]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - helm/ocaml/cic_unification/cicUnification.ml
Universes introduction
[helm.git] / helm / ocaml / cic_unification / cicUnification.ml
index 59ccc9ae907b4912f9674f59f7b57e3d4cf1f155..35eb18f450974d61fc238b77d3f985203b249d6b 100644 (file)
@@ -25,8 +25,9 @@
 
 open Printf
 
-exception AssertFailure of string;;
 exception UnificationFailure of string;;
+exception Uncertain of string;;
+exception AssertFailure of string;;
 
 let debug_print = prerr_endline
 
@@ -37,9 +38,10 @@ let type_of_aux' metasenv subst context term =
   | CicMetaSubst.MetaSubstFailure msg ->
     raise (AssertFailure
       ((sprintf
-        "Type checking error: %s in context\n%s.\nException: %s.\nBroken invariant: unification must be invoked only on well typed terms"
-        (CicPp.ppterm (CicMetaSubst.apply_subst subst term))
-        (CicMetaSubst.ppcontext subst context) msg)))
+        "Type checking error: %s in context\n%s\nand metasenv\n%s.\nException: %s.\nBroken invariant: unification must be invoked only on well typed terms"
+        (CicMetaSubst.ppterm subst term)
+        (CicMetaSubst.ppcontext subst context)
+        (CicMetaSubst.ppmetasenv metasenv subst) msg)))
 
 (* NUOVA UNIFICAZIONE *)
 (* A substitution is a (int * Cic.term) list that associates a
@@ -50,127 +52,190 @@ let type_of_aux' metasenv subst context term =
    a new substitution which is _NOT_ unwinded. It must be unwinded before
    applying it. *)
 
