helm/ocaml/cic_omdoc/eta_fixing.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 exception ReferenceToVariable;;
  27 exception RferenceToCurrentProof;;
  28 exception ReferenceToInductiveDefinition;;
  29
  30 let prerr_endline _ = ();;
  31
  32 (*
  33 let rec fix_lambdas_wrt_type ty te =
  34  let module C = Cic in
  35  let module S = CicSubstitution in
  36 (*  prerr_endline ("entering fix_lambdas: type=" ^ CicPp.ppterm ty ^ "term=" ^ CicPp.ppterm te); *)
  37    match ty with
  38      C.Prod (_,_,ty') ->
  39        (match CicReduction.whd [] te with
  40           C.Lambda (n,s,te') ->
  41             C.Lambda (n,s,fix_lambdas_wrt_type ty' te')
  42         | t ->
  43             let rec get_sources =
  44               function
  45                 C.Prod (_,s,ty) -> s::(get_sources ty)
  46               | _ -> [] in
  47             let sources = get_sources ty in
  48             let no_sources = List.length sources in
  49             let rec mk_rels n shift =
  50               if n = 0 then []
  51             else (C.Rel (n + shift))::(mk_rels (n - 1) shift) in
  52             let t' = S.lift no_sources t in
  53             let t2 =
  54               match t' with
  55                 C.Appl l ->
  56                   C.LetIn
  57                      (C.Name "w",t',C.Appl ((C.Rel 1)::(mk_rels no_sources 1)))
  58               | _ ->
  59                   C.Appl (t'::(mk_rels no_sources 0)) in
  60                    List.fold_right
  61                      (fun source t -> C.Lambda (C.Name "y",source,t))
  62                       sources t2)
  63    | _ -> te
  64 ;; *)
  65
  66 let rec fix_lambdas_wrt_type ty te =
  67  let module C = Cic in
  68  let module S = CicSubstitution in
  69 (*  prerr_endline ("entering fix_lambdas: type=" ^ CicPp.ppterm ty ^ "term=" ^ CicPp.ppterm te); *)
  70    match ty,te with
  71      C.Prod (_,_,ty'), C.Lambda (n,s,te') ->
  72        C.Lambda (n,s,fix_lambdas_wrt_type ty' te')
  73    | C.Prod (_,s,ty'), t ->
  74       let rec get_sources =
  75         function
  76             C.Prod (_,s,ty) -> s::(get_sources ty)
  77           | _ -> [] in
  78       let sources = get_sources ty in
  79       let no_sources = List.length sources in
  80       let rec mk_rels n shift =
  81         if n = 0 then []
  82         else (C.Rel (n + shift))::(mk_rels (n - 1) shift) in
  83       let t' = S.lift no_sources t in
  84       let t2 =
  85          match t' with
  86            C.Appl l ->
  87              C.LetIn (C.Name "w",t',C.Appl ((C.Rel 1)::(mk_rels no_sources 1)))
  88          | _ -> C.Appl (t'::(mk_rels no_sources 0)) in
  89       List.fold_right
  90         (fun source t -> C.Lambda (C.Name "y",CicReduction.whd [] source,t)) sources t2
  91    | _, _ -> te
  92 ;;
  93
  94 (*
  95 let rec fix_lambdas_wrt_type ty te =
  96  let module C = Cic in
  97  let module S = CicSubstitution in
  98 (*  prerr_endline ("entering fix_lambdas: type=" ^ CicPp.ppterm ty ^ "term=" ^ CicPp.ppterm te); *)
  99    match ty,te with
 100      C.Prod (_,_,ty'), C.Lambda (n,s,te') ->
 101        C.Lambda (n,s,fix_lambdas_wrt_type ty' te')
 102    | C.Prod (_,s,ty'), ((C.Appl (C.Const _ ::_)) as t) ->
 103       (* const have a fixed arity *)
 104       (* prerr_endline ("******** fl - eta expansion 0: type=" ^ CicPp.ppterm ty ^ "term=" ^ CicPp.ppterm te); *)
 105        let t' = S.lift 1 t in
 106        C.Lambda (C.Name "x",s,
 107          C.LetIn
 108           (C.Name "H", fix_lambdas_wrt_type ty' t',
 109             C.Appl [C.Rel 1;C.Rel 2]))
 110    | C.Prod (_,s,ty'), C.Appl l ->
 111        (* prerr_endline ("******** fl - eta expansion 1: type=" ^ CicPp.ppterm ty ^ "term=" ^ CicPp.ppterm te); *)
 112        let l' = List.map (S.lift 1) l in
 113         C.Lambda (C.Name "x",s,
 114          fix_lambdas_wrt_type ty' (C.Appl (l'@[C.Rel 1])))
 115    | C.Prod (_,s,ty'), _ ->
