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         | _ -> assert false
 107       in
 108        let ainnertypes,innertype,innersort,expected_available =
 109 (*CSC: Here we need the algorithm for Coscoy's double type-inference  *)
 110 (*CSC: (expected type + inferred type). Just for now we use the usual *)
 111 (*CSC: type-inference, but the result is very poor. As a very weak    *)
 112 (*CSC: patch, I apply whd to the computed type. Full beta             *)
 113 (*CSC: reduction would be a much better option.                       *)
 114 (*CSC: solo per testare i tempi *)
 115 (*XXXXXXX *)
 116         try
 117 (* *)
 118         let {D.synthesized = synthesized; D.expected = expected} =
 119          if computeinnertypes then
 120           D.CicHash.find terms_to_types tt
 121          else
 122           (* We are already in an inner-type and Coscoy's double *)
 123           (* type inference algorithm has not been applied.      *)
 124           {D.synthesized =
 125 (***CSC: patch per provare i tempi
 126             CicReduction.whd context (xxx_type_of_aux' metasenv context tt) ; *)
 127 Cic.Sort Cic.Type ;
 128            D.expected = None}
 129         in
 130          incr number_new_type_of_aux' ;
 131          let innersort = (*XXXXX *) xxx_type_of_aux' metasenv context synthesized (* Cic.Sort Cic.Prop *) in
 132           let ainnertypes,expected_available =
 133            if computeinnertypes then
 134             let annexpected,expected_available =
 135                match expected with
 136                   None -> None,false
 137                 | Some expectedty' ->
 138                    Some
 139                     (aux false (Some fresh_id'') context idrefs expectedty'),
 140                     true
 141             in
 142              Some
 143               {annsynthesized =
 144                 aux false (Some fresh_id'') context idrefs synthesized ;
 145                annexpected = annexpected
 146               }, expected_available
 147            else
 148             None,false
 149           in
 150            ainnertypes,synthesized, string_of_sort innersort, expected_available
 151 (*XXXXXXXX *)
 152         with
 153          Not_found ->  (* l'inner-type non e' nella tabella ==> sort <> Prop *)
 154           (* CSC: Type or Set? I can not tell *)
 155           None,Cic.Sort Cic.Type,"Type",false
 156 (* *)
 157        in
 158         let add_inner_type id =
 159          match ainnertypes with
 160             None -> ()
 161           | Some ainnertypes -> xxx_add ids_to_inner_types id ainnertypes
 162         in
 163          match tt with
 164             C.Rel n ->
 165              let id =
 166               match get_nth context n with
 167                  (Some (C.Name s,_)) -> s
 168                | _ -> raise NameExpected
 169              in
 170               xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 171               if innersort = "Prop"  && expected_available then
 172                add_inner_type fresh_id'' ;
 173               C.ARel (fresh_id'', List.nth idrefs (n-1), n, id)
 174           | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
 175              xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 176              if innersort = "Prop"  && expected_available then
 177               add_inner_type fresh_id'' ;
 178              let exp_named_subst' =
 179               List.map
 180                (function i,t -> i, (aux' context idrefs t)) exp_named_subst
 181              in
 182               C.AVar (fresh_id'', uri,exp_named_subst')
 183           | C.Meta (n,l) ->
 184              let (_,canonical_context,_) =
 185               List.find (function (m,_,_) -> n = m) metasenv
 186              in
 187              xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 188              if innersort = "Prop"  && expected_available then
 189               add_inner_type fresh_id'' ;
 190              C.AMeta (fresh_id'', n,
 191               (List.map2
 192                 (fun ct t ->
 193                   match (ct, t) with
 194                   | None, _ -> None
 195                   | _, Some t -> Some (aux' context idrefs t)
 196                   | Some _, None -> assert false (* due to typing rules *))
 197                 canonical_context l))
 198           | C.Sort s -> C.ASort (fresh_id'', s)
 199           | C.Implicit -> C.AImplicit (fresh_id'')
 200           | C.Cast (v,t) ->
 201              xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 202              if innersort = "Prop" then
 203               add_inner_type fresh_id'' ;
