]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - helm/gTopLevel/ring.ml
This commit was manufactured by cvs2svn to create branch 'init'.
[helm.git] / helm / gTopLevel / ring.ml
diff --git a/helm/gTopLevel/ring.ml b/helm/gTopLevel/ring.ml
deleted file mode 100644 (file)
index 953ed64..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,553 +0,0 @@
-(* Copyright (C) 2002, HELM Team.
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- * This file is part of HELM, an Hypertextual, Electronic
- * Library of Mathematics, developed at the Computer Science
- * Department, University of Bologna, Italy.
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- * http://cs.unibo.it/helm/.
- *)
-
-open CicReduction
-open PrimitiveTactics
-open ProofEngineTypes
-open UriManager
-
-(** DEBUGGING *)
-
-  (** perform debugging output? *)
-let debug = false
-
-  (** debugging print *)
-let warn s =
-  if debug then
-    prerr_endline ("RING WARNING: " ^ s)
-
-(** CIC URIS *)
-
-(**
-  Note: For constructors URIs aren't really URIs but rather triples of
-  the form (uri, typeno, consno).  This discrepancy is to preserver an
-  uniformity of invocation of "mkXXX" functions.
-*)
-
-let eqt_uri = uri_of_string "cic:/Coq/Init/Logic_Type/eqT.ind"
-let refl_eqt_uri = (eqt_uri, 0, 1)
-let sym_eqt_uri =
-  uri_of_string "cic:/Coq/Init/Logic_Type/Equality_is_a_congruence/sym_eqT.con"
-let bool_uri = uri_of_string "cic:/Coq/Init/Datatypes/bool.ind"
-let true_uri = (bool_uri, 0, 1)
-let false_uri = (bool_uri, 0, 2)
-
-let r_uri = uri_of_string "cic:/Coq/Reals/Rdefinitions/R.con"
-let rplus_uri = uri_of_string "cic:/Coq/Reals/Rdefinitions/Rplus.con"
-let rmult_uri = uri_of_string "cic:/Coq/Reals/Rdefinitions/Rmult.con"
-let ropp_uri = uri_of_string "cic:/Coq/Reals/Rdefinitions/Ropp.con"
-let r0_uri = uri_of_string "cic:/Coq/Reals/Rdefinitions/R0.con"
-let r1_uri = uri_of_string "cic:/Coq/Reals/Rdefinitions/R1.con"
-let rtheory_uri = uri_of_string "cic:/Coq/Reals/Rbase/RTheory.con"
-
-let apolynomial_uri =
-  uri_of_string
-    "cic:/Coq/ring/Ring_abstract/abstract_rings/apolynomial.ind"
-let apvar_uri = (apolynomial_uri, 0, 1)
-let ap0_uri = (apolynomial_uri, 0, 2)
-let ap1_uri = (apolynomial_uri, 0, 3)
-let applus_uri = (apolynomial_uri, 0, 4)
-let apmult_uri = (apolynomial_uri, 0, 5)
-let apopp_uri = (apolynomial_uri, 0, 6)
-
-let varmap_uri =
-  uri_of_string "cic:/Coq/ring/Quote/variables_map/varmap.ind"
-let empty_vm_uri = (varmap_uri, 0, 1)
-let node_vm_uri = (varmap_uri, 0, 2)
-let varmap_find_uri =
-  uri_of_string "cic:/Coq/ring/Quote/variables_map/varmap_find.con"
-let index_uri =
-  uri_of_string "cic:/Coq/ring/Quote/variables_map/index.ind"
-let left_idx_uri = (index_uri, 0, 1)
-let right_idx_uri = (index_uri, 0, 2)
-let end_idx_uri = (index_uri, 0, 3)
-
-let interp_ap_uri =
-  uri_of_string "cic:/Coq/ring/Ring_abstract/abstract_rings/interp_ap.con"
-let interp_sacs_uri =
-  uri_of_string "cic:/Coq/ring/Ring_abstract/abstract_rings/interp_sacs.con"
-let apolynomial_normalize_uri =
-  uri_of_string
-    "cic:/Coq/ring/Ring_abstract/abstract_rings/apolynomial_normalize.con"
-let apolynomial_normalize_ok_uri =
-  uri_of_string
-    "cic:/Coq/ring/Ring_abstract/abstract_rings/apolynomial_normalize_ok.con"
-
-(** CIC PREDICATES *)
-
-  (**
-    check whether a term is a constant or not, if argument "uri" is given and is
-    not "None" also check if the constant correspond to the given one or not
-  *)
