Quellcodebibliothek Statistik Leitseite products/sources/formale Sprachen/Roqc/pretyping/   (Beweissystem des Inria Version 9.1.0©)  Datei vom 15.8.2025 mit Größe 76 kB image not shown  

Quelle  pretyping.ml   Sprache: SML

 
(************************************************************************)
(*         *      The Rocq Prover / The Rocq Development Team           *)
(*  v      *         Copyright INRIA, CNRS and contributors             *)
(* <O___,, * (see version control and CREDITS file for authors & dates) *)
(*   \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)         *)
(************************************************************************)

(* This file contains the syntax-directed part of the type inference
   algorithm introduced by Murthy in Coq V5.10, 1995; the type
   inference algorithm was initially developed in a file named trad.ml
   which formerly contained a simple concrete-to-abstract syntax
   translation function introduced in CoC V4.10 for implementing the
   "exact" tactic, 1989 *)

(* Support for typing term in Ltac environment by David Delahaye, 2000 *)
(* Type inference algorithm made a functor of the coercion and
   pattern-matching compilation by Matthieu Sozeau, March 2006 *)

(* Fixpoint guard index computation by Pierre Letouzey, July 2007 *)

(* Structural maintainer: Hugo Herbelin *)
(* Secondary maintenance: collective *)


open Pp
open CErrors
open Util
open Names
open Evd
open Constr
open Context
open Termops
open Environ
open EConstr
open Vars
open Reductionops
open Type_errors
open Typing
open Evarutil
open Evardefine
open Pretype_errors
open Glob_term
open Glob_ops
open GlobEnv
open Evarconv

module NamedDecl = Context.Named.Declaration

type typing_constraint = IsType | OfType of types | WithoutTypeConstraint

let (!!) env = GlobEnv.env env

let bidi_hints =
  Summary.ref (GlobRef.Map.empty : int GlobRef.Map.t) ~name:"bidirectionalityhints"

let add_bidirectionality_hint gr n =
  bidi_hints := GlobRef.Map.add gr n !bidi_hints

let get_bidirectionality_hint gr =
  GlobRef.Map.find_opt gr !bidi_hints

let clear_bidirectionality_hint gr =
  bidi_hints := GlobRef.Map.remove gr !bidi_hints

(************************************************************************)
(* This concerns Cases *)
open Inductive
open Inductiveops

(************************************************************************)

(* An auxiliary function for searching for fixpoint guard indices *)

(* Tells the possible indices liable to guard a fixpoint *)
type possible_fix_indices = int list list

(* Tells if possibly a cofixpoint or a fixpoint over the given list of possible indices *)
type possible_guard = {
  possibly_cofix : bool;
  possible_fix_indices : possible_fix_indices;
(* Note: if no fix indices are given, it has to be a cofix *)

exception Found of int array option

let nf_fix sigma (nas, cs, ts) =
  let inj c = EConstr.to_constr ~abort_on_undefined_evars:false sigma c in
  (Array.map EConstr.Unsafe.to_binder_annot nas, Array.map inj cs, Array.map inj ts)

let search_guard ?loc ?evars env {possibly_cofix; possible_fix_indices} fixdefs =
  let is_singleton = function [_] -> true | _ -> false in
  let one_fix_possibility = List.for_all is_singleton possible_fix_indices in
  if one_fix_possibility && not possibly_cofix then
    let indexes = Array.of_list (List.map List.hd possible_fix_indices) in
    let fix = ((indexes, 0), fixdefs) in
    try let () = check_fix ?evars env fix in Some indexes
    with reraise ->
      let (e, info) = Exninfo.capture reraise in
      let info = Option.cata (fun loc -> Loc.add_loc info loc) info loc in
      Exninfo.iraise (e, info)
  else
    let zero_fix_possibility = List.for_all List.is_empty possible_fix_indices in
    if zero_fix_possibility && possibly_cofix then
      (* Maybe can we skip this check since it will be done in the kernel again *)
      let cofix = (0, fixdefs) in
      try let () = check_cofix ?evars env cofix in None
      with reraise ->
        let (e, info) = Exninfo.capture reraise in
        let info = Option.cata (fun loc -> Loc.add_loc info loc) info loc in
        Exninfo.iraise (e, info)
    else
    (* we now search recursively among all combinations *)
    let combinations = List.combinations possible_fix_indices in
    let flags = { (typing_flags env) with Declarations.check_guarded = true } in
    let env = Environ.set_typing_flags flags env in
    try
       let () = List.iter
         (fun l ->
            let indexes = Array.of_list l in
            let fix = ((indexes, 0),fixdefs) in
            (* spiwack: We search for a unspecified structural
               argument under the assumption that we need to check the
               guardedness condition (otherwise the first inductive argument
               will be chosen). A more robust solution may be to raise an
               error when totality is assumed but the strutural argument is
               not specified. *)

            try
              let () = check_fix ?evars env fix in raise (Found (Some indexes))
            with TypeError _ -> ())
          combinations in
       let () =
         if possibly_cofix then
           (* Maybe can we skip this check since it will be done in the kernel again *)
           try let () = check_cofix env (0, fixdefs) in raise (Found None)
           with TypeError _ -> () in
       let errmsg = "Cannot guess decreasing argument of fix." in
       user_err ?loc (Pp.str errmsg)
     with Found indexes -> indexes

let search_fix_guard ?loc ?evars env possible_fix_indices fixdefs =
  Option.get (search_guard ?loc ?evars env {possibly_cofix=false; possible_fix_indices} fixdefs)

let esearch_guard ?loc env sigma indexes fix =
  (* not sure if we still need to nf_fix when calling search_guard with ~evars
     (here and other callers through the code)
     OTOH search_guard needs to go through the whole term to see possible recursive calls
     so we may as well upfront normalize *)

  let fix = nf_fix sigma fix in
  let evars = Evd.evar_handler sigma in
  try search_guard ?loc ~evars env indexes fix
  with TypeError (env,err) ->
    Loc.raise ?loc (PretypeError (env,sigma,TypingError (of_type_error err)))

let esearch_fix_guard ?loc env sigma possible_fix_indices fix =
  Option.get (esearch_guard ?loc env sigma {possibly_cofix=false; possible_fix_indices} fix)

let esearch_cofix_guard ?loc env sigma cofix =
  let res = esearch_guard ?loc env sigma {possibly_cofix=true; possible_fix_indices=[]} cofix in
  assert (Option.is_empty res)

(* To force universe name declaration before use *)

let { Goptions.get = is_strict_universe_declarations } =
  Goptions.declare_bool_option_and_ref
    ~key:["Strict";"Universe";"Declaration"]
    ~value:true
    ()

(** Miscellaneous interpretation functions *)

let universe_level_name evd ({CAst.v=id} as lid) =
  try evd, Evd.universe_of_name evd id
  with Not_found ->
    if not (is_strict_universe_declarations ()) then
      new_univ_level_variable ?loc:lid.CAst.loc ~name:id univ_rigid evd
    else user_err ?loc:lid.CAst.loc
        (Pp.(str "Undeclared universe: " ++ Id.print id ++ str "."))

let level_name sigma = function
  | GSProp | GProp -> None
  | GSet -> Some (sigma, Univ.Level.set)
  | GUniv u -> Some (sigma, u)
  | GRawUniv u ->
    let sigma = try Evd.add_forgotten_univ sigma u with UGraph.AlreadyDeclared -> sigma in
    Some (sigma, u)
  | GLocalUniv l ->
    let sigma, u = universe_level_name sigma l in
    Some (sigma, u)

let glob_level ?loc evd : glob_level -> _ = function
  | UAnonymous {rigid} ->
    assert (rigid <> UnivFlexible true);
    new_univ_level_variable ?loc rigid evd
  | UNamed s ->
    match level_name evd s with
    | None ->
      user_err ?loc
        (str "Universe instances cannot contain non-Set small levels," ++ spc() ++
         str "polymorphic universe instances must be greater or equal to Set.");
    | Some r -> r

let glob_qvar ?loc evd : glob_qvar -> _ = function
  | GQVar q -> evd, q
  | GLocalQVar {v=Anonymous} ->
    let evd, q = new_quality_variable ?loc evd in
    evd, q
  | GRawQVar q ->
    let evd = Evd.merge_sort_variables ~sideff:true evd (Sorts.QVar.Set.singleton q) in
    evd, q
  | GLocalQVar {v=Name id; loc} ->
    try evd, (Evd.quality_of_name evd id)
    with Not_found ->
      if not (is_strict_universe_declarations()) then
        let evd, q = new_quality_variable ?loc evd in
        evd, q
      else user_err ?loc Pp.(str "Undeclared quality: " ++ Id.print id ++ str".")

