]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - components/tactics/closeCoercionGraph.ml
branch for universe
[helm.git] / components / tactics / closeCoercionGraph.ml
diff --git a/components/tactics/closeCoercionGraph.ml b/components/tactics/closeCoercionGraph.ml
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7ed3c36
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,497 @@
+(* Copyright (C) 2005, 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://helm.cs.unibo.it/
+ *)
+
+(* $Id: cicCoercion.ml 7077 2006-12-05 15:44:54Z fguidi $ *)
+
+let debug = false 
+let debug_print s = if debug then prerr_endline (Lazy.force s) else ()
+
+(* given the new coercion uri from src to tgt returns the list 
+ * of new coercions to create. the list elements are
+ * (source, list of coercions to follow, target)
+ *)
+let get_closure_coercions src tgt uri coercions =
+  let enrich (uri,sat) tgt =
+   let arity = match tgt with CoercDb.Fun n -> n | _ -> 0 in
+    uri,sat,arity
+  in
+  let uri = enrich uri tgt in
+  let eq_carr ?exact s t = 
+    debug_print (lazy(CoercDb.name_of_carr s^" VS "^CoercDb.name_of_carr t));
+    try
+            let rc = CoercDb.eq_carr ?exact s t in
+            debug_print(lazy(string_of_bool rc));
+            rc
+    with
+    | CoercDb.EqCarrNotImplemented _ | CoercDb.EqCarrOnNonMetaClosed -> 
+        debug_print (lazy("false"));            
+        false
+  in
+  match src,tgt with
+  | CoercDb.Uri _, CoercDb.Uri _ ->
+                  debug_print (lazy ("Uri, Uri4"));
+      let c_from_tgt = 
+        List.filter 
+          (fun (f,t,_) -> 
+                  
+                  debug_print (lazy ("Uri, Uri3"));
+                  eq_carr f tgt (*&& not (eq_carr t src)*)) 
+          coercions 
+      in
+      let c_to_src = 
+        List.filter 
+          (fun (f,t,_) -> 
+                  
+                  debug_print (lazy ("Uri, Uri2"));
+                  eq_carr t src (*&& not (eq_carr f tgt)*)) 
+          coercions 
+      in
+        (HExtlib.flatten_map 
+          (fun (_,t,ul) -> 
+             if eq_carr ~exact:true src t then [] else
+             List.map (fun u -> src,[uri; enrich u t],t) ul) c_from_tgt) @
+        (HExtlib.flatten_map 
+          (fun (s,t,ul) -> 
+             if eq_carr ~exact:true s tgt then [] else
+             List.map (fun u -> s,[enrich u t; uri],tgt) ul) c_to_src) @
+        (HExtlib.flatten_map 
+          (fun (s,t1,u1l) ->
+            HExtlib.flatten_map 
+              (fun (_,t,u2l) ->
+                HExtlib.flatten_map
+                  (fun u1 ->
+                  debug_print (lazy ("Uri, Uri1"));
+                    if  eq_carr ~exact:true s t
+                     || eq_carr ~exact:true s tgt
+                     || eq_carr ~exact:true src t
+                    then [] else
+                    List.map 
+                      (fun u2 -> (s,[enrich u1 t1;uri;enrich u2 t],t)) 
+                      u2l)
+                  u1l) 
+              c_from_tgt) 
+          c_to_src)
+  | _ -> [] (* do not close in case source or target is not an indty ?? *)
+;;
+
+let obj_attrs n = [`Class (`Coercion n); `Generated]
+
+exception UnableToCompose
+
+(* generate_composite (c2 (c1 s)) in the universe graph univ
+   both living in the same context and metasenv
+
+    c2 ?p2 (c1 ?p1 ?x ?s1) ?s2
+
+    where:
+     ?pn + 1 + ?sn = count_pi n - arity n
+*)
+let generate_composite' (c1,sat1,arity1) (c2,sat2,arity2) context metasenv univ=
+  let original_metasenv = metasenv in 
+  let c1_ty,univ = CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context c1 univ in
