helm/ocaml/cic_notation/cicNotationRew.ml

   1 (* Copyright (C) 2004-2005, 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 type pattern_id = int
  29 type interpretation_id = pattern_id
  30 type pretty_printer_id = pattern_id
  31
  32 type term_info =
  33   { sort: (Cic.id, CicNotationPt.sort_kind) Hashtbl.t;
  34     uri: (Cic.id, string) Hashtbl.t;
  35   }
  36
  37 let warning s = prerr_endline ("CicNotation WARNING: " ^ s)
  38
  39 let get_types uri =
  40   let o,_ = CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri in
  41     match o with
  42       | Cic.InductiveDefinition (l,_,_,_) -> l
  43       | _ -> assert false
  44
  45 let name_of_inductive_type uri i =
  46   let types = get_types uri in
  47   let (name, _, _, _) = try List.nth types i with Not_found -> assert false in
  48   name
  49
  50   (* returns <name, type> pairs *)
  51 let constructors_of_inductive_type uri i =
  52   let types = get_types uri in
  53   let (_, _, _, constructors) =
  54     try List.nth types i with Not_found -> assert false
  55   in
  56   constructors
  57
  58   (* returns name only *)
  59 let constructor_of_inductive_type uri i j =
  60   (try
  61     fst (List.nth (constructors_of_inductive_type uri i) (j-1))
  62   with Not_found -> assert false)
  63
  64 module Ast = CicNotationPt
  65
  66 let string_of_name = function
  67   | Cic.Name s -> s
  68   | Cic.Anonymous -> "_"
  69
  70 let ident_of_name n = Ast.Ident (string_of_name n, None)
  71
  72 let idref id t = Ast.AttributedTerm (`IdRef id, t)
  73
  74 let pp_ast0 t k =
  75   prerr_endline "pp_ast0";
  76   let rec aux t = CicNotationUtil.visit_ast ~special_k k t
  77   and special_k = function
  78     | Ast.AttributedTerm (attrs, t) -> Ast.AttributedTerm (attrs, aux t)
  79     | _ -> assert false
  80   in
  81   aux t
  82
  83 let ast_of_acic0 term_info acic k =
  84 (*   prerr_endline "ast_of_acic0"; *)
  85   let k = k term_info in
  86   let register_uri id uri = Hashtbl.add term_info.uri id uri in
  87   let sort_of_id id =
  88     try
  89       Hashtbl.find term_info.sort id
  90     with Not_found -> assert false
  91   in
  92   let aux_substs substs =
  93     Some
  94       (List.map
  95         (fun (uri, annterm) -> (UriManager.name_of_uri uri, k annterm))
  96         substs)
  97   in
  98   let aux_context context =
  99     List.map
 100       (function
 101         | None -> None
 102         | Some annterm -> Some (k annterm))
 103       context
 104   in
 105   let aux = function
 106     | Cic.ARel (id,_,_,b) -> idref id (Ast.Ident (b, None))
 107     | Cic.AVar (id,uri,substs) ->
 108         register_uri id (UriManager.string_of_uri uri);
 109         idref id (Ast.Ident (UriManager.name_of_uri uri, aux_substs substs))
 110     | Cic.AMeta (id,n,l) -> idref id (Ast.Meta (n, aux_context l))
 111     | Cic.ASort (id,Cic.Prop) -> idref id (Ast.Sort `Prop)
 112     | Cic.ASort (id,Cic.Set) -> idref id (Ast.Sort `Set)
 113     | Cic.ASort (id,Cic.Type _) -> idref id (Ast.Sort `Type)
 114     | Cic.ASort (id,Cic.CProp) -> idref id (Ast.Sort `CProp)
 115     | Cic.AImplicit _ -> assert false
 116     | Cic.AProd (id,n,s,t) ->
 117         let binder_kind =
 118           match sort_of_id id with
 119           | `Set | `Type -> `Pi
 120           | `Prop | `CProp -> `Forall
 121         in
 122         idref id (Ast.Binder (binder_kind, (ident_of_name n, Some (k s)), k t))
 123     | Cic.ACast (id,v,t) ->
 124         idref id (Ast.Appl [idref id (Ast.Symbol ("cast", 0)); k v; k t])
 125     | Cic.ALambda (id,n,s,t) ->
 126         idref id (Ast.Binder (`Lambda, (ident_of_name n, Some (k s)), k t))
 127     | Cic.ALetIn (id,n,s,t) ->
 128         idref id (Ast.LetIn ((ident_of_name n, None), k s, k t))
 129     | Cic.AAppl (aid,args) -> idref aid (Ast.Appl (List.map k args))
 130     | Cic.AConst (id,uri,substs) ->
 131         register_uri id (UriManager.string_of_uri uri);
 132         idref id (Ast.Ident (UriManager.name_of_uri uri, aux_substs substs))
 133     | Cic.AMutInd (id,uri,i,substs) as t ->
 134         let name = name_of_inductive_type uri i in
 135         let uri_str = UriManager.string_of_uri uri in
 136         let puri_str =