-let rec fo_unif_subst subst context metasenv t1 t2 =  
+let rec fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv t1 t2 =  
  let module C = Cic in
  let module R = CicMetaSubst in
  let module S = CicSubstitution in
   match (t1, t2) with
      (C.Meta (n,ln), C.Meta (m,lm)) when n=m ->
-       let ok =
+       let ok,subst,metasenv =
+       try
         List.fold_left2
-         (fun b t1 t2 ->
-           b &&
+         (fun (b,subst,metasenv) t1 t2 ->
+           if b then true,subst,metasenv else
             match t1,t2 with
                None,_
-             | _,None -> true
+             | _,None -> true,subst,metasenv
              | Some t1', Some t2' ->
                 (* First possibility:  restriction    *)
                 (* Second possibility: unification    *)
                 (* Third possibility:  convertibility *)
-                R.are_convertible subst context t1' t2'
-         ) true ln lm
+                if R.are_convertible subst context t1' t2' then
+                 true,subst,metasenv
+                else
+                 (try
+                   let subst,metasenv =
+                    fo_unif_subst 
+                    test_equality_only subst context metasenv t1' t2'
+                   in
+                    true,subst,metasenv
+                 with
+                  Not_found -> false,subst,metasenv)
+         ) (true,subst,metasenv) ln lm
+       with
+        Invalid_argument _ ->
+         raise (UnificationFailure (sprintf
+           "Error trying to unify %s with %s: the lengths of the two local contexts do not match." (CicMetaSubst.ppterm subst t1) (CicMetaSubst.ppterm subst t2)))
        in
         if ok then
           subst,metasenv
         else
           raise (UnificationFailure (sprintf
-            "Error trying to unify %s with %s: the algorithm only tried to check convertibility of the two substitutions"
-            (CicPp.ppterm t1) (CicPp.ppterm t2)))
-   | (C.Meta (n,l), C.Meta (m,_)) when n>m ->
-       fo_unif_subst subst context metasenv t2 t1
+            "Error trying to unify %s with %s: the algorithm tried to check whether the two substitutions are convertible; if they are not, it tried to unify the two substitutions. No restriction was attempted."
+            (CicMetaSubst.ppterm subst t1) (CicMetaSubst.ppterm subst t2)))
+   | (C.Meta (n,_), C.Meta (m,_)) when n>m ->
+       fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv t2 t1
    | (C.Meta (n,l), t)   
    | (t, C.Meta (n,l)) ->
+       let swap =
+        match t1,t2 with
+           C.Meta (n,_), C.Meta (m,_) when n < m -> false
+         | _, C.Meta _ -> false
+         | _,_ -> true
+       in
+       let lower = fun x y -> if swap then y else x in
+       let upper = fun x y -> if swap then x else y in
+       let fo_unif_subst_ordered 
+        test_equality_only subst context metasenv m1 m2 =
+          fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv 
+          (lower m1 m2) (upper m1 m2)
+       in
        let subst'',metasenv' =
         try
          let oldt = (List.assoc n subst) in
          let lifted_oldt = S.lift_meta l oldt in
-          fo_unif_subst subst context metasenv lifted_oldt t
+          fo_unif_subst_ordered 
+          test_equality_only subst context metasenv t lifted_oldt
         with Not_found ->
          let t',metasenv',subst' =
+          try
            CicMetaSubst.delift n subst context metasenv l t
+          with
+             (CicMetaSubst.MetaSubstFailure msg)-> raise(UnificationFailure msg)
+           | (CicMetaSubst.Uncertain msg) -> raise (Uncertain msg)
          in
-          (n, t')::subst', metasenv'
+         let t'' =
+          match t' with
+             C.Sort (C.Type u) when not test_equality_only ->
+               let u' = CicUniv.fresh () in
+               let s = C.Sort (C.Type u') in
+                ignore (CicUniv.add_ge (upper u u') (lower u u')) ;
+               s
+             | _ -> t'
+         in
+          (n, t'')::subst', metasenv'
        in
         let (_,_,meta_type) =  CicUtil.lookup_meta n metasenv' in
         (try
           let tyt =
             type_of_aux' metasenv' subst'' context t
           in
-           fo_unif_subst subst'' context metasenv' (S.lift_meta l meta_type) tyt
-        with CicTypeChecker.SortExpectedMetaFound _ ->
+           fo_unif_subst 
+           test_equality_only 
+            subst'' context metasenv' tyt (S.lift_meta l meta_type)
+        with AssertFailure _ ->
           (* TODO huge hack!!!!
            * we keep on unifying/refining in the hope that the problem will be
            * eventually solved. In the meantime we're breaking a big invariant:
            * the terms that we are unifying are no longer well typed in the
            * current context (in the worst case we could even diverge)
            *)
+(*
+prerr_endline "********* FROM NOW ON EVERY REASONABLE INVARIANT IS BROKEN.";
+prerr_endline "********* PROCEED AT YOUR OWN RISK. AND GOOD LUCK." ;
+*)
           (subst'', metasenv'))
    | (C.Var (uri1,exp_named_subst1),C.Var (uri2,exp_named_subst2))
    | (C.Const (uri1,exp_named_subst1),C.Const (uri2,exp_named_subst2)) ->
       if UriManager.eq uri1 uri2 then
-       fo_unif_subst_exp_named_subst subst context metasenv
+       fo_unif_subst_exp_named_subst test_equality_only subst context metasenv
         exp_named_subst1 exp_named_subst2
       else
        raise (UnificationFailure (sprintf
         "Can't unify %s with %s due to different constants"
-        (CicPp.ppterm t1) (CicPp.ppterm t1)))
+        (CicMetaSubst.ppterm subst t1) (CicMetaSubst.ppterm subst t2)))
    | C.MutInd (uri1,i1,exp_named_subst1),C.MutInd (uri2,i2,exp_named_subst2) ->
       if UriManager.eq uri1 uri2 && i1 = i2 then
-       fo_unif_subst_exp_named_subst subst context metasenv
+       fo_unif_subst_exp_named_subst test_equality_only subst context metasenv
         exp_named_subst1 exp_named_subst2
       else
        raise (UnificationFailure (sprintf
         "Can't unify %s with %s due to different inductive principles"
-        (CicPp.ppterm t1) (CicPp.ppterm t1)))
+        (CicMetaSubst.ppterm subst t1) (CicMetaSubst.ppterm subst t2)))
    | C.MutConstruct (uri1,i1,j1,exp_named_subst1),
      C.MutConstruct (uri2,i2,j2,exp_named_subst2) ->
       if UriManager.eq uri1 uri2 && i1 = i2 && j1 = j2 then
-       fo_unif_subst_exp_named_subst subst context metasenv
+       fo_unif_subst_exp_named_subst test_equality_only subst context metasenv
         exp_named_subst1 exp_named_subst2
       else
        raise (UnificationFailure (sprintf
         "Can't unify %s with %s due to different inductive constructors"
-        (CicPp.ppterm t1) (CicPp.ppterm t1)))
-   | (C.Implicit, _) | (_, C.Implicit) ->  assert false
-   | (C.Cast (te,ty), t2) -> fo_unif_subst subst context metasenv te t2
-   | (t1, C.Cast (te,ty)) -> fo_unif_subst subst context metasenv t1 te
+        (CicMetaSubst.ppterm subst t1) (CicMetaSubst.ppterm subst t2)))
+   | (C.Implicit _, _) | (_, C.Implicit _) ->  assert false
+   | (C.Cast (te,ty), t2) -> fo_unif_subst test_equality_only 
+                              subst context metasenv te t2
+   | (t1, C.Cast (te,ty)) -> fo_unif_subst test_equality_only 
+                              subst context metasenv t1 te
    | (C.Prod (n1,s1,t1), C.Prod (_,s2,t2)) -> 
-       let subst',metasenv' = fo_unif_subst subst context metasenv s1 s2 in
-        fo_unif_subst subst' ((Some (n1,(C.Decl s1)))::context) metasenv' t1 t2
+        (* TASSI: this is the only case in which we want == *)
+       let subst',metasenv' = fo_unif_subst true 
+                               subst context metasenv s1 s2 in
+        fo_unif_subst test_equality_only 
+        subst' ((Some (n1,(C.Decl s1)))::context) metasenv' t1 t2
    | (C.Lambda (n1,s1,t1), C.Lambda (_,s2,t2)) -> 
-       let subst',metasenv' = fo_unif_subst subst context metasenv s1 s2 in
-        fo_unif_subst subst' ((Some (n1,(C.Decl s1)))::context) metasenv' t1 t2
+        (* TASSI: ask someone a reason for not putting true here *)
+       let subst',metasenv' = fo_unif_subst test_equality_only 
+                               subst context metasenv s1 s2 in
+        fo_unif_subst test_equality_only 
+        subst' ((Some (n1,(C.Decl s1)))::context) metasenv' t1 t2
    | (C.LetIn (_,s1,t1), t2)  
    | (t2, C.LetIn (_,s1,t1)) -> 
-       fo_unif_subst subst context metasenv t2 (S.subst s1 t1)
+       fo_unif_subst 
+        test_equality_only subst context metasenv t2 (S.subst s1 t1)
    | (C.Appl l1, C.Appl l2) -> 
        let lr1 = List.rev l1 in
        let lr2 = List.rev l2 in
-       let rec fo_unif_l subst metasenv =
+       let rec fo_unif_l test_equality_only subst metasenv =
         function
            [],_
          | _,[] -> assert false
          | ([h1],[h2]) ->
-             fo_unif_subst subst context metasenv h1 h2
+             fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv h1 h2
          | ([h],l) 
          | (l,[h]) ->
-             fo_unif_subst subst context metasenv h (C.Appl (List.rev l))
+             fo_unif_subst 
+             test_equality_only subst context metasenv h (C.Appl (List.rev l))
          | ((h1::l1),(h2::l2)) -> 
             let subst', metasenv' = 
-             fo_unif_subst subst context metasenv h1 h2
+             fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv h1 h2
             in 
-             fo_unif_l subst' metasenv' (l1,l2)
+             fo_unif_l test_equality_only subst' metasenv' (l1,l2)
        in
-        fo_unif_l subst metasenv (lr1, lr2) 
-   | (C.MutCase (_,_,outt1,t1,pl1), C.MutCase (_,_,outt2,t2,pl2))->
+        fo_unif_l test_equality_only subst metasenv (lr1, lr2) 
+   | (C.MutCase (_,_,outt1,t1',pl1), C.MutCase (_,_,outt2,t2',pl2))->
        let subst', metasenv' = 
-        fo_unif_subst subst context metasenv outt1 outt2 in
+        fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv outt1 outt2 in
        let subst'',metasenv'' = 
-        fo_unif_subst subst' context metasenv' t1 t2 in
-       List.fold_left2 
-        (function (subst,metasenv) ->
-          fo_unif_subst subst context metasenv
-        ) (subst'',metasenv'') pl1 pl2 
+        fo_unif_subst test_equality_only subst' context metasenv' t1' t2' in
+       (try
+         List.fold_left2 
+          (function (subst,metasenv) ->
+            fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv
+          ) (subst'',metasenv'') pl1 pl2 
+        with
+         Invalid_argument _ ->
+          raise (UnificationFailure (sprintf
+            "Error trying to unify %s with %s: the number of branches is not the same." (CicMetaSubst.ppterm subst t1) (CicMetaSubst.ppterm subst t2))))
    | (C.Rel _, _) | (_,  C.Rel _)
    | (C.Sort _ ,_) | (_, C.Sort _)
    | (C.Const _, _) | (_, C.Const _)
@@ -183,29 +248,35 @@ let rec fo_unif_subst subst context metasenv t1 t2 =
        else
         raise (UnificationFailure (sprintf
           "Can't unify %s with %s because they are not convertible"
-          (CicPp.ppterm t1) (CicPp.ppterm t2)))
+          (CicMetaSubst.ppterm subst t1) (CicMetaSubst.ppterm subst t2)))
    | (_,_) ->
        if R.are_convertible subst context t1 t2 then
         subst, metasenv
        else
         raise (UnificationFailure (sprintf
           "Can't unify %s with %s because they are not convertible"
-          (CicPp.ppterm t1) (CicPp.ppterm t2)))
+          (CicMetaSubst.ppterm subst t1) (CicMetaSubst.ppterm subst t2)))
 
