]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - components/cic_proof_checking/cicPp.ml
branch for universe
[helm.git] / components / cic_proof_checking / cicPp.ml
diff --git a/components/cic_proof_checking/cicPp.ml b/components/cic_proof_checking/cicPp.ml
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1686cd3
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,534 @@
+(* Copyright (C) 2000, HELM Team.
+ * 
+ * This file is part of HELM, an Hypertextual, Electronic
+ * Library of Mathematics, developed at the Computer Science
+ * Department, University of Bologna, Italy.
+ * 
+ * HELM is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU General Public License
+ * as published by the Free Software Foundation; either version 2
+ * of the License, or (at your option) any later version.
+ * 
+ * HELM is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with HELM; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
+ * MA  02111-1307, USA.
+ * 
+ * For details, see the HELM World-Wide-Web page,
+ * http://cs.unibo.it/helm/.
+ *)
+
+(*****************************************************************************)
+(*                                                                           *)
+(*                               PROJECT HELM                                *)
+(*                                                                           *)
+(* This module implements a very simple Coq-like pretty printer that, given  *)
+(* an object of cic (internal representation) returns a string describing    *)
+(* the object in a syntax similar to that of coq                             *)
+(*                                                                           *)
+(* It also contains the utility functions to check a name w.r.t the Matita   *)
+(* naming policy                                                             *)
+(*                                                                           *)
+(*****************************************************************************)
+
+(* $Id$ *)
+
+exception CicPpInternalError;;
+exception NotEnoughElements;;
+
+(* Utility functions *)
+
+let ppname =
+ function
+    Cic.Name s     -> s
+  | Cic.Anonymous  -> "_"
+;;
+
+(* get_nth l n   returns the nth element of the list l if it exists or *)
+(* raises NotEnoughElements if l has less than n elements             *)
+let rec get_nth l n =
+ match (n,l) with
+    (1, he::_) -> he
+  | (n, he::tail) when n > 1 -> get_nth tail (n-1)
+  | (_,_) -> raise NotEnoughElements
+;;
+
+(* pp t l                                                                  *)
+(* pretty-prints a term t of cic in an environment l where l is a list of  *)
+(* identifier names used to resolve DeBrujin indexes. The head of l is the *)
+(* name associated to the greatest DeBrujin index in t                     *)
+let pp ?metasenv =
+let rec pp t l =
+ let module C = Cic in
+   match t with
+      C.Rel n ->
+       begin
+        try
+         (match get_nth l n with
+             Some (C.Name s) -> s
+           | Some C.Anonymous -> "__" ^ string_of_int n
+           | None -> "_hidden_" ^ string_of_int n
+         )
+        with
+         NotEnoughElements -> string_of_int (List.length l - n)
+       end
+    | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
+       UriManager.string_of_uri (*UriManager.name_of_uri*) uri ^ pp_exp_named_subst exp_named_subst l
+    | C.Meta (n,l1) ->
+       (match metasenv with
+           None ->
+            "?" ^ (string_of_int n) ^ "[" ^ 
+             String.concat " ; "
+              (List.rev_map (function None -> "_" | Some t -> pp t l) l1) ^
+             "]"
+         | Some metasenv ->
+            try
+             let _,context,_ = CicUtil.lookup_meta n metasenv in
+              "?" ^ (string_of_int n) ^ "[" ^ 
+               String.concat " ; "
+                (List.rev
+                  (List.map2
+                    (fun x y ->
+                      match x,y with
+                         _, None
+                       | None, _ -> "_"
+                       | Some _, Some t -> pp t l
+                    ) context l1)) ^
+               "]"
+            with
+             CicUtil.Meta_not_found _ 
+            | Invalid_argument _ ->
+              "???" ^ (string_of_int n) ^ "[" ^ 
+               String.concat " ; "
+                (List.rev_map (function None -> "_" | Some t -> pp t l) l1) ^
+               "]"
+       )
+    | C.Sort s ->
+       (match s with
+           C.Prop  -> "Prop"
+         | C.Set   -> "Set"
+         | C.Type _ -> "Type"
+         (*| C.Type u -> ("Type" ^ CicUniv.string_of_universe u)*)
+        | C.CProp -> "CProp" 
+       )
+    | C.Implicit (Some `Hole) -> "%"
+    | C.Implicit _ -> "?"
