helm/ocaml/cic_omdoc/cic2acic.ml

   1 (* Copyright (C) 2000, HELM Team.
   2  *
   3  * This file is part of HELM, an Hypertextual, Electronic
   4  * Library of Mathematics, developed at the Computer Science
   5  * Department, University of Bologna, Italy.
   6  *
   7  * HELM is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   9  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
  10  * of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * HELM is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  * GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with HELM; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
  20  * MA  02111-1307, USA.
  21  *
  22  * For details, see the HELM World-Wide-Web page,
  23  * http://cs.unibo.it/helm/.
  24  *)
  25
  26 let hashtbl_add_time = ref 0.0;;
  27
  28 let xxx_add h k v =
  29  let t1 = Sys.time () in
  30   Hashtbl.add h k v ;
  31   let t2 = Sys.time () in
  32    hashtbl_add_time := !hashtbl_add_time +. t2 -. t1
  33 ;;
  34
  35 let number_new_type_of_aux' = ref 0;;
  36 let type_of_aux'_add_time = ref 0.0;;
  37
  38 let xxx_type_of_aux' m c t =
  39  let t1 = Sys.time () in
  40  let res = CicTypeChecker.type_of_aux' m c t in
  41  let t2 = Sys.time () in
  42  type_of_aux'_add_time := !type_of_aux'_add_time +. t2 -. t1 ;
  43  res
  44 ;;
  45
  46 type anntypes =
  47  {annsynthesized : Cic.annterm ; annexpected : Cic.annterm option}
  48 ;;
  49
  50 let gen_id seed =
  51  let res = "i" ^ string_of_int !seed in
  52   incr seed ;
  53   res
  54 ;;
  55
  56 let fresh_id seed ids_to_terms ids_to_father_ids =
  57  fun father t ->
  58   let res = gen_id seed in
  59    xxx_add ids_to_father_ids res father ;
  60    xxx_add ids_to_terms res t ;
  61    res
  62 ;;
  63
  64 let source_id_of_id id = "#source#" ^ id;;
  65
  66 exception NotEnoughElements;;
  67 exception NameExpected;;
  68
  69 (*CSC: cut&paste da cicPp.ml *)
  70 (* get_nth l n   returns the nth element of the list l if it exists or *)
  71 (* raises NotEnoughElements if l has less than n elements             *)
  72 let rec get_nth l n =
  73  match (n,l) with
  74     (1, he::_) -> he
  75   | (n, he::tail) when n > 1 -> get_nth tail (n-1)
  76   | (_,_) -> raise NotEnoughElements
  77 ;;
  78
  79 let acic_of_cic_context' seed ids_to_terms ids_to_father_ids ids_to_inner_sorts
  80      ids_to_inner_types metasenv context idrefs t expectedty
  81 =
  82  let module D = DoubleTypeInference in
  83  let module C = Cic in
  84   let fresh_id' = fresh_id seed ids_to_terms ids_to_father_ids in
  85    let time1 = Sys.time () in
  86    let terms_to_types =
  87     D.double_type_of metasenv context t expectedty
  88    in
  89    let time2 = Sys.time () in
  90    prerr_endline
  91     ("++++++++++++ Tempi della double_type_of: "^ string_of_float (time2 -. time1)) ;
  92     let rec aux computeinnertypes father context idrefs tt =
  93      let fresh_id'' = fresh_id' father tt in
  94      (*CSC: computeinnertypes era true, il che e' proprio sbagliato, no? *)
  95      let aux' = aux computeinnertypes (Some fresh_id'') in
  96       (* First of all we compute the inner type and the inner sort *)
  97       (* of the term. They may be useful in what follows.          *)
  98       (*CSC: This is a very inefficient way of computing inner types *)
  99       (*CSC: and inner sorts: very deep terms have their types/sorts *)
 100       (*CSC: computed again and again.                               *)
 101       let string_of_sort t =
 102        match CicReduction.whd context t with
 103           C.Sort C.Prop  -> "Prop"
 104         | C.Sort C.Set   -> "Set"
 105         | C.Sort C.Type  -> "Type"
 106         | C.Sort C.CProp -> "CProp"
 107         | _              -> assert false
 108       in
 109        let ainnertypes,innertype,innersort,expected_available =
 110 (*CSC: Here we need the algorithm for Coscoy's double type-inference  *)
 111 (*CSC: (expected type + inferred type). Just for now we use the usual *)
 112 (*CSC: type-inference, but the result is very poor. As a very weak    *)
 113 (*CSC: patch, I apply whd to the computed type. Full beta             *)
 114 (*CSC: reduction would be a much better option.                       *)
 115 (*CSC: solo per testare i tempi *)
 116 (*XXXXXXX *)
 117         try
 118 (* *)
 119         let {D.synthesized = synthesized; D.expected = expected} =
 120          if computeinnertypes then
 121           D.CicHash.find terms_to_types tt
 122          else