+  let c2_ty,univ = CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context c2 univ in
+  let rec mk_implicits = function
+    | 0 -> [] | n -> (Cic.Implicit None) :: mk_implicits (n-1)
+  in
+  let rec mk_lambda_spine c namer = function
+    | 0 -> c
+    | n -> 
+        Cic.Lambda 
+          (namer n,
+           (Cic.Implicit None), 
+           mk_lambda_spine (CicSubstitution.lift 1 c) namer (n-1))
+  in 
+  let count_pis t arity = 
+    let rec aux acc n = function
+      | Cic.Prod (name,src,tgt) -> aux (acc@[name]) (n+1) tgt
+      | _ -> n,acc
+    in
+    let len,names = aux [] 0 t in
+    let len = len - arity in
+    List.fold_left 
+      (fun (n,l) x -> if n < len then n+1,l@[x] else n,l) (0,[]) 
+      names
+  in
+  let compose c1 nc1 c2 nc2 =
+   Cic.Appl ((*CicSubstitution.lift 1*) c2 :: mk_implicits (nc2 - sat2 - 1) @
+     Cic.Appl ((*CicSubstitution.lift 1*) c1 :: mk_implicits nc1 ) ::
+     mk_implicits sat2)
+  in
+  let rec create_subst_from_metas_to_rels n = function 
+    | [] -> []
+    | (metano, ctx, ty)::tl -> 
+        (metano,(ctx,Cic.Rel n,ty)) ::
+          create_subst_from_metas_to_rels (n-1) tl
+  in
+  let split_metasenv metasenv n =
+    List.partition (fun (_,ctx,_) -> List.length ctx >= n) metasenv
+  in
+  let purge_unused_lambdas metasenv t =
+    let rec aux = function
+        | Cic.Lambda (_, Cic.Meta (i,_), t) when  
+          List.exists (fun (j,_,_) -> j = i) metasenv ->
+            aux (CicSubstitution.subst (Cic.Rel ~-100) t)
+        | Cic.Lambda (name, s, t) -> 
+            Cic.Lambda (name, s, aux t)
+        | t -> t
+    in
+    aux t
+  in
+  let order_body_menv term body_metasenv c1_pis c2_pis =
+    let rec purge_lambdas = function
+      | Cic.Lambda (_,_,t) -> purge_lambdas t
+      | t -> t
+    in
+    let skip_appl = function | Cic.Appl l -> List.tl l | _ -> assert false in
+    let rec metas_of_term_and_types t =
+      let metas = CicUtil.metas_of_term t in
+      let types = 
+       List.flatten       
+        (List.map 
+          (fun (i,_) -> try 
+            let _,_,ty = CicUtil.lookup_meta i body_metasenv in metas_of_term_and_types ty
+            with CicUtil.Meta_not_found _ -> []) 
+          metas)
+      in
+      metas @ types
+    in
+    let sorted_metas_of_term world t = 
+      let metas = metas_of_term_and_types t in
+      (* this check should be useless *)
+      let metas = List.filter (fun (i,_)->List.exists (fun (j,_,_) -> j=i) world) metas in
+      let order_metas metasenv metas = 
+        let module OT = struct type t = int let compare = Pervasives.compare end in
+        let module S = HTopoSort.Make (OT) in
+        let dep i = 
+          try 
+            let _,_,ty = List.find (fun (j,_,_) -> j=i) metasenv in
+            let metas = List.map fst (CicUtil.metas_of_term ty) in
+            HExtlib.list_uniq (List.sort Pervasives.compare metas)
+          with Not_found -> []
+        in
+          S.topological_sort (List.map (fun (i,_) -> i) metas) dep 
+      in 
+      order_metas world metas
+    in
+    let metas_that_saturate l =
+      List.fold_left 
+        (fun (acc,n) t ->
+          let metas = sorted_metas_of_term body_metasenv t in
+          let metas = 
+            List.filter (fun i -> List.for_all (fun (j,_) -> j<>i) acc) metas in
+          let metas = List.map (fun i -> i,n) metas in
+          metas @ acc, n+1)
+        ([],0) l
+    in
+    let l_c2 = skip_appl (purge_lambdas term) in
+    let l_c2_b,l_c2_a =
+     try
+      HExtlib.split_nth (c2_pis - sat2 - 1) l_c2
+     with
+      Failure _ -> assert false in
+    let l_c1,l_c2_a =
+     match l_c2_a with
