helm/ocaml/cic_transformations/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 type anntypes =
  27  {annsynthesized : Cic.annterm ; annexpected : Cic.annterm option}
  28 ;;
  29
  30 let gen_id seed =
  31  let res = "i" ^ string_of_int !seed in
  32   incr seed ;
  33   res
  34 ;;
  35
  36 let fresh_id seed ids_to_terms ids_to_father_ids =
  37  fun father t ->
  38   let res = gen_id seed in
  39    Hashtbl.add ids_to_father_ids res father ;
  40    Hashtbl.add ids_to_terms res t ;
  41    res
  42 ;;
  43
  44 let source_id_of_id id = "#source#" ^ id;;
  45
  46 exception NotEnoughElements;;
  47 exception NameExpected;;
  48
  49 (*CSC: cut&paste da cicPp.ml *)
  50 (* get_nth l n   returns the nth element of the list l if it exists or *)
  51 (* raises NotEnoughElements if l has less than n elements             *)
  52 let rec get_nth l n =
  53  match (n,l) with
  54     (1, he::_) -> he
  55   | (n, he::tail) when n > 1 -> get_nth tail (n-1)
  56   | (_,_) -> raise NotEnoughElements
  57 ;;
  58
  59 let acic_of_cic_context' seed ids_to_terms ids_to_father_ids ids_to_inner_sorts
  60      ids_to_inner_types metasenv context idrefs t expectedty
  61 =
  62  let module D = DoubleTypeInference in
  63  let module T = CicTypeChecker in
  64  let module C = Cic in
  65   let fresh_id' = fresh_id seed ids_to_terms ids_to_father_ids in
  66    let terms_to_types =
  67     D.double_type_of metasenv context t expectedty
  68    in
  69     let rec aux computeinnertypes father context idrefs tt =
  70      let fresh_id'' = fresh_id' father tt in
  71      (*CSC: computeinnertypes era true, il che e' proprio sbagliato, no? *)
  72      let aux' = aux computeinnertypes (Some fresh_id'') in
  73       (* First of all we compute the inner type and the inner sort *)
  74       (* of the term. They may be useful in what follows.          *)
  75       (*CSC: This is a very inefficient way of computing inner types *)
  76       (*CSC: and inner sorts: very deep terms have their types/sorts *)
  77       (*CSC: computed again and again.                               *)
  78       let string_of_sort t =
  79        match CicReduction.whd context t with
  80           C.Sort C.Prop -> "Prop"
  81         | C.Sort C.Set  -> "Set"
  82         | C.Sort C.Type -> "Type"
  83         | _ -> assert false
  84       in
  85        let ainnertypes,innertype,innersort,expected_available =
  86 (*CSC: Here we need the algorithm for Coscoy's double type-inference  *)
  87 (*CSC: (expected type + inferred type). Just for now we use the usual *)
  88 (*CSC: type-inference, but the result is very poor. As a very weak    *)
  89 (*CSC: patch, I apply whd to the computed type. Full beta             *)
  90 (*CSC: reduction would be a much better option.                       *)
  91         let {D.synthesized = synthesized; D.expected = expected} =
  92          if computeinnertypes then
  93           D.CicHash.find terms_to_types tt
  94          else
  95           (* We are already in an inner-type and Coscoy's double *)
  96           (* type inference algorithm has not been applied.      *)
  97           {D.synthesized =
  98             CicReduction.whd context (T.type_of_aux' metasenv context tt) ;
  99            D.expected = None}
 100         in
 101          let innersort = T.type_of_aux' metasenv context synthesized in
 102           let ainnertypes,expected_available =
 103            if computeinnertypes then
 104             let annexpected,expected_available =
 105                match expected with
 106                   None -> None,false
 107                 | Some expectedty' ->
 108                    Some
 109                     (aux false (Some fresh_id'') context idrefs expectedty'),
 110                     true
 111             in
 112              Some
 113               {annsynthesized =
 114                 aux false (Some fresh_id'') context idrefs synthesized ;
 115                annexpected = annexpected
 116               }, expected_available
 117            else
 118             None,false
 119           in
 120            ainnertypes,synthesized, string_of_sort innersort, expected_available
 121        in
 122         let add_inner_type id =
 123          match ainnertypes with
 124             None -> ()
 125           | Some ainnertypes -> Hashtbl.add ids_to_inner_types id ainnertypes
 126         in
 127          match tt with
 128             C.Rel n ->
 129              let id =
 130               match get_nth context n with
