products/Sources/formale Sprachen/Coq/plugins/extraction image not shown  

Quellcode-Bibliothek

© Kompilation durch diese Firma

[Weder Korrektheit noch Funktionsfähigkeit der Software werden zugesichert.]

Datei:   Sprache: SML

Original von: Coq©

(************************************************************************)
(*         *   The Coq Proof Assistant / The Coq Development Team       *)
(*  v      *   INRIA, CNRS and contributors - Copyright 1999-2018       *)
(* <O___,, *       (see CREDITS file for the list of authors)           *)
(*   \VV/  **************************************************************)
(*    //   *    This file is distributed under the terms of the         *)
(*         *     GNU Lesser General Public License Version 2.1          *)
(*         *     (see LICENSE file for the text of the license)         *)
(************************************************************************)

(*i*)
open Util
open Names
open Libnames
open Globnames
open Table
open Miniml
(*i*)

(*s Exceptions. *)

exception Found
exception Impossible

(*S Names operations. *)

let anonymous_name = Id.of_string "x"
let dummy_name = Id.of_string "_"

let anonymous = Id anonymous_name

let id_of_name = function
  | Name.Anonymous -> anonymous_name
  | Name.Name id when Id.equal id dummy_name -> anonymous_name
  | Name.Name id -> id

let id_of_mlid = function
  | Dummy -> dummy_name
  | Id id -> id
  | Tmp id -> id

let tmp_id = function
  | Id id -> Tmp id
  | a -> a

let is_tmp = function Tmp _ -> true | _ -> false

(*S Operations upon ML types (with meta). *)

let meta_count = ref 0

let reset_meta_count () = meta_count := 0

let new_meta _ =
  incr meta_count;
  Tmeta {id = !meta_count; contents = None}

let rec eq_ml_type t1 t2 = match t1, t2 with
| Tarr (tl1, tr1), Tarr (tl2, tr2) ->
  eq_ml_type tl1 tl2 && eq_ml_type tr1 tr2
| Tglob (gr1, t1), Tglob (gr2, t2) ->
  GlobRef.equal gr1 gr2 && List.equal eq_ml_type t1 t2
| Tvar i1, Tvar i2 -> Int.equal i1 i2
| Tvar' i1, Tvar' i2 -> Int.equal i1 i2
| Tmeta m1, Tmeta m2 -> eq_ml_meta m1 m2
| Tdummy k1, Tdummy k2 -> k1 == k2
| Tunknown, Tunknown -> true
| Taxiom, Taxiom -> true
| (Tarr _ | Tglob _ | Tvar _ | Tvar' _ | Tmeta _ | Tdummy _ | Tunknown | Taxiom), _
  -> false

and eq_ml_meta m1 m2 =
 Int.equal m1.id m2.id && Option.equal eq_ml_type m1.contents m2.contents

(* Simultaneous substitution of [[Tvar 1; ... ; Tvar n]] by [l] in a ML type. *)

let type_subst_list l t =
  let rec subst t = match t with
    | Tvar j -> List.nth l (j-1)
    | Tmeta {contents=None} -> t
    | Tmeta {contents=Some u} -> subst u
    | Tarr (a,b) -> Tarr (subst a, subst b)
    | Tglob (r, l) -> Tglob (r, List.map subst l)
    | a -> a
  in subst t

(* Simultaneous substitution of [[|Tvar 1; ... ; Tvar n|]] by [v] in a ML type. *)

let type_subst_vect v t =
  let rec subst t = match t with
    | Tvar j -> v.(j-1)
    | Tmeta {contents=None} -> t
    | Tmeta {contents=Some u} -> subst u
    | Tarr (a,b) -> Tarr (subst a, subst b)
    | Tglob (r, l) -> Tglob (r, List.map subst l)
    | a -> a
  in subst t

(*s From a type schema to a type. All [Tvar] become fresh [Tmeta]. *)

let instantiation (nb,t) = type_subst_vect (Array.init nb new_meta) t

(*s Occur-check of a free meta in a type *)

let rec type_occurs alpha t =
  match t with
  | Tmeta {id=beta; contents=None} -> Int.equal alpha beta
  | Tmeta {contents=Some u} -> type_occurs alpha u
  | Tarr (t1, t2) -> type_occurs alpha t1 || type_occurs alpha t2
  | Tglob (r,l) -> List.exists (type_occurs alpha) l
  | (Tdummy _ | Tvar _ | Tvar' _ | Taxiom | Tunknown) -> false

(*s Most General Unificator *)

let rec mgu = function
  | Tmeta m, Tmeta m' when Int.equal m.id m'.id -> ()
  | Tmeta m, t | t, Tmeta m ->
    (match m.contents with
      | Some u -> mgu (u, t)
      | None when type_occurs m.id t -> raise Impossible
      | None -> m.contents <- Some t)
  | Tarr(a, b), Tarr(a', b') ->
      mgu (a, a'); mgu (b, b')
  | Tglob (r,l), Tglob (r',l') when GlobRef.equal r r' ->
       List.iter mgu (List.combine l l')
  | Tdummy _, Tdummy _ -> ()
  | Tvar i, Tvar j when Int.equal i j -> ()
  | Tvar' i, Tvar' j when  Int.equal i j -> ()
  | Tunknown, Tunknown -> ()
  | Taxiom, Taxiom -> ()
  | _ -> raise Impossible

let skip_typing () = lang () == Scheme || is_extrcompute ()

let needs_magic p =
  if skip_typing () then false
  else try mgu p; false with Impossible -> true

let put_magic_if b a = if b then MLmagic a else a

let put_magic p a = if needs_magic p then MLmagic a else a

let generalizable a =
  lang () != Ocaml ||
    match a with
      | MLapp _ -> false
      | _ -> true (* TODO, this is just an approximation for the moment *)

(*S ML type env. *)

module Mlenv = struct

  let meta_cmp m m' = compare m.id m'.id
  module Metaset = Set.Make(struct type t = ml_meta let compare = meta_cmp end)

  (* Main MLenv type. [env] is the real environment, whereas [free]
     (tries to) record the free meta variables occurring in [env]. *)


  type t = { env : ml_schema list; mutable free : Metaset.t}

  (* Empty environment. *)

  let empty = { env = []; free = Metaset.empty }

  (* [get] returns a instantiated copy of the n-th most recently added
     type in the environment. *)


  let get mle n =
    assert (List.length mle.env >= n);
    instantiation (List.nth mle.env (n-1))

  (* [find_free] finds the free meta in a type. *)

  let rec find_free set = function
    | Tmeta m when Option.is_empty m.contents -> Metaset.add m set
    | Tmeta {contents = Some t} -> find_free set t
    | Tarr (a,b) -> find_free (find_free set a) b
    | Tglob (_,l) -> List.fold_left find_free set l
    | _ -> set

  (* The [free] set of an environment can be outdate after
     some unifications. [clean_free] takes care of that. *)


  let clean_free mle =
    let rem = ref Metaset.empty
    and add = ref Metaset.empty in
    let clean m = match m.contents with
      | None -> ()
      | Some u -> rem := Metaset.add m !rem; add := find_free !add u
    in
    Metaset.iter clean mle.free;
    mle.free <- Metaset.union (Metaset.diff mle.free !rem) !add

  (* From a type to a type schema. If a [Tmeta] is still uninstantiated
     and does appears in the [mle], then it becomes a [Tvar]. *)


  let generalization mle t =
    let c = ref 0 in
    let map = ref (Int.Map.empty : int Int.Map.t) in
    let add_new i = incr c; map := Int.Map.add i !c !map; !c in
    let rec meta2var t = match t with
      | Tmeta {contents=Some u} -> meta2var u
      | Tmeta ({id=i} as m) ->
   (try Tvar (Int.Map.find i !map)
    with Not_found ->
      if Metaset.mem m mle.free then t
      else Tvar (add_new i))
      | Tarr (t1,t2) -> Tarr (meta2var t1, meta2var t2)
      | Tglob (r,l) -> Tglob (r, List.map meta2var l)
      | t -> t
    in !c, meta2var t