 123           (* We are already in an inner-type and Coscoy's double *)
 124           (* type inference algorithm has not been applied.      *)
 125           {D.synthesized =
 126 (***CSC: patch per provare i tempi
 127             CicReduction.whd context (xxx_type_of_aux' metasenv context tt) ; *)
 128 Cic.Sort Cic.Type ;
 129            D.expected = None}
 130         in
 131          incr number_new_type_of_aux' ;
 132          let innersort = (*XXXXX *) xxx_type_of_aux' metasenv context synthesized (* Cic.Sort Cic.Prop *) in
 133           let ainnertypes,expected_available =
 134            if computeinnertypes then
 135             let annexpected,expected_available =
 136                match expected with
 137                   None -> None,false
 138                 | Some expectedty' ->
 139                    Some
 140                     (aux false (Some fresh_id'') context idrefs expectedty'),
 141                     true
 142             in
 143              Some
 144               {annsynthesized =
 145                 aux false (Some fresh_id'') context idrefs synthesized ;
 146                annexpected = annexpected
 147               }, expected_available
 148            else
 149             None,false
 150           in
 151            ainnertypes,synthesized, string_of_sort innersort, expected_available
 152 (*XXXXXXXX *)
 153         with
 154          Not_found ->  (* l'inner-type non e' nella tabella ==> sort <> Prop *)
 155           (* CSC: Type or Set? I can not tell *)
 156           None,Cic.Sort Cic.Type,"Type",false
 157 (* *)
 158        in
 159         let add_inner_type id =
 160          match ainnertypes with
 161             None -> ()
 162           | Some ainnertypes -> xxx_add ids_to_inner_types id ainnertypes
 163         in
 164          match tt with
 165             C.Rel n ->
 166              let id =
 167               match get_nth context n with
 168                  (Some (C.Name s,_)) -> s
 169                | _ -> raise NameExpected
 170              in
 171               xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 172               if innersort = "Prop"  && expected_available then
 173                add_inner_type fresh_id'' ;
 174               C.ARel (fresh_id'', List.nth idrefs (n-1), n, id)
 175           | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
 176              xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 177              if innersort = "Prop"  && expected_available then
 178               add_inner_type fresh_id'' ;
 179              let exp_named_subst' =
 180               List.map
 181                (function i,t -> i, (aux' context idrefs t)) exp_named_subst
 182              in
 183               C.AVar (fresh_id'', uri,exp_named_subst')
 184           | C.Meta (n,l) ->
 185              let (_,canonical_context,_) =
 186               List.find (function (m,_,_) -> n = m) metasenv
 187              in
 188              xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 189              if innersort = "Prop"  && expected_available then
 190               add_inner_type fresh_id'' ;
 191              C.AMeta (fresh_id'', n,
 192               (List.map2
 193                 (fun ct t ->
 194                   match (ct, t) with
 195                   | None, _ -> None
 196                   | _, Some t -> Some (aux' context idrefs t)
 197                   | Some _, None -> assert false (* due to typing rules *))
 198                 canonical_context l))
 199           | C.Sort s -> C.ASort (fresh_id'', s)
 200           | C.Implicit -> C.AImplicit (fresh_id'')
 201           | C.Cast (v,t) ->
 202              xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 203              if innersort = "Prop" then
 204               add_inner_type fresh_id'' ;
 205              C.ACast (fresh_id'', aux' context idrefs v, aux' context idrefs t)
 206           | C.Prod (n,s,t) ->
 207               xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id''
 208                (string_of_sort innertype) ;
 209                     let sourcetype = xxx_type_of_aux' metasenv context s in
 210                      xxx_add ids_to_inner_sorts (source_id_of_id fresh_id'')
 211                       (string_of_sort sourcetype) ;
 212               let n' =
 213                match n with
 214                   C.Anonymous -> n
 215                 | C.Name n' ->
 216                    if DoubleTypeInference.does_not_occur 1 t then
 217                     C.Anonymous