+    | C.Prod (b,s,t) ->
+       (match b with
+          C.Name n -> "(\\forall " ^ n ^ ":" ^ pp s l ^ "." ^ pp t ((Some b)::l) ^ ")"
+        | C.Anonymous -> "(" ^ pp s l ^ "\\to " ^ pp t ((Some b)::l) ^ ")"
+       )
+    | C.Cast (v,t) -> "(" ^ pp v l ^ ":" ^ pp t l ^ ")"
+    | C.Lambda (b,s,t) ->
+       "(\\lambda " ^ ppname b ^ ":" ^ pp s l ^ "." ^ pp t ((Some b)::l) ^ ")"
+    | C.LetIn (b,s,ty,t) ->
+       " let " ^ ppname b ^ ": " ^ pp ty l ^ " \\def " ^ pp s l ^ " in " ^ pp t ((Some b)::l)
+    | C.Appl li ->
+       "(" ^
+       (List.fold_right
+        (fun x i -> pp x l ^ (match i with "" -> "" | _ -> " ") ^ i)
+        li ""
+       ) ^ ")"
+    | C.Const (uri,exp_named_subst) ->
+       UriManager.name_of_uri uri ^ pp_exp_named_subst exp_named_subst l
+    | C.MutInd (uri,n,exp_named_subst) ->
+       (try
+         match fst(CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
+            C.InductiveDefinition (dl,_,_,_) ->
+             let (name,_,_,_) = get_nth dl (n+1) in
+              name ^ pp_exp_named_subst exp_named_subst l
+          | _ -> raise CicPpInternalError
+        with
+           Sys.Break as exn -> raise exn
+         | _ -> UriManager.string_of_uri uri ^ "#1/" ^ string_of_int (n + 1)
+       )
+    | C.MutConstruct (uri,n1,n2,exp_named_subst) ->
+       (try
+         match fst(CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
+            C.InductiveDefinition (dl,_,_,_) ->
+             let (_,_,_,cons) = get_nth dl (n1+1) in
+              let (id,_) = get_nth cons n2 in
+               id ^ pp_exp_named_subst exp_named_subst l
+          | _ -> raise CicPpInternalError
+        with
+           Sys.Break as exn -> raise exn
+         | _ ->
+          UriManager.string_of_uri uri ^ "#1/" ^ string_of_int (n1 + 1) ^ "/" ^
+           string_of_int n2
+       )
+    | C.MutCase (uri,n1,ty,te,patterns) ->
+       let connames_and_argsno =
+        (match fst(CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
+            C.InductiveDefinition (dl,_,paramsno,_) ->
+             let (_,_,_,cons) = get_nth dl (n1+1) in
+              List.map
+               (fun (id,ty) ->
+                 (* this is just an approximation since we do not have
+                    reduction yet! *)
+                 let rec count_prods toskip =
+                  function
+                     C.Prod (_,_,bo) when toskip > 0 ->
+                      count_prods (toskip - 1) bo
+                   | C.Prod (_,_,bo) -> 1 + count_prods 0 bo
+                   | _ -> 0
+                 in
+                  id, count_prods paramsno ty
+               ) cons
+          | _ -> raise CicPpInternalError
+        )
+       in
+        let connames_and_argsno_and_patterns =
+         let rec combine =
+            function
+               [],[] -> []
+             | [],l -> List.map (fun x -> "???",0,Some x) l
+             | l,[] -> List.map (fun (x,no) -> x,no,None) l
+             | (x,no)::tlx,y::tly -> (x,no,Some y)::(combine (tlx,tly))
+         in
+          combine (connames_and_argsno,patterns)
+        in
+         "\nmatch " ^ pp te l ^ " return " ^ pp ty l ^ " with \n [ " ^
+          (String.concat "\n | "
+           (List.map
+            (fun (x,argsno,y) ->
+              let rec aux argsno l =
+               function
+                  Cic.Lambda (name,ty,bo) when argsno > 0 ->
+                   let args,res = aux (argsno - 1) (Some name::l) bo in
+                    ("(" ^ (match name with C.Anonymous -> "_" | C.Name s -> s)^
+                     ":" ^ pp ty l ^ ")")::args, res
+                | t when argsno = 0 -> [],pp t l
+                | t -> ["{" ^ string_of_int argsno ^ " args missing}"],pp t l
+              in
+               let pattern,body =
+                match y with
+                   None -> x,""
+                 | Some y when argsno = 0 -> x,pp y l
+                 | Some y ->
+                    let args,body = aux argsno l y in
+                     "(" ^ x ^ " " ^ String.concat " " args ^ ")",body
+               in
+                pattern ^ " => " ^ body
+            ) connames_and_argsno_and_patterns)) ^
+          "\n]"