 131                  (Some (C.Name s,_)) -> s
 132                | _ -> raise NameExpected
 133              in
 134               Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 135               if innersort = "Prop"  && expected_available then
 136                add_inner_type fresh_id'' ;
 137               C.ARel (fresh_id'', List.nth idrefs (n-1), n, id)
 138           | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
 139              Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 140              if innersort = "Prop"  && expected_available then
 141               add_inner_type fresh_id'' ;
 142              let exp_named_subst' =
 143               List.map
 144                (function i,t -> i, (aux' context idrefs t)) exp_named_subst
 145              in
 146               C.AVar (fresh_id'', uri,exp_named_subst')
 147           | C.Meta (n,l) ->
 148              let (_,canonical_context,_) =
 149               List.find (function (m,_,_) -> n = m) metasenv
 150              in
 151              Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 152              if innersort = "Prop"  && expected_available then
 153               add_inner_type fresh_id'' ;
 154              C.AMeta (fresh_id'', n,
 155               (List.map2
 156                 (fun ct t ->
 157                   match (ct, t) with
 158                   | None, _ -> None
 159                   | _, Some t -> Some (aux' context idrefs t)
 160                   | Some _, None -> assert false (* due to typing rules *))
 161                 canonical_context l))
 162           | C.Sort s -> C.ASort (fresh_id'', s)
 163           | C.Implicit -> C.AImplicit (fresh_id'')
 164           | C.Cast (v,t) ->
 165              Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 166              if innersort = "Prop" then
 167               add_inner_type fresh_id'' ;
 168              C.ACast (fresh_id'', aux' context idrefs v, aux' context idrefs t)
 169           | C.Prod (n,s,t) ->
 170               Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id''
 171                (string_of_sort innertype) ;
 172                     let sourcetype = T.type_of_aux' metasenv context s in
 173                      Hashtbl.add ids_to_inner_sorts (source_id_of_id fresh_id'')
 174                       (string_of_sort sourcetype) ;
 175               let n' =
 176                match n with
 177                   C.Anonymous -> n
 178                 | C.Name n' ->
 179                    if D.does_not_occur 1 t then
 180                     C.Anonymous
 181                    else
 182                     C.Name n'
 183               in
 184                C.AProd
 185                 (fresh_id'', n', aux' context idrefs s,
 186                  aux' ((Some (n, C.Decl s))::context) (fresh_id''::idrefs) t)
 187           | C.Lambda (n,s,t) ->
 188              Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 189                    let sourcetype = T.type_of_aux' metasenv context s in
 190                     Hashtbl.add ids_to_inner_sorts (source_id_of_id fresh_id'')
 191                      (string_of_sort sourcetype) ;
 192               if innersort = "Prop" then
 193                begin
 194                 let father_is_lambda =
 195                  match father with
 196                     None -> false
 197                   | Some father' ->
 198                      match Hashtbl.find ids_to_terms father' with
 199                         C.Lambda _ -> true
 200                       | _ -> false
 201                 in
 202                  if (not father_is_lambda) || expected_available then
 203                   add_inner_type fresh_id''
 204                end ;
 205               C.ALambda
 206                (fresh_id'',n, aux' context idrefs s,
 207                 aux' ((Some (n, C.Decl s)::context)) (fresh_id''::idrefs) t)
 208           | C.LetIn (n,s,t) ->
 209              Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 210              if innersort = "Prop" then
 211               add_inner_type fresh_id'' ;
 212              C.ALetIn
 213               (fresh_id'', n, aux' context idrefs s,
 214                aux' ((Some (n, C.Def s))::context) (fresh_id''::idrefs) t)
 215           | C.Appl l ->
 216              Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 217              if innersort = "Prop" then
 218               add_inner_type fresh_id'' ;
 219              C.AAppl (fresh_id'', List.map (aux' context idrefs) l)