 204              C.ACast (fresh_id'', aux' context idrefs v, aux' context idrefs t)
 205           | C.Prod (n,s,t) ->
 206               xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id''
 207                (string_of_sort innertype) ;
 208                     let sourcetype = xxx_type_of_aux' metasenv context s in
 209                      xxx_add ids_to_inner_sorts (source_id_of_id fresh_id'')
 210                       (string_of_sort sourcetype) ;
 211               let n' =
 212                match n with
 213                   C.Anonymous -> n
 214                 | C.Name n' ->
 215                    if DoubleTypeInference.does_not_occur 1 t then
 216                     C.Anonymous
 217                    else
 218                     C.Name n'
 219               in
 220                C.AProd
 221                 (fresh_id'', n', aux' context idrefs s,
 222                  aux' ((Some (n, C.Decl s))::context) (fresh_id''::idrefs) t)
 223           | C.Lambda (n,s,t) ->
 224              xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 225                    let sourcetype = xxx_type_of_aux' metasenv context s in
 226                     xxx_add ids_to_inner_sorts (source_id_of_id fresh_id'')
 227                      (string_of_sort sourcetype) ;
 228               if innersort = "Prop" then
 229                begin
 230                 let father_is_lambda =
 231                  match father with
 232                     None -> false
 233                   | Some father' ->
 234                      match Hashtbl.find ids_to_terms father' with
 235                         C.Lambda _ -> true
 236                       | _ -> false
 237                 in
 238                  if (not father_is_lambda) || expected_available then
 239                   add_inner_type fresh_id''
 240                end ;
 241               C.ALambda
 242                (fresh_id'',n, aux' context idrefs s,
 243                 aux' ((Some (n, C.Decl s)::context)) (fresh_id''::idrefs) t)
 244           | C.LetIn (n,s,t) ->
 245              xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 246              if innersort = "Prop" then
 247               add_inner_type fresh_id'' ;
 248              C.ALetIn
 249               (fresh_id'', n, aux' context idrefs s,
 250                aux' ((Some (n, C.Def(s,None)))::context) (fresh_id''::idrefs) t)
 251           | C.Appl l ->
 252              xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 253              if innersort = "Prop" then
 254               add_inner_type fresh_id'' ;
 255              C.AAppl (fresh_id'', List.map (aux' context idrefs) l)
 256           | C.Const (uri,exp_named_subst) ->
 257              xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 258              if innersort = "Prop"  && expected_available then
 259               add_inner_type fresh_id'' ;
 260              let exp_named_subst' =
 261               List.map
 262                (function i,t -> i, (aux' context idrefs t)) exp_named_subst
 263              in
 264               C.AConst (fresh_id'', uri, exp_named_subst')
 265           | C.MutInd (uri,tyno,exp_named_subst) ->
 266              let exp_named_subst' =
 267               List.map
 268                (function i,t -> i, (aux' context idrefs t)) exp_named_subst
 269              in
 270               C.AMutInd (fresh_id'', uri, tyno, exp_named_subst')
 271           | C.MutConstruct (uri,tyno,consno,exp_named_subst) ->
 272              xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 273              if innersort = "Prop"  && expected_available then
 274               add_inner_type fresh_id'' ;
 275              let exp_named_subst' =
 276               List.map
 277                (function i,t -> i, (aux' context idrefs t)) exp_named_subst
 278              in
 279               C.AMutConstruct (fresh_id'', uri, tyno, consno, exp_named_subst')
 280           | C.MutCase (uri, tyno, outty, term, patterns) ->
 281              xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 282              if innersort = "Prop" then
 283               add_inner_type fresh_id'' ;
 284              C.AMutCase (fresh_id'', uri, tyno, aux' context idrefs outty,
 285               aux' context idrefs term, List.map (aux' context idrefs) patterns)
 286           | C.Fix (funno, funs) ->
 287              let fresh_idrefs =
 288               List.map (function _ -> gen_id seed) funs in
 289              let new_idrefs = List.rev fresh_idrefs @ idrefs in
 290              let tys =
 291               List.map (fun (name,_,ty,_) -> Some (C.Name name, C.Decl ty)) funs