let glob_quality ?loc evd = let open Sorts.Quality in function
  | GQConstant q -> evd, QConstant q
  | GQualVar (GQVar _ | GLocalQVar _ | GRawQVar _ as q) ->
    let evd, q = glob_qvar ?loc evd q in
    evd, QVar q

type inference_hook = env -> evar_map -> Evar.t -> (evar_map * constr) option

type use_typeclasses = NoUseTC | UseTCForConv | UseTC

type inference_flags = {
  use_coercions : bool;
  use_typeclasses : use_typeclasses;
  solve_unification_constraints : bool;
  fail_evar : bool;
  expand_evars : bool;
  program_mode : bool;
  polymorphic : bool;
  undeclared_evars_patvars: bool;
  patvars_abstract : bool;
  unconstrained_sorts : bool;
}

type pretype_flags = {
  poly : bool;
  resolve_tc : bool;
  program_mode : bool;
  use_coercions : bool;
  undeclared_evars_patvars : bool;
  patvars_abstract : bool;
  unconstrained_sorts : bool;
}

let glob_opt_qvar ?loc ~flags sigma = function
  | None ->
    if flags.unconstrained_sorts then
      let sigma, q = new_quality_variable ?loc sigma in
      sigma, Some q
    else sigma, None
  | Some q ->
    let sigma, q = glob_qvar ?loc sigma q in
    sigma, Some q

let sort ?loc ~flags sigma (q, l) = match l with
| UNamed [] -> assert false
| UNamed [GSProp, 0] -> assert (Option.is_empty q); sigma, ESorts.sprop
| UNamed [GProp, 0] -> assert (Option.is_empty q); sigma, ESorts.prop
| UNamed [GSet, 0] when Option.is_empty q -> sigma, ESorts.set
| UNamed ((u, n) :: us) ->
  let open Pp in
  let sigma, q = glob_opt_qvar ?loc ~flags sigma q in
  let get_level sigma u n = match level_name sigma u with
  | None ->
    user_err ?loc
      (str "Non-Set small universes cannot be used in algebraic expressions.")
  | Some (sigma, u) ->
    let u = Univ.Universe.make u in
    let u = match n with
    | 0 -> u
    | 1 -> Univ.Universe.super u
    | n ->
      user_err ?loc
        (str "Cannot interpret universe increment +" ++ int n ++ str ".")
    in
    (sigma, u)
  in
  let fold (sigma, u) (l, n) =
    let sigma, u' = get_level sigma l n in
    (sigma, Univ.Universe.sup u u')
  in
  let (sigma, u) = get_level sigma u n in
  let (sigma, u) = List.fold_left fold (sigma, u) us in
  let s = match q with
    | None -> Sorts.sort_of_univ u
    | Some q -> Sorts.qsort q u
  in
  sigma, ESorts.make s
| UAnonymous {rigid} ->
  let sigma, q = glob_opt_qvar ?loc ~flags sigma q in
  let sigma, l = new_univ_level_variable ?loc rigid sigma in
  let u = Univ.Universe.make l in
  let s = match q with
    | None -> Sorts.sort_of_univ u
    | Some q -> Sorts.qsort q u
  in
  sigma, ESorts.make s

(* Compute the set of still-undefined initial evars up to restriction
   (e.g. clearing) and the set of yet-unsolved evars freshly created
   in the extension [sigma'] of [sigma] (excluding the restrictions of
   the undefined evars of [sigma] to be freshly created evars of
   [sigma']). Otherwise said, we partition the undefined evars of
   [sigma'] into those already in [sigma] or deriving from an evar in
   [sigma] by restriction, and the evars properly created in [sigma'] *)


type frozen_and_pending =
  Frz :
    'a Evar.Map.t
    (* Undefined from [sigma']. This is used only as a set,
       guaranteed by the existential type 'a, but we do not use
       Evar.Set to avoid reallocating. *)

    * Evar.Set.t Lazy.t option
    (* Undefined evars in [sigma'] which are neither in [sigma] or aliases thereof.
       [None] means empty.*)

    -> frozen_and_pending

let frozen_and_pending_holes (sigma, sigma') term =
  let undefined0 = Option.cata Evd.undefined_map Evar.Map.empty sigma in
  let included = Option.cata (Evd.evars_of_term sigma') Evar.Set.empty term in
  let pending =
    if undefined0 == Evd.undefined_map sigma' && Evar.Set.is_empty included
    then None
    else
      Some (lazy begin
        let pending, aliases =
          Evar.Map.symmetric_diff_fold (fun ev v v' (pending,aliases as acc) -> match v, v' with
              | None, None -> assert false
              | Some _, None ->
                (* ev got defined in sigma', but is it an alias? *)
                begin match advance sigma' ev with
                | None -> acc
                | Some ev -> pending, Evar.Set.add ev aliases
                end
              | None, Some _ ->
                (* ev is new in sigma' *)
                Evar.Set.add ev pending, aliases
              | Some _, Some _ -> (* ev is still undefined in sigma' *) acc)
            undefined0
            (Evd.undefined_map sigma')
            (Evar.Set.empty, Evar.Set.empty)
        in
        Evar.Set.union included (Evar.Set.diff pending aliases);
      end)
  in
  Frz (Evd.undefined_map sigma', pending)

let filter_frozen frozen = match frozen with
  | Frz (undf, None) -> fun evk -> Evar.Map.mem evk undf
  | Frz (undf, Some (lazy pending)) -> fun evk -> not (Evar.Set.mem evk pending) && Evar.Map.mem evk undf

let typeclasses_filter ~program_mode frozen =
  if program_mode
  then (fun evk evi -> Typeclasses.no_goals_or_obligations evk evi && not (filter_frozen frozen evk))
  else (fun evk evi -> Typeclasses.no_goals evk evi && not (filter_frozen frozen evk))

let apply_typeclasses ~program_mode ~fail_evar env sigma frozen =
  let sigma = Typeclasses.resolve_typeclasses
      ~filter:(typeclasses_filter ~program_mode frozen)
      ~fail:fail_evar env sigma in
  let sigma = if program_mode then (* Try optionally solving the obligations *)
      Typeclasses.resolve_typeclasses
        ~filter:(fun evk evi -> Typeclasses.all_evars evk evi && not (filter_frozen frozen evk)) ~fail:false env sigma
    else sigma in
  sigma

let apply_inference_hook (hook : inference_hook) env sigma frozen = match frozen with
| Frz (_, None) -> sigma
| Frz (_, Some (lazy pending)) ->
  Evar.Set.fold (fun evk sigma ->
    if Evd.is_undefined sigma evk (* in particular not defined by side-effect *)
    then
      match hook env sigma evk with
      | Some (sigma, c) ->
        Evd.define evk c sigma
      | None -> sigma
    else
      sigma) pending sigma

let allow_all_but_patvars sigma =
  let p evk =
    try
      let EvarInfo evi = Evd.find sigma evk in
      match snd (Evd.evar_source evi) with Evar_kinds.MatchingVar _ -> false | _ -> true
    with Not_found -> true
  in
  Evarsolve.AllowedEvars.from_pred p

let apply_heuristics ~patvars_abstract env sigma =
  (* Resolve eagerly, potentially making wrong choices *)
  let flags = default_flags_of (Conv_oracle.get_transp_state (Environ.oracle env)) in
  let flags = if patvars_abstract then { flags with allowed_evars = allow_all_but_patvars sigma } else flags in
  try solve_unif_constraints_with_heuristics ~flags env sigma
  with e when CErrors.noncritical e -> sigma

let check_typeclasses_instances_are_solved ~program_mode env sigma frozen =
  let tcs = Typeclasses.get_filtered_typeclass_evars
      (typeclasses_filter ~program_mode frozen)
      sigma
  in
  if not (Evar.Set.is_empty tcs) then begin
    Typeclasses.error_unresolvable env sigma tcs
  end

let check_extra_evars_are_solved env current_sigma frozen = match frozen with
| Frz (_, None) -> ()
| Frz (_, Some (lazy pending)) ->
  Evar.Set.iter
    (fun evk ->
      if not (Evd.is_defined current_sigma evk) then
        let (loc,k) = evar_source (Evd.find_undefined current_sigma evk) in
        match k with
        | Evar_kinds.ImplicitArg (gr, (i, id), false) -> ()
        | _ ->
            error_unsolvable_implicit ?loc env current_sigma evk None) pending