  (* Adding a type in an environment, after generalizing. *)

  let push_gen mle t =
    clean_free mle;
    { env = generalization mle t :: mle.env; free = mle.free }

  (* Adding a type with no [Tvar], hence no generalization needed. *)

  let push_type {env=e;free=f} t =
    { env = (0,t) :: e; free = find_free f t}

  (* Adding a type with no [Tvar] nor [Tmeta]. *)

  let push_std_type {env=e;free=f} t =
    { env = (0,t) :: e; free = f}

end

(*S Operations upon ML types (without meta). *)

(*s Does a section path occur in a ML type ? *)

let rec type_mem_kn kn = function
  | Tmeta {contents = Some t} -> type_mem_kn kn t
  | Tglob (r,l) -> occur_kn_in_ref kn r || List.exists (type_mem_kn kn) l
  | Tarr (a,b) -> (type_mem_kn kn a) || (type_mem_kn kn b)
  | _ -> false

(*s Greatest variable occurring in [t]. *)

let type_maxvar t =
  let rec parse n = function
    | Tmeta {contents = Some t} -> parse n t
    | Tvar i -> max i n
    | Tarr (a,b) -> parse (parse n a) b
    | Tglob (_,l) -> List.fold_left parse n l
    | _ -> n
  in parse 0 t

(*s From [a -> b -> c] to [[a;b],c]. *)

let rec type_decomp = function
  | Tmeta {contents = Some t} -> type_decomp t
  | Tarr (a,b) -> let l,h = type_decomp b in a::l, h
  | a -> [],a

(*s The converse: From [[a;b],c] to [a -> b -> c]. *)

let rec type_recomp (l,t) = match l with
  | [] -> t
  | a::l -> Tarr (a, type_recomp (l,t))

(*s Translating [Tvar] to [Tvar'] to avoid clash. *)

let rec var2var' = function
  | Tmeta {contents = Some t} -> var2var' t
  | Tvar i -> Tvar' i
  | Tarr (a,b) -> Tarr (var2var' a, var2var' b)
  | Tglob (r,l) -> Tglob (r, List.map var2var' l)
  | a -> a

type abbrev_map = GlobRef.t -> ml_type option

(*s Delta-reduction of type constants everywhere in a ML type [t].
   [env] is a function of type [ml_type_env]. *)


let type_expand env t =
  let rec expand = function
    | Tmeta {contents = Some t} -> expand t
    | Tglob (r,l) ->
 (match env r with
    | Some mlt -> expand (type_subst_list l mlt)
    | None -> Tglob (r, List.map expand l))
    | Tarr (a,b) -> Tarr (expand a, expand b)
    | a -> a
  in if Table.type_expand () then expand t else t

let type_simpl = type_expand (fun _ -> None)

(*s Generating a signature from a ML type. *)

let type_to_sign env t = match type_expand env t with
  | Tdummy d when not (conservative_types ()) -> Kill d
  | _ -> Keep

let type_to_signature env t =
  let rec f = function
    | Tmeta {contents = Some t} -> f t
    | Tarr (Tdummy d, b) when not (conservative_types ())  -> Kill d :: f b
    | Tarr (_, b) -> Keep :: f b
    | _ -> []
  in f (type_expand env t)

let isKill = function Kill _ -> true | _ -> false

let isTdummy = function Tdummy _ -> true | _ -> false

let isMLdummy = function MLdummy _ -> true | _ -> false

let sign_of_id = function
  | Dummy -> Kill Kprop
  | (Id _ | Tmp _) -> Keep

(* Classification of signatures *)

type sign_kind =
  | EmptySig
  | NonLogicalSig (* at least a [Keep] *)
  | SafeLogicalSig (* only [Kill Ktype] *)
  | UnsafeLogicalSig (* No [Keep], not all [Kill Ktype] *)

let rec sign_kind = function
  | [] -> EmptySig
  | Keep :: _ -> NonLogicalSig
  | Kill k :: s ->
     match k, sign_kind s with
     | _, NonLogicalSig -> NonLogicalSig
     | Ktype, (SafeLogicalSig | EmptySig) -> SafeLogicalSig
     | _, _ -> UnsafeLogicalSig

(* Removing the final [Keep] in a signature *)

let rec sign_no_final_keeps = function
  | [] -> []
  | k :: s ->
     match k, sign_no_final_keeps s with
     | Keep, [] -> []
     | k, l -> k::l

(*s Removing [Tdummy] from the top level of a ML type. *)

let type_expunge_from_sign env s t =
  let rec expunge s t = match s, t with
    | [], _ -> t
    | Keep :: s, Tarr(a,b) -> Tarr (a, expunge s b)
    | Kill _ :: s, Tarr(a,b) -> expunge s b
    | _, Tmeta {contents = Some t} -> expunge s t
    | _, Tglob (r,l) ->
       (match env r with
 | Some mlt -> expunge s (type_subst_list l mlt)
 | None -> assert false)
    | _ -> assert false
  in
  let t = expunge (sign_no_final_keeps s) t in
  if lang () != Haskell && sign_kind s == UnsafeLogicalSig then
    Tarr (Tdummy Kprop, t)
  else t

let type_expunge env t =
  type_expunge_from_sign env (type_to_signature env t) t

(*S Generic functions over ML ast terms. *)

let mlapp f a = if List.is_empty a then f else MLapp (f,a)

(** Equality *)

let eq_ml_ident i1 i2 = match i1, i2 with
| Dummy, Dummy -> true
| Id id1, Id id2 -> Id.equal id1 id2
| Tmp id1, Tmp id2 -> Id.equal id1 id2
| Dummy, (Id _ | Tmp _)
| Id _, (Dummy | Tmp _)
| Tmp _, (Dummy | Id _)
  -> false

let rec eq_ml_ast t1 t2 = match t1, t2 with
| MLrel i1, MLrel i2 ->
  Int.equal i1 i2
| MLapp (f1, t1), MLapp (f2, t2) ->
  eq_ml_ast f1 f2 && List.equal eq_ml_ast t1 t2
| MLlam (na1, t1), MLlam (na2, t2) ->
  eq_ml_ident na1 na2 && eq_ml_ast t1 t2
| MLletin (na1, c1, t1), MLletin (na2, c2, t2) ->
  eq_ml_ident na1 na2 && eq_ml_ast c1 c2 && eq_ml_ast t1 t2
| MLglob gr1, MLglob gr2 -> GlobRef.equal gr1 gr2
| MLcons (t1, gr1, c1), MLcons (t2, gr2, c2) ->
  eq_ml_type t1 t2 && GlobRef.equal gr1 gr2 && List.equal eq_ml_ast c1 c2
| MLtuple t1, MLtuple t2 ->
  List.equal eq_ml_ast t1 t2
| MLcase (t1, c1, p1), MLcase (t2, c2, p2) ->
  eq_ml_type t1 t2 && eq_ml_ast c1 c2 && Array.equal eq_ml_branch p1 p2
| MLfix (i1, id1, t1), MLfix (i2, id2, t2) ->
  Int.equal i1 i2 && Array.equal Id.equal id1 id2 && Array.equal eq_ml_ast t1 t2
| MLexn e1, MLexn e2 -> String.equal e1 e2
| MLdummy k1, MLdummy k2 -> k1 == k2
| MLaxiom, MLaxiom -> true
| MLmagic t1, MLmagic t2 -> eq_ml_ast t1 t2
| MLuint i1, MLuint i2 -> Uint63.equal i1 i2
| _, _ -> false

and eq_ml_pattern p1 p2 = match p1, p2 with
| Pcons (gr1, p1), Pcons (gr2, p2) ->
  GlobRef.equal gr1 gr2 && List.equal eq_ml_pattern p1 p2
| Ptuple p1, Ptuple p2 ->
  List.equal eq_ml_pattern p1 p2
| Prel i1, Prel i2 ->
  Int.equal i1 i2
| Pwild, Pwild -> true
| Pusual gr1, Pusual gr2 -> GlobRef.equal gr1 gr2
| _ -> false

and eq_ml_branch (id1, p1, t1) (id2, p2, t2) =
  List.equal eq_ml_ident id1 id2 &&
  eq_ml_pattern p1 p2 &&
  eq_ml_ast t1 t2