+        Cic.Appl (_::l_c1)::tl -> l_c1,tl
+      | _ -> assert false in
+    let meta_to_be_coerced =
+     try
+      match List.nth l_c1 (c1_pis - sat1 - 1) with
+       | Cic.Meta (i,_) -> Some i
+       | t -> 
+          debug_print 
+            (lazy("meta_to_be_coerced: " ^ CicPp.ppterm t));
+          debug_print 
+            (lazy("c1_pis: " ^ string_of_int c1_pis ^ 
+             " sat1:" ^ string_of_int sat1));
+          None
+     with
+      Failure _ -> assert false
+    in
+    (* BIG HACK ORRIBLE:
+     * it should be (l_c2_b @ l_c1 @ l_c2_a), but in this case sym (eq_f) gets
+     *  \A,B,f,x,y,Exy and not \B,A,f,x,y,Exy
+     * as an orrible side effect, the other composites get a type lyke
+     *  \A,x,y,Exy,B,f with 2 saturations
+     *)
+    let meta2no = fst (metas_that_saturate (l_c1 @ l_c2_b @ l_c2_a)) in
+    let sorted =
+     List.sort 
+      (fun (i,ctx1,ty1) (j,ctx1,ty1) -> 
+          try List.assoc i meta2no -  List.assoc j meta2no 
+          with Not_found -> assert false) 
+      body_metasenv
+    in
+    let rec position_of n acc =
+     function
+        [] -> assert false
+      | (i,_,_)::_ when i = n -> acc
+      | _::tl -> position_of n (acc + 1) tl
+    in
+    let saturations_res = 
+      match meta_to_be_coerced with
+      | None -> 0
+      | Some meta_to_be_coerced -> 
+          debug_print
+            (lazy ("META_TO_BE_COERCED: " ^ string_of_int meta_to_be_coerced));
+          let position_of_meta_to_be_coerced =
+            position_of meta_to_be_coerced 0 sorted in
+          debug_print (lazy ("POSITION_OF_META_TO_BE_COERCED: " ^
+            string_of_int position_of_meta_to_be_coerced));
+          List.length sorted - position_of_meta_to_be_coerced - 1
+    in
+    debug_print (lazy ("SATURATIONS: " ^ string_of_int saturations_res));
+    sorted, saturations_res
+  in
+  let namer l n = 
+    let l = List.map (function Cic.Name s -> s | _ -> "A") l in
+    let l = List.fold_left
+      (fun acc s -> 
+        let rec add' s =
+          if List.exists ((=) s) acc then add' (s^"'") else s
+        in
+        acc@[add' s])
+      [] l
+    in
+    let l = List.rev l in 
+    Cic.Name (List.nth l (n-1))
+  in 
+  debug_print (lazy ("\nCOMPOSING"));
+  debug_print (lazy (" c1= "^CicPp.ppterm c1 ^"  :  "^ CicPp.ppterm c1_ty));
+  debug_print (lazy (" c2= "^CicPp.ppterm c2 ^"  :  "^ CicPp.ppterm c2_ty));
+  let c1_pis, names_c1 = count_pis c1_ty arity1 in 
+  let c2_pis, names_c2 = count_pis c2_ty arity2 in
+  let c = compose c1 c1_pis c2 c2_pis in
+  let spine_len = c1_pis + c2_pis in
+  let c = mk_lambda_spine c (namer (names_c1 @ names_c2)) spine_len in
+  debug_print (lazy ("COMPOSTA: " ^ CicPp.ppterm c));
+  let old_insert_coercions = !CicRefine.insert_coercions in
+  let c, metasenv, univ, saturationsres =
+    try
+      CicRefine.insert_coercions := false;
+      let term, ty, metasenv, ugraph = 
+        CicRefine.type_of_aux' metasenv context c univ
+      in
+      debug_print(lazy("COMPOSED REFINED: "^CicPp.ppterm term));
+      debug_print(lazy("COMPOSED REFINED (pretty): "^
+        CicMetaSubst.ppterm_in_context [] ~metasenv term context));
+(*       let metasenv = order_metasenv metasenv in *)
+(*       debug_print(lazy("ORDERED MENV: "^CicMetaSubst.ppmetasenv [] metasenv)); *)
+      let body_metasenv, lambdas_metasenv = 
+        split_metasenv metasenv (spine_len + List.length context)
+      in
+      debug_print(lazy("B_MENV: "^CicMetaSubst.ppmetasenv [] body_metasenv));
+      debug_print(lazy("L_MENV: "^CicMetaSubst.ppmetasenv [] lambdas_metasenv));
+      let body_metasenv, saturationsres =