(* [check_evars] fails if some unresolved evar remains *)

let check_evars env ?initial sigma c =
  let rec proc_rec c =
    match EConstr.kind sigma c with
    | Evar (evk, _) ->
      (match initial with
       | Some initial when Evd.mem initial evk -> ()
       | _ ->
        let EvarInfo evi = Evd.find sigma evk in
         let (loc,k) = evar_source evi in
         begin match k with
           | Evar_kinds.ImplicitArg (gr, (i, id), false) -> ()
           | _ -> Pretype_errors.error_unsolvable_implicit ?loc env sigma evk None
         end)
    | _ -> EConstr.iter sigma proc_rec c
  in proc_rec c

let check_problems_are_solved env sigma = function
  | Frz (_, None) -> ()
  | Frz (_, Some (lazy pending)) -> check_problems_are_solved ~evars:pending env sigma

let check_evars_are_solved_from ~program_mode env sigma frozen frozen_for_pb =
  check_typeclasses_instances_are_solved ~program_mode env sigma frozen;
  check_problems_are_solved env sigma frozen_for_pb;
  check_extra_evars_are_solved env sigma frozen

(* Try typeclasses, hooks, unification heuristics ... *)

let solve_remaining_evars_from ?hook (flags : inference_flags) env ?initial sigma term =
  let program_mode = flags.program_mode in
  let sigma =
    match flags.use_typeclasses with
    | UseTC ->
      let frozen = frozen_and_pending_holes (initial, sigma) None in
      apply_typeclasses ~program_mode ~fail_evar:false env sigma frozen
    | NoUseTC | UseTCForConv -> sigma
  in
  let sigma = match hook with
  | None -> sigma
  | Some hook ->
    let frozen = frozen_and_pending_holes (initial, sigma) None in
    apply_inference_hook hook env sigma frozen
  in
  let sigma = if flags.solve_unification_constraints
    then apply_heuristics ~patvars_abstract:flags.patvars_abstract env sigma
    else sigma
  in
  let () = if flags.fail_evar then
    let frozen = frozen_and_pending_holes (initial, sigma) None in
    let frozen_for_pb = frozen_and_pending_holes (initial, sigma) term in
    check_evars_are_solved_from ~program_mode env sigma frozen frozen_for_pb in
  sigma

let solve_remaining_evars ?hook (flags : inference_flags) env ?initial sigma =
  solve_remaining_evars_from ?hook (flags : inference_flags) env ?initial sigma None

let check_evars_are_solved ~program_mode env ?initial current_sigma =
  let frozen = frozen_and_pending_holes (initial, current_sigma) None in
  check_evars_are_solved_from ~program_mode env current_sigma frozen frozen

let process_inference_flags flags env initial (sigma,c,cty) =
  let sigma = solve_remaining_evars_from flags env ~initial sigma (Some cty) in
  let c = if flags.expand_evars then nf_evar sigma c else c in
  sigma,c,cty

let adjust_evar_source sigma na c =
  match na, kind sigma c with
  | Name id, Evar (evk,args) ->
     let evi = Evd.find_undefined sigma evk in
     begin match Evd.evar_source evi with
     | loc, Evar_kinds.QuestionMark ({ Evar_kinds.qm_name=Anonymous } as qm) ->
       let src = (loc,Evar_kinds.QuestionMark { qm with Evar_kinds.qm_name=na }) in
       (* Evd.update_source doesn't work for some reason, cf test bug_18260_1.v *)
       let (sigma, evk') = Evd.restrict evk (evar_filter evi) ~src sigma in
       sigma, mkEvar (evk',args)
     | _ -> sigma, c
     end
  | _, _ -> sigma, c

(* coerce to tycon if any *)
let inh_conv_coerce_to_tycon ?loc ~flags:{ program_mode; resolve_tc; use_coercions; patvars_abstract } env sigma j = function
  | None -> sigma, j, Some Coercion.empty_coercion_trace
  | Some t ->
    Coercion.inh_conv_coerce_to ?loc ~program_mode ~resolve_tc ~use_coercions ~patvars_abstract !!env sigma j t

let check_instance subst = function
  | [] -> ()
  | (CAst.{loc;v=id},_) :: _ ->
      if List.mem_assoc id subst then
        user_err ?loc  (Id.print id ++ str "appears more than once.")
      else
        user_err ?loc  (str "No such variable in the signature of the existential variable: " ++ Id.print id ++ str ".")

(* used to enforce a name in Lambda when the type constraints itself
   is named, hence possibly dependent *)


let orelse_name name name' = match name with
  | Anonymous -> name'
  | _ -> name

let pretype_id pretype loc env sigma id =
  (* Look for the binder of [id] *)
  try
    let (n,_,typ) = lookup_rel_id id (rel_context !!env) in
    sigma, { uj_val  = mkRel n; uj_type = lift n typ }
  with Not_found ->
  try
    GlobEnv.interp_ltac_variable ?loc (fun env -> pretype env sigma) env sigma id
  with Not_found ->
  (* Check if [id] is a section or goal variable *)
  try
    sigma, { uj_val  = mkVar id; uj_type = NamedDecl.get_type (lookup_named id !!env) }
  with Not_found ->
    (* [id] not found, standard error message *)
    error_var_not_found ?loc !!env sigma id

(*************************************************************************)
(* Main pretyping function                                               *)

let instance ?loc evd (ql,ul) =
  let evd, ql' =
    List.fold_left
      (fun (evd, quals) l ->
         let evd, l = glob_quality ?loc evd l in
         (evd, l :: quals)) (evd, [])
      ql
  in
  let evd, ul' =
    List.fold_left
      (fun (evd, univs) l ->
         let evd, l = glob_level ?loc evd l in
         (evd, l :: univs)) (evd, [])
      ul
  in
  evd, Some (UVars.Instance.of_array (Array.rev_of_list ql', Array.rev_of_list ul'))

let pretype_global ?loc rigid env evd gr us =
  let evd, instance =
    match us with
    | None -> evd, None
    | Some l -> instance ?loc evd l
  in
  Evd.fresh_global ?loc ~rigid ?names:instance !!env evd gr

let pretype_ref ?loc sigma env ref us =
  match ref with
  | GlobRef.VarRef id ->
      (* Section variable *)
    (try
       let ty = NamedDecl.get_type (lookup_named id !!env) in
       (match us with
        | None | Some ([],[]) -> ()
        | Some (qs,us) ->
            let open UnivGen in
            Loc.raise ?loc (UniverseLengthMismatch {
              gref = ref;
              actual = List.length qs, List.length us;
              expect = 0, 0;
            }));
       sigma, make_judge (mkVar id) ty
       with Not_found ->
         (* This may happen if env is a goal env and section variables have
            been cleared - section variables should be different from goal
            variables *)

         Pretype_errors.error_var_not_found ?loc !!env sigma id)
  | ref ->
    let sigma, c = pretype_global ?loc univ_flexible env sigma ref us in
    let sigma, ty = type_of !!env sigma c in
    sigma, make_judge c ty

let judge_of_sort ?loc evd s =
  let judge =
    { uj_val = mkSort s; uj_type = mkSort (ESorts.super evd s) }
  in
    evd, judge

let pretype_sort ?loc ~flags sigma s =
  let sigma, s = sort ?loc ~flags sigma s in
  judge_of_sort ?loc sigma s

let new_typed_evar env sigma ?naming ~src tycon =
  match tycon with
  | Some ty ->
    let sigma, c = new_evar env sigma ~src ?naming ty in
    sigma, c, ty
  | None ->
    let sigma, ty = new_type_evar env sigma ~src in
    let sigma, c = new_evar env sigma ~src ?naming ty in
    let evk = fst (destEvar sigma c) in
    let ido = Evd.evar_ident evk sigma in
    let src = (fst src,Evar_kinds.EvarType (ido,evk)) in
    let sigma = update_source sigma (fst (destEvar sigma ty)) src in
    sigma, c, ty

let mark_obligation_evar sigma k evc =
  match k with
  | Evar_kinds.QuestionMark _
  | Evar_kinds.ImplicitArg (_, _, false) ->
    Evd.set_obligation_evar sigma (fst (destEvar sigma evc))
  | _ -> sigma

type 'a pretype_fun = ?loc:Loc.t -> flags:pretype_flags -> type_constraint -> GlobEnv.t -> evar_map -> evar_map * 'a