(*s [ast_iter_rel f t] applies [f] on every [MLrel] in t. It takes care
   of the number of bingings crossed before reaching the [MLrel]. *)


let ast_iter_rel f =
  let rec iter n = function
    | MLrel i -> f (i-n)
    | MLlam (_,a) -> iter (n+1) a
    | MLletin (_,a,b) -> iter n a; iter (n+1) b
    | MLcase (_,a,v) ->
 iter n a; Array.iter (fun (l,_,t) -> iter (n + (List.length l)) t) v
    | MLfix (_,ids,v) -> let k = Array.length ids in Array.iter (iter (n+k)) v
    | MLapp (a,l) -> iter n a; List.iter (iter n) l
    | MLcons (_,_,l) | MLtuple l ->  List.iter (iter n) l
    | MLmagic a -> iter n a
    | MLglob _ | MLexn _ | MLdummy _ | MLaxiom | MLuint _ -> ()
  in iter 0

(*s Map over asts. *)

let ast_map_branch f (c,ids,a) = (c,ids,f a)

(* Warning: in [ast_map] we assume that [f] does not change the type
   of [MLcons] and of [MLcase] heads *)


let ast_map f = function
  | MLlam (i,a) -> MLlam (i, f a)
  | MLletin (i,a,b) -> MLletin (i, f a, f b)
  | MLcase (typ,a,v) -> MLcase (typ,f a, Array.map (ast_map_branch f) v)
  | MLfix (i,ids,v) -> MLfix (i, ids, Array.map f v)
  | MLapp (a,l) -> MLapp (f a, List.map f l)
  | MLcons (typ,c,l) -> MLcons (typ,c, List.map f l)
  | MLtuple l -> MLtuple (List.map f l)
  | MLmagic a -> MLmagic (f a)
  | MLrel _ | MLglob _ | MLexn _ | MLdummy _ | MLaxiom | MLuint _ as a -> a

(*s Map over asts, with binding depth as parameter. *)

let ast_map_lift_branch f n (ids,p,a) = (ids,p, f (n+(List.length ids)) a)

(* Same warning as for [ast_map]... *)

let ast_map_lift f n = function
  | MLlam (i,a) -> MLlam (i, f (n+1) a)
  | MLletin (i,a,b) -> MLletin (i, f n a, f (n+1) b)
  | MLcase (typ,a,v) -> MLcase (typ,f n a,Array.map (ast_map_lift_branch f n) v)
  | MLfix (i,ids,v) ->
      let k = Array.length ids in MLfix (i,ids,Array.map (f (k+n)) v)
  | MLapp (a,l) -> MLapp (f n a, List.map (f n) l)
  | MLcons (typ,c,l) -> MLcons (typ,c, List.map (f n) l)
  | MLtuple l -> MLtuple (List.map (f n) l)
  | MLmagic a -> MLmagic (f n a)
  | MLrel _ | MLglob _ | MLexn _ | MLdummy _ | MLaxiom | MLuint _ as a -> a

(*s Iter over asts. *)

let ast_iter_branch f (c,ids,a) = f a

let ast_iter f = function
  | MLlam (i,a) -> f a
  | MLletin (i,a,b) -> f a; f b
  | MLcase (_,a,v) -> f a; Array.iter (ast_iter_branch f) v
  | MLfix (i,ids,v) -> Array.iter f v
  | MLapp (a,l) -> f a; List.iter f l
  | MLcons (_,_,l) | MLtuple l -> List.iter f l
  | MLmagic a -> f a
  | MLrel _ | MLglob _ | MLexn _ | MLdummy _ | MLaxiom | MLuint _ -> ()

(*S Operations concerning De Bruijn indices. *)

(*s [ast_occurs k t] returns [true] if [(Rel k)] occurs in [t]. *)

let ast_occurs k t =
  try
    ast_iter_rel (fun i -> if Int.equal i k then raise Found) t; false
  with Found -> true

(*s [occurs_itvl k k' t] returns [true] if there is a [(Rel i)]
   in [t] with [k<=i<=k'] *)


let ast_occurs_itvl k k' t =
  try
    ast_iter_rel (fun i -> if (k <= i) && (i <= k') then raise Found) t; false
  with Found -> true

(* Number of occurrences of [Rel 1] in [t], with special treatment of match:
   occurrences in different branches aren't added, but we rather use max. *)


let nb_occur_match =
  let rec nb k = function
    | MLrel i -> if Int.equal i k then 1 else 0
    | MLcase(_,a,v) ->
        (nb k a) +
 Array.fold_left
   (fun r (ids,_,a) -> max r (nb (k+(List.length ids)) a)) 0 v
    | MLletin (_,a,b) -> (nb k a) + (nb (k+1) b)
    | MLfix (_,ids,v) -> let k = k+(Array.length ids) in
      Array.fold_left (fun r a -> r+(nb k a)) 0 v
    | MLlam (_,a) -> nb (k+1) a
    | MLapp (a,l) -> List.fold_left (fun r a -> r+(nb k a)) (nb k a) l
    | MLcons (_,_,l) | MLtuple l -> List.fold_left (fun r a -> r+(nb k a)) 0 l
    | MLmagic a -> nb k a
    | MLglob _ | MLexn _ | MLdummy _ | MLaxiom | MLuint _ -> 0
  in nb 1

(* Replace unused variables by _ *)

let dump_unused_vars a =
  let rec ren env a = match a with
    | MLrel i ->
       let () = (List.nth env (i-1)) := true in a

    | MLlam (id,b) ->
       let occ_id = ref false in
       let b' = ren (occ_id::env) b in
       if !occ_id then if b' == b then a else MLlam(id,b')
       else MLlam(Dummy,b')

    | MLletin (id,b,c) ->
       let occ_id = ref false in
       let b' = ren env b in
       let c' = ren (occ_id::env) c in
       if !occ_id then
         if b' == b && c' == c then a else MLletin(id,b',c')
       else
         (* 'let' without occurrence: shouldn't happen after simpl *)
         MLletin(Dummy,b',c')

    | MLcase (t,e,br) ->
       let e' = ren env e in
       let br' = Array.Smart.map (ren_branch env) br in
       if e' == e && br' == br then a else MLcase (t,e',br')

    | MLfix (i,ids,v) ->
       let env' = List.init (Array.length ids) (fun _ -> ref false) @ env in
       let v' = Array.Smart.map (ren env') v in
       if v' == v then a else MLfix (i,ids,v')

    | MLapp (b,l) ->
       let b' = ren env b and l' = List.Smart.map (ren env) l in
       if b' == b && l' == l then a else MLapp (b',l')

    | MLcons(t,r,l) ->
       let l' = List.Smart.map (ren env) l in
       if l' == l then a else MLcons (t,r,l')

    | MLtuple l ->
       let l' = List.Smart.map (ren env) l in
       if l' == l then a else MLtuple l'

    | MLmagic b ->
       let b' = ren env b in
       if b' == b then a else MLmagic b'

    | MLglob _ | MLexn _ | MLdummy _ | MLaxiom | MLuint _ -> a

    and ren_branch env ((ids,p,b) as tr) =
      let occs = List.map (fun _ -> ref false) ids in
      let b' = ren (List.rev_append occs env) b in
      let ids' =
        List.map2
          (fun id occ -> if !occ then id else Dummy)
          ids occs
      in
      if b' == b && List.equal eq_ml_ident ids ids' then tr
      else (ids',p,b')
  in
  ren [] a