 137           uri_str ^ "#xpointer(1/" ^ (string_of_int (i + 1)) ^ ")"
 138         in
 139         register_uri id puri_str;
 140         idref id (Ast.Ident (name, aux_substs substs))
 141     | Cic.AMutConstruct (id,uri,i,j,substs) ->
 142         let name = constructor_of_inductive_type uri i j in
 143         let uri_str = UriManager.string_of_uri uri in
 144         let puri_str = sprintf "%s#xpointer(1/%d/%d)" uri_str (i + 1) j in
 145         register_uri id puri_str;
 146         idref id (Ast.Ident (name, aux_substs substs))
 147     | Cic.AMutCase (id,uri,typeno,ty,te,patterns) ->
 148         let name = name_of_inductive_type uri typeno in
 149         let constructors = constructors_of_inductive_type uri typeno in
 150         let rec eat_branch ty pat =
 151           match (ty, pat) with
 152           | Cic.Prod (_, _, t), Cic.ALambda (_, name, s, t') ->
 153               let (cv, rhs) = eat_branch t t' in
 154               (ident_of_name name, Some (k s)) :: cv, rhs
 155           | _, _ -> [], k pat
 156         in
 157         let patterns =
 158           List.map2
 159             (fun (name, ty) pat ->
 160               let (capture_variables, rhs) = eat_branch ty pat in
 161               ((name, capture_variables), rhs))
 162             constructors patterns
 163         in
 164         idref id (Ast.Case (k te, Some name, Some (k ty), patterns))
 165     | Cic.AFix (id, no, funs) ->
 166         let defs =
 167           List.map
 168             (fun (_, n, decr_idx, ty, bo) ->
 169               ((Ast.Ident (n, None), Some (k ty)), k bo, decr_idx))
 170             funs
 171         in
 172         let name =
 173           try
 174             (match List.nth defs no with
 175             | (Ast.Ident (n, _), _), _, _ when n <> "_" -> n
 176             | _ -> assert false)
 177           with Not_found -> assert false
 178         in
 179         idref id (Ast.LetRec (`Inductive, defs, Ast.Ident (name, None)))
 180     | Cic.ACoFix (id, no, funs) ->
 181         let defs =
 182           List.map
 183             (fun (_, n, ty, bo) -> ((Ast.Ident (n, None), Some (k ty)), k bo, 0))
 184             funs
 185         in
 186         let name =
 187           try
 188             (match List.nth defs no with
 189             | (Ast.Ident (n, _), _), _, _ when n <> "_" -> n
 190             | _ -> assert false)
 191           with Not_found -> assert false
 192         in
 193         idref id (Ast.LetRec (`CoInductive, defs, Ast.Ident (name, None)))
 194   in
 195   aux acic
 196
 197   (* persistent state *)
 198
 199 let level1_patterns21 = Hashtbl.create 211
 200 let level2_patterns32 = Hashtbl.create 211
 201
 202 let (compiled21: (CicNotationPt.term -> (CicNotationEnv.t * int) option)
 203 option ref) =
 204   ref None
 205 let (compiled32: (Cic.annterm -> ((string * Cic.annterm) list * int) option)
 206 option ref) =
 207   ref None
 208
 209 let pattern21_matrix = ref []
 210 let pattern32_matrix = ref []
 211
 212 let get_compiled21 () =
 213   match !compiled21 with
 214   | None -> assert false
 215   | Some f -> f
 216 let get_compiled32 () =
 217   match !compiled32 with
 218   | None -> assert false
 219   | Some f -> f
 220
 221 let set_compiled21 f = compiled21 := Some f
 222 let set_compiled32 f = compiled32 := Some f
 223
 224 let instantiate21 env pid =
 225   prerr_endline "instantiate21";
 226   let precedence, associativity, l1 =
 227     try
 228       Hashtbl.find level1_patterns21 pid
 229     with Not_found -> assert false
 230   in
 231   let rec subst = function
 232     | Ast.AttributedTerm (_, t) -> subst t
 233     | Ast.Variable var ->
 234         let name, expected_ty = CicNotationEnv.declaration_of_var var in
 235         let ty, value =
 236           try
 237             List.assoc name env
 238           with Not_found -> assert false
 239         in
 240         assert (CicNotationEnv.well_typed ty value); (* INVARIANT *)
 241         (* following assertion should be a conditional that makes this
 242          * instantiation fail *)
 243         assert (CicNotationEnv.well_typed expected_ty value);
 244         CicNotationEnv.term_of_value value
 245     | Ast.Magic _ -> assert false (* TO BE IMPLEMENTED *)