+    | C.Fix (no, funs) ->
+       let snames = List.map (fun (name,_,_,_) -> name) funs in
+        let names =
+         List.rev (List.map (function name -> Some (C.Name name)) snames)
+        in
+         "\nFix " ^ get_nth snames (no + 1) ^ " {" ^
+         List.fold_right
+          (fun (name,ind,ty,bo) i -> "\n" ^ name ^ " / " ^ string_of_int ind ^
+            " : " ^ pp ty l ^ " := \n" ^
+            pp bo (names@l) ^ i)
+          funs "" ^
+         "}\n"
+    | C.CoFix (no,funs) ->
+       let snames = List.map (fun (name,_,_) -> name) funs in
+        let names =
+         List.rev (List.map (function name -> Some (C.Name name)) snames)
+        in
+         "\nCoFix " ^ get_nth snames (no + 1) ^ " {" ^
+         List.fold_right
+          (fun (name,ty,bo) i -> "\n" ^ name ^ 
+            " : " ^ pp ty l ^ " := \n" ^
+            pp bo (names@l) ^ i)
+          funs "" ^
+         "}\n"
+and pp_exp_named_subst exp_named_subst l =
+ if exp_named_subst = [] then "" else
+  "\\subst[" ^
+   String.concat " ; " (
+    List.map
+     (function (uri,t) -> UriManager.name_of_uri uri ^ " \\Assign " ^ pp t l)
+     exp_named_subst
+   ) ^ "]"
+in
+ pp
+;;
+
+let ppterm ?metasenv t =
+ pp ?metasenv t []
+;;
+
+(* ppinductiveType (typename, inductive, arity, cons)                       *)
+(* pretty-prints a single inductive definition                              *)
+(* (typename, inductive, arity, cons)                                       *)
+let ppinductiveType (typename, inductive, arity, cons) =
+  (if inductive then "\nInductive " else "\nCoInductive ") ^ typename ^ ": " ^
+  pp arity [] ^ " =\n   " ^
+  List.fold_right
+   (fun (id,ty) i -> id ^ " : " ^ pp ty [] ^ 
+    (if i = "" then "\n" else "\n | ") ^ i)
+   cons ""
+;;
+
+let ppcontext ?metasenv ?(sep = "\n") context =
+ let separate s = if s = "" then "" else s ^ sep in
+ fst (List.fold_right 
+   (fun context_entry (i,name_context) ->
+     match context_entry with
+        Some (n,Cic.Decl t) ->
+         Printf.sprintf "%s%s : %s" (separate i) (ppname n)
+          (pp ?metasenv t name_context), (Some n)::name_context
+      | Some (n,Cic.Def (bo,ty)) ->
+         Printf.sprintf "%s%s : %s := %s" (separate i) (ppname n)
+          (pp ?metasenv ty name_context)
+          (pp ?metasenv bo name_context), (Some n)::name_context
+       | None ->
+          Printf.sprintf "%s_ :? _" (separate i), None::name_context
+    ) context ("",[]))
+
+(* ppobj obj  returns a string with describing the cic object obj in a syntax *)
+(* similar to the one used by Coq                                             *)
+let ppobj obj =
+ let module C = Cic in
+ let module U = UriManager in
+  match obj with
+    C.Constant (name, Some t1, t2, params, _) ->
+      "Definition of " ^ name ^
+       "(" ^ String.concat ";" (List.map UriManager.string_of_uri params) ^
+       ")" ^ ":\n" ^ pp t1 [] ^ " : " ^ pp t2 []
+   | C.Constant (name, None, ty, params, _) ->
+      "Axiom " ^ name ^
+       "(" ^ String.concat ";" (List.map UriManager.string_of_uri params) ^
+       "):\n" ^ pp ty []
+   | C.Variable (name, bo, ty, params, _) ->
+      "Variable " ^ name ^
+       "(" ^ String.concat ";" (List.map UriManager.string_of_uri params) ^
+       ")" ^ ":\n" ^
+       pp ty [] ^ "\n" ^
+       (match bo with None -> "" | Some bo -> ":= " ^ pp bo [])
+   | C.CurrentProof (name, conjectures, value, ty, params, _) ->
+      "Current Proof of " ^ name ^
+       "(" ^ String.concat ";" (List.map UriManager.string_of_uri params) ^
+       ")" ^ ":\n" ^
+      let separate s = if s = "" then "" else s ^ " ; " in
+       List.fold_right
+        (fun (n, context, t) i -> 
+          let conjectures',name_context =
+                List.fold_right 
+                 (fun context_entry (i,name_context) ->
+                   (match context_entry with
+                       Some (n,C.Decl at) ->
+                         (separate i) ^
+                           ppname n ^ ":" ^
+                            pp ~metasenv:conjectures at name_context ^ " ",
+                            (Some n)::name_context
+                      | Some (n,C.Def (at,aty)) ->