(*s Lifting on terms.
    [ast_lift k t] lifts the binding depth of [t] across [k] bindings. *)


let ast_lift k t =
  let rec liftrec n = function
    | MLrel i as a -> if i-n < 1 then a else MLrel (i+k)
    | a -> ast_map_lift liftrec n a
  in if Int.equal k 0 then t else liftrec 0 t

let ast_pop t = ast_lift (-1) t

(*s [permut_rels k k' c] translates [Rel 1 ... Rel k] to [Rel (k'+1) ...
  Rel (k'+k)] and [Rel (k+1) ... Rel (k+k')] to [Rel 1 ... Rel k'] *)


let permut_rels k k' =
  let rec permut n = function
    | MLrel i as a ->
 let i' = i-n in
 if i'<1 || i'>k+k' then a
 else if i'<=k then MLrel (i+k')
 else MLrel (i-k)
    | a -> ast_map_lift permut n a
  in permut 0

(*s Substitution. [ml_subst e t] substitutes [e] for [Rel 1] in [t].
    Lifting (of one binder) is done at the same time. *)


let ast_subst e =
  let rec subst n = function
    | MLrel i as a ->
 let i' = i-n in
 if Int.equal i' 1 then ast_lift n e
 else if i'<1 then a
 else MLrel (i-1)
    | a -> ast_map_lift subst n a
  in subst 0

(*s Generalized substitution.
   [gen_subst v d t] applies to [t] the substitution coded in the
   [v] array: [(Rel i)] becomes [v.(i-1)]. [d] is the correction applies
   to [Rel] greater than [Array.length v]. *)


let gen_subst v d t =
  let rec subst n = function
    | MLrel i as a ->
 let i'= i-n in
 if i' < 1 then a
 else if i' <= Array.length v then
   match v.(i'-1) with
     | None -> assert false
     | Some u -> ast_lift n u
 else MLrel (i+d)
    | a -> ast_map_lift subst n a
  in subst 0 t

(*S Operations concerning match patterns *)

let is_basic_pattern = function
  | Prel _ | Pwild -> true
  | Pusual _ | Pcons _ | Ptuple _ -> false

let has_deep_pattern br =
  let deep = function
    | Pcons (_,l) | Ptuple l -> not (List.for_all is_basic_pattern l)
    | Pusual _ | Prel _ | Pwild -> false
  in
  Array.exists (function (_,pat,_) -> deep pat) br

let is_regular_match br =
  if Array.is_empty br then false (* empty match becomes MLexn *)
  else
    try
      let get_r (ids,pat,c) =
 match pat with
   | Pusual r -> r
   | Pcons (r,l) ->
            let is_rel i = function Prel j -> Int.equal i j | _ -> false in
     if not (List.for_all_i is_rel 1 (List.rev l))
     then raise Impossible;
     r
   | _ -> raise Impossible
      in
      let ind = match get_r br.(0) with
 | ConstructRef (ind,_) -> ind
 | _ -> raise Impossible
      in
      let is_ref i tr = match get_r tr with
      | ConstructRef (ind', j) -> eq_ind ind ind' && Int.equal j (i + 1)
      | _ -> false
      in
      Array.for_all_i is_ref 0 br
    with Impossible -> false

(*S Operations concerning lambdas. *)

(*s [collect_lams MLlam(id1,...MLlam(idn,t)...)] returns
    [[idn;...;id1]] and the term [t]. *)


let collect_lams =
  let rec collect acc = function
    | MLlam(id,t) -> collect (id::acc) t
    | x           -> acc,x
  in collect []

(*s [collect_n_lams] does the same for a precise number of [MLlam]. *)

let collect_n_lams =
  let rec collect acc n t =
    if Int.equal n 0 then acc,t
    else match t with
      | MLlam(id,t) -> collect (id::acc) (n-1) t
      | _ -> assert false
  in collect []

(*s [remove_n_lams] just removes some [MLlam]. *)

let rec remove_n_lams n t =
  if Int.equal n 0 then t
  else match t with
      | MLlam(_,t) -> remove_n_lams (n-1) t
      | _ -> assert false

(*s [nb_lams] gives the number of head [MLlam]. *)

let rec nb_lams = function
  | MLlam(_,t) -> succ (nb_lams t)
  | _ -> 0

(*s [named_lams] does the converse of [collect_lams]. *)

let rec named_lams ids a = match ids with
  | [] -> a
  | id :: ids -> named_lams ids (MLlam (id,a))

(*s The same for a specific identifier (resp. anonymous, dummy) *)

let rec many_lams id a = function
  | 0 -> a
  | n -> many_lams id (MLlam (id,a)) (pred n)

let anonym_tmp_lams a n = many_lams (Tmp anonymous_name) a n
let dummy_lams a n = many_lams Dummy a n

(*s mixed according to a signature. *)

let rec anonym_or_dummy_lams a = function
  | [] -> a
  | Keep :: s -> MLlam(anonymous, anonym_or_dummy_lams a s)
  | Kill _ :: s -> MLlam(Dummy, anonym_or_dummy_lams a s)

(*S Operations concerning eta. *)

(*s The following function creates [MLrel n;...;MLrel 1] *)

let rec eta_args n =
  if Int.equal n 0 then [] else (MLrel n)::(eta_args (pred n))

(*s Same, but filtered by a signature. *)

let rec eta_args_sign n = function
  | [] -> []
  | Keep :: s -> (MLrel n) :: (eta_args_sign (n-1) s)
  | Kill _ :: s -> eta_args_sign (n-1) s

(*s This one tests [MLrel (n+k); ... ;MLrel (1+k)] *)

let rec test_eta_args_lift k n = function
  | [] -> Int.equal n 0
  | MLrel m :: q -> Int.equal (k+n) m && (test_eta_args_lift k (pred n) q)
  | _ -> false

(*s Computes an eta-reduction. *)

let eta_red e =
  let ids,t = collect_lams e in
  let n = List.length ids in
  if Int.equal n 0 then e
  else match t with
    | MLapp (f,a) ->
 let m = List.length a in
 let ids,body,args =
   if Int.equal m n then
     [], f, a
   else if m < n then
     List.skipn m ids, f, a
   else (* m > n *)
     let a1,a2 = List.chop (m-n) a in
     [], MLapp (f,a1), a2
 in
 let p = List.length args in
 if test_eta_args_lift 0 p args && not (ast_occurs_itvl 1 p body)
 then named_lams ids (ast_lift (-p) body)
 else e
    | _ -> e

(* Performs an eta-reduction when the core is atomic and value,
   or otherwise returns None *)


let atomic_eta_red e =
  let ids,t = collect_lams e in
  let n = List.length ids in
  match t with
  | MLapp (f,a) when test_eta_args_lift 0 n a ->
     (match f with
      | MLrel k when k>n -> Some (MLrel (k-n))
      | MLglob _ | MLdummy _ -> Some f
      | _ -> None)
  | _ -> None

(*s Computes all head linear beta-reductions possible in [(t a)].
  Non-linear head beta-redex become let-in. *)


let rec linear_beta_red a t = match a,t with
  | [], _ -> t
  | a0::a, MLlam (id,t) ->
      (match nb_occur_match t with
  | 0 -> linear_beta_red a (ast_pop t)
  | 1 -> linear_beta_red a (ast_subst a0 t)
  | _ ->
      let a = List.map (ast_lift 1) a in
      MLletin (id, a0, linear_beta_red a t))
  | _ -> MLapp (t, a)

let rec tmp_head_lams = function
  | MLlam (id, t) -> MLlam (tmp_id id, tmp_head_lams t)
  | e -> e

(*s Applies a substitution [s] of constants by their body, plus
  linear beta reductions at modified positions.
  Moreover, we mark some lambdas as suitable for later linear
  reduction (this helps the inlining of recursors).
*)


let rec ast_glob_subst s t = match t with
  | MLapp ((MLglob ((ConstRef kn) as refe)) as f, a) ->
      let a = List.map (fun e -> tmp_head_lams (ast_glob_subst s e)) a in
      (try linear_beta_red a (Refmap'.find refe s)
       with Not_found -> MLapp (f, a))
  | MLglob ((ConstRef kn) as refe) ->
      (try Refmap'.find refe s with Not_found -> t)
  | _ -> ast_map (ast_glob_subst s) t


(*S Auxiliary functions used in simplification of ML cases. *)

(* Factorisation of some match branches into a common "x -> f x"
   branch may break types sometimes. Example: [type 'x a = A].
   Then [let id = function A -> A] has type ['x a -> 'y a],
   which is incompatible with the type of [let id x = x].
   We now check that the type arguments of the inductive are
   preserved by our transformation.