-let cic_is_const ?(uri: uri option = None) term =
-  match uri with
-  | None ->
-      (match term with
-        | Cic.Const _ -> true
-        | _ -> false)
-  | Some realuri ->
-      (match term with
-        | Cic.Const (u, _) when (eq u realuri) -> true
-        | _ -> false)
-
-(** PROOF AND GOAL ACCESSORS *)
-
-  (**
-    @param proof a proof
-    @return the uri of a given proof
-  *)
-let uri_of_proof ~proof:(uri, _, _, _) = uri
-
-  (**
-    @param metano meta list index
-    @param metasenv meta list (environment)
-    @raise Failure if metano is not found in metasenv
-    @return conjecture corresponding to metano in metasenv
-  *)
-let conj_of_metano metano =
-  try
-    List.find (function (m, _, _) -> m = metano)
-  with Not_found ->
-    failwith (
-      "Ring.conj_of_metano: " ^
-      (string_of_int metano) ^ " no such meta")
-
-  (**
-    @param status current proof engine status
-    @raise Failure if proof is None
-    @return current goal's metasenv
-  *)
-let metasenv_of_status ~status:((_,m,_,_), _) = m
-
-  (**
-    @param status a proof engine status
-    @raise Failure when proof or goal are None
-    @return context corresponding to current goal
-  *)
-let context_of_status ~status:(proof, goal as status) =
-  let metasenv = metasenv_of_status ~status:status in
-  let _, context, _ = List.find (function (m,_,_) -> m=goal) metasenv in
-   context
-
-(** CIC TERM CONSTRUCTORS *)
-
-  (**
-    Create a Cic term consisting of a constant
-    @param uri URI of the constant
-    @proof current proof
-  *)
-let mkConst ~uri ~proof =
-  let cookingsno = relative_depth (uri_of_proof ~proof) uri 0 in
-  Cic.Const (uri, cookingsno)
-
-  (**
-    Create a Cic term consisting of a constructor
-    @param uri triple <uri, typeno, consno> where uri is the uri of an inductive
-    type, typeno is the type number in a mutind structure (0 based), consno is
-    the constructor number (1 based)
-    @param proof current proof
-  *)
-let mkCtor ~uri:(uri, typeno, consno) ~proof =
-  let cookingsno = relative_depth (uri_of_proof ~proof) uri 0 in
-  Cic.MutConstruct (uri, cookingsno, typeno, consno)
-
-  (**
-    Create a Cic term consisting of a type member of a mutual induction
-    @param uri pair <uri, typeno> where uri is the uri of a mutual inductive
-    type and typeno is the type number (0 based) in the mutual induction
-  *)
-let mkMutInd ~uri:(uri, typeno) ~proof =
-  let cookingsno = relative_depth (uri_of_proof ~proof) uri 0 in
-  Cic.MutInd (uri, cookingsno, typeno)
-
-(** EXCEPTIONS *)
-
-  (**
-    raised when the current goal is not ringable; a goal is ringable when is an
-    equality on reals (@see r_uri)
-  *)
-exception GoalUnringable
-
-(** RING's FUNCTIONS LIBRARY *)
-
-  (**
-    Check whether the ring tactic can be applied on a given term (i.e. that is
-    an equality on reals)
-    @param term term to be tested
-    @return true if the term is ringable, false otherwise
-  *)
-let ringable =
-  let is_equality = function
-    | Cic.MutInd uri _ 0 when (eq uri eqt_uri) -> true
-    | _ -> false
-  in
-  let is_real = function
-    | Cic.Const (uri, _) when (eq uri r_uri) -> true
-    | _ -> false
-  in
-  function
-    | Cic.Appl (app::set::_::_::[]) when (is_equality app && is_real set) ->
-        warn "Goal Ringable!";
-        true
-    | _ ->
-        warn "Goal Not Ringable :-((";
-        false
-
-  (**
-    split an equality goal of the form "t1 = t2" in its two subterms t1 and t2
