helm/ocaml/cic_notation/grafiteParser.ml

   1 (* Copyright (C) 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  *
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   8  * modify it under the terms of the GNU General Public License
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  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 let grammar = CicNotationParser.level2_ast_grammar
  29
  30 let term = CicNotationParser.term
  31 let statement = Grammar.Entry.create grammar "statement"
  32 let statements = Grammar.Entry.create grammar "statements"
  33
  34 EXTEND
  35   GLOBAL: term statement statements;
  36   arg: [
  37    [ LPAREN; names = LIST1 IDENT SEP SYMBOL ",";
  38       SYMBOL ":"; ty = term; RPAREN -> names,ty
  39    | name = IDENT -> [name],CicNotationPt.Implicit
  40    ]
  41   ];
  42   constructor: [ [ name = IDENT; SYMBOL ":"; typ = term -> (name, typ) ] ];
  43   tactic_term: [ [ t = term -> t ] ];
  44   ident_list0: [
  45     [ SYMBOL "["; idents = LIST0 IDENT SEP SYMBOL ";"; SYMBOL "]" -> idents ]
  46   ];
  47   tactic_term_list1: [
  48     [ tactic_terms = LIST1 tactic_term SEP SYMBOL "," -> tactic_terms ]
  49   ];
  50   reduction_kind: [
  51     [ IDENT "reduce" -> `Reduce
  52     | IDENT "simplify" -> `Simpl
  53     | IDENT "whd" -> `Whd
  54     | IDENT "normalize" -> `Normalize ]
  55   ];
  56   sequent_pattern_spec: [
  57    [ hyp_paths =
  58       LIST0
  59        [ id = IDENT ;
  60          path = OPT [SYMBOL ":" ; path = term -> path ] ->
  61          (id,match path with Some p -> p | None -> CicNotationPt.UserInput) ]
  62        SEP SYMBOL ";";
  63      goal_path = OPT [ SYMBOL <:unicode<vdash>>; term = term -> term ] ->
  64       let goal_path =
  65        match goal_path with
  66           None -> CicNotationPt.UserInput
  67         | Some goal_path -> goal_path
  68       in
  69        hyp_paths,goal_path
  70    ]
  71   ];
  72   pattern_spec: [
  73     [ res = OPT [
  74        "in";
  75        wanted_and_sps =
  76         [ "match" ; wanted = term ;
  77           sps = OPT [ "in"; sps = sequent_pattern_spec -> sps ] ->
  78            Some wanted,sps
  79         | sps = sequent_pattern_spec ->
  80            None,Some sps
  81         ] ->
  82          let wanted,hyp_paths,goal_path =
  83           match wanted_and_sps with
  84              wanted,None -> wanted, [], CicNotationPt.UserInput
  85            | wanted,Some (hyp_paths,goal_path) -> wanted,hyp_paths,goal_path
  86          in
  87           wanted, hyp_paths, goal_path ] ->
  88       match res with
  89          None -> None,[],CicNotationPt.UserInput
  90        | Some ps -> ps]
  91   ];
  92   direction: [
  93     [ SYMBOL ">" -> `LeftToRight
  94     | SYMBOL "<" -> `RightToLeft ]
  95   ];
  96   int: [ [ num = NUMBER -> int_of_string num ] ];
  97   tactic: [
  98     [ IDENT "absurd"; t = tactic_term ->
  99         GrafiteAst.Absurd (loc, t)
 100     | IDENT "apply"; t = tactic_term ->
 101         GrafiteAst.Apply (loc, t)
 102     | IDENT "assumption" ->
 103         GrafiteAst.Assumption loc
 104     | IDENT "auto";
 105       depth = OPT [ IDENT "depth"; SYMBOL "="; i = int -> i ];
 106       width = OPT [ IDENT "width"; SYMBOL "="; i = int -> i ] ->
 107           GrafiteAst.Auto (loc,depth,width)
 108     | IDENT "clear"; id = IDENT ->