   TODO: this verification should be done someday modulo
   expansion of type definitions.
*)


(*s [branch_as_function b typ (l,p,c)] tries to see branch [c]
  as a function [f] applied to [MLcons(r,l)]. For that it transforms
  any [MLcons(r,l)] in [MLrel 1] and raises [Impossible]
  if any variable in [l] occurs outside such a [MLcons] *)


let branch_as_fun typ (l,p,c) =
  let nargs = List.length l in
  let cons = match p with
    | Pusual r -> MLcons (typ, r, eta_args nargs)
    | Pcons (r,pl) ->
      let pat2rel = function Prel i -> MLrel i | _ -> raise Impossible in
      MLcons (typ, r, List.map pat2rel pl)
    | _ -> raise Impossible
  in
  let rec genrec n = function
    | MLrel i as c ->
 let i' = i-n in
 if i'<1 then c
 else if i'>nargs then MLrel (i-nargs+1)
 else raise Impossible
    | MLcons _ as cons' when eq_ml_ast cons' (ast_lift n cons) -> MLrel (n+1)
    | a -> ast_map_lift genrec n a
  in genrec 0 c

(*s [branch_as_cst (l,p,c)] tries to see branch [c] as a constant
   independent from the pattern [MLcons(r,l)]. For that is raises [Impossible]
   if any variable in [l] occurs in [c], and otherwise returns [c] lifted to
   appear like a function with one arg (for uniformity with [branch_as_fun]).
   NB: [MLcons(r,l)] might occur nonetheless in [c], but only when [l] is
   empty, i.e. when [r] is a constant constructor
*)


let branch_as_cst (l,_,c) =
  let n = List.length l in
  if ast_occurs_itvl 1 n c then raise Impossible;
  ast_lift (1-n) c

(* A branch [MLcons(r,l)->c] can be seen at the same time as a function
   branch and a constant branch, either because:
   - [MLcons(r,l)] doesn't occur in [c]. For example : "A -> B"
   - this constructor is constant (i.e. [l] is empty). For example "A -> A"
   When searching for the best factorisation below, we'll try both.
*)


(* The following structure allows recording which element occurred
   at what position, and then finally return the most frequent
   element and its positions. *)


let census_add, census_max, census_clean =
  let h = ref [] in
  let clearf () = h := [] in
  let rec add k v = function
  | [] -> raise Not_found
  | (k', s) as p :: l ->
    if eq_ml_ast k k' then (k', Int.Set.add v s) :: l
    else p :: add k v l
  in
  let addf k i =
    try h := add k i !h
    with Not_found -> h := (k, Int.Set.singleton i) :: !h
  in
  let maxf () =
    let len = ref 0 and lst = ref Int.Set.empty and elm = ref MLaxiom in
    List.iter
      (fun (e, s) ->
  let n = Int.Set.cardinal s in
  if n > !len then begin len := n; lst := s; elm := e end)
      !h;
    (!elm,!lst)
  in
  (addf,maxf,clearf)

(* [factor_branches] return the longest possible list of branches
   that have the same factorization, either as a function or as a
   constant.
*)


let is_opt_pat (_,p,_) = match p with
  | Prel _ | Pwild -> true
  | _ -> false

let factor_branches o typ br =
  if Array.exists is_opt_pat br then None (* already optimized *)
  else begin
    census_clean ();
    for i = 0 to Array.length br - 1 do
      if o.opt_case_idr then
 (try census_add (branch_as_fun typ br.(i)) i with Impossible -> ());
      if o.opt_case_cst then
 (try census_add (branch_as_cst br.(i)) i with Impossible -> ());
    done;
    let br_factor, br_set = census_max () in
    census_clean ();
    let n = Int.Set.cardinal br_set in
    if Int.equal n 0 then None
    else if Array.length br >= 2 && n < 2 then None
    else Some (br_factor, br_set)
  end

(*s If all branches are functions, try to permute the case and the functions. *)

let rec merge_ids ids ids' = match ids,ids' with
  | [],l -> l
  | l,[] -> l
  | i::ids, i'::ids' ->
      (if i == Dummy then i' else i) :: (merge_ids ids ids')

let is_exn = function MLexn _ -> true | _ -> false

let permut_case_fun br acc =
  let nb = ref max_int in
  Array.iter (fun (_,_,t) ->
  let ids, c = collect_lams t in
  let n = List.length ids in
  if (n < !nb) && (not (is_exn c)) then nb := n) br;
  if Int.equal !nb  max_int || Int.equal !nb 0 then ([],br)
  else begin
    let br = Array.copy br in
    let ids = ref [] in
    for i = 0 to Array.length br - 1 do
      let (l,p,t) = br.(i) in
      let local_nb = nb_lams t in
      if local_nb < !nb then (* t = MLexn ... *)
 br.(i) <- (l,p,remove_n_lams local_nb t)
      else begin
 let local_ids,t = collect_n_lams !nb t in
 ids := merge_ids !ids local_ids;
 br.(i) <- (l,p,permut_rels !nb (List.length l) t)
      end
    done;
    (!ids,br)
  end

(*S Generalized iota-reduction. *)

(* Definition of a generalized iota-redex: it's a [MLcase(e,br)]
   where the head [e] is a [MLcons] or made of [MLcase]'s with
   [MLcons] as leaf branches.
   A generalized iota-redex is transformed into beta-redexes. *)


(* In [iota_red], we try to simplify a [MLcase(_,MLcons(typ,r,a),br)].
   Argument [i] is the branch we consider, we should lift what
   comes from [br] by [lift] *)


let rec iota_red i lift br ((typ,r,a) as cons) =
  if i >= Array.length br then raise Impossible;
  let (ids,p,c) = br.(i) in
  match p with
    | Pusual r' | Pcons (r',_) when not (GlobRef.equal r' r) -> iota_red (i+1) lift br cons
    | Pusual r' ->
      let c = named_lams (List.rev ids) c in
      let c = ast_lift lift c
      in MLapp (c,a)
    | Prel 1 when Int.equal (List.length ids) 1 ->
      let c = MLlam (List.hd ids, c) in
      let c = ast_lift lift c
      in MLapp(c,[MLcons(typ,r,a)])
    | Pwild when List.is_empty ids -> ast_lift lift c
    | _ -> raise Impossible (* TODO: handle some more cases *)