 218                    else
 219                     C.Name n'
 220               in
 221                C.AProd
 222                 (fresh_id'', n', aux' context idrefs s,
 223                  aux' ((Some (n, C.Decl s))::context) (fresh_id''::idrefs) t)
 224           | C.Lambda (n,s,t) ->
 225              xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 226                    let sourcetype = xxx_type_of_aux' metasenv context s in
 227                     xxx_add ids_to_inner_sorts (source_id_of_id fresh_id'')
 228                      (string_of_sort sourcetype) ;
 229               if innersort = "Prop" then
 230                begin
 231                 let father_is_lambda =
 232                  match father with
 233                     None -> false
 234                   | Some father' ->
 235                      match Hashtbl.find ids_to_terms father' with
 236                         C.Lambda _ -> true
 237                       | _ -> false
 238                 in
 239                  if (not father_is_lambda) || expected_available then
 240                   add_inner_type fresh_id''
 241                end ;
 242               C.ALambda
 243                (fresh_id'',n, aux' context idrefs s,
 244                 aux' ((Some (n, C.Decl s)::context)) (fresh_id''::idrefs) t)
 245           | C.LetIn (n,s,t) ->
 246              xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 247              if innersort = "Prop" then
 248               add_inner_type fresh_id'' ;
 249              C.ALetIn
 250               (fresh_id'', n, aux' context idrefs s,
 251                aux' ((Some (n, C.Def(s,None)))::context) (fresh_id''::idrefs) t)
 252           | C.Appl l ->
 253              xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 254              if innersort = "Prop" then
 255               add_inner_type fresh_id'' ;
 256              C.AAppl (fresh_id'', List.map (aux' context idrefs) l)
 257           | C.Const (uri,exp_named_subst) ->
 258              xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 259              if innersort = "Prop"  && expected_available then
 260               add_inner_type fresh_id'' ;
 261              let exp_named_subst' =
 262               List.map
 263                (function i,t -> i, (aux' context idrefs t)) exp_named_subst
 264              in
 265               C.AConst (fresh_id'', uri, exp_named_subst')
 266           | C.MutInd (uri,tyno,exp_named_subst) ->
 267              let exp_named_subst' =
 268               List.map
 269                (function i,t -> i, (aux' context idrefs t)) exp_named_subst
 270              in
 271               C.AMutInd (fresh_id'', uri, tyno, exp_named_subst')
 272           | C.MutConstruct (uri,tyno,consno,exp_named_subst) ->
 273              xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 274              if innersort = "Prop"  && expected_available then
 275               add_inner_type fresh_id'' ;
 276              let exp_named_subst' =
 277               List.map
 278                (function i,t -> i, (aux' context idrefs t)) exp_named_subst
 279              in
 280               C.AMutConstruct (fresh_id'', uri, tyno, consno, exp_named_subst')
 281           | C.MutCase (uri, tyno, outty, term, patterns) ->
 282              xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 283              if innersort = "Prop" then
 284               add_inner_type fresh_id'' ;
 285              C.AMutCase (fresh_id'', uri, tyno, aux' context idrefs outty,
 286               aux' context idrefs term, List.map (aux' context idrefs) patterns)
 287           | C.Fix (funno, funs) ->
 288              let fresh_idrefs =
 289               List.map (function _ -> gen_id seed) funs in
 290              let new_idrefs = List.rev fresh_idrefs @ idrefs in
 291              let tys =
 292               List.map (fun (name,_,ty,_) -> Some (C.Name name, C.Decl ty)) funs
 293              in
 294               xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 295               if innersort = "Prop" then
 296                add_inner_type fresh_id'' ;
 297               C.AFix (fresh_id'', funno,
 298                List.map2
 299                 (fun id (name, indidx, ty, bo) ->
 300                   (id, name, indidx, aux' context idrefs ty,
 301                     aux' (tys@context) new_idrefs bo)
 302                 ) fresh_idrefs funs
 303              )
 304           | C.CoFix (funno, funs) ->