+       order_body_menv term body_metasenv c1_pis c2_pis
+      in
+      debug_print(lazy("ORDERED_B_MENV: "^CicMetaSubst.ppmetasenv [] body_metasenv));
+      let subst = create_subst_from_metas_to_rels spine_len body_metasenv in
+      debug_print (lazy("SUBST: "^CicMetaSubst.ppsubst body_metasenv subst));
+      let term = CicMetaSubst.apply_subst subst term in
+      let metasenv = CicMetaSubst.apply_subst_metasenv subst metasenv in
+      debug_print (lazy ("COMPOSED SUBSTITUTED: " ^ CicPp.ppterm term));
+      let term, ty, metasenv, ugraph = 
+        CicRefine.type_of_aux' metasenv context term ugraph
+      in
+      let body_metasenv, lambdas_metasenv = 
+        split_metasenv metasenv (spine_len + List.length context)
+      in
+      let lambdas_metasenv = 
+        List.filter 
+          (fun (i,_,_) -> 
+            List.for_all (fun (j,_,_) -> i <> j) original_metasenv)
+          lambdas_metasenv
+      in
+      let term = purge_unused_lambdas lambdas_metasenv term in
+      let metasenv = 
+        List.filter 
+          (fun (i,_,_) -> 
+            List.for_all 
+              (fun (j,_,_) ->
+                i <> j || List.exists (fun (j,_,_) -> j=i) original_metasenv) 
+              lambdas_metasenv) 
+          metasenv 
+      in
+      debug_print (lazy ("####################"));
+      debug_print (lazy ("COMPOSED: " ^ CicPp.ppterm term));
+      debug_print (lazy ("SATURATIONS: " ^ string_of_int saturationsres));
+      debug_print (lazy ("MENV: "^CicMetaSubst.ppmetasenv [] metasenv));
+      debug_print (lazy ("####################"));
+      CicRefine.insert_coercions := old_insert_coercions;
+      term, metasenv, ugraph, saturationsres
+    with
+    | CicRefine.RefineFailure s 
+    | CicRefine.Uncertain s -> debug_print s; 
+        CicRefine.insert_coercions := old_insert_coercions;
+        raise UnableToCompose
+    | exn ->
+        CicRefine.insert_coercions := old_insert_coercions;
+        raise exn
+  in
+  c, metasenv, univ, saturationsres, arity2
+;;
+
+let build_obj c univ arity =
+  let c_ty,univ = 
+    try 
+      CicTypeChecker.type_of_aux' [] [] c univ
+    with CicTypeChecker.TypeCheckerFailure s ->
+      debug_print (lazy (Printf.sprintf "Generated composite coercion:\n%s\n%s" 
+        (CicPp.ppterm c) (Lazy.force s)));
+      raise UnableToCompose
+  in
+  let cleaned_ty =
+    FreshNamesGenerator.clean_dummy_dependent_types c_ty 
+  in
+  let obj = Cic.Constant ("xxxx",Some c,cleaned_ty,[],obj_attrs arity) in 
+    obj,univ
+;;
+
+(* removes from l the coercions that are in !coercions *)
+let filter_duplicates l coercions =
+  List.filter (
+      fun (src,l1,tgt) ->
+        not (List.exists (fun (s,t,l2) -> 
+          CoercDb.eq_carr s src && 
+          CoercDb.eq_carr t tgt &&
+          try 
+            List.for_all2 (fun (u1,_,_) (u2,_) -> UriManager.eq u1 u2) l1 l2
+          with
+          | Invalid_argument "List.for_all2" -> debug_print (lazy("XXX")); false)
+        coercions))
+  l
+
+let mangle s t l = 
+  (*List.fold_left
+    (fun s x -> s ^ "_" ^ x)
+    (s ^ "_OF_" ^ t ^ "_BY" ^ string_of_int (List.length l)) l*)
+  s ^ "_OF_" ^ t
+;;
+
+exception ManglingFailed of string 
+
+let number_if_already_defined buri name l =
+  let err () =
+    raise 
+      (ManglingFailed 
+        ("Unable to give an altenative name to " ^ buri ^ "/" ^ name ^ ".con"))
+  in
+  let rec aux n =
+    let suffix = if n > 0 then string_of_int n else "" in
+    let suri = buri ^ "/" ^ name ^ suffix ^ ".con" in
+    let uri = UriManager.uri_of_string suri in
+    let retry () = 
+      if n < 100 then 
+        begin