(* [iota_gen] is an extension of [iota_red] where we allow to
   traverse matches in the head of the first match *)


let iota_gen br hd =
  let rec iota k = function
    | MLcons (typ,r,a) -> iota_red 0 k br (typ,r,a)
    | MLcase(typ,e,br') ->
 let new_br =
   Array.map (fun (i,p,c)->(i,p,iota (k+(List.length i)) c)) br'
 in MLcase(typ,e,new_br)
    | _ -> raise Impossible
  in iota 0 hd

let is_atomic = function
  | MLrel _ | MLglob _ | MLexn _ | MLdummy _ -> true
  | _ -> false

let is_imm_apply = function MLapp (MLrel 1, _) -> true | _ -> false

(** Program creates a let-in named "program_branch_NN" for each branch of match.
    Unfolding them leads to more natural code (and more dummy removal) *)


let is_program_branch = function
  | Tmp _ | Dummy -> false
  | Id id ->
    let s = Id.to_string id in
    try Scanf.sscanf s "program_branch_%d%!" (fun _ -> true)
    with Scanf.Scan_failure _ | End_of_file -> false

let expand_linear_let o id e =
   o.opt_lin_let || is_tmp id || is_program_branch id || is_imm_apply e

(*S The main simplification function. *)

(* Some beta-iota reductions + simplifications. *)

let rec unmagic = function MLmagic e -> unmagic e | e -> e
let is_magic = function MLmagic _ -> true | _ -> false
let magic_hd a = match a with
  | MLmagic _ :: _ -> a
  | e :: a -> MLmagic e :: a
  | [] -> assert false

let rec simpl o = function
  | MLapp (f, []) -> simpl o f
  | MLapp (MLapp(f,a),a') -> simpl o (MLapp(f,a@a'))
  | MLapp (f, a) ->
     (* When the head of the application is magic, no need for magic on args *)
     let a = if is_magic f then List.map unmagic a else a in
     simpl_app o (List.map (simpl o) a) (simpl o f)
  | MLcase (typ,e,br) ->
      let br = Array.map (fun (l,p,t) -> (l,p,simpl o t)) br in
      simpl_case o typ br (simpl o e)
  | MLletin(Dummy,_,e) -> simpl o (ast_pop e)
  | MLletin(id,c,e) ->
      let e = simpl o e in
      if
 (is_atomic c) || (is_atomic e) ||
 (let n = nb_occur_match e in
  (Int.equal n 0 || (Int.equal n 1 && expand_linear_let o id e)))
      then
 simpl o (ast_subst c e)
      else
 MLletin(id, simpl o c, e)
  | MLfix(i,ids,c) ->
      let n = Array.length ids in
      if ast_occurs_itvl 1 n c.(i) then
 MLfix (i, ids, Array.map (simpl o) c)
      else simpl o (ast_lift (-n) c.(i)) (* Dummy fixpoint *)
  | MLmagic(MLmagic _ as e) -> simpl o e
  | MLmagic(MLapp (f,l)) -> simpl o (MLapp (MLmagic f, l))
  | MLmagic(MLletin(id,c,e)) -> simpl o (MLletin(id,c,MLmagic e))
  | MLmagic(MLcase(typ,e,br)) ->
     let br' = Array.map (fun (ids,p,c) -> (ids,p,MLmagic c)) br in
     simpl o (MLcase(typ,e,br'))
  | MLmagic(MLdummy _ as e) when lang () == Haskell -> e
  | MLmagic(MLexn _ as e) -> e
  | MLlam _ as e ->
     (match atomic_eta_red e with
      | Some e' -> e'
      | None -> ast_map (simpl o) e)
  | a -> ast_map (simpl o) a

(* invariant : list [a] of arguments is non-empty *)

and simpl_app o a = function
  | MLlam (Dummy,t) ->
      simpl o (MLapp (ast_pop t, List.tl a))
  | MLlam (id,t) -> (* Beta redex *)
      (match nb_occur_match t with
  | 0 -> simpl o (MLapp (ast_pop t, List.tl a))
  | 1 when (is_tmp id || o.opt_lin_beta) ->
      simpl o (MLapp (ast_subst (List.hd a) t, List.tl a))
  | _ ->
      let a' = List.map (ast_lift 1) (List.tl a) in
      simpl o (MLletin (id, List.hd a, MLapp (t, a'))))
  | MLmagic (MLlam (id,t)) ->
      (* When we've at least one argument, we permute the magic
         and the lambda, to simplify things a bit (see #2795).
         Alas, the 1st argument must also be magic then. *)

      simpl_app o (magic_hd a) (MLlam (id,MLmagic t))
  | MLletin (id,e1,e2) when o.opt_let_app ->
      (* Application of a letin: we push arguments inside *)
      MLletin (id, e1, simpl o (MLapp (e2, List.map (ast_lift 1) a)))
  | MLcase (typ,e,br) when o.opt_case_app ->
      (* Application of a case: we push arguments inside *)
      let br' =
 Array.map
   (fun (l,p,t) ->
      let k = List.length l in
      let a' = List.map (ast_lift k) a in
      (l, p, simpl o (MLapp (t,a')))) br
      in simpl o (MLcase (typ,e,br'))
  | (MLdummy _ | MLexn _) as e -> e
 (* We just discard arguments in those cases. *)
  | f -> MLapp (f,a)

(* Invariant : all empty matches should now be [MLexn] *)

and simpl_case o typ br e =
  try
    (* Generalized iota-redex *)
    if not o.opt_case_iot then raise Impossible;
    simpl o (iota_gen br e)
  with Impossible ->
    (* Swap the case and the lam if possible *)
    let ids,br = if o.opt_case_fun then permut_case_fun br [] else [],br in
    let n = List.length ids in
    if not (Int.equal n 0) then
      simpl o (named_lams ids (MLcase (typ, ast_lift n e, br)))
    else
      (* Can we merge several branches as the same constant or function ? *)
      if lang() == Scheme || is_custom_match br
      then MLcase (typ, e, br)
      else match factor_branches o typ br with
 | Some (f,ints) when Int.equal (Int.Set.cardinal ints) (Array.length br) ->
   (* If all branches have been factorized, we remove the match *)
   simpl o (MLletin (Tmp anonymous_name, e, f))
 | Some (f,ints) ->
   let last_br =
     if ast_occurs 1 f then ([Tmp anonymous_name], Prel 1, f)
     else ([], Pwild, ast_pop f)
   in
   let brl = Array.to_list br in
   let brl_opt = List.filteri (fun i _ -> not (Int.Set.mem i ints)) brl in
   let brl_opt = brl_opt @ [last_br] in
   MLcase (typ, e, Array.of_list brl_opt)
 | None -> MLcase (typ, e, br)

(*S Local prop elimination. *)
(* We try to eliminate as many [prop] as possible inside an [ml_ast]. *)

(*s In a list, it selects only the elements corresponding to a [Keep]
   in the boolean list [l]. *)


let rec select_via_bl l args = match l,args with
  | [],_ -> args
  | Keep::l,a::args -> a :: (select_via_bl l args)
  | Kill _::l,a::args -> select_via_bl l args
  | _ -> assert false

(*s [kill_some_lams] removes some head lambdas according to the signature [bl].
   This list is build on the identifier list model: outermost lambda
   is on the right.
   [Rels] corresponding to removed lambdas are not supposed to occur
   (except maybe in the case of Kimplicit), and
   the other [Rels] are made correct via a [gen_subst].
   Output is not directly a [ml_ast], compose with [named_lams] if needed. *)


let is_impl_kill = function Kill (Kimplicit _) -> true | _ -> false

let kill_some_lams bl (ids,c) =
  let n = List.length bl in
  let n' = List.fold_left (fun n b -> if b == Keep then (n+1) else n) 0 bl in
  if Int.equal n n' then ids,c
  else if Int.equal n' 0 && not (List.exists is_impl_kill bl)
  then [],ast_lift (-n) c
  else begin
    let v = Array.make n None in
    let rec parse_ids i j = function
      | [] -> ()
      | Keep :: l -> v.(i) <- Some (MLrel j); parse_ids (i+1) (j+1) l
      | Kill (Kimplicit _ as k) :: l ->
         v.(i) <- Some (MLdummy k); parse_ids (i+1) j l
      | Kill _ :: l -> parse_ids (i+1) j l
    in parse_ids 0 1 bl;
    select_via_bl bl ids, gen_subst v (n'-n) c
  end