 292              in
 293               xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 294               if innersort = "Prop" then
 295                add_inner_type fresh_id'' ;
 296               C.AFix (fresh_id'', funno,
 297                List.map2
 298                 (fun id (name, indidx, ty, bo) ->
 299                   (id, name, indidx, aux' context idrefs ty,
 300                     aux' (tys@context) new_idrefs bo)
 301                 ) fresh_idrefs funs
 302              )
 303           | C.CoFix (funno, funs) ->
 304              let fresh_idrefs =
 305               List.map (function _ -> gen_id seed) funs in
 306              let new_idrefs = List.rev fresh_idrefs @ idrefs in
 307              let tys =
 308               List.map (fun (name,ty,_) -> Some (C.Name name, C.Decl ty)) funs
 309              in
 310               xxx_add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 311               if innersort = "Prop" then
 312                add_inner_type fresh_id'' ;
 313               C.ACoFix (fresh_id'', funno,
 314                List.map2
 315                 (fun id (name, ty, bo) ->
 316                   (id, name, aux' context idrefs ty,
 317                     aux' (tys@context) new_idrefs bo)
 318                 ) fresh_idrefs funs
 319               )
 320         in
 321          let timea = Sys.time () in
 322          let res = aux true None context idrefs t in
 323          let timeb = Sys.time () in
 324           prerr_endline
 325            ("+++++++++++++ Tempi della aux dentro alla acic_of_cic: "^ string_of_float (timeb -. timea)) ;
 326           res
 327 ;;
 328
 329 let acic_of_cic_context metasenv context idrefs t =
 330  let ids_to_terms = Hashtbl.create 503 in
 331  let ids_to_father_ids = Hashtbl.create 503 in
 332  let ids_to_inner_sorts = Hashtbl.create 503 in
 333  let ids_to_inner_types = Hashtbl.create 503 in
 334  let seed = ref 0 in
 335    acic_of_cic_context' seed ids_to_terms ids_to_father_ids ids_to_inner_sorts
 336     ids_to_inner_types metasenv context idrefs t,
 337    ids_to_terms, ids_to_father_ids, ids_to_inner_sorts, ids_to_inner_types
 338 ;;
 339
 340 let acic_object_of_cic_object obj =
 341  let module C = Cic in
 342  let module E = Eta_fixing in
 343   let ids_to_terms = Hashtbl.create 503 in
 344   let ids_to_father_ids = Hashtbl.create 503 in
 345   let ids_to_inner_sorts = Hashtbl.create 503 in
 346   let ids_to_inner_types = Hashtbl.create 503 in
 347   let ids_to_conjectures = Hashtbl.create 11 in
 348   let ids_to_hypotheses = Hashtbl.create 127 in
 349   let hypotheses_seed = ref 0 in
 350   let conjectures_seed = ref 0 in
 351   let seed = ref 0 in
 352   let acic_term_of_cic_term_context' =
 353    acic_of_cic_context' seed ids_to_terms ids_to_father_ids ids_to_inner_sorts
 354     ids_to_inner_types in
 355   let acic_term_of_cic_term' = acic_term_of_cic_term_context' [] [] [] in
 356    let aobj =
 357     match obj with
 358       C.Constant (id,Some bo,ty,params) ->
 359        let bo' = E.eta_fix [] bo in
 360        let ty' = E.eta_fix [] ty in
 361        let abo = acic_term_of_cic_term' bo' (Some ty') in
 362        let aty = acic_term_of_cic_term' ty' None in
 363         C.AConstant
 364          ("mettereaposto",Some "mettereaposto2",id,Some abo,aty,params)
 365     | C.Constant (id,None,ty,params) ->
 366        let ty' = E.eta_fix [] ty in
 367        let aty = acic_term_of_cic_term' ty' None in
 368         C.AConstant
 369          ("mettereaposto",None,id,None,aty,params)
 370     | C.Variable (id,bo,ty,params) ->
 371        let ty' = E.eta_fix [] ty in
 372        let abo =
 373         match bo with
 374            None -> None
 375          | Some bo ->
 376             let bo' = E.eta_fix [] bo in
 377              Some (acic_term_of_cic_term' bo' (Some ty'))
 378        in
 379        let aty = acic_term_of_cic_term' ty' None in
 380         C.AVariable
 381          ("mettereaposto",id,abo,aty, params)
 382     | C.CurrentProof (id,conjectures,bo,ty,params) ->
 383        let conjectures' =
 384         List.map
 385          (function (i,canonical_context,term) ->
 386            let canonical_context' =
 387             List.map
 388              (function
 389                  None -> None
 390                | Some (n, C.Decl t)-> Some (n, C.Decl (E.eta_fix conjectures t))
 391                | Some (n, C.Def (t,None)) ->
 392                   Some (n, C.Def ((E.eta_fix conjectures t),None))
 393                | Some (_,C.Def (_,Some _)) -> assert false
 394              ) canonical_context
 395            in
 396            let term' = E.eta_fix conjectures term in