 109         GrafiteAst.Clear (loc,id)
 110     | IDENT "clearbody"; id = IDENT ->
 111         GrafiteAst.ClearBody (loc,id)
 112     | IDENT "change"; what = pattern_spec; "with"; t = tactic_term ->
 113         GrafiteAst.Change (loc, what, t)
 114     | IDENT "compare"; t = tactic_term ->
 115         GrafiteAst.Compare (loc,t)
 116     | IDENT "constructor"; n = int ->
 117         GrafiteAst.Constructor (loc, n)
 118     | IDENT "contradiction" ->
 119         GrafiteAst.Contradiction loc
 120     | IDENT "cut"; t = tactic_term; ident = OPT [ "as"; id = IDENT -> id] ->
 121         GrafiteAst.Cut (loc, ident, t)
 122     | IDENT "decide"; IDENT "equality" ->
 123         GrafiteAst.DecideEquality loc
 124     | IDENT "decompose"; where = tactic_term ->
 125         GrafiteAst.Decompose (loc, where)
 126     | IDENT "discriminate"; t = tactic_term ->
 127         GrafiteAst.Discriminate (loc, t)
 128     | IDENT "elim"; what = tactic_term;
 129       using = OPT [ "using"; using = tactic_term -> using ];
 130       OPT "names"; num = OPT [num = int -> num];
 131       idents = OPT ident_list0 ->
 132         let idents = match idents with None -> [] | Some idents -> idents in
 133         GrafiteAst.Elim (loc, what, using, num, idents)
 134     | IDENT "elimType"; what = tactic_term;
 135       using = OPT [ "using"; using = tactic_term -> using ];
 136       OPT "names"; num = OPT [num = int -> num]; idents = OPT ident_list0 ->
 137         let idents = match idents with None -> [] | Some idents -> idents in
 138         GrafiteAst.ElimType (loc, what, using, num, idents)
 139     | IDENT "exact"; t = tactic_term ->
 140         GrafiteAst.Exact (loc, t)
 141     | IDENT "exists" ->
 142         GrafiteAst.Exists loc
 143     | IDENT "fail" -> GrafiteAst.Fail loc
 144     | IDENT "fold"; kind = reduction_kind; t = tactic_term; p = pattern_spec ->
 145         let (pt,_,_) = p in
 146           if pt <> None then
 147             raise (CicNotationParser.Parse_error
 148               (loc, "the pattern cannot specify the term to replace, only its"
 149               ^ " paths in the hypotheses and in the conclusion"))
 150         else
 151          GrafiteAst.Fold (loc, kind, t, p)
 152     | IDENT "fourier" ->
 153         GrafiteAst.Fourier loc
 154     | IDENT "fwd"; hyp = IDENT; idents = OPT ident_list0 ->
 155         let idents = match idents with None -> [] | Some idents -> idents in
 156         GrafiteAst.FwdSimpl (loc, hyp, idents)
 157     | IDENT "generalize"; p=pattern_spec; id = OPT ["as" ; id = IDENT -> id] ->
 158        GrafiteAst.Generalize (loc,p,id)
 159     | IDENT "goal"; n = int ->
 160         GrafiteAst.Goal (loc, n)
 161     | IDENT "id" -> GrafiteAst.IdTac loc
 162     | IDENT "injection"; t = tactic_term ->
 163         GrafiteAst.Injection (loc, t)
 164     | IDENT "intro"; ident = OPT IDENT ->
 165         let idents = match ident with None -> [] | Some id -> [id] in
 166         GrafiteAst.Intros (loc, Some 1, idents)
 167     | IDENT "intros"; num = OPT [num = int -> num]; idents = OPT ident_list0 ->
 168         let idents = match idents with None -> [] | Some idents -> idents in
 169         GrafiteAst.Intros (loc, num, idents)
 170     | IDENT "lapply";
 171       depth = OPT [ IDENT "depth"; SYMBOL "="; i = int -> i ];