(*s [kill_dummy_lams] uses the last function to kill the lambdas corresponding
  to a [dummy_name]. It can raise [Impossible] if there is nothing to do, or
  if there is no lambda left at all. In addition, it now accepts a signature
  that may mention some implicits. *)


let rec merge_implicits ids s = match ids, s with
  | [],_ -> []
  | _,[] -> List.map sign_of_id ids
  | Dummy::ids, _::s -> Kill Kprop :: merge_implicits ids s
  | _::ids, (Kill (Kimplicit _) as k)::s -> k :: merge_implicits ids s
  | _::ids, _::s -> Keep :: merge_implicits ids s

let kill_dummy_lams sign c =
  let ids,c = collect_lams c in
  let bl = merge_implicits ids (List.rev sign) in
  if not (List.memq Keep bl) then raise Impossible;
  let rec fst_kill n = function
    | [] -> raise Impossible
    | Kill _ :: bl -> n
    | Keep :: bl -> fst_kill (n+1) bl
  in
  let skip = max 0 ((fst_kill 0 bl) - 1) in
  let ids_skip, ids = List.chop skip ids in
  let _, bl = List.chop skip bl in
  let c = named_lams ids_skip c in
  let ids',c = kill_some_lams bl (ids,c) in
  (ids,bl), named_lams ids' c

(*s [eta_expansion_sign] takes a function [fun idn ... id1 -> c]
   and a signature [s] and builds a eta-long version. *)


(* For example, if [s = [Keep;Keep;Kill Prop;Keep]] then the output is :
   [fun idn ... id1 x x _ x -> (c' 4 3 __ 1)]  with [c' = lift 4 c] *)


let eta_expansion_sign s (ids,c) =
  let rec abs ids rels i = function
    | [] ->
 let a = List.rev_map (function MLrel x -> MLrel (i-x) | a -> a) rels
 in ids, MLapp (ast_lift (i-1) c, a)
    | Keep :: l -> abs (anonymous :: ids) (MLrel i :: rels) (i+1) l
    | Kill k :: l -> abs (Dummy :: ids) (MLdummy k :: rels) (i+1) l
  in abs ids [] 1 s

(*s If [s = [b1; ... ; bn]] then [case_expunge] decomposes [e]
  in [n] lambdas (with eta-expansion if needed) and removes all dummy lambdas
  corresponding to [Kill _] in [s]. *)


let case_expunge s e =
  let m = List.length s in
  let n = nb_lams e in
  let p = if m <= n then collect_n_lams m e
  else eta_expansion_sign (List.skipn n s) (collect_lams e) in
  kill_some_lams (List.rev s) p

(*s [term_expunge] takes a function [fun idn ... id1 -> c]
  and a signature [s] and remove dummy lams. The difference
  with [case_expunge] is that we here leave one dummy lambda
  if all lambdas are logical dummy and the target language is strict. *)


let term_expunge s (ids,c) =
  if List.is_empty s then c
  else
    let ids,c = kill_some_lams (List.rev s) (ids,c) in
    if List.is_empty ids && lang () != Haskell &&
       sign_kind s == UnsafeLogicalSig
    then MLlam (Dummy, ast_lift 1 c)
    else named_lams ids c

(*s [kill_dummy_args (ids,bl) r t] looks for occurrences of [MLrel r] in [t]
  and purge the args of [MLrel r] corresponding to a [Kill] in [bl].
  It makes eta-expansion if needed. *)


let kill_dummy_args (ids,bl) r t =
  let m = List.length ids in
  let sign = List.rev bl in
  let rec found n = function
    | MLrel r' when Int.equal r' (r + n) -> true
    | MLmagic e -> found n e
    | _ -> false
  in
  let rec killrec n = function
    | MLapp(e, a) when found n e ->
 let k = max 0 (m - (List.length a)) in
 let a = List.map (killrec n) a in
 let a = List.map (ast_lift k) a in
 let a = select_via_bl sign (a @ (eta_args k)) in
 named_lams (List.firstn k ids) (MLapp (ast_lift k e, a))
    | e when found n e ->
 let a = select_via_bl sign (eta_args m) in
 named_lams ids (MLapp (ast_lift m e, a))
    | e -> ast_map_lift killrec n e
  in killrec 0 t

(*s The main function for local [dummy] elimination. *)

let sign_of_args a =
 List.map (function MLdummy k -> Kill k | _ -> Keep) a

let rec kill_dummy = function
  | MLfix(i,fi,c) ->
      (try
  let k,c = kill_dummy_fix i c [] in
  ast_subst (MLfix (i,fi,c)) (kill_dummy_args k 1 (MLrel 1))
       with Impossible -> MLfix (i,fi,Array.map kill_dummy c))
  | MLapp (MLfix (i,fi,c),a) ->
      let a = List.map kill_dummy a in
      (* Heuristics: if some arguments are implicit args, we try to
         eliminate the corresponding arguments of the fixpoint *)

      (try
  let k,c = kill_dummy_fix i c (sign_of_args a) in
  let fake = MLapp (MLrel 1, List.map (ast_lift 1) a) in
  let fake' = kill_dummy_args k 1 fake in
  ast_subst (MLfix (i,fi,c)) fake'
       with Impossible -> MLapp(MLfix(i,fi,Array.map kill_dummy c),a))
  | MLletin(id, MLfix (i,fi,c),e) ->
      (try
  let k,c = kill_dummy_fix i c [] in
  let e = kill_dummy (kill_dummy_args k 1 e) in
  MLletin(id, MLfix(i,fi,c),e)
      with Impossible ->
 MLletin(id, MLfix(i,fi,Array.map kill_dummy c),kill_dummy e))
  | MLletin(id,c,e) ->
      (try
  let k,c = kill_dummy_lams [] (kill_dummy_hd c) in
  let e = kill_dummy (kill_dummy_args k 1 e) in
  let c = kill_dummy c in
  if is_atomic c then ast_subst c e else MLletin (id, c, e)
       with Impossible -> MLletin(id,kill_dummy c,kill_dummy e))
  | a -> ast_map kill_dummy a

(* Similar function, but acting only on head lambdas and let-ins *)

and kill_dummy_hd = function
  | MLlam(id,e) -> MLlam(id, kill_dummy_hd e)
  | MLletin(id,c,e) ->
      (try
  let k,c = kill_dummy_lams [] (kill_dummy_hd c) in
  let e = kill_dummy_hd (kill_dummy_args k 1 e) in
  let c = kill_dummy c in
  if is_atomic c then ast_subst c e else MLletin (id, c, e)
       with Impossible -> MLletin(id,kill_dummy c,kill_dummy_hd e))
  | a -> a

and kill_dummy_fix i c s =
  let n = Array.length c in
  let k,ci = kill_dummy_lams s (kill_dummy_hd c.(i)) in
  let c = Array.copy c in c.(i) <- ci;
  for j = 0 to (n-1) do
    c.(j) <- kill_dummy (kill_dummy_args k (n-i) c.(j))
  done;
  k,c

(*s Putting things together. *)

let normalize a =
  let o = optims () in
  let rec norm a =
    let a' = if o.opt_kill_dum then kill_dummy (simpl o a) else simpl o a in
    if eq_ml_ast a a' then a else norm a'
  in norm a