 397             (i,canonical_context',term')
 398          ) conjectures
 399        in
 400        let aconjectures =
 401         List.map
 402          (function (i,canonical_context,term) as conjecture ->
 403            let cid = "c" ^ string_of_int !conjectures_seed in
 404             xxx_add ids_to_conjectures cid conjecture ;
 405             incr conjectures_seed ;
 406             let idrefs',revacanonical_context =
 407              let rec aux context idrefs =
 408               function
 409                  [] -> idrefs,[]
 410                | hyp::tl ->
 411                   let hid = "h" ^ string_of_int !hypotheses_seed in
 412                   let new_idrefs = hid::idrefs in
 413                    xxx_add ids_to_hypotheses hid hyp ;
 414                    incr hypotheses_seed ;
 415                    match hyp with
 416                       (Some (n,C.Decl t)) ->
 417                         let final_idrefs,atl =
 418                          aux (hyp::context) new_idrefs tl in
 419                         let at =
 420                          acic_term_of_cic_term_context'
 421                           conjectures context idrefs t None
 422                         in
 423                          final_idrefs,(hid,Some (n,C.ADecl at))::atl
 424                     | (Some (n,C.Def (t,_))) ->
 425                         let final_idrefs,atl =
 426                          aux (hyp::context) new_idrefs tl in
 427                         let at =
 428                          acic_term_of_cic_term_context'
 429                           conjectures context idrefs t None
 430                         in
 431                          final_idrefs,(hid,Some (n,C.ADef at))::atl
 432                     | None ->
 433                        let final_idrefs,atl =
 434                         aux (hyp::context) new_idrefs tl
 435                        in
 436                         final_idrefs,(hid,None)::atl
 437              in
 438               aux [] [] (List.rev canonical_context)
 439             in
 440              let aterm =
 441               acic_term_of_cic_term_context' conjectures
 442                canonical_context idrefs' term None
 443              in
 444               (cid,i,(List.rev revacanonical_context),aterm)
 445          ) conjectures' in
 446        let time1 = Sys.time () in
 447        let bo' = E.eta_fix conjectures' bo in
 448        let ty' = E.eta_fix conjectures' ty in
 449        let time2 = Sys.time () in
 450        prerr_endline
 451         ("++++++++++ Tempi della eta_fix: "^ string_of_float (time2 -. time1)) ;
 452        hashtbl_add_time := 0.0 ;
 453        type_of_aux'_add_time := 0.0 ;
 454        let abo =
 455         acic_term_of_cic_term_context' conjectures' [] [] bo' (Some ty') in
 456        let aty = acic_term_of_cic_term_context' conjectures' [] [] ty' None in
 457        let time3 = Sys.time () in
 458        prerr_endline
 459         ("++++++++++++ Tempi della hashtbl_add_time: " ^ string_of_float !hashtbl_add_time) ;
 460        prerr_endline
 461         ("++++++++++++ Tempi della type_of_aux'_add_time(" ^ string_of_int !number_new_type_of_aux' ^ "): " ^ string_of_float !type_of_aux'_add_time) ;
 462        prerr_endline
 463         ("++++++++++++ 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) ;
 464        prerr_endline
 465         ("++++++++++ Tempi della acic_of_cic: " ^ string_of_float (time3 -. time2)) ;
 466        prerr_endline
 467         ("++++++++++ Numero di iterazioni della acic_of_cic: " ^ string_of_int !seed) ;
 468         C.ACurrentProof
 469          ("mettereaposto","mettereaposto2",id,aconjectures,abo,aty,params)
 470     | C.InductiveDefinition (tys,params,paramsno) ->
 471        let context =
 472         List.map
 473          (fun (name,_,arity,_) -> Some (C.Name name, C.Decl arity)) tys in
 474        let idrefs = List.map (function _ -> gen_id seed) tys in
 475        let atys =
 476         List.map2
 477          (fun id (name,inductive,ty,cons) ->
 478            let acons =
 479             List.map
 480              (function (name,ty) ->
 481                (name,
 482                  acic_term_of_cic_term_context' [] context idrefs ty None)
 483              ) cons
 484            in
 485             (id,name,inductive,acic_term_of_cic_term' ty None,acons)
 486          ) (List.rev idrefs) tys
 487        in
 488         C.AInductiveDefinition ("mettereaposto",atys,params,paramsno)
 489    in
 490     aobj,ids_to_terms,ids_to_father_ids,ids_to_inner_sorts,ids_to_inner_types,
 491      ids_to_conjectures,ids_to_hypotheses
 492 ;;