type pretyper = {
  pretype_ref : pretyper -> GlobRef.t * glob_instance option -> unsafe_judgment pretype_fun;
  pretype_var : pretyper -> Id.t -> unsafe_judgment pretype_fun;
  pretype_evar : pretyper -> existential_name CAst.t * (lident * glob_constr) list -> unsafe_judgment pretype_fun;
  pretype_patvar : pretyper -> Evar_kinds.matching_var_kind -> unsafe_judgment pretype_fun;
  pretype_app : pretyper -> glob_constr * glob_constr list -> unsafe_judgment pretype_fun;
  pretype_proj : pretyper -> (Constant.t * glob_instance option) * glob_constr list * glob_constr -> unsafe_judgment pretype_fun;
  pretype_lambda : pretyper -> Name.t * binding_kind * glob_constr * glob_constr -> unsafe_judgment pretype_fun;
  pretype_prod : pretyper -> Name.t * binding_kind * glob_constr * glob_constr -> unsafe_judgment pretype_fun;
  pretype_letin : pretyper -> Name.t * glob_constr * glob_constr option * glob_constr -> unsafe_judgment pretype_fun;
  pretype_cases : pretyper -> Constr.case_style * glob_constr option * tomatch_tuples * cases_clauses -> unsafe_judgment pretype_fun;
  pretype_lettuple : pretyper -> Name.t list * (Name.t * glob_constr option) * glob_constr * glob_constr -> unsafe_judgment pretype_fun;
  pretype_if : pretyper -> glob_constr * (Name.t * glob_constr option) * glob_constr * glob_constr -> unsafe_judgment pretype_fun;
  pretype_rec : pretyper -> glob_fix_kind * Id.t array * glob_decl list array * glob_constr array * glob_constr array -> unsafe_judgment pretype_fun;
  pretype_sort : pretyper -> glob_sort -> unsafe_judgment pretype_fun;
  pretype_hole : pretyper -> Evar_kinds.glob_evar_kind -> unsafe_judgment pretype_fun;
  pretype_genarg : pretyper -> Genarg.glob_generic_argument -> unsafe_judgment pretype_fun;
  pretype_cast : pretyper -> glob_constr * cast_kind option * glob_constr -> unsafe_judgment pretype_fun;
  pretype_int : pretyper -> Uint63.t -> unsafe_judgment pretype_fun;
  pretype_float : pretyper -> Float64.t -> unsafe_judgment pretype_fun;
  pretype_string : pretyper -> Pstring.t -> unsafe_judgment pretype_fun;
  pretype_array : pretyper -> glob_instance option * glob_constr array * glob_constr * glob_constr -> unsafe_judgment pretype_fun;
  pretype_type : pretyper -> glob_constr -> unsafe_type_judgment pretype_fun;
}

(** Tie the loop *)
let eval_pretyper self ~flags tycon env sigma t =
  let loc = t.CAst.loc in
  match DAst.get t with
  | GRef (ref,u) ->
    self.pretype_ref self (ref, u) ?loc ~flags tycon env sigma
  | GVar id ->
    self.pretype_var self id ?loc ~flags tycon env sigma
  | GEvar (evk, args) ->
    self.pretype_evar self (evk, args) ?loc ~flags tycon env sigma
  | GPatVar knd ->
    self.pretype_patvar self knd ?loc ~flags tycon env sigma
  | GApp (c, args) ->
    self.pretype_app self (c, args) ?loc ~flags tycon env sigma
  | GProj (hd, args, c) ->
    self.pretype_proj self (hd, args, c) ?loc ~flags tycon env sigma
  | GLambda (na, _, bk, t, c) ->
    self.pretype_lambda self (na, bk, t, c) ?loc ~flags tycon env sigma
  | GProd (na, _, bk, t, c) ->
    self.pretype_prod self (na, bk, t, c) ?loc ~flags tycon env sigma
  | GLetIn (na, _, b, t, c) ->
    self.pretype_letin self (na, b, t, c) ?loc ~flags tycon env sigma
  | GCases (st, c, tm, cl) ->
    self.pretype_cases self (st, c, tm, cl) ?loc ~flags tycon env sigma
  | GLetTuple (na, b, t, c) ->
    self.pretype_lettuple self (na, b, t, c) ?loc ~flags tycon env sigma
  | GIf (c, r, t1, t2) ->
    self.pretype_if self (c, r, t1, t2) ?loc ~flags tycon env sigma
  | GRec (knd, nas, decl, c, t) ->
    self.pretype_rec self (knd, nas, decl, c, t) ?loc ~flags tycon env sigma
  | GSort s ->
    self.pretype_sort self s ?loc ~flags tycon env sigma
  | GHole knd ->
    self.pretype_hole self knd ?loc ~flags tycon env sigma
  | GGenarg arg ->
    self.pretype_genarg self arg ?loc ~flags tycon env sigma
  | GCast (c, k, t) ->
    self.pretype_cast self (c, k, t) ?loc ~flags tycon env sigma
  | GInt n ->
    self.pretype_int self n ?loc ~flags tycon env sigma
  | GFloat f ->
    self.pretype_float self f ?loc ~flags tycon env sigma
  | GString s ->
    self.pretype_string self s ?loc ~flags tycon env sigma
  | GArray (u,t,def,ty) ->
    self.pretype_array self (u,t,def,ty) ?loc ~flags tycon env sigma

let eval_type_pretyper self ~flags tycon env sigma t =
  self.pretype_type self t ~flags tycon env sigma

let pretype_instance self ~flags env sigma loc hyps evk update =
  let f decl (subst,update,sigma) =
    let id = NamedDecl.get_id decl in
    let b = Option.map (replace_vars sigma subst) (NamedDecl.get_value decl) in
    let t = replace_vars sigma subst (NamedDecl.get_type decl) in
    let uflags = default_flags_of TransparentState.full in
    let uflags = if flags.patvars_abstract then { uflags with allowed_evars = allow_all_but_patvars sigma } else uflags in
    let check_body sigma id c =
      match b, c with
      | Some b, Some c -> begin
         try (Evarconv.unify_delay ~flags:uflags !!env sigma b c)
         with UnableToUnify (sigma, _) ->
           user_err ?loc  (str "Cannot interpret " ++
             pr_existential_key !!env sigma evk ++
             strbrk " in current context: binding for " ++ Id.print id ++
             strbrk " is not convertible to its expected definition (cannot unify " ++
             quote (Termops.Internal.print_constr_env !!env sigma b) ++
             strbrk " and " ++
             quote (Termops.Internal.print_constr_env !!env sigma c) ++
             str ").")
         end
      | Some b, None ->
           user_err ?loc  (str "Cannot interpret " ++
             pr_existential_key !!env sigma evk ++
             strbrk " in current context: " ++ Id.print id ++
             strbrk " should be bound to a local definition.")
      | None, _ -> sigma in
    let check_type sigma id t' =
      try (Evarconv.unify_delay ~flags:uflags !!env sigma t t')
      with UnableToUnify (sigma, _) ->
        user_err ?loc  (str "Cannot interpret " ++
          pr_existential_key !!env sigma evk ++
          strbrk " in current context: binding for " ++ Id.print id ++
          strbrk " is not well-typed."in
    let sigma, c, update =
      try
        let c = snd (List.find (fun (CAst.{v=id'},c) -> Id.equal id id') update) in
        let sigma, c = eval_pretyper self ~flags (mk_tycon t) env sigma c in
        let sigma = check_body sigma id (Some c.uj_val) in
        sigma, c.uj_val, List.remove_first (fun (CAst.{v=id'},_) -> Id.equal id id') update
      with Not_found ->
      try
        let (n,b',t') = lookup_rel_id id (rel_context !!env) in
        let sigma = check_type sigma id (lift n t') in
        let sigma = check_body sigma id (Option.map (lift n) b') in
        sigma, mkRel n, update
      with Not_found ->
      try
        let decl = lookup_named id !!env in
        let sigma = check_type sigma id (NamedDecl.get_type decl) in
        let sigma = check_body sigma id (NamedDecl.get_value decl) in
        sigma, mkVar id, update
      with Not_found ->
        user_err ?loc  (str "Cannot interpret " ++
          pr_existential_key !!env sigma evk ++
          str " in current context: no binding for " ++ Id.print id ++ str "."in
    ((id,c)::subst, update, sigma) in
  let subst,inst,sigma = List.fold_right f hyps ([],update,sigma) in
  check_instance subst inst;
  sigma, List.map snd subst

module Default =
struct

  let discard_trace (sigma,t,otrace) = sigma, t

  let pretype_ref self (ref, u) =
    fun ?loc ~flags tycon env sigma ->
    let sigma, t_ref = pretype_ref ?loc sigma env ref u in
    discard_trace @@ inh_conv_coerce_to_tycon ?loc ~flags env sigma t_ref tycon