+                         (separate i) ^
+                           ppname n ^ ": " ^
+                            pp ~metasenv:conjectures aty name_context ^
+                            ":= " ^ pp ~metasenv:conjectures
+                            at name_context ^ " ",
+                            (Some n)::name_context
+                      | None ->
+                         (separate i) ^ "_ :? _ ", None::name_context)
+            ) context ("",[])
+          in
+           conjectures' ^ " |- " ^ "?" ^ (string_of_int n) ^ ": " ^
+            pp ~metasenv:conjectures t name_context ^ "\n" ^ i
+        ) conjectures "" ^
+        "\n" ^ pp ~metasenv:conjectures value [] ^ " : " ^
+          pp ~metasenv:conjectures ty [] 
+   | C.InductiveDefinition (l, params, nparams, _) ->
+      "Parameters = " ^
+       String.concat ";" (List.map UriManager.string_of_uri params) ^ "\n" ^
+       "NParams = " ^ string_of_int nparams ^ "\n" ^
+        List.fold_right (fun x i -> ppinductiveType x ^ i) l ""
+;;
+
+let ppsort = function
+  | Cic.Prop -> "Prop"
+  | Cic.Set -> "Set"
+  | Cic.Type _ -> "Type"
+  | Cic.CProp -> "CProp"
+
+
+(* MATITA NAMING CONVENTION *)
+
+let is_prefix prefix string =
+  let len = String.length prefix in
+  let len1 = String.length string in
+  if len <= len1 then
+    begin
+      let head = String.sub string 0 len in
+      if 
+      (String.compare (String.lowercase head) (String.lowercase prefix)=0) then 
+       begin
+         let diff = len1-len in
+         let tail = String.sub string len diff in
+         if ((diff > 0) && (String.rcontains_from tail 0 '_')) then
+           Some (String.sub tail 1 (diff-1))
+           else Some tail
+         end
+       else None
+    end
+  else None
+
+let remove_prefix prefix (last,string) =
+  if string = "" then (last,string)
+  else 
+    match is_prefix prefix string with
+      None ->
+       if last <> "" then 
+         match is_prefix last prefix with
+           None -> (last,string)
+         | Some _ ->
+              (match is_prefix prefix (last^string) with
+               None -> (last,string)
+             | Some tail -> (prefix,tail))
+       else (last,string)
+    | Some tail -> (prefix, tail)
+       
+let legal_suffix string = 
+  if string = "" then true else
+  begin
+    let legal_s = Str.regexp "_?\\([0-9]+\\|r\\|l\\|'\\|\"\\)" in
+    (Str.string_match legal_s string 0) && (Str.matched_string string = string)
+  end
+
+(** check if a prefix of string_name is legal for term and returns the tail.
+    chec_rec cannot fail: at worst it return string_name.
+    The algorithm is greedy, but last contains the last name matched, providing
+    a one slot buffer. 
+    string_name is here a pair (last,string_name).*)
+
+let rec check_rec ctx string_name =
+  function
+    | Cic.Rel m -> 
+       (match List.nth ctx (m-1) with
+         Cic.Name name ->
+           remove_prefix name string_name
+       | Cic.Anonymous -> string_name)
+    | Cic.Meta _ -> string_name
+    | Cic.Sort sort -> remove_prefix (ppsort sort) string_name  
+    | Cic.Implicit _ -> string_name
+    | Cic.Cast (te,ty) -> check_rec ctx string_name te
+    | Cic.Prod (name,so,dest) -> 
+       let l_string_name = check_rec ctx string_name so in
+       check_rec (name::ctx) string_name dest
+    | Cic.Lambda (name,so,dest) -> 
+        let string_name =
+          match name with
+            Cic.Anonymous -> string_name
+          | Cic.Name name -> remove_prefix name string_name in
+        let l_string_name = check_rec ctx string_name so in
+       check_rec (name::ctx) l_string_name dest
+    | Cic.LetIn (name,so,_,dest) -> 
+        let string_name = check_rec ctx string_name so in
+       check_rec (name::ctx) string_name dest
+    | Cic.Appl l ->
+       List.fold_left (check_rec ctx) string_name l
+    | Cic.Var (uri,exp_named_subst) ->
+       let name = UriManager.name_of_uri uri in
+       remove_prefix name string_name
+    | Cic.Const (uri,exp_named_subst) ->
+       let name = UriManager.name_of_uri uri in
+       remove_prefix name string_name
+    | Cic.MutInd (uri,_,exp_named_subst) -> 
+       let name = UriManager.name_of_uri uri in