 172       what = tactic_term;
 173       to_what = OPT [ "to" ; t = tactic_term_list1 -> t ];
 174       ident = OPT [ "using" ; ident = IDENT -> ident ] ->
 175         let to_what = match to_what with None -> [] | Some to_what -> to_what in
 176         GrafiteAst.LApply (loc, depth, to_what, what, ident)
 177     | IDENT "left" -> GrafiteAst.Left loc
 178     | IDENT "letin"; where = IDENT ; SYMBOL <:unicode<def>> ; t = tactic_term ->
 179         GrafiteAst.LetIn (loc, t, where)
 180     | kind = reduction_kind; p = pattern_spec ->
 181         GrafiteAst.Reduce (loc, kind, p)
 182     | IDENT "reflexivity" ->
 183         GrafiteAst.Reflexivity loc
 184     | IDENT "replace"; p = pattern_spec; "with"; t = tactic_term ->
 185         GrafiteAst.Replace (loc, p, t)
 186     | IDENT "rewrite" ; d = direction; t = tactic_term ; p = pattern_spec ->
 187        let (pt,_,_) = p in
 188         if pt <> None then
 189          raise
 190           (CicNotationParser.Parse_error
 191             (loc,"the pattern cannot specify the term to rewrite, only its paths in the hypotheses and in the conclusion"))
 192         else
 193          GrafiteAst.Rewrite (loc, d, t, p)
 194     | IDENT "right" ->
 195         GrafiteAst.Right loc
 196     | IDENT "ring" ->
 197         GrafiteAst.Ring loc
 198     | IDENT "split" ->
 199         GrafiteAst.Split loc
 200     | IDENT "symmetry" ->
 201         GrafiteAst.Symmetry loc
 202     | IDENT "transitivity"; t = tactic_term ->
 203         GrafiteAst.Transitivity (loc, t)
 204     ]
 205   ];
 206   tactical:
 207     [ "sequence" LEFTA
 208       [ tacticals = LIST1 NEXT SEP SYMBOL ";" ->
 209          match tacticals with
 210             [] -> assert false
 211           | [tac] -> tac
 212           | l -> GrafiteAst.Seq (loc, l)
 213       ]
 214     | "then" NONA
 215       [ tac = tactical; SYMBOL ";";
 216         SYMBOL "["; tacs = LIST0 tactical SEP SYMBOL "|"; SYMBOL "]" ->
 217           (GrafiteAst.Then (loc, tac, tacs))
 218       ]
 219     | "loops" RIGHTA
 220       [ IDENT "do"; count = int; tac = tactical ->
 221           GrafiteAst.Do (loc, count, tac)
 222       | IDENT "repeat"; tac = tactical ->
 223           GrafiteAst.Repeat (loc, tac)
 224       ]
 225     | "simple" NONA
 226       [ IDENT "first";
 227         SYMBOL "["; tacs = LIST0 tactical SEP SYMBOL "|"; SYMBOL "]" ->
 228           GrafiteAst.First (loc, tacs)
 229       | IDENT "try"; tac = NEXT ->
 230           GrafiteAst.Try (loc, tac)
 231       | IDENT "solve";
 232         SYMBOL "["; tacs = LIST0 tactical SEP SYMBOL "|"; SYMBOL "]" ->
 233           GrafiteAst.Solve (loc, tacs)
 234       | LPAREN; tac = tactical; RPAREN -> tac
 235       | tac = tactic -> GrafiteAst.Tactic (loc, tac)
 236       ]
 237     ];
 238   theorem_flavour: [
 239     [ [ IDENT "definition"  ] -> `Definition
 240     | [ IDENT "fact"        ] -> `Fact
 241     | [ IDENT "lemma"       ] -> `Lemma
 242     | [ IDENT "remark"      ] -> `Remark
 243     | [ IDENT "theorem"     ] -> `Theorem
 244     ]
 245   ];
 246   inductive_spec: [ [
 247     fst_name = IDENT; params = LIST0 [ arg=arg -> arg ];
 248     SYMBOL ":"; fst_typ = term; SYMBOL <:unicode<def>>; OPT SYMBOL "|";
 249     fst_constructors = LIST0 constructor SEP SYMBOL "|";
 250     tl = OPT [ "with";
 251       types = LIST1 [