 246     | Ast.Literal _ as t -> t
 247     | Ast.Layout l -> Ast.Layout (subst_layout l)
 248     | t -> CicNotationUtil.visit_ast subst t
 249   and subst_layout l = CicNotationUtil.visit_layout subst l in
 250   subst l1
 251
 252 let rec pp_ast1 term =
 253   let rec pp_value = function
 254     | CicNotationEnv.NumValue _ as v -> v
 255     | CicNotationEnv.StringValue _ as v -> v
 256     | CicNotationEnv.TermValue t -> CicNotationEnv.TermValue (pp_ast1 t)
 257     | CicNotationEnv.OptValue None as v -> v
 258     | CicNotationEnv.OptValue (Some v) ->
 259         CicNotationEnv.OptValue (Some (pp_value v))
 260     | CicNotationEnv.ListValue vl ->
 261         CicNotationEnv.ListValue (List.map pp_value vl)
 262   in
 263   let ast_env_of_env env =
 264     List.map (fun (var, (ty, value)) -> (var, (ty, pp_value value))) env
 265   in
 266   match (get_compiled21 ()) term with
 267   | None -> pp_ast0 term pp_ast1
 268   | Some (env, pid) -> instantiate21 (ast_env_of_env env) pid
 269
 270 let instantiate32 term_info env symbol args =
 271   let rec instantiate_arg = function
 272     | Ast.IdentArg (n, name) ->
 273         let t = (try List.assoc name env with Not_found -> assert false) in
 274         let rec count_lambda = function
 275           | Ast.Binder (`Lambda, _, body) -> 1 + count_lambda body
 276           | _ -> 0
 277         in
 278         let rec add_lambda t n =
 279           if n > 0 then
 280             let name = CicNotationUtil.fresh_name () in
 281             Ast.Binder (`Lambda, (Ast.Ident (name, None), None),
 282               Ast.Appl [add_lambda t (n - 1); Ast.Ident (name, None)])
 283           else
 284             t
 285         in
 286         add_lambda t (n - count_lambda t)
 287   in
 288   let args' = List.map instantiate_arg args in
 289   Ast.Appl (Ast.Symbol (symbol, 0) :: args')
 290
 291 let rec ast_of_acic1 term_info annterm =
 292   match (get_compiled32 ()) annterm with
 293   | None -> ast_of_acic0 term_info annterm ast_of_acic1
 294   | Some (env, pid) ->
 295       let env' =
 296         List.map (fun (name, term) -> (name, ast_of_acic1 term_info term)) env
 297       in
 298       let symbol, args =
 299         try
 300           Hashtbl.find level2_patterns32 pid
 301         with Not_found -> assert false
 302       in
 303       instantiate32 term_info env' symbol args
 304
 305 let load_patterns32 t =
 306   set_compiled32 (CicNotationMatcher.Matcher32.compiler t)
 307
 308 let load_patterns21 t =
 309   set_compiled21 (CicNotationMatcher.Matcher21.compiler t)
 310
 311 let ast_of_acic id_to_sort annterm =
 312   let term_info = { sort = id_to_sort; uri = Hashtbl.create 211 } in
 313   let ast = ast_of_acic1 term_info annterm in
 314   ast, term_info.uri
 315
 316 let pp_ast term = pp_ast1 term
 317
 318 let fresh_id =
 319   let counter = ref ~-1 in
 320   fun () ->
 321     incr counter;
 322     !counter
 323
 324 let add_interpretation (symbol, args) appl_pattern =
 325   let id = fresh_id () in
 326   Hashtbl.add level2_patterns32 id (symbol, args);
 327   pattern32_matrix := (appl_pattern, id) :: !pattern32_matrix;
 328   load_patterns32 !pattern32_matrix;
 329   id
 330
 331 let add_pretty_printer ?precedence ?associativity l2 l1 =
 332   let id = fresh_id () in
 333   let l2' = CicNotationUtil.strip_attributes l2 in
 334   Hashtbl.add level1_patterns21 id (precedence, associativity, l1);
 335   pattern21_matrix := (l2', id) :: !pattern21_matrix;
 336   load_patterns21 !pattern21_matrix;
 337   id
 338
 339 exception Interpretation_not_found
 340 exception Pretty_printer_not_found
 341
 342 let remove_interpretation id =
 343   (try
 344     Hashtbl.remove level2_patterns32 id;
 345   with Not_found -> raise Interpretation_not_found);
 346   pattern32_matrix := List.filter (fun (_, id') -> id <> id') !pattern32_matrix;
 347   load_patterns32 !pattern32_matrix
 348
 349 let remove_pretty_printer id =
 350   (try
 351     Hashtbl.remove level1_patterns21 id;
 352   with Not_found -> raise Pretty_printer_not_found);
 353   pattern21_matrix := List.filter (fun (_, id') -> id <> id') !pattern21_matrix;
 354   load_patterns21 !pattern21_matrix
 355
 356 let _ =
 357   load_patterns21 [];
 358   load_patterns32 []
 359