 220           | C.Const (uri,exp_named_subst) ->
 221              Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 222              if innersort = "Prop"  && expected_available then
 223               add_inner_type fresh_id'' ;
 224              let exp_named_subst' =
 225               List.map
 226                (function i,t -> i, (aux' context idrefs t)) exp_named_subst
 227              in
 228               C.AConst (fresh_id'', uri, exp_named_subst')
 229           | C.MutInd (uri,tyno,exp_named_subst) ->
 230              let exp_named_subst' =
 231               List.map
 232                (function i,t -> i, (aux' context idrefs t)) exp_named_subst
 233              in
 234               C.AMutInd (fresh_id'', uri, tyno, exp_named_subst')
 235           | C.MutConstruct (uri,tyno,consno,exp_named_subst) ->
 236              Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 237              if innersort = "Prop"  && expected_available then
 238               add_inner_type fresh_id'' ;
 239              let exp_named_subst' =
 240               List.map
 241                (function i,t -> i, (aux' context idrefs t)) exp_named_subst
 242              in
 243               C.AMutConstruct (fresh_id'', uri, tyno, consno, exp_named_subst')
 244           | C.MutCase (uri, tyno, outty, term, patterns) ->
 245              Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 246              if innersort = "Prop" then
 247               add_inner_type fresh_id'' ;
 248              C.AMutCase (fresh_id'', uri, tyno, aux' context idrefs outty,
 249               aux' context idrefs term, List.map (aux' context idrefs) patterns)
 250           | C.Fix (funno, funs) ->
 251              let fresh_idrefs =
 252               List.map (function _ -> gen_id seed) funs in
 253              let new_idrefs = List.rev fresh_idrefs @ idrefs in
 254              let tys =
 255               List.map (fun (name,_,ty,_) -> Some (C.Name name, C.Decl ty)) funs
 256              in
 257               Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 258               if innersort = "Prop" then
 259                add_inner_type fresh_id'' ;
 260               C.AFix (fresh_id'', funno,
 261                List.map2
 262                 (fun id (name, indidx, ty, bo) ->
 263                   (id, name, indidx, aux' context idrefs ty,
 264                     aux' (tys@context) new_idrefs bo)
 265                 ) fresh_idrefs funs
 266              )
 267           | C.CoFix (funno, funs) ->
 268              let fresh_idrefs =
 269               List.map (function _ -> gen_id seed) funs in
 270              let new_idrefs = List.rev fresh_idrefs @ idrefs in
 271              let tys =
 272               List.map (fun (name,ty,_) -> Some (C.Name name, C.Decl ty)) funs
 273              in
 274               Hashtbl.add ids_to_inner_sorts fresh_id'' innersort ;
 275               if innersort = "Prop" then
 276                add_inner_type fresh_id'' ;
 277               C.ACoFix (fresh_id'', funno,
 278                List.map2
 279                 (fun id (name, ty, bo) ->
 280                   (id, name, aux' context idrefs ty,
 281                     aux' (tys@context) new_idrefs bo)
 282                 ) fresh_idrefs funs
 283               )
 284         in
 285          aux true None context idrefs t
 286 ;;
 287
 288 let acic_of_cic_context metasenv context idrefs t =
 289  let ids_to_terms = Hashtbl.create 503 in
 290  let ids_to_father_ids = Hashtbl.create 503 in
 291  let ids_to_inner_sorts = Hashtbl.create 503 in
 292  let ids_to_inner_types = Hashtbl.create 503 in
 293  let seed = ref 0 in
 294    acic_of_cic_context' seed ids_to_terms ids_to_father_ids ids_to_inner_sorts
 295     ids_to_inner_types metasenv context idrefs t,
 296    ids_to_terms, ids_to_father_ids, ids_to_inner_sorts, ids_to_inner_types
 297 ;;
 298
 299 let acic_object_of_cic_object obj =
 300  let module C = Cic in
 301   let ids_to_terms = Hashtbl.create 503 in
 302   let ids_to_father_ids = Hashtbl.create 503 in
 303   let ids_to_inner_sorts = Hashtbl.create 503 in
 304   let ids_to_inner_types = Hashtbl.create 503 in
 305   let ids_to_conjectures = Hashtbl.create 11 in
 306   let ids_to_hypotheses = Hashtbl.create 127 in
 307   let hypotheses_seed = ref 0 in
 308   let conjectures_seed = ref 0 in
 309   let seed = ref 0 in
 310   let acic_term_of_cic_term_context' =
 311    acic_of_cic_context' seed ids_to_terms ids_to_father_ids ids_to_inner_sorts