 305              let fresh_idrefs =
 306               List.map (function _ -> gen_id seed) funs in
 307              let new_idrefs = List.rev fresh_idrefs @ idrefs in
 308              let tys =
 309               List.map (fun (name,ty,_) -> Some (C.Name name, C.Decl ty)) funs
 310              in
 311               xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 312               if innersort = "Prop" then
 313                add_inner_type fresh_id'' ;
 314               C.ACoFix (fresh_id'', funno,
 315                List.map2
 316                 (fun id (name, ty, bo) ->
 317                   (id, name, aux' context idrefs ty,
 318                     aux' (tys@context) new_idrefs bo)
 319                 ) fresh_idrefs funs
 320               )
 321         in
 322          let timea = Sys.time () in
 323          let res = aux true None context idrefs t in
 324          let timeb = Sys.time () in
 325           prerr_endline
 326            ("+++++++++++++ Tempi della aux dentro alla acic_of_cic: "^ string_of_float (timeb -. timea)) ;
 327           res
 328 ;;
 329
 330 let acic_of_cic_context metasenv context idrefs t =
 331  let ids_to_terms = Hashtbl.create 503 in
 332  let ids_to_father_ids = Hashtbl.create 503 in
 333  let ids_to_inner_sorts = Hashtbl.create 503 in
 334  let ids_to_inner_types = Hashtbl.create 503 in
 335  let seed = ref 0 in
 336    acic_of_cic_context' seed ids_to_terms ids_to_father_ids ids_to_inner_sorts
 337     ids_to_inner_types metasenv context idrefs t,
 338    ids_to_terms, ids_to_father_ids, ids_to_inner_sorts, ids_to_inner_types
 339 ;;
 340
 341 let acic_object_of_cic_object obj =
 342  let module C = Cic in
 343  let module E = Eta_fixing in
 344   let ids_to_terms = Hashtbl.create 503 in
 345   let ids_to_father_ids = Hashtbl.create 503 in
 346   let ids_to_inner_sorts = Hashtbl.create 503 in
 347   let ids_to_inner_types = Hashtbl.create 503 in
 348   let ids_to_conjectures = Hashtbl.create 11 in
 349   let ids_to_hypotheses = Hashtbl.create 127 in
 350   let hypotheses_seed = ref 0 in
 351   let conjectures_seed = ref 0 in
 352   let seed = ref 0 in
 353   let acic_term_of_cic_term_context' =
 354    acic_of_cic_context' seed ids_to_terms ids_to_father_ids ids_to_inner_sorts
 355     ids_to_inner_types in
 356   let acic_term_of_cic_term' = acic_term_of_cic_term_context' [] [] [] in
 357    let aobj =
 358     match obj with
 359       C.Constant (id,Some bo,ty,params) ->
 360        let bo' = E.eta_fix [] bo in
 361        let ty' = E.eta_fix [] ty in
 362        let abo = acic_term_of_cic_term' bo' (Some ty') in
 363        let aty = acic_term_of_cic_term' ty' None in
 364         C.AConstant
 365          ("mettereaposto",Some "mettereaposto2",id,Some abo,aty,params)
 366     | C.Constant (id,None,ty,params) ->
 367        let ty' = E.eta_fix [] ty in
 368        let aty = acic_term_of_cic_term' ty' None in
 369         C.AConstant
 370          ("mettereaposto",None,id,None,aty,params)
 371     | C.Variable (id,bo,ty,params) ->
 372        let ty' = E.eta_fix [] ty in
 373        let abo =
 374         match bo with
 375            None -> None
 376          | Some bo ->
 377             let bo' = E.eta_fix [] bo in
 378              Some (acic_term_of_cic_term' bo' (Some ty'))
 379        in
 380        let aty = acic_term_of_cic_term' ty' None in
 381         C.AVariable
 382          ("mettereaposto",id,abo,aty, params)
 383     | C.CurrentProof (id,conjectures,bo,ty,params) ->
 384        let conjectures' =
 385         List.map
 386          (function (i,canonical_context,term) ->
 387            let canonical_context' =
 388             List.map
 389              (function
 390                  None -> None
 391                | Some (n, C.Decl t)-> Some (n, C.Decl (E.eta_fix conjectures t))
 392                | Some (n, C.Def (t,None)) ->
 393                   Some (n, C.Def ((E.eta_fix conjectures t),None))
 394                | Some (_,C.Def (_,Some _)) -> assert false
 395              ) canonical_context
 396            in
 397            let term' = E.eta_fix conjectures term in
 398             (i,canonical_context',term')
 399          ) conjectures
 400        in
 401        let aconjectures =
 402         List.map
 403          (function (i,canonical_context,term) as conjecture ->
 404            let cid = "c" ^ string_of_int !conjectures_seed in
 405             xxx_add ids_to_conjectures cid conjecture ;
 406             incr conjectures_seed ;