+       remove_prefix name string_name  
+    | Cic.MutConstruct (uri,n,m,exp_named_subst) ->
+       let name =
+          (match fst(CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri) with
+           Cic.InductiveDefinition (dl,_,_,_) ->
+             let (_,_,_,cons) = get_nth dl (n+1) in
+             let (id,_) = get_nth cons m in
+             id 
+         | _ -> assert false) in
+       remove_prefix name string_name  
+    | Cic.MutCase (_,_,_,te,pl) ->
+       let string_name = remove_prefix "match" string_name in
+       let string_name = check_rec ctx string_name te in
+        List.fold_right (fun t s -> check_rec ctx s t) pl string_name
+    | Cic.Fix (_,fl) ->
+        let string_name = remove_prefix "fix" string_name in
+        let names = List.map (fun (name,_,_,_) -> name) fl in
+        let onames =
+          List.rev (List.map (function name -> Cic.Name name) names)
+        in
+        List.fold_right 
+         (fun (_,_,_,bo) s -> check_rec (onames@ctx) s bo) fl string_name
+    | Cic.CoFix (_,fl) ->
+       let string_name = remove_prefix "cofix" string_name in
+        let names = List.map (fun (name,_,_) -> name) fl in
+        let onames =
+          List.rev (List.map (function name -> Cic.Name name) names)
+        in
+        List.fold_right 
+         (fun (_,_,bo) s -> check_rec (onames@ctx) s bo) fl string_name
+
+let check_name ?(allow_suffix=false) ctx name term =
+  let (_,tail) = check_rec ctx ("",name) term in
+  if (not allow_suffix) then (String.length tail = 0) 
+  else legal_suffix tail
+
+let check_elim ctx conclusion_name =
+  let elim = Str.regexp "_elim\\|_case" in
+  if (Str.string_match elim conclusion_name 0) then
+    let len = String.length conclusion_name in
+    let tail = String.sub conclusion_name 5 (len-5) in
+    legal_suffix tail
+  else false
+
+let rec check_names ctx hyp_names conclusion_name t =
+  match t with
+    | Cic.Prod (name,s,t) -> 
+       (match hyp_names with
+            [] -> check_names (name::ctx) hyp_names conclusion_name t
+          | hd::tl ->
+              if check_name ctx hd s then 
+                check_names (name::ctx) tl conclusion_name t
+              else 
+                check_names (name::ctx) hyp_names conclusion_name t)
+    | Cic.Appl ((Cic.Rel n)::args) -> 
+       (match hyp_names with
+         | [] ->
+             (check_name ~allow_suffix:true ctx conclusion_name t) ||
+              (check_elim ctx conclusion_name)
+         | [what_to_elim] ->   
+              (* what to elim could be an argument 
+                 of the predicate: e.g. leb_elim *)
+             let (last,tail) = 
+               List.fold_left (check_rec ctx) ("",what_to_elim) args in
+              (tail = "" && check_elim ctx conclusion_name)
+         | _ -> false)
+    | Cic.MutCase  (_,_,Cic.Lambda(name,so,ty),te,_) ->
+       (match hyp_names with
+         | [] ->
+               (match is_prefix "match" conclusion_name with
+                  None -> check_name ~allow_suffix:true ctx conclusion_name t
+              | Some tail -> check_name ~allow_suffix:true ctx tail t)
+         | [what_to_match] ->   
+              (* what to match could be the term te or its type so; in this case the
+                 conclusion name should match ty *)
+             check_name ~allow_suffix:true (name::ctx) conclusion_name ty &&
+              (check_name ctx what_to_match te || check_name ctx what_to_match so)
+         | _ -> false)
+    | _ -> 
+       hyp_names=[] && check_name ~allow_suffix:true ctx conclusion_name t
+
+let check name term =
+  let names = Str.split (Str.regexp_string "_to_") name in
+  let hyp_names,conclusion_name =
+    match List.rev names with
+       [] -> assert false
+      | hd::tl -> 
+          let elim = Str.regexp "_elim\\|_case" in
+          let len = String.length hd in
+          try 
+           let pos = Str.search_backward elim hd len in
+           let hyp = String.sub hd 0 pos in
+           let concl = String.sub hd pos (len-pos) in
+           List.rev (hyp::tl),concl
+          with Not_found -> (List.rev tl),hd in
+  check_names [] hyp_names conclusion_name term
+;;
+
+