  let pretype_var self id =
    fun ?loc ~flags tycon env sigma ->
    let pretype tycon env sigma t = eval_pretyper self ~flags tycon env sigma t in
    let sigma, t_id = pretype_id (fun e r t -> pretype tycon e r t) loc env sigma id in
    discard_trace @@ inh_conv_coerce_to_tycon ?loc ~flags env sigma t_id tycon

  let pretype_evar self (CAst.{v=id;loc=locid}, inst) ?loc ~flags tycon env sigma =
      (* Ne faudrait-il pas s'assurer que hyps est bien un
         sous-contexte du contexte courant, et qu'il n'y a pas de Rel "caché" *)

      let id = interp_ltac_id env id in
      let sigma, evk =
        match Evd.evar_key id sigma with
        | evk -> sigma, evk
        | exception Not_found ->
            if flags.undeclared_evars_patvars then
              let k = Evar_kinds.(MatchingVar (FirstOrderPatVar id)) in
              let sigma, uj_val, _ = new_typed_evar env sigma ~naming:(IntroIdentifier id) ~src:(loc,k) tycon in
              sigma, fst (destEvar sigma uj_val)
            else
              error_evar_not_found ?loc:locid !!env sigma id
      in
      let EvarInfo evi = Evd.find sigma evk in
      let hyps = evar_filtered_context evi in
      let sigma, args = pretype_instance self ~flags env sigma loc hyps evk inst in
      let c = mkLEvar sigma (evk, args) in
      let j = Retyping.get_judgment_of !!env sigma c in
      discard_trace @@ inh_conv_coerce_to_tycon ?loc ~flags env sigma j tycon

  let pretype_patvar self kind ?loc ~flags tycon env sigma =
    let k = Evar_kinds.MatchingVar kind in
    let sigma, uj_val, uj_type = new_typed_evar env sigma ~src:(loc,k) tycon in
    sigma, { uj_val; uj_type }

  let pretype_hole self k ?loc ~flags tycon env sigma =
    let open Namegen in
    let naming = naming_of_glob_kind k in
    let naming = match naming with
      | IntroIdentifier id -> IntroIdentifier (interp_ltac_id env id)
      | IntroAnonymous -> IntroAnonymous
      | IntroFresh id -> IntroFresh (interp_ltac_id env id) in
    let k = kind_of_glob_kind k in
    let sigma, uj_val, uj_type = new_typed_evar env sigma ~src:(loc,k) ~naming tycon in
    let sigma = if flags.program_mode then mark_obligation_evar sigma k uj_val else sigma in
    sigma, { uj_val; uj_type }

  let pretype_genarg self arg ?loc ~flags tycon env sigma =
    let j, sigma = GlobEnv.interp_glob_genarg ?loc ~poly:flags.poly env sigma tycon arg in
    sigma, j

  let pretype_rec self (fixkind, names, bl, lar, vdef) =
    fun ?loc ~flags tycon env sigma ->
    let open Context.Rel.Declaration in
    let pretype tycon env sigma c = eval_pretyper self ~flags tycon env sigma c in
    let pretype_type tycon env sigma c = eval_type_pretyper self ~flags tycon env sigma c in
    let hypnaming = VarSet.variables (Global.env ()) in
    let rec type_bl env sigma ctxt = function
      | [] -> sigma, ctxt
      | (na,_,bk,None,ty)::bl ->
        let sigma, ty' = pretype_type empty_valcon env sigma ty in
        let rty' = ESorts.relevance_of_sort ty'.utj_type in
        let dcl = LocalAssum (make_annot na rty', ty'.utj_val) in
        let dcl', env = push_rel ~hypnaming sigma dcl env in
        type_bl env sigma (Context.Rel.add dcl' ctxt) bl
      | (na,_,bk,Some bd,ty)::bl ->
        let sigma, ty' = pretype_type empty_valcon env sigma ty in
        let rty' = ESorts.relevance_of_sort ty'.utj_type in
        let sigma, bd' = pretype (mk_tycon ty'.utj_val) env sigma bd in
        let dcl = LocalDef (make_annot na rty', bd'.uj_val, ty'.utj_val) in
        let dcl', env = push_rel ~hypnaming sigma dcl env in
        type_bl env sigma (Context.Rel.add dcl' ctxt) bl in
    let sigma, ctxtv = Array.fold_left_map (fun sigma -> type_bl env sigma Context.Rel.empty) sigma bl in
    let sigma, larj =
      Array.fold_left2_map
        (fun sigma e ar ->
          pretype_type empty_valcon (snd (push_rel_context ~hypnaming sigma e env)) sigma ar)
        sigma ctxtv lar in
    let lara = Array.map (fun a -> a.utj_val) larj in
    let ftys = Array.map2 (fun e a -> it_mkProd_or_LetIn a e) ctxtv lara in
    let nbfix = Array.length lar in
    let names = Array.map (fun id -> Name id) names in
    let sigma =
      match tycon with
      | Some t ->
        let fixi = match fixkind with
          | GFix (vn,i) -> i
          | GCoFix i -> i
        in
        begin match Evarconv.unify_delay !!env sigma ftys.(fixi) t with
          | exception Evarconv.UnableToUnify _ -> sigma
          | sigma -> sigma
        end
      | None -> sigma
    in
    let names = Array.map2 (fun na t ->
        make_annot na (Retyping.relevance_of_type !!(env) sigma t))
        names ftys
    in
      (* Note: bodies are not used by push_rec_types, so [||] is safe *)
    let names,newenv = push_rec_types ~hypnaming sigma (names,ftys) env in
    let sigma, vdefj =
      Array.fold_left2_map_i
        (fun i sigma ctxt def ->
           (* we lift nbfix times the type in tycon, because of
            * the nbfix variables pushed to newenv *)

           let (ctxt,ty) =
             decompose_prod_n_decls sigma (Context.Rel.length ctxt)
               (lift nbfix ftys.(i)) in
           let ctxt,nenv = push_rel_context ~hypnaming sigma ctxt newenv in
           let sigma, j = pretype (mk_tycon ty) nenv sigma def in
           sigma, { uj_val = it_mkLambda_or_LetIn j.uj_val ctxt;
                    uj_type = it_mkProd_or_LetIn j.uj_type ctxt })
        sigma ctxtv vdef in
      let sigma = Typing.check_type_fixpoint ?loc !!env sigma names ftys vdefj in
      let nf c = nf_evar sigma c in
      let ftys = Array.map nf ftys in (* FIXME *)
      let fdefs = Array.map (fun x -> nf (j_val x)) vdefj in
      let fixj = match fixkind with
        | GFix (vn,i) ->
              (* First, let's find the guard indexes. *)
              (* If recursive argument was not given by user, we try all args.
                 An earlier approach was to look only for inductive arguments,
                 but doing it properly involves delta-reduction, and it finally
                 doesn't seem worth the effort (except for huge mutual
                 fixpoints ?) *)

          let possible_fix_indices =
            Array.to_list (Array.mapi
                             (fun i annot -> match annot with
                             | Some n -> [n]
                             | None -> List.interval 0 (Context.Rel.nhyps ctxtv.(i) - 1))
           vn)
          in
          let fixdecls = (names,ftys,fdefs) in
          let indexes = esearch_fix_guard ?loc !!env sigma possible_fix_indices fixdecls in
          make_judge (mkFix ((indexes,i),fixdecls)) ftys.(i)
        | GCoFix i ->
          let fixdecls = (names,ftys,fdefs) in
          let cofix = (i, fixdecls) in
          let () = esearch_cofix_guard ?loc !!env sigma fixdecls in
          make_judge (mkCoFix cofix) ftys.(i)
      in
      discard_trace @@ inh_conv_coerce_to_tycon ?loc ~flags env sigma fixj tycon

  let pretype_sort self s =
    fun ?loc ~flags tycon env sigma ->
    let sigma, j = pretype_sort ?loc ~flags sigma s in
    discard_trace @@ inh_conv_coerce_to_tycon ?loc ~flags env sigma j tycon

  let enforce_template_csts sigma (qbound,ubound) csts =
    let max_quality_opt a b = match a with
      | None -> None
      | Some a ->
        let open Sorts.Quality in
        match a, b with
        | QConstant QSProp, _ | _, QConstant QSProp -> assert false
        | QConstant QProp, q | q, QConstant QProp -> Some q
        | (QConstant QType as q), _ | _, (QConstant QType as q) -> Some q
        | QVar a', QVar b' ->
          if Sorts.QVar.equal a' b' then Some a
          else None
    in
    let sigma = ref sigma in
    let gen_max_quality qs =
      let qs = List.map (UState.nf_quality (Evd.ustate !sigma)) qs in
      match List.fold_left max_quality_opt (Some Sorts.Quality.qprop) qs with
      | Some q -> q
      | None -> match qs with
        | [] -> assert false
        | q :: rest ->
          (* all qvars or qprop with at least 2 different qvars, unify the qvars
             (alternatively: return qtype?) *)