 407             let idrefs',revacanonical_context =
 408              let rec aux context idrefs =
 409               function
 410                  [] -> idrefs,[]
 411                | hyp::tl ->
 412                   let hid = "h" ^ string_of_int !hypotheses_seed in
 413                   let new_idrefs = hid::idrefs in
 414                    xxx_add ids_to_hypotheses hid hyp ;
 415                    incr hypotheses_seed ;
 416                    match hyp with
 417                       (Some (n,C.Decl t)) ->
 418                         let final_idrefs,atl =
 419                          aux (hyp::context) new_idrefs tl in
 420                         let at =
 421                          acic_term_of_cic_term_context'
 422                           conjectures context idrefs t None
 423                         in
 424                          final_idrefs,(hid,Some (n,C.ADecl at))::atl
 425                     | (Some (n,C.Def (t,_))) ->
 426                         let final_idrefs,atl =
 427                          aux (hyp::context) new_idrefs tl in
 428                         let at =
 429                          acic_term_of_cic_term_context'
 430                           conjectures context idrefs t None
 431                         in
 432                          final_idrefs,(hid,Some (n,C.ADef at))::atl
 433                     | None ->
 434                        let final_idrefs,atl =
 435                         aux (hyp::context) new_idrefs tl
 436                        in
 437                         final_idrefs,(hid,None)::atl
 438              in
 439               aux [] [] (List.rev canonical_context)
 440             in
 441              let aterm =
 442               acic_term_of_cic_term_context' conjectures
 443                canonical_context idrefs' term None
 444              in
 445               (cid,i,(List.rev revacanonical_context),aterm)
 446          ) conjectures' in
 447        let time1 = Sys.time () in
 448        let bo' = E.eta_fix conjectures' bo in
 449        let ty' = E.eta_fix conjectures' ty in
 450        let time2 = Sys.time () in
 451        prerr_endline
 452         ("++++++++++ Tempi della eta_fix: "^ string_of_float (time2 -. time1)) ;
 453        hashtbl_add_time := 0.0 ;
 454        type_of_aux'_add_time := 0.0 ;
 455        let abo =
 456         acic_term_of_cic_term_context' conjectures' [] [] bo' (Some ty') in
 457        let aty = acic_term_of_cic_term_context' conjectures' [] [] ty' None in
 458        let time3 = Sys.time () in
 459        prerr_endline
 460         ("++++++++++++ Tempi della hashtbl_add_time: " ^ string_of_float !hashtbl_add_time) ;
 461        prerr_endline
 462         ("++++++++++++ Tempi della type_of_aux'_add_time(" ^ string_of_int !number_new_type_of_aux' ^ "): " ^ string_of_float !type_of_aux'_add_time) ;
 463        prerr_endline
 464         ("++++++++++++ Tempi della type_of_aux'_add_time nella double_type_inference(" ^ string_of_int !DoubleTypeInference.number_new_type_of_aux'_double_work ^ ";" ^ string_of_int !DoubleTypeInference.number_new_type_of_aux'_prop ^ "/" ^ string_of_int !DoubleTypeInference.number_new_type_of_aux' ^ "): " ^ string_of_float !DoubleTypeInference.type_of_aux'_add_time) ;
 465        prerr_endline
 466         ("++++++++++ Tempi della acic_of_cic: " ^ string_of_float (time3 -. time2)) ;
 467        prerr_endline
 468         ("++++++++++ Numero di iterazioni della acic_of_cic: " ^ string_of_int !seed) ;
 469         C.ACurrentProof
 470          ("mettereaposto","mettereaposto2",id,aconjectures,abo,aty,params)
 471     | C.InductiveDefinition (tys,params,paramsno) ->
 472        let context =
 473         List.map
 474          (fun (name,_,arity,_) -> Some (C.Name name, C.Decl arity)) tys in
 475        let idrefs = List.map (function _ -> gen_id seed) tys in
 476        let atys =
 477         List.map2
 478          (fun id (name,inductive,ty,cons) ->
 479            let acons =
 480             List.map
 481              (function (name,ty) ->
 482                (name,
 483                  acic_term_of_cic_term_context' [] context idrefs ty None)
 484              ) cons
 485            in
 486             (id,name,inductive,acic_term_of_cic_term' ty None,acons)
 487          ) (List.rev idrefs) tys
 488        in
 489         C.AInductiveDefinition ("mettereaposto",atys,params,paramsno)
 490    in
 491     aobj,ids_to_terms,ids_to_father_ids,ids_to_inner_sorts,ids_to_inner_types,
 492      ids_to_conjectures,ids_to_hypotheses
 493 ;;