-    after checking that the goal is ringable
-    @param goal the current goal
-    @return a pair (t1,t2) that are two sides of the equality goal
-    @raise GoalUnringable if the goal isn't ringable
-  *)
-let split_eq = function
-  | (Cic.Appl (_::_::t1::t2::[])) as term when ringable term ->
-        warn ("<term1>" ^ (CicPp.ppterm t1) ^ "</term1>");
-        warn ("<term2>" ^ (CicPp.ppterm t2) ^ "</term2>");
-        (t1, t2)
-  | _ -> raise GoalUnringable
-
-  (**
-    @param i an integer index representing a 1 based number of node in a binary
-    search tree counted in a fbs manner (i.e.: 1 is the root, 2 is the left
-    child of the root (if any), 3 is the right child of the root (if any), 4 is
-    the left child of the left child of the root (if any), ....)
-    @param proof the current proof
-    @return an index representing the same node in a varmap (@see varmap_uri),
-    the returned index is as defined in index (@see index_uri)
-  *)
-let path_of_int n proof =
-  let rec digits_of_int n =
-    if n=1 then [] else (n mod 2 = 1)::(digits_of_int (n lsr 1))
-  in
-  List.fold_right
-    (fun digit path ->
-      Cic.Appl [
-        mkCtor (if (digit = true) then right_idx_uri else left_idx_uri) proof;
-        path])
-    (List.rev (digits_of_int n)) (* remove leading true (i.e. digit 1) *)
-    (mkCtor end_idx_uri proof)
-
-  (**
-    Build a variable map (@see varmap_uri) from a variables array.
-    A variable map is almost a binary tree so this function receiving a var list
-    like [v;w;x;y;z] will build a varmap of shape:       v
-                                                        / \
-                                                       w   x
-                                                      / \
-                                                     y   z
-    @param vars variables array
-    @param proof current proof
-    @return a cic term representing the variable map containing vars variables
-  *)
-let btree_of_array ~vars ~proof =
-  let r = mkConst r_uri proof in                (* cic objects *)
-  let empty_vm = mkCtor empty_vm_uri proof in
-  let empty_vm_r = Cic.Appl [empty_vm; r] in
-  let node_vm = mkCtor node_vm_uri proof in
-  let node_vm_r = Cic.Appl [node_vm; r] in
-  let size = Array.length vars in
-  let halfsize = size lsr 1 in
-  let rec aux n =   (* build the btree starting from position n *)
-      (*
-        n is the position in the vars array _1_based_ in order to access
-        left and right child using (n*2, n*2+1) trick
-      *)
-    if n > size then
-      empty_vm_r
-    else if n > halfsize then  (* no more children *)
-      Cic.Appl [node_vm; r; vars.(n-1); empty_vm_r; empty_vm_r]
-    else  (* still children *)
-      Cic.Appl [node_vm; r; vars.(n-1); aux (n*2); aux (n*2+1)]
-  in
-  aux 1
-
-  (**
-    abstraction function:
-    concrete polynoms       ----->      (abstract polynoms, varmap)
-    @param terms list of conrete polynoms
-    @param proof current proof
-    @return a pair <aterms, varmap> where aterms is a list of abstract polynoms
-    and varmap is the variable map needed to interpret them
-  *)
-let abstract_poly ~terms ~proof =
-  let varhash = Hashtbl.create 19 in (* vars hash, to speed up lookup *)
-  let varlist = ref [] in  (* vars list in reverse order *)
-  let counter = ref 1 in  (* index of next new variable *)
-  let rec aux = function  (* TODO not tail recursive *)