          let mk q = ESorts.make @@ Sorts.make q Univ.Universe.type0 in
          let unify sigma q' =
            if Sorts.Quality.(equal qprop q') then sigma
            else Evd.set_eq_sort sigma (mk q) (mk q')
          in
          let sigma' = List.fold_left unify !sigma rest in
          sigma := sigma';
          q
    in
    let qbound = Int.Map.map gen_max_quality qbound in
    let sigma = !sigma in
    let bound = qbound, ubound in
    let csts = Inductive.instantiate_template_constraints bound csts in
    let sigma = Evd.add_constraints sigma csts in
    sigma, bound

  let template_sort boundus (s:Sorts.t) =
    let s = Inductive.Template.template_subst_sort boundus s in
    ESorts.make s

  let bind_template bind_sort s (qsubst,usubst) =
    let qbind, ubind = Inductive.Template.bind_kind bind_sort in
    let qsubst = match qbind with
      | None -> qsubst
      | Some qbind ->
        let sq = Sorts.quality s in
        Int.Map.update qbind (function
            | None -> Some [sq]
            | Some q0 -> Some (sq::q0))
          qsubst
    in
    let usubst = match ubind with
      | None -> usubst
      | Some ubind ->
        let u = match s with
          | SProp | Prop | Set -> Univ.Universe.type0
          | Type u | QSort (_,u) -> u
        in
        Int.Map.update ubind (function
            | None -> Some u
            | Some _ ->
              CErrors.anomaly Pp.(str "Retyping.bind_template found non linear template level."))
          usubst
    in
    qsubst, usubst

  let rec finish_template sigma boundus = let open TemplateArity in function
    | CtorType (csts, typ) ->
      let sigma, boundus = enforce_template_csts sigma boundus csts in
      sigma, typ
    | IndType (csts, ctx, s) ->
      let sigma, boundus = enforce_template_csts sigma boundus csts in
      let s = template_sort boundus s in
      sigma, mkArity (ctx, s)
    | DefParam (na, v, t, codom) ->
      let sigma, codom = finish_template sigma boundus codom in
      sigma, mkLetIn (na,v,t,codom)
    | NonTemplateArg (na,dom,codom) ->
      let sigma, codom = finish_template sigma boundus codom in
      sigma, mkProd (na,dom,codom)
    | TemplateArg (na,ctx,binder,codom) ->
      let boundus = bind_template binder.bind_sort binder.default boundus in
      let sigma, codom = finish_template sigma boundus codom in
      let s = ESorts.make @@ binder.default in
      sigma, mkProd (na,mkArity (ctx,s),codom)

  let freshen_template sigma = let open Sorts in function
    | SProp | Prop | Set -> assert false
    | Type _ ->
      let sigma, u = Evd.new_univ_level_variable UState.univ_flexible_alg sigma in
      sigma, ESorts.make (Sorts.sort_of_univ (Univ.Universe.make u))
    | QSort (q,u) ->
      let sigma, q = match Sorts.QVar.var_index q with
        | None -> sigma, q
        | Some _ ->
          let sigma, q = Evd.new_quality_variable sigma in
          let sigma = Evd.set_above_prop sigma (QVar q) in
          sigma, q
      in
      let sigma, u = match Option.bind (Univ.Universe.level u) Univ.Level.var_index with
        | None -> sigma, u
        | Some _ ->
          let sigma, u = Evd.new_univ_level_variable UState.univ_flexible_alg sigma in
          sigma, Univ.Universe.make u
      in
      sigma, ESorts.make @@ Sorts.qsort q u

  let rec apply_template pretype_arg arg_state env sigma body subst boundus todoargs typ =
    let open TemplateArity in
    match todoargs, typ with
    | [], _
    | _, (CtorType _ | IndType _) ->
      let sigma, typ = finish_template sigma boundus typ in
      sigma, body, subst, typ, arg_state, todoargs
    | _, DefParam (_, v, _, codom) ->
      (* eager subst may be inefficient but template inductives with
         letin params are hopefully rare enough that it doesn't
         matter *)

      let v = Vars.esubst Vars.lift_substituend subst v in
      let subst = Esubst.subs_cons (Vars.make_substituend v) subst in
      apply_template pretype_arg arg_state env sigma body subst boundus todoargs codom
    | arg :: todoargs, NonTemplateArg (na, dom, codom) ->
      let dom = Vars.esubst Vars.lift_substituend subst dom in
      let sigma, arg_state, body, arg = pretype_arg env sigma arg_state body arg na.binder_name dom in
      let subst = Esubst.subs_cons (Vars.make_substituend arg) subst in
      apply_template pretype_arg arg_state env sigma body subst boundus todoargs codom
    | arg :: todoargs, TemplateArg (na, ctx, binder, codom) ->
      let sigma, s = freshen_template sigma binder.bind_sort in
      let dom = Vars.esubst Vars.lift_substituend subst (mkArity (ctx, s)) in
      let sigma, arg_state, body, arg = pretype_arg env sigma arg_state body arg na.binder_name dom in
      let s =
        (* get an algebraic instead of the generated variable *)
        try
          snd @@ Reductionops.dest_arity !!env sigma @@ Retyping.get_type_of !!env sigma arg
        with Reduction.NotArity ->
          (* delayed constraints prevent getting the sort from retyping *)
          s
      in
      let boundus = bind_template binder.bind_sort (ESorts.kind sigma s) boundus in
      let subst = Esubst.subs_cons (Vars.make_substituend arg) subst in
      apply_template pretype_arg arg_state env sigma body subst boundus todoargs codom

  let pretype_app self (f, args) =
    fun ?loc ~flags tycon env sigma ->
    let pretype tycon env sigma c = eval_pretyper self ~flags tycon env sigma c in
    let sigma, fj = pretype empty_tycon env sigma f in
    let floc = loc_of_glob_constr f in
    let length = List.length args in
    let nargs_before_bidi =
      if Option.is_empty tycon then length
      (* We apply bidirectionality hints only if an expected type is specified *)
      else
      (* if `f` is a global, we retrieve bidirectionality hints *)
        try
          let (gr,_) = destRef sigma fj.uj_val in
          Option.default length @@ get_bidirectionality_hint gr
        with DestKO ->
          length
    in
    let candargs =
      (* Bidirectional typechecking hint:
         parameters of a constructor are completely determined
         by a typing constraint *)

      (* This bidirectionality machinery is the one of `Program` for
         constructors and is orthogonal to bidirectionality hints. However, we
         could probably factorize both by providing default bidirectionality hints
         for constructors corresponding to their number of parameters. *)

      if flags.program_mode && length > 0 && isConstruct sigma fj.uj_val then
        match tycon with
        | None -> []
        | Some ty ->
          let ((ind, i), u) = destConstruct sigma fj.uj_val in
          let npars = inductive_nparams !!env ind in
          if Int.equal npars 0 then []
          else
            try
              let IndType (indf, args) = find_rectype !!env sigma ty in
              let ((ind',u'),pars) = dest_ind_family indf in
              if QInd.equal !!env ind ind' then pars
              else (* Let the usual code throw an error *) []
            with Not_found -> []
      else []
    in
    let pretype_arg ?(trace=Coercion.empty_coercion_trace) env sigma (n, val_before_bidi, bidiargs, candargs) body arg na tycon =
      (* trace is the coercion trace from coercing the body to funclass *)
      let bidi = n >= nargs_before_bidi in
      let sigma, c, bidiargs =
        if bidi then
          (* We want to get some typing information from the context
             before typing the argument, so we replace it by an
             existential variable *)