-and fo_unif_subst_exp_named_subst subst context metasenv
+and fo_unif_subst_exp_named_subst test_equality_only subst context metasenv
  exp_named_subst1 exp_named_subst2
 =
-try
- List.fold_left2
-  (fun (subst,metasenv) (uri1,t1) (uri2,t2) ->
-    assert (uri1=uri2) ;
-    fo_unif_subst subst context metasenv t1 t2
-  ) (subst,metasenv) exp_named_subst1 exp_named_subst2
-with
-e ->
-let uri = UriManager.uri_of_string "cic:/dummy.var" in
-debug_print ("@@@: " ^ CicPp.ppterm (Cic.Var (uri,exp_named_subst1)) ^
-" <==> " ^ CicPp.ppterm (Cic.Var (uri,exp_named_subst2))) ; raise e
+ try
+  List.fold_left2
+   (fun (subst,metasenv) (uri1,t1) (uri2,t2) ->
+     assert (uri1=uri2) ;
+     fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv t1 t2
+   ) (subst,metasenv) exp_named_subst1 exp_named_subst2
+ with
+  Invalid_argument _ ->
+   let print_ens ens =
+    String.concat " ; "
+     (List.map
+       (fun (uri,t) ->
+         UriManager.string_of_uri uri ^ " := " ^ (CicMetaSubst.ppterm subst t)
+       ) ens) 
+   in
+    raise (UnificationFailure (sprintf
+     "Error trying to unify the two explicit named substitutions (local contexts) %s and %s: their lengths is different." (print_ens exp_named_subst1) (print_ens exp_named_subst2)))
 
