
 958               raise Exit
 959     let interactive_interpretation_choice interp = raise Exit
 960     let input_or_locate_uri ~(title:string) ?id = raise Exit
 961   end
 962   module Disambiguator = Make (Callbacks)
 963   let disambiguate_string ~dbd ?(context = []) ?(metasenv = []) ?initial_ugraph
 964     ?(aliases = DisambiguateTypes.Environment.empty) term
 965   =
 966     let ast =
 967       CicNotationParser.parse_level2_ast (Ulexing.from_utf8_string term)
 968     in
 969     try
 970       fst (Disambiguator.disambiguate_term ~dbd ~context ~metasenv ast
 971         ?initial_ugraph ~aliases ~universe:None)
 972     with Exit -> raise (Ambiguous_term (lazy term))
 973 end
 974