 252         name = IDENT; SYMBOL ":"; typ = term; SYMBOL <:unicode<def>>;
 253        OPT SYMBOL "|"; constructors = LIST0 constructor SEP SYMBOL "|" ->
 254           (name, true, typ, constructors) ] SEP "with" -> types
 255     ] ->
 256       let params =
 257         List.fold_right
 258           (fun (names, typ) acc ->
 259             (List.map (fun name -> (name, typ)) names) @ acc)
 260           params []
 261       in
 262       let fst_ind_type = (fst_name, true, fst_typ, fst_constructors) in
 263       let tl_ind_types = match tl with None -> [] | Some types -> types in
 264       let ind_types = fst_ind_type :: tl_ind_types in
 265       (params, ind_types)
 266   ] ];
 267
 268   record_spec: [ [
 269     name = IDENT; params = LIST0 [ arg = arg -> arg ] ;
 270      SYMBOL ":"; typ = term; SYMBOL <:unicode<def>>; SYMBOL "{" ;
 271      fields = LIST0 [
 272        name = IDENT ; SYMBOL ":" ; ty = term -> (name,ty)
 273      ] SEP SYMBOL ";"; SYMBOL "}" ->
 274       let params =
 275         List.fold_right
 276           (fun (names, typ) acc ->
 277             (List.map (fun name -> (name, typ)) names) @ acc)
 278           params []
 279       in
 280       (params,name,typ,fields)
 281   ] ];
 282
 283   macro: [
 284     [ [ IDENT "quit"  ] -> GrafiteAst.Quit loc
 285 (*     | [ IDENT "abort" ] -> GrafiteAst.Abort loc *)
 286     | [ IDENT "print" ]; name = QSTRING -> GrafiteAst.Print (loc, name)
 287 (*     | [ IDENT "undo"   ]; steps = OPT NUMBER ->
 288         GrafiteAst.Undo (loc, int_opt steps)
 289     | [ IDENT "redo"   ]; steps = OPT NUMBER ->
 290         GrafiteAst.Redo (loc, int_opt steps) *)
 291     | [ IDENT "check"   ]; t = term ->
 292         GrafiteAst.Check (loc, t)
 293     | [ IDENT "hint" ] -> GrafiteAst.Hint loc
 294     | [ IDENT "whelp"; "match" ] ; t = term ->
 295         GrafiteAst.WMatch (loc,t)
 296     | [ IDENT "whelp"; IDENT "instance" ] ; t = term ->
 297         GrafiteAst.WInstance (loc,t)
 298     | [ IDENT "whelp"; IDENT "locate" ] ; id = IDENT ->
 299         GrafiteAst.WLocate (loc,id)
 300     | [ IDENT "whelp"; IDENT "elim" ] ; t = term ->
 301         GrafiteAst.WElim (loc, t)
 302     | [ IDENT "whelp"; IDENT "hint" ] ; t = term ->
 303         GrafiteAst.WHint (loc,t)
 304     | [ IDENT "print" ]; name = QSTRING -> GrafiteAst.Print (loc, name)
 305     ]
 306   ];
 307   alias_spec: [
 308     [ IDENT "id"; id = QSTRING; SYMBOL "="; uri = QSTRING ->
 309       let alpha = "[a-zA-Z]" in
 310       let num = "[0-9]+" in
 311       let ident_cont = "\\("^alpha^"\\|"^num^"\\|_\\|\\\\\\)" in
 312       let ident = "\\("^alpha^ident_cont^"*\\|_"^ident_cont^"+\\)" in
 313       let rex = Str.regexp ("^"^ident^"$") in
 314       if Str.string_match rex id 0 then
 315         if (try ignore (UriManager.uri_of_string uri); true
 316             with UriManager.IllFormedUri _ -> false)
 317         then
 318           GrafiteAst.Ident_alias (id, uri)
 319         else
 320           raise (CicNotationParser.Parse_error (loc,sprintf "Not a valid uri: %s" uri))
 321       else
 322         raise (CicNotationParser.Parse_error (loc,
 323           sprintf "Not a valid identifier: %s" id))
 324     | IDENT "symbol"; symbol = QSTRING;
 325       instance = OPT [ LPAREN; IDENT "instance"; n = int; RPAREN -> n ];
 326       SYMBOL "="; dsc = QSTRING ->