          let sigma, c_hole = new_evar env sigma ~src:(loc,Evar_kinds.InternalHole) tycon in
          sigma, c_hole, (c_hole, tycon, arg, trace) :: bidiargs
        else
          let sigma, j = pretype (Some tycon) env sigma arg in
          sigma, j_val j, bidiargs
      in
      let sigma, candargs, c =
        match candargs with
        | [] -> sigma, [], c
        | arg :: args ->
          begin match Evarconv.unify_delay !!env sigma c arg with
          | exception Evarconv.UnableToUnify (sigma,e) ->
            raise (PretypeError (!!env,sigma,CannotUnify (c, arg, Some e)))
          | sigma ->
            sigma, args, nf_evar sigma c
          end
      in
      let sigma, c = adjust_evar_source sigma na c in
      let body = Coercion.push_arg body c in
      let val_before_bidi = if bidi then val_before_bidi else body in
      sigma, (n+1,val_before_bidi,bidiargs,candargs), body, c
    in
    let rec apply_rec env sigma arg_state body (subs, typ) = function
      | [] ->
        let typ = Vars.esubst Vars.lift_substituend subs typ in
        let body = Coercion.force_app_body body in
        let resj = { uj_val = body; uj_type = typ } in
        let _,val_before_bidi, bidiargs,_ = arg_state in
        sigma, resj, val_before_bidi, List.rev bidiargs
      | c::rest ->
        let argloc = loc_of_glob_constr c in
        let sigma, body, na, c1, subs, c2, trace = match EConstr.kind sigma typ with
        | Prod (na, c1, c2) ->
          (* Fast path *)
          let c1 = Vars.esubst Vars.lift_substituend subs c1 in
          sigma, body, na, c1, subs, c2, Coercion.empty_coercion_trace
        | _ ->
          let typ = Vars.esubst Vars.lift_substituend subs typ in
          let sigma, body, typ, trace = Coercion.inh_app_fun ~program_mode:flags.program_mode ~resolve_tc:flags.resolve_tc ~use_coercions:flags.use_coercions !!env sigma body typ in
          let resty = whd_all !!env sigma typ in
          let na, c1, c2 = match EConstr.kind sigma resty with
          | Prod (na, c1, c2) -> (na, c1, c2)
          | _ ->
            let sigma, hj = pretype empty_tycon env sigma c in
            let resj = { uj_val = Coercion.force_app_body body; uj_type = typ } in
            error_cant_apply_not_functional
              ?loc:(Loc.merge_opt floc argloc) !!env sigma resj [|hj|]
          in
          sigma, body, na, c1, Esubst.subs_id 0, c2, trace
        in
        let sigma, arg_state, body, arg =
          pretype_arg env sigma arg_state ~trace body c na.binder_name c1
        in
        let subs = Esubst.subs_cons (Vars.make_substituend arg) subs in
        apply_rec env sigma arg_state body (subs, c2) rest
    in
    let body = (Coercion.start_app_body sigma fj.uj_val) in
    let sigma, template_arity = match EConstr.kind sigma fj.uj_val with
      | Ind (ind,u) | Construct ((ind,_),u) as k
        when EInstance.is_empty u && Environ.template_polymorphic_ind ind !!env ->
        let ctoropt = match k with
          | Ind _ -> None
          | Construct ((_,ctor),_) -> Some ctor
          | _ -> assert false
        in
        let arity = TemplateArity.get_template_arity !!env ind ~ctoropt in
        sigma, Some arity
      | _ -> sigma, None
    in
    let arg_state = (0,body,[],candargs) in
    let subst =  Esubst.subs_id 0 in
    let typ = fj.uj_type in
    let sigma, body, subst, typ, arg_state, args =
      match template_arity with
      | None -> sigma, body, subst, typ, arg_state, args
      | Some typ ->
        let pretype_arg env sigma arg_state body arg na tycon =
          pretype_arg env sigma arg_state body arg na tycon
        in
        apply_template pretype_arg arg_state env sigma body subst (Int.Map.empty,Int.Map.empty) args typ
    in
    let sigma, resj, val_before_bidi, bidiargs =
      apply_rec env sigma arg_state body (subst,typ) args
    in
    let sigma, resj, otrace = inh_conv_coerce_to_tycon ?loc ~flags env sigma resj tycon in
    let refine_arg (sigma,t) (newarg,ty,origarg,trace) =
      (* Refine an argument (originally `origarg`) represented by an evar
         (`newarg`) to use typing information from the context *)

      (* Type the argument using the expected type *)
      let sigma, j = pretype (Some ty) env sigma origarg in
      (* Unify the (possibly refined) existential variable with the
         (typechecked) original value *)

      let sigma = try Evarconv.unify_delay !!env sigma newarg (j_val j)
        with Evarconv.UnableToUnify (sigma,e) ->
          raise (PretypeError (!!env,sigma,CannotUnify (newarg,j_val j,Some e)))
      in
      sigma, Coercion.push_arg (Coercion.reapply_coercions_body sigma trace t) (j_val j)
    in
    (* We now refine any arguments whose typing was delayed for
       bidirectionality *)

    let t = val_before_bidi in
    let sigma, t = List.fold_left refine_arg (sigma,t) bidiargs in
    let t = Coercion.force_app_body t in
    (* If we did not get a coercion trace (e.g. with `Program` coercions, we
       replaced user-provided arguments with inferred ones. Otherwise, we apply
       the coercion trace to the user-provided arguments. *)

    let resj =
      match otrace with
      | None -> resj
      | Some trace ->
        let resj = { resj with uj_val = t } in
        { resj with uj_val = Coercion.reapply_coercions sigma trace t }
    in
    (sigma, resj)

  let pretype_proj self ((f,us), args, c) =
    fun ?loc ~flags tycon env sigma ->
    pretype_app self (DAst.make ?loc (GRef (GlobRef.ConstRef f,us)), args @ [c])
      ?loc ~flags tycon env sigma

  let pretype_lambda self (name, bk, c1, c2) =
    fun ?loc ~flags tycon env sigma ->
    let open Context.Rel.Declaration in
    let tycon' = if flags.program_mode && flags.use_coercions
      then Option.map (Coercion.remove_subset !!env sigma) tycon
      else tycon
    in
    let sigma,name',dom,rng =
      match tycon' with
      | None -> sigma,Anonymous, None, None
      | Some ty ->
        let sigma, ty = Evardefine.presplit !!env sigma ty in
        match EConstr.kind sigma ty with
        | Prod (na,dom,rng) ->
          sigma, na.binder_name, Some dom, Some rng
        | Evar ev ->
          (* define_evar_as_product works badly when impredicativity
             is possible but not known (#12623). OTOH if we know we
             are impredicative (typically Prop) we want to keep the
             information when typing the body. *)

          let s = Retyping.get_sort_of !!env sigma ty in
          if Environ.is_impredicative_sort !!env (ESorts.kind sigma s)
             || Evd.check_leq sigma ESorts.type1 s
          then
            let sigma, prod = define_evar_as_product !!env sigma ev in
            let na,dom,rng = destProd sigma prod in
            sigma, na.binder_name, Some dom, Some rng
          else
            sigma, Anonymous, None, None
        | _ ->
          if Reductionops.is_head_evar !!env sigma ty then sigma, Anonymous, None, None
          else
            (* No chance of unifying with a product.
               NB: Funclass cannot be a source class so no coercions. *)

            error_not_product ?loc !!env sigma ty
    in
    let dom_valcon = valcon_of_tycon dom in
    let sigma, j = eval_type_pretyper self ~flags dom_valcon env sigma c1 in
    let name = {binder_name=name; binder_relevance=ESorts.relevance_of_sort j.utj_type} in
    let var = LocalAssum (name, j.utj_val) in
    let hypnaming = VarSet.variables (Global.env ()) in
    let var',env' = push_rel ~hypnaming sigma var env in
    let sigma, j' = eval_pretyper self ~flags rng env' sigma c2 in
    let name = get_name var' in
    let resj = judge_of_abstraction !!env sigma (orelse_name name name') j j' in
    discard_trace @@ inh_conv_coerce_to_tycon ?loc ~flags env sigma resj tycon

  let pretype_prod self (name, bk, c1, c2) =
    fun ?loc ~flags tycon env sigma ->
    let open Context.Rel.Declaration in
    let pretype_type tycon env sigma c = eval_type_pretyper self ~flags tycon env sigma c in
    let sigma, j = pretype_type empty_valcon env sigma c1 in
    let hypnaming = VarSet.variables (Global.env ()) in
    let sigma, name, j' = match name with
      | Anonymous ->
        let sigma, j = pretype_type empty_valcon env sigma c2 in
        sigma, name, { j with utj_val = lift 1 j.utj_val }
      | Name _ ->
        let r = ESorts.relevance_of_sort j.utj_type in
        let var = LocalAssum (make_annot name r, j.utj_val) in
        let var, env' = push_rel ~hypnaming sigma var env in
        let sigma, c2_j = pretype_type empty_valcon env' sigma c2 in
        sigma, get_name var, c2_j
    in
    let resj =
      try
        judge_of_product !!env sigma name j j'
      with TypeError _ as e ->
        let (e, info) = Exninfo.capture e in
        let info = Option.cata (Loc.add_loc info) info loc in
        Exninfo.iraise (e, info) in
      discard_trace @@ inh_conv_coerce_to_tycon ?loc ~flags env sigma resj tycon