 312     ids_to_inner_types in
 313   let acic_term_of_cic_term' = acic_term_of_cic_term_context' [] [] [] in
 314    let aobj =
 315     match obj with
 316       C.Constant (id,Some bo,ty,params) ->
 317        let abo = acic_term_of_cic_term' bo (Some ty) in
 318        let aty = acic_term_of_cic_term' ty None in
 319         C.AConstant
 320          ("mettereaposto",Some "mettereaposto2",id,Some abo,aty, params)
 321     | C.Constant (id,None,ty,params) ->
 322        let aty = acic_term_of_cic_term' ty None in
 323         C.AConstant
 324          ("mettereaposto",None,id,None,aty, params)
 325     | C.Variable (id,bo,ty,params) ->
 326        let abo =
 327         match bo with
 328            None -> None
 329          | Some bo -> Some (acic_term_of_cic_term' bo (Some ty))
 330        in
 331        let aty = acic_term_of_cic_term' ty None in
 332         C.AVariable
 333          ("mettereaposto",id,abo,aty, params)
 334     | C.CurrentProof (id,conjectures,bo,ty,params) ->
 335        let aconjectures =
 336         List.map
 337          (function (i,canonical_context,term) as conjecture ->
 338            let cid = "c" ^ string_of_int !conjectures_seed in
 339             Hashtbl.add ids_to_conjectures cid conjecture ;
 340             incr conjectures_seed ;
 341             let idrefs',revacanonical_context =
 342              let rec aux context idrefs =
 343               function
 344                  [] -> idrefs,[]
 345                | hyp::tl ->
 346                   let hid = "h" ^ string_of_int !hypotheses_seed in
 347                   let new_idrefs = hid::idrefs in
 348                    Hashtbl.add ids_to_hypotheses hid hyp ;
 349                    incr hypotheses_seed ;
 350                    match hyp with
 351                       (Some (n,C.Decl t)) ->
 352                         let final_idrefs,atl =
 353                          aux (hyp::context) new_idrefs tl in
 354                         let at =
 355                          acic_term_of_cic_term_context'
 356                           conjectures context idrefs t None
 357                         in
 358                          final_idrefs,(hid,Some (n,C.ADecl at))::atl
 359                     | (Some (n,C.Def t)) ->
 360                         let final_idrefs,atl =
 361                          aux (hyp::context) new_idrefs tl in
 362                         let at =
 363                          acic_term_of_cic_term_context'
 364                           conjectures context idrefs t None
 365                         in
 366                          final_idrefs,(hid,Some (n,C.ADef at))::atl
 367                     | None ->
 368                        let final_idrefs,atl =
 369                         aux (hyp::context) new_idrefs tl
 370                        in
 371                         final_idrefs,(hid,None)::atl
 372              in
 373               aux [] [] (List.rev canonical_context)
 374             in
 375              let aterm =
 376               acic_term_of_cic_term_context' conjectures
 377                canonical_context idrefs' term None
 378              in
 379               (cid,i,(List.rev revacanonical_context),aterm)
 380          ) conjectures in
 381        let abo =
 382         acic_term_of_cic_term_context' conjectures [] [] bo (Some ty) in
 383        let aty = acic_term_of_cic_term_context' conjectures [] [] ty None in
 384         C.ACurrentProof
 385          ("mettereaposto","mettereaposto2",id,aconjectures,abo,aty,params)
 386     | C.InductiveDefinition (tys,params,paramsno) ->
 387        let context =
 388         List.map
 389          (fun (name,_,arity,_) -> Some (C.Name name, C.Decl arity)) tys in
 390        let idrefs = List.map (function _ -> gen_id seed) tys in
 391        let atys =
 392         List.map2
 393          (fun id (name,inductive,ty,cons) ->
 394            let acons =
 395             List.map
 396              (function (name,ty) ->
 397                (name,
 398                  acic_term_of_cic_term_context' [] context idrefs ty None)
 399              ) cons
 400            in
 401             (id,name,inductive,acic_term_of_cic_term' ty None,acons)
 402          ) (List.rev idrefs) tys
 403        in
 404         C.AInductiveDefinition ("mettereaposto",atys,params,paramsno)
 405    in
 406     aobj,ids_to_terms,ids_to_father_ids,ids_to_inner_sorts,ids_to_inner_types,
 407      ids_to_conjectures,ids_to_hypotheses
 408 ;;