(*S Special treatment of fixpoint for pretty-printing purpose. *)

let general_optimize_fix f ids n args m c =
  let v = Array.make n 0 in
  for i=0 to (n-1) do v.(i)<-i done;
  let aux i = function
    | MLrel j when v.(j-1)>=0 ->
 if ast_occurs (j+1) c then raise Impossible else v.(j-1)<-(-i-1)
    | _ -> raise Impossible
  in List.iteri aux args;
  let args_f = List.rev_map (fun i -> MLrel (i+m+1)) (Array.to_list v) in
  let new_f = anonym_tmp_lams (MLapp (MLrel (n+m+1),args_f)) m in
  let new_c = named_lams ids (normalize (MLapp ((ast_subst new_f c),args))) in
  MLfix(0,[|f|],[|new_c|])

let optimize_fix a =
  if not (optims()).opt_fix_fun then a
  else
    let ids,a' = collect_lams a in
    let n = List.length ids in
    if Int.equal n 0 then a
    else match a' with
      | MLfix(_,[|f|],[|c|]) ->
   let new_f = MLapp (MLrel (n+1),eta_args n) in
   let new_c = named_lams ids (normalize (ast_subst new_f c))
   in MLfix(0,[|f|],[|new_c|])
      | MLapp(a',args) ->
   let m = List.length args in
   (match a' with
      | MLfix(_,_,_) when
   (test_eta_args_lift 0 n args) && not (ast_occurs_itvl 1 m a')
   -> a'
      | MLfix(_,[|f|],[|c|]) ->
   (try general_optimize_fix f ids n args m c
    with Impossible -> a)
      | _ -> a)
      | _ -> a

(*S Inlining. *)

(* Utility functions used in the decision of inlining. *)

let ml_size_branch size pv = Array.fold_left (fun a (_,_,t) -> a + size t) 0 pv

let rec ml_size = function
  | MLapp(t,l) -> List.length l + ml_size t + ml_size_list l
  | MLlam(_,t) -> 1 + ml_size t
  | MLcons(_,_,l) | MLtuple l -> ml_size_list l
  | MLcase(_,t,pv) -> 1 + ml_size t + ml_size_branch ml_size pv
  | MLfix(_,_,f) -> ml_size_array f
  | MLletin (_,_,t) -> ml_size t
  | MLmagic t -> ml_size t
  | MLglob _ | MLrel _ | MLexn _ | MLdummy _ | MLaxiom | MLuint _ -> 0

and ml_size_list l = List.fold_left (fun a t -> a + ml_size t) 0 l

and ml_size_array a = Array.fold_left (fun a t -> a + ml_size t) 0 a

let is_fix = function MLfix _ -> true | _ -> false

(*s Strictness *)

(* A variable is strict if the evaluation of the whole term implies
   the evaluation of this variable. Non-strict variables can be found
   behind Match, for example. Expanding a term [t] is a good idea when
   it begins by at least one non-strict lambda, since the corresponding
   argument to [t] might be unevaluated in the expanded code. *)


exception Toplevel

let lift n l = List.map ((+) n) l

let pop n l = List.map (fun x -> if x<=n then raise Toplevel else x-n) l

(* This function returns a list of de Bruijn indices of non-strict variables,
   or raises [Toplevel] if it has an internal non-strict variable.
   In fact, not all variables are checked for strictness, only the ones which
   de Bruijn index is in the candidates list [cand]. The flag [add] controls
   the behaviour when going through a lambda: should we add the corresponding
   variable to the candidates?  We use this flag to check only the external
   lambdas, those that will correspond to arguments. *)


let rec non_stricts add cand = function
  | MLlam (id,t) ->
      let cand = lift 1 cand in
      let cand = if add then 1::cand else cand in
      pop 1 (non_stricts add cand t)
  | MLrel n ->
      List.filter (fun m -> not (Int.equal m n)) cand
  | MLapp (t,l)->
      let cand = non_stricts false cand t in
      List.fold_left (non_stricts false) cand l
  | MLcons (_,_,l) ->
      List.fold_left (non_stricts false) cand l
  | MLletin (_,t1,t2) ->
      let cand = non_stricts false cand t1 in
      pop 1 (non_stricts add (lift 1 cand) t2)
  | MLfix (_,i,f)->
      let n = Array.length i in
      let cand = lift n cand in
      let cand = Array.fold_left (non_stricts false) cand f in
      pop n cand
  | MLcase (_,t,v) ->
      (* The only interesting case: for a variable to be non-strict, *)
      (* it is sufficient that it appears non-strict in at least one branch, *)
      (* so we make an union (in fact a merge). *)
      let cand = non_stricts false cand t in
      Array.fold_left
 (fun c (i,_,t)->
    let n = List.length i in
    let cand = lift n cand in
    let cand = pop n (non_stricts add cand t) in
    List.merge Int.compare cand c) [] v
 (* [merge] may duplicates some indices, but I don't mind. *)
  | MLmagic t ->
      non_stricts add cand t
  | _ ->
      cand

(* The real test: we are looking for internal non-strict variables, so we start
   with no candidates, and the only positive answer is via the [Toplevel]
   exception. *)


let is_not_strict t =
  try let _ = non_stricts true [] t in false
  with Toplevel -> true

(*s Inlining decision *)

(* [inline_test] answers the following question:
   If we could inline [t] (the user said nothing special),
   should we inline ?

   We expand small terms with at least one non-strict
   variable (i.e. a variable that may not be evaluated).

   Furthermore we don't expand fixpoints.

   Moreover, as mentioned by X. Leroy (bug #2241),
   inlining a constant from inside an opaque module might
   break types. To avoid that, we require below that
   both [r] and its body are globally visible. This isn't
   fully satisfactory, since [r] might not be visible (functor),
   and anyway it might be interesting to inline [r] at least
   inside its own structure. But to be safe, we adopt this
   restriction for the moment.
*)


open Declareops

let inline_test r t =
  if not (auto_inline ()) then false
  else
    let c = match r with ConstRef c -> c | _ -> assert false in
    let has_body =
      try constant_has_body (Global.lookup_constant c)
      with Not_found -> false
    in
    has_body &&
      (let t1 = eta_red t in
       let t2 = snd (collect_lams t1) in
       not (is_fix t2) && ml_size t < 12 && is_not_strict t)

let con_of_string s =
  let d, id = Libnames.split_dirpath (dirpath_of_string s) in
  Constant.make2 (ModPath.MPfile d) (Label.of_id id)

let manual_inline_set =
  List.fold_right (fun x -> Cset_env.add (con_of_string x))
    [ "Coq.Init.Wf.well_founded_induction_type";
      "Coq.Init.Wf.well_founded_induction";
      "Coq.Init.Wf.Acc_iter";
      "Coq.Init.Wf.Fix_F";
      "Coq.Init.Wf.Fix";
      "Coq.Init.Datatypes.andb";
      "Coq.Init.Datatypes.orb";
      "Coq.Init.Logic.eq_rec_r";
      "Coq.Init.Logic.eq_rect_r";
      "Coq.Init.Specif.proj1_sig";
    ]
    Cset_env.empty

let manual_inline = function
  | ConstRef c -> Cset_env.mem c manual_inline_set
  | _ -> false

(* If the user doesn't say he wants to keep [t], we inline in two cases:
   \begin{itemize}
   \item the user explicitly requests it
   \item [expansion_test] answers that the inlining is a good idea, and
   we are free to act (AutoInline is set)
   \end{itemize} *)


let inline r t =
  not (to_keep r) (* The user DOES want to keep it *)
  && not (is_inline_custom r)
  && (to_inline r (* The user DOES want to inline it *)
     || (lang () != Haskell &&
         (is_projection r || is_recursor r ||
          manual_inline r || inline_test r t)))


¤ Dauer der Verarbeitung: 0.73 Sekunden  (vorverarbeitet)  ¤





zum Wurzelverzeichnis wechseln
Diese Quellcodebibliothek enthält Beispiele in vielen Programmiersprachen. Man kann per Verzeichnistruktur darin navigieren. Der Code wird farblich markiert angezeigt.
zum Wurzelverzeichnis wechseln
sprechenden Kalenders

in der Quellcodebibliothek suchen




Laden

Fehler beim Verzeichnis:


in der Quellcodebibliothek suchen

Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.


Bot Zugriff