+          HLog.warn ("Uri " ^ suri ^ " already exists.");
+          aux (n+1)
+        end
+      else
+        err ()
+    in
+    if List.exists (UriManager.eq uri) l then retry ()
+    else
+      try
+        let _  = Http_getter.resolve' ~local:true ~writable:true uri in
+        if Http_getter.exists' ~local:true uri then retry () else uri
+      with 
+      | Http_getter_types.Key_not_found _ -> uri
+      | Http_getter_types.Unresolvable_URI _ -> assert false
+  in
+  aux 0
+;;
+  
+(* given a new coercion uri from src to tgt returns 
+ * a list of (new coercion uri, coercion obj, universe graph) 
+ *)
+let close_coercion_graph src tgt uri saturations baseuri =
+  (* check if the coercion already exists *)
+  let coercions = CoercDb.to_list () in
+  let todo_list = get_closure_coercions src tgt (uri,saturations) coercions in
+  debug_print (lazy("composed " ^ string_of_int (List.length todo_list)));
+  let todo_list = filter_duplicates todo_list coercions in
+  try
+    let new_coercions = 
+      List.fold_left 
+        (fun acc (src, l , tgt) ->
+          try 
+            (match l with
+            | [] -> assert false 
+            | (he,saturations1,arity1) :: tl ->
+                let first_step = 
+                  Cic.Constant ("", 
+                   Some (CoercDb.term_of_carr (CoercDb.Uri he)),
+                    Cic.Sort Cic.Prop, [], obj_attrs arity1),
+                  saturations1,
+                  arity1
+                in
+                let o,_ = 
+                  List.fold_left (fun (o,univ) (coer,saturations2,arity2) ->
+                    match o with 
+                    | Cic.Constant (_,Some u,_,[],_),saturations1,arity1 ->
+                        let t, menv, univ, saturationsres, arityres = 
+                          generate_composite' (u,saturations1,arity1) 
+                            (CoercDb.term_of_carr (CoercDb.Uri coer),
+                             saturations2, arity2) [] [] univ
+                        in
+                        if (menv = []) then
+                          HLog.warn "MENV non empty after composing coercions";
+                        let o,univ = build_obj t univ arityres in
+                         (o,saturationsres,arityres),univ
+                    | _ -> assert false 
+                  ) (first_step, CicUniv.empty_ugraph) tl
+                in
+                let name_src = CoercDb.name_of_carr src in
+                let name_tgt = CoercDb.name_of_carr tgt in
+                let by = List.map (fun u,_,_ -> UriManager.name_of_uri u) l in
+                let name = mangle name_tgt name_src by in
+                let c_uri = 
+                  number_if_already_defined baseuri name 
+                    (List.map (fun (_,_,u,_,_,_) -> u) acc) 
+                in
+                let named_obj,saturations,arity = 
+                  match o with
+                  | Cic.Constant (_,bo,ty,vl,attrs),saturations,arity ->
+                      Cic.Constant (name,bo,ty,vl,attrs),saturations,arity
+                  | _ -> assert false 
+                in
+                  (src,tgt,c_uri,saturations,named_obj,arity))::acc
+          with UnableToCompose -> acc
+      ) [] todo_list
+    in
+    new_coercions
+  with ManglingFailed s -> HLog.error s; []
+;;
+
+CicCoercion.set_close_coercion_graph close_coercion_graph;;
+
+(* generate_composite (c2 (c1 s)) in the universe graph univ
+ * both living in the same context and metasenv *)
+let generate_composite c1 c2 context metasenv univ sat1 sat2 =
+ let a,b,c,_,_ =
+  generate_composite' (c1,sat1,0) (c2,sat2,0) context metasenv univ
+ in
+  a,b,c
+;;