 327         let instance =
 328           match instance with Some i -> i | None -> 0
 329         in
 330         GrafiteAst.Symbol_alias (symbol, instance, dsc)
 331     | IDENT "num";
 332       instance = OPT [ LPAREN; IDENT "instance"; n = int; RPAREN -> n ];
 333       SYMBOL "="; dsc = QSTRING ->
 334         let instance =
 335           match instance with Some i -> i | None -> 0
 336         in
 337         GrafiteAst.Number_alias (instance, dsc)
 338     ]
 339   ];
 340   argument: [
 341     [ id = IDENT -> GrafiteAst.IdentArg (0, id)
 342     | l = LIST1 [ SYMBOL <:unicode<eta>> (* η *) -> () ] SEP SYMBOL ".";
 343       SYMBOL "."; id = IDENT ->
 344         GrafiteAst.IdentArg (List.length l, id)
 345     ]
 346   ];
 347   associativity: [
 348     [ IDENT "left";  IDENT "associative" -> Gramext.LeftA
 349     | IDENT "right"; IDENT "associative" -> Gramext.RightA
 350     | IDENT "non"; IDENT "associative" -> Gramext.NonA
 351     ]
 352   ];
 353   precedence: [
 354     [ "with"; IDENT "precedence"; n = NUMBER -> int_of_string n ]
 355   ];
 356   notation: [
 357     [ s = QSTRING;
 358       assoc = OPT associativity; prec = OPT precedence;
 359       IDENT "for";
 360       p2 =
 361         [ blob = UNPARSED_AST ->
 362             CicNotationParser.parse_level2_ast (Stream.of_string blob)
 363         | blob = UNPARSED_META ->
 364             CicNotationParser.parse_level2_meta (Stream.of_string blob) ]
 365       ->
 366         (CicNotationParser.parse_level1_pattern (Stream.of_string s), assoc, prec, p2)
 367     ]
 368   ];
 369   level3_term: [
 370     [ u = URI -> GrafiteAst.UriPattern (UriManager.uri_of_string u)
 371     | id = IDENT -> GrafiteAst.VarPattern id
 372     | LPAREN; terms = LIST1 SELF; RPAREN ->
 373         (match terms with
 374         | [] -> assert false
 375         | [term] -> term
 376         | terms -> GrafiteAst.ApplPattern terms)
 377     ]
 378   ];
 379   interpretation: [
 380     [ s = CSYMBOL; args = LIST1 argument; SYMBOL "="; t = level3_term ->
 381         (s, args, t)
 382     ]
 383   ];
 384   command: [ [
 385       IDENT "set"; n = QSTRING; v = QSTRING ->
 386         GrafiteAst.Set (loc, n, v)
 387     | IDENT "drop" -> GrafiteAst.Drop loc
 388     | IDENT "qed" -> GrafiteAst.Qed loc
 389     | IDENT "variant" ; name = IDENT; SYMBOL ":";
 390       typ = term; SYMBOL <:unicode<def>> ; newname = IDENT ->
 391         GrafiteAst.Obj (loc,
 392           GrafiteAst.Theorem
 393             (`Variant,name,typ,Some (CicNotationPt.Ident (newname, None))))
 394     | flavour = theorem_flavour; name = IDENT; SYMBOL ":"; typ = term;
 395       body = OPT [ SYMBOL <:unicode<def>> (* ≝ *); body = term -> body ] ->
 396         GrafiteAst.Obj (loc,GrafiteAst.Theorem (flavour, name, typ, body))
 397     | flavour = theorem_flavour; name = IDENT;
 398       body = OPT [ SYMBOL <:unicode<def>> (* ≝ *); body = term -> body ] ->
 399         GrafiteAst.Obj (loc,
 400           GrafiteAst.Theorem (flavour, name, CicNotationPt.Implicit, body))
 401     | "let"; ind_kind = [ "corec" -> `CoInductive | "rec"-> `Inductive ];
 402         defs = CicNotationParser.let_defs ->
 403           let name,ty =
 404             match defs with
 405             | ((CicNotationPt.Ident (name, None), Some ty),_,_) :: _ -> name,ty