 116        (* prerr_endline ("******** fl - eta expansion 2: type=" ^ CicPp.ppterm ty ^ "term=" ^ CicPp.ppterm te); *)
 117        flush stderr ;
 118        let te' = S.lift 1 te in
 119         C.Lambda (C.Name "x",s,
 120           fix_lambdas_wrt_type ty' (C.Appl [te';C.Rel 1]))
 121    | _, _ -> te
 122 ;;*)
 123
 124 let fix_according_to_type ty hd tl =
 125  let module C = Cic in
 126  let module S = CicSubstitution in
 127    let rec count_prods =
 128      function
 129        C.Prod (_,_,t) -> 1 + (count_prods t)
 130        | _ -> 0 in
 131   let expected_arity = count_prods ty in
 132   let rec aux n ty tl res =
 133     if n = 0 then
 134       (match tl with
 135          [] -> C.Appl res
 136        | _ ->
 137           match res with
 138             [] -> assert false
 139           | [a] -> C.Appl (a::tl)
 140           | _ ->
 141               (* prerr_endline ("******* too many args: type=" ^ CicPp.ppterm ty ^ "term=" ^ CicPp.ppterm (C.Appl res)); *)
 142               C.LetIn
 143                 (C.Name "H",
 144                   C.Appl res, C.Appl (C.Rel 1::(List.map (S.lift 1) tl))))
 145     else
 146       let name,source,target =
 147         (match ty with
 148            C.Prod (C.Name _ as n,s,t) -> n,s,t
 149          | C.Prod (C.Anonymous, s,t) -> C.Name "z",s,t
 150          | _ -> (* prods number may only increase for substitution *)
 151            assert false) in
 152       match tl with
 153          [] ->
 154            (* prerr_endline ("******* too few args: type=" ^ CicPp.ppterm ty ^ "term=" ^ CicPp.ppterm (C.Appl res)); *)
 155            let res' = List.map (S.lift 1) res in
 156            C.Lambda
 157             (name, source, aux (n-1) target [] (res'@[C.Rel 1]))
 158         | hd::tl' ->
 159            let hd' = fix_lambdas_wrt_type source hd in
 160             (*  (prerr_endline ("++++++prima :" ^(CicPp.ppterm hd));
 161               prerr_endline ("++++++dopo :" ^(CicPp.ppterm hd'))); *)
 162            aux (n-1) (S.subst hd' target) tl' (res@[hd']) in
 163   aux expected_arity ty tl [hd]
 164 ;;
 165
 166 let eta_fix metasenv t =
 167  let rec eta_fix' context t =
 168   (* prerr_endline ("entering aux with: term=" ^ CicPp.ppterm t);
 169   flush stderr ; *)
 170   let module C = Cic in
 171   let module S = CicSubstitution in
 172   match t with
 173      C.Rel n -> C.Rel n
 174    | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
 175       let exp_named_subst' =
 176        List.map
 177         (function i,t -> i, (eta_fix' context t)) exp_named_subst
 178       in
 179       C.Var (uri,exp_named_subst')
 180    | C.Meta (n,l) ->
 181       let (_,canonical_context,_) =
 182        List.find (function (m,_,_) -> n = m) metasenv
 183        in
 184        let l' =
 185         List.map2
 186          (fun ct t ->
 187           match (ct, t) with
 188             None, _ -> None
 189           | _, Some t -> Some (eta_fix' context t)
 190           | Some _, None -> assert false (* due to typing rules *))
 191         canonical_context l
 192        in
 193        C.Meta (n,l')
 194    | C.Sort s -> C.Sort s
 195    | C.Implicit _ as t -> t
 196    | C.Cast (v,t) -> C.Cast (eta_fix' context v, eta_fix' context t)
 197    | C.Prod (n,s,t) ->
 198        C.Prod
 199         (n, eta_fix' context s, eta_fix' ((Some (n,(C.Decl s)))::context) t)
 200    | C.Lambda (n,s,t) ->
 201        C.Lambda
 202         (n, eta_fix' context s, eta_fix' ((Some (n,(C.Decl s)))::context) t)
 203    | C.LetIn (n,s,t) ->
 204        C.LetIn
 205         (n,eta_fix' context s,eta_fix' ((Some (n,(C.Def (s,None))))::context) t)
 206    | C.Appl l as appl ->
 207        let l' =  List.map (eta_fix' context) l
 208        in
 209        (match l' with
 210            [] -> assert false
 211          | he::tl ->
 212             let ty = CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context he in
 213              fix_according_to_type ty he tl
 214 (*
 215          C.Const(uri,exp_named_subst)::l'' ->