 (* A substitution is a (int * Cic.term) list that associates a               *)
 (* metavariable i with its body.                                             *)
@@ -214,16 +285,17 @@ debug_print ("@@@: " ^ CicPp.ppterm (Cic.Var (uri,exp_named_subst1)) ^
 (* a new substitution which is already unwinded and ready to be applied and  *)
 (* a new metasenv in which some hypothesis in the contexts of the            *)
 (* metavariables may have been restricted.                                   *)
-let fo_unif metasenv context t1 t2 = fo_unif_subst [] context metasenv t1 t2 ;;
+let fo_unif metasenv context t1 t2 = 
+ fo_unif_subst false [] context metasenv t1 t2 ;;
 
 let fo_unif_subst subst context metasenv t1 t2 =
   let enrich_msg msg =
     sprintf "Unification error unifying %s of type %s with %s of type %s in context\n%s\nand metasenv\n%s\nbecause %s"
-      (CicPp.ppterm (CicMetaSubst.apply_subst subst t1))
+      (CicMetaSubst.ppterm subst t1)
       (try
         CicPp.ppterm (type_of_aux' metasenv subst context t1)
       with _ -> "MALFORMED")
-      (CicPp.ppterm (CicMetaSubst.apply_subst subst t2))
+      (CicMetaSubst.ppterm subst t2)
       (try
         CicPp.ppterm (type_of_aux' metasenv subst context t2)
       with _ -> "MALFORMED")
@@ -231,7 +303,7 @@ let fo_unif_subst subst context metasenv t1 t2 =
       (CicMetaSubst.ppmetasenv metasenv subst) msg
   in
   try
-    fo_unif_subst subst context metasenv t1 t2
+    fo_unif_subst false subst context metasenv t1 t2
   with
   | AssertFailure msg -> raise (AssertFailure (enrich_msg msg))
   | UnificationFailure msg -> raise (UnificationFailure (enrich_msg msg))