 406             | ((CicNotationPt.Ident (name, None), None),_,_) :: _ ->
 407                 name, CicNotationPt.Implicit
 408             | _ -> assert false
 409           in
 410           let body = CicNotationPt.Ident (name,None) in
 411           GrafiteAst.Obj (loc,GrafiteAst.Theorem(`Definition, name, ty,
 412             Some (CicNotationPt.LetRec (ind_kind, defs, body))))
 413     | [ IDENT "inductive" ]; spec = inductive_spec ->
 414         let (params, ind_types) = spec in
 415         GrafiteAst.Obj (loc,GrafiteAst.Inductive (params, ind_types))
 416     | [ IDENT "coinductive" ]; spec = inductive_spec ->
 417         let (params, ind_types) = spec in
 418         let ind_types = (* set inductive flags to false (coinductive) *)
 419           List.map (fun (name, _, term, ctors) -> (name, false, term, ctors))
 420             ind_types
 421         in
 422         GrafiteAst.Obj (loc,GrafiteAst.Inductive (params, ind_types))
 423     | IDENT "coercion" ; name = IDENT ->
 424         GrafiteAst.Coercion (loc, CicNotationPt.Ident (name,Some []))
 425     | IDENT "coercion" ; name = URI ->
 426         GrafiteAst.Coercion (loc, CicNotationPt.Uri (name,Some []))
 427     | IDENT "alias" ; spec = alias_spec ->
 428         GrafiteAst.Alias (loc, spec)
 429     | IDENT "record" ; (params,name,ty,fields) = record_spec ->
 430         GrafiteAst.Obj (loc,GrafiteAst.Record (params,name,ty,fields))
 431     | IDENT "include" ; path = QSTRING ->
 432         GrafiteAst.Include (loc,path)
 433     | IDENT "default" ; what = QSTRING ; uris = LIST1 URI ->
 434        let uris = List.map UriManager.uri_of_string uris in
 435         GrafiteAst.Default (loc,what,uris)
 436     | IDENT "notation"; (l1, assoc, prec, l2) = notation ->
 437         GrafiteAst.Notation (loc, l1, assoc, prec, l2)
 438     | IDENT "interpretation"; (symbol, args, l3) = interpretation ->
 439         GrafiteAst.Interpretation (loc, (symbol, args), l3)
 440
 441     | IDENT "dump" -> GrafiteAst.Dump loc
 442     | IDENT "render"; u = URI -> GrafiteAst.Render (loc, UriManager.uri_of_string u)
 443   ]];
 444   executable: [
 445     [ cmd = command; SYMBOL "." -> GrafiteAst.Command (loc, cmd)
 446     | tac = tactical; SYMBOL "." -> GrafiteAst.Tactical (loc, tac)
 447     | mac = macro; SYMBOL "." -> GrafiteAst.Macro (loc, mac)
 448     ]
 449   ];
 450   comment: [
 451     [ BEGINCOMMENT ; ex = executable ; ENDCOMMENT ->
 452        GrafiteAst.Code (loc, ex)
 453     | str = NOTE ->
 454        GrafiteAst.Note (loc, str)
 455     ]
 456   ];
 457   statement: [
 458     [ ex = executable -> GrafiteAst.Executable (loc,ex)
 459     | com = comment -> GrafiteAst.Comment (loc, com)
 460     ]
 461   ];
 462   statements: [
 463     [ l = LIST0 statement ; EOI -> l
 464     ]
 465   ];
 466 END
 467
 468 let exc_located_wrapper f =
 469   try
 470     f ()
 471   with
 472   | Stdpp.Exc_located (floc, Stream.Error msg) ->
 473       raise (CicNotationParser.Parse_error (floc, msg))
 474   | Stdpp.Exc_located (floc, exn) ->
 475       raise (CicNotationParser.Parse_error (floc, (Printexc.to_string exn)))
 476
 477 let parse_statement stream =
 478   exc_located_wrapper (fun () -> (Grammar.Entry.parse statement stream))
 479 let parse_statements stream =
 480   exc_located_wrapper (fun () -> (Grammar.Entry.parse statements stream))
 481