 216            let constant_type =
 217              (match CicEnvironment.get_obj uri with
 218                C.Constant (_,_,ty,_) -> ty
 219              | C.Variable _ -> raise ReferenceToVariable
 220              | C.CurrentProof (_,_,_,_,params) -> raise RferenceToCurrentProof
 221              | C.InductiveDefinition _ -> raise ReferenceToInductiveDefinition
 222              ) in
 223            fix_according_to_type
 224              constant_type (C.Const(uri,exp_named_subst)) l''
 225         | _ -> C.Appl l' *))
 226    | C.Const (uri,exp_named_subst) ->
 227        let exp_named_subst' =
 228        List.map
 229         (function i,t -> i, (eta_fix' context t)) exp_named_subst
 230        in
 231        C.Const (uri,exp_named_subst')
 232    | C.MutInd (uri,tyno,exp_named_subst) ->
 233        let exp_named_subst' =
 234        List.map
 235         (function i,t -> i, (eta_fix' context t)) exp_named_subst
 236        in
 237         C.MutInd (uri, tyno, exp_named_subst')
 238    | C.MutConstruct (uri,tyno,consno,exp_named_subst) ->
 239        let exp_named_subst' =
 240        List.map
 241         (function i,t -> i, (eta_fix' context t)) exp_named_subst
 242        in
 243         C.MutConstruct (uri, tyno, consno, exp_named_subst')
 244    | C.MutCase (uri, tyno, outty, term, patterns) as prima ->
 245        let outty' =  eta_fix' context outty in
 246        let term' = eta_fix' context term in
 247        let patterns' = List.map (eta_fix' context) patterns in
 248        let inductive_types,noparams =
 249            (match CicEnvironment.get_obj uri with
 250                Cic.Constant _ -> assert false
 251              | Cic.Variable _ -> assert false
 252              | Cic.CurrentProof _ -> assert false
 253              | Cic.InductiveDefinition (l,_,n) -> l,n
 254            ) in
 255        let (_,_,_,constructors) = List.nth inductive_types tyno in
 256        let constructor_types =
 257          let rec clean_up t =
 258            function
 259                [] -> t
 260              | a::tl ->
 261                  (match t with
 262                    Cic.Prod (_,_,t') -> clean_up (S.subst a t') tl
 263                   | _ -> assert false) in
 264           if noparams = 0 then
 265             List.map (fun (_,t) -> t) constructors
 266           else
 267                  let term_type =
 268             CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context term
 269            in
 270             (match term_type with
 271                C.Appl (hd::params) ->
 272                  let rec first_n n l =
 273                    if n = 0 then []
 274                    else
 275                      (match l with
 276                         a::tl -> a::(first_n (n-1) tl)
 277                       | _ -> assert false) in
 278                  List.map
 279                   (fun (_,t) ->
 280                      clean_up t (first_n noparams params)) constructors
 281              | _ -> prerr_endline ("QUA"); assert false) in
 282        let patterns2 =
 283          List.map2 fix_lambdas_wrt_type
 284            constructor_types patterns in
 285          C.MutCase (uri, tyno, outty',term',patterns2)
 286    | C.Fix (funno, funs) ->
 287        let fun_types =
 288          List.map (fun (n,_,ty,_) -> Some (C.Name n,(Cic.Decl ty))) funs in
 289        C.Fix (funno,
 290         List.map
 291          (fun (name, no, ty, bo) ->
 292            (name, no, eta_fix' context ty, eta_fix' (fun_types@context) bo))
 293         funs)
 294    | C.CoFix (funno, funs) ->
 295        let fun_types =
 296          List.map (fun (n,ty,_) -> Some (C.Name n,(Cic.Decl ty))) funs in
 297        C.CoFix (funno,
 298         List.map
 299          (fun (name, ty, bo) ->
 300            (name, eta_fix' context ty, eta_fix' (fun_types@context) bo)) funs)
 301    in
 302    eta_fix' [] t
 303 ;;
 304
 305
 306
 307
 308
 309
 310
 311
 312
 313
 314