-    (* "bop" -> binary operator | "uop" -> unary operator *)
-    | Cic.Appl (bop::t1::t2::[])
-      when (cic_is_const ~uri:(Some rplus_uri) bop) -> (* +. *)
-        Cic.Appl [mkCtor applus_uri proof; aux t1; aux t2]
-    | Cic.Appl (bop::t1::t2::[])
-      when (cic_is_const ~uri:(Some rmult_uri) bop) -> (* *. *)
-        Cic.Appl [mkCtor apmult_uri proof; aux t1; aux t2]
-    | Cic.Appl (uop::t::[])
-      when (cic_is_const ~uri:(Some ropp_uri) uop) -> (* ~-. *)
-        Cic.Appl [mkCtor apopp_uri proof; aux t]
-    | t when (cic_is_const ~uri:(Some r0_uri) t) -> (* 0. *)
-        mkCtor ap0_uri proof
-    | t when (cic_is_const ~uri:(Some r1_uri) t) -> (* 1. *)
-        mkCtor ap1_uri proof
-    | t ->  (* variable *)
-      try
-        Hashtbl.find varhash t (* use an old var *)
-      with Not_found -> begin (* create a new var *)
-        let newvar =
-          Cic.Appl [mkCtor apvar_uri proof; path_of_int !counter proof]
-        in
-        incr counter;
-        varlist := t :: !varlist;
-        Hashtbl.add varhash t newvar;
-        newvar
-      end
-  in
-  let aterms = List.map aux terms in  (* abstract vars *)
-  let varmap =  (* build varmap *)
-    btree_of_array ~vars:(Array.of_list (List.rev !varlist)) ~proof
-  in
-  (aterms, varmap)
-
-  (**
-    given a list of abstract terms (i.e. apolynomials) build the ring "segments"
-    that is triples like (t', t'', t''') where
-          t'    = interp_ap(varmap, at)
-          t''   = interp_sacs(varmap, (apolynomial_normalize at))
-          t'''  = apolynomial_normalize_ok(varmap, at)
-    at is the abstract term built from t, t is a single member of aterms
-  *)
-let build_segments ~terms ~proof =
-  let r = mkConst r_uri proof in              (* cic objects *)
-  let rplus = mkConst rplus_uri proof in
-  let rmult = mkConst rmult_uri proof in
-  let ropp = mkConst ropp_uri proof in
-  let r0 = mkConst r0_uri proof in
-  let r1 = mkConst r1_uri proof in
-  let interp_ap = mkConst interp_ap_uri proof in
-  let interp_sacs = mkConst interp_sacs_uri proof in
-  let apolynomial_normalize = mkConst apolynomial_normalize_uri proof in
-  let apolynomial_normalize_ok = mkConst apolynomial_normalize_ok_uri proof in
-  let rtheory = mkConst rtheory_uri proof in
-  let lxy_false =   (** Cic funcion "fun (x,y):R -> false" *)
-    Cic.Lambda (Cic.Anonimous, r,
-      Cic.Lambda (Cic.Anonimous, r,
-        mkCtor false_uri proof))
-  in
-  let theory_args = [r; rplus; rmult; r1; r0; ropp] in
-  let (aterms, varmap) = abstract_poly ~terms ~proof in  (* abstract polys *)
-  List.map    (* build ring segments *)
-    (fun t ->
-      Cic.Appl ((interp_ap :: theory_args) @ [varmap; t]),
-      Cic.Appl (
-        interp_sacs ::
-          (theory_args @
-          [varmap; Cic.Appl [apolynomial_normalize; t]])),
-      Cic.Appl (
-        (apolynomial_normalize_ok :: theory_args) @
-        [lxy_false; varmap; rtheory; t]))
-    aterms
-
-let id_tac ~status:(proof,goal) =
- (proof,[goal])
-
-let status_of_single_goal_tactic_result =
- function
-    proof,[goal] -> proof,goal
-  | _ ->
-    raise (Fail "status_of_single_goal_tactic_result: the tactic did not produce exactly a new goal")
-
-  (**
-    auxiliary tactic "elim_type"
-    @param status current proof engine status
-    @param term term to cut
-  *)
-let elim_type_tac ~term ~status =
-  warn "in Ring.elim_type_tac";
-  Tacticals.thens ~start:(cut_tac ~term)
