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