-   ~continuations:[elim_intros_simpl_tac ~term:(Cic.Rel 1) ; id_tac] ~status
-
-  (**
-    auxiliary tactic, use elim_type and try to close 2nd subgoal using proof
-    @param status current proof engine status
-    @param term term to cut
-    @param proof term used to prove second subgoal generated by elim_type
-  *)
-let elim_type2_tac ~term ~proof ~status =
-  warn "in Ring.elim_type2";
-  Tacticals.thens ~start:(elim_type_tac ~term)
-   ~continuations:[id_tac ; exact_tac ~term:proof] ~status
-
-  (**
-    Reflexivity tactic, try to solve current goal using "refl_eqT"
-    Warning: this isn't equale to the coq's Reflexivity because this one tries
-    only refl_eqT, coq's one also try "refl_equal"
-    @param status current proof engine status
-  *)
-let reflexivity_tac ~status:(proof, goal) =
-  warn "in Ring.reflexivity_tac";
-  let refl_eqt = mkCtor ~uri:refl_eqt_uri ~proof:proof in
-  try
-    apply_tac ~status:(proof, goal) ~term:refl_eqt
-  with (Fail _) as e ->
-    let e_str = Printexc.to_string e in
-    raise (Fail ("Reflexivity failed with exception: " ^ e_str))
-
-  (** lift an 8-uple of debrujins indexes of n *)
-let lift ~n (a,b,c,d,e,f,g,h) =
-  match (List.map (CicSubstitution.lift n) [a;b;c;d;e;f;g;h]) with
-  | [a;b;c;d;e;f;g;h] -> (a,b,c,d,e,f,g,h)
-  | _ -> assert false
-
-  (**
-    remove hypothesis from a given status starting from the last one
-    @param count number of hypotheses to remove
-    @param status current proof engine status
-  *)
-let purge_hyps_tac ~count ~status:(proof, goal as status) =
-  let module S = ProofEngineStructuralRules in
-  let rec aux n context status =
-    assert(n>=0);
-    match (n, context) with
-    | (0, _) -> status
-    | (n, hd::tl) ->
-        aux (n-1) tl
-         (status_of_single_goal_tactic_result (S.clear ~hyp:hd ~status))
-    | (_, []) -> failwith "Ring.purge_hyps_tac: no hypotheses left"
-  in
-   let (_, metasenv, _, _) = proof in
-    let (_, context, _) = conj_of_metano goal metasenv in
-     let proof',goal' = aux count context status in
-      assert (goal = goal') ;
-      proof',[goal']
-
-(** THE TACTIC! *)
-
-  (**
-    Ring tactic, does associative and commutative rewritings in Reals ring
-    @param status current proof engine status
-  *)
-let ring_tac ~status:(proof, goal) =
-  warn "in Ring tactic";
-  let status = (proof, goal) in
-  let eqt = mkMutInd (eqt_uri, 0) proof in
-  let r = mkConst r_uri proof in
-  let metasenv = metasenv_of_status ~status in
-  let (metano, context, ty) = conj_of_metano goal metasenv in
-  let (t1, t2) = split_eq ty in (* goal like t1 = t2 *)
-  match (build_segments ~terms:[t1; t2] ~proof) with
-  | (t1', t1'', t1'_eq_t1'')::(t2', t2'', t2'_eq_t2'')::[] -> begin
-      List.iter  (* debugging, feel free to remove *)
-        (fun (descr, term) ->
-          warn (descr ^ " " ^ (CicPp.ppterm term)))
-        (List.combine
-          ["t1"; "t1'"; "t1''"; "t1'_eq_t1''";
-           "t2"; "t2'"; "t2''"; "t2'_eq_t2''"]
-          [t1; t1'; t1''; t1'_eq_t1'';
-           t2; t2'; t2''; t2'_eq_t2'']);
-      try
-        let new_hyps = ref 0 in  (* number of new hypotheses created *)
-        Tacticals.try_tactics
-          ~status
-          ~tactics:[
-            "reflexivity", reflexivity_tac;
-            "exact t1'_eq_t1''", exact_tac ~term:t1'_eq_t1'';
-            "exact t2'_eq_t2''", exact_tac ~term:t2'_eq_t2'';
-            "exact sym_eqt su t1 ...", exact_tac ~term:(
-              Cic.Appl [
-                mkConst sym_eqt_uri proof; mkConst r_uri proof;
-                t1''; t1; t1'_eq_t1'']);
-            "elim_type eqt su t1 ...", (fun ~status ->
-              let status' = (* status after 1st elim_type use *)
-                let context = context_of_status ~status in
-                if not (are_convertible context t1'' t1) then begin
-                  warn "t1'' and t1 are NOT CONVERTIBLE";
-                  let newstatus =
-                    elim_type2_tac  (* 1st elim_type use *)
-                      ~status ~proof:t1'_eq_t1''
-                      ~term:(Cic.Appl [eqt; r; t1''; t1])
-                  in
-                   incr new_hyps; (* elim_type add an hyp *)
-                   match newstatus with
-                      (proof,[goal]) -> proof,goal
-                    | _ -> assert false
-                end else begin
-                  warn "t1'' and t1 are CONVERTIBLE";
-                  status
-                end
-              in
-              let (t1,t1',t1'',t1'_eq_t1'',t2,t2',t2'',t2'_eq_t2'') =
-                lift 1 (t1,t1',t1'',t1'_eq_t1'', t2,t2',t2'',t2'_eq_t2'')
-              in
-              let status'' =
-                Tacticals.try_tactics (* try to solve 1st subgoal *)
-                  ~status:status'
-                  ~tactics:[
-                    "exact t2'_eq_t2''", exact_tac ~term:t2'_eq_t2'';
-                    "exact sym_eqt su t2 ...",
-                      exact_tac ~term:(
-                        Cic.Appl [
-                          mkConst sym_eqt_uri proof;
-                          mkConst r_uri proof;
-                          t2''; t2; t2'_eq_t2'']);
-                    "elim_type eqt su t2 ...", (fun ~status ->
-                      let status' =
-                        let context = context_of_status ~status in
-                        if not (are_convertible context t2'' t2) then begin
-                          warn "t2'' and t2 are NOT CONVERTIBLE";
-                          let newstatus =
-                            elim_type2_tac  (* 2nd elim_type use *)
-                              ~status ~proof:t2'_eq_t2''
-                              ~term:(Cic.Appl [eqt; r; t2''; t2])
-                          in
-                          incr new_hyps; (* elim_type add an hyp *)
-                          match newstatus with
-                             (proof,[goal]) -> proof,goal
-                           | _ -> assert false
-                        end else begin
-                          warn "t2'' and t2 are CONVERTIBLE";
-                          status
-                        end
-                      in
-                      try (* try to solve main goal *)
-                        warn "trying reflexivity ....";
-                        reflexivity_tac ~status:status'
-                      with (Fail _) ->  (* leave conclusion to the user *)
-                        warn "reflexivity failed, solution's left as an ex :-)";
-                        purge_hyps_tac ~count:!new_hyps ~status:status')]
-              in
-              status'')]
-      with (Fail s) ->
-        raise (Fail ("Ring failure: " ^ s))
-    end
-  | _ -> (* impossible: we are applying ring exacty to 2 terms *)
-    assert false
-
-  (* wrap ring_tac catching GoalUnringable and raising Fail *)
-let ring_tac ~status =
-  try
-    ring_tac ~status
-  with GoalUnringable ->
-    raise (Fail "goal unringable")
-