  let pretype_letin self (name, c1, t, c2) =
    fun ?loc ~flags tycon env sigma ->
    let open Context.Rel.Declaration in
    let pretype tycon env sigma c = eval_pretyper self ~flags tycon env sigma c in
    let pretype_type tycon env sigma c = eval_type_pretyper self ~flags tycon env sigma c in
    let sigma, tycon1 =
      match t with
      | Some t ->
        let sigma, t_j = pretype_type empty_valcon env sigma t in
        sigma, mk_tycon t_j.utj_val
      | None ->
        sigma, empty_tycon in
    let sigma, j = pretype tycon1 env sigma c1 in
    let sigma, t = Evarsolve.refresh_universes
      ~onlyalg:true ~status:Evd.univ_flexible (Some false) !!env sigma j.uj_type in
    let r = Retyping.relevance_of_term !!env sigma j.uj_val in
    let var = LocalDef (make_annot name r, j.uj_val, t) in
    let tycon = lift_tycon 1 tycon in
    let hypnaming = VarSet.variables (Global.env ()) in
    let var, env = push_rel ~hypnaming sigma var env in
    let sigma, j' = pretype tycon env sigma c2 in
    let name = get_name var in
    sigma, { uj_val = mkLetIn (make_annot name r, j.uj_val, t, j'.uj_val) ;
             uj_type = subst1 j.uj_val j'.uj_type }

  let pretype_lettuple self (nal, (na, po), c, d) =
    fun ?loc ~flags tycon env sigma ->
    let open Context.Rel.Declaration in
    let pretype tycon env sigma c = eval_pretyper self ~flags tycon env sigma c in
    let pretype_type tycon env sigma c = eval_type_pretyper self ~flags tycon env sigma c in
    let sigma, cj = pretype empty_tycon env sigma c in
    let (IndType (indf,realargs)) as indty =
      try find_rectype !!env sigma cj.uj_type
      with Not_found ->
        let cloc = loc_of_glob_constr c in
          error_case_not_inductive ?loc:cloc !!env sigma cj
    in
    let ind = fst (fst (dest_ind_family indf)) in
    let cstrs = get_constructors !!env indf in
    if not (Int.equal (Array.length cstrs) 1) then
      user_err ?loc  (str "Destructing let is only for inductive types" ++
        str " with one constructor.");
    let cs = cstrs.(0) in
    if not (Int.equal (List.length nal) cs.cs_nargs) then
      user_err ?loc:loc (str "Destructing let on this type expects " ++
        int cs.cs_nargs ++ str " variables.");
    let fsign, record =
      match Environ.get_projections !!env ind with
      | None ->
         List.map2 set_name (List.rev nal) cs.cs_args, false
      | Some ps ->
        let rec aux n k names l =
          match names, l with
          | na :: names, (LocalAssum (na', t) :: l) ->
            let proj = Projection.make (fst ps.(cs.cs_nargs - k)) true in
            LocalDef ({na' with binder_name = na},
                      lift (cs.cs_nargs - n) (mkProj (proj, na'.binder_relevance, cj.uj_val)), t)
            :: aux (n+1) (k + 1) names l
          | na :: names, (decl :: l) ->
            set_name na decl :: aux (n+1) k names l
          | [], [] -> []
          | _ -> assert false
        in aux 1 1 (List.rev nal) cs.cs_args, true in
    let fsign = Context.Rel.map (whd_betaiota !!env sigma) fsign in
    let hypnaming = VarSet.variables (Global.env ()) in
    let fsign,env_f = push_rel_context ~hypnaming sigma fsign env in
    let obj indt rci p v f =
      if not record then
        let f = it_mkLambda_or_LetIn f fsign in
        let ci = make_case_info !!env (ind_of_ind_type indt) LetStyle in
          mkCase (EConstr.contract_case !!env sigma (ci, (p,rci), make_case_invert !!env sigma indt ~case_relevance:rci ci, cj.uj_val,[|f|]))
      else it_mkLambda_or_LetIn f fsign
    in
    (* Make dependencies from arity signature impossible *)
    let arsgn, indr =
      let arsgn = get_arity !!env indf in
      List.map (set_name Anonymous) arsgn, Inductiveops.relevance_of_inductive_family !!env indf
    in
      let indt = build_dependent_inductive !!env indf in
      let psign = LocalAssum (make_annot na indr, indt) :: arsgn in (* For locating names in [po] *)
      let predenv = Cases.make_return_predicate_ltac_lvar env sigma na c cj.uj_val in
      let nar = List.length arsgn in
      let psign',env_p = push_rel_context ~hypnaming ~force_names:true sigma psign predenv in
          (match po with
          | Some p ->
            let sigma, pj = pretype_type empty_valcon env_p sigma p in
            let ccl = nf_evar sigma pj.utj_val in
            let p = it_mkLambda_or_LetIn ccl psign' in
            let inst =
              (Array.to_list cs.cs_concl_realargs)
              @ [build_dependent_constructor cs] in
            let lp = lift cs.cs_nargs p in
            let fty = hnf_lam_applist !!env sigma lp inst in
            let sigma, fj = pretype (mk_tycon fty) env_f sigma d in
            let sigma, v =
              let ind,_ = dest_ind_family indf in
                let sigma, rci = Typing.check_allowed_sort !!env sigma ind cj.uj_val p in
                sigma, obj indty rci p cj.uj_val fj.uj_val
            in
            sigma, { uj_val = v; uj_type = (substl (realargs@[cj.uj_val]) ccl) }

          | None ->
            let tycon = lift_tycon cs.cs_nargs tycon in
            let sigma, fj = pretype tycon env_f sigma d in
            let ccl = nf_evar sigma fj.uj_type in
            let ccl =
              if noccur_between sigma 1 cs.cs_nargs ccl then
                lift (- cs.cs_nargs) ccl
              else
                error_cant_find_case_type ?loc !!env sigma
                  cj.uj_val in
                 (* let ccl = refresh_universes ccl in *)
            let p = it_mkLambda_or_LetIn (lift (nar+1) ccl) psign' in
            let sigma, v =
              let ind,_ = dest_ind_family indf in
                let sigma, rci = Typing.check_allowed_sort !!env sigma ind cj.uj_val p in
                sigma, obj indty rci p cj.uj_val fj.uj_val
            in sigma, { uj_val = v; uj_type = ccl })

  let pretype_cases self (sty, po, tml, eqns)  =
    fun ?loc ~flags tycon env sigma ->
    let pretype tycon env sigma c = eval_pretyper self ~flags tycon env sigma c in
    Cases.compile_cases ?loc ~program_mode:flags.program_mode sty (pretype, sigma) tycon env (po,tml,eqns)

  let pretype_if self (c, (na, po), b1, b2) =
    fun ?loc ~flags tycon env sigma ->
    let open Context.Rel.Declaration in
    let pretype tycon env sigma c = eval_pretyper self ~flags tycon env sigma c in
    let sigma, cj = pretype empty_tycon env sigma c in
    let (IndType (indf,realargs)) as indty =
      try find_rectype !!env sigma cj.uj_type
      with Not_found ->
        let cloc = loc_of_glob_constr c in
          error_case_not_inductive ?loc:cloc !!env sigma cj in
    let cstrs = get_constructors !!env indf in
      if not (Int.equal (Array.length cstrs) 2) then
        user_err ?loc
                      (str "If is only for inductive types with two constructors.");

      let arsgn, indr =
        let arsgn = get_arity !!env indf in
        (* Make dependencies from arity signature impossible *)
        List.map (set_name Anonymous) arsgn, Inductiveops.relevance_of_inductive_family !!env indf
      in
      let nar = List.length arsgn in
      let indt = build_dependent_inductive !!env indf in
      let psign = LocalAssum (make_annot na indr, indt) :: arsgn in (* For locating names in [po] *)
      let predenv = Cases.make_return_predicate_ltac_lvar env sigma na c cj.uj_val in
      let hypnaming = VarSet.variables (Global.env ()) in
      let psign,env_p = push_rel_context ~hypnaming sigma psign predenv in
      let sigma, pred, p = match po with
        | Some p ->
          let sigma, pj = eval_type_pretyper self ~flags empty_valcon env_p sigma p in
          let ccl = nf_evar sigma pj.utj_val in
          let pred = it_mkLambda_or_LetIn ccl psign in
          let typ = lift (- nar) (beta_applist sigma (pred,[cj.uj_val])) in
          sigma, pred, typ
        | None ->
          let sigma, p = match tycon with
            | Some ty -> sigma, ty
            | None -> new_type_evar env sigma ~src:(loc,Evar_kinds.CasesType false)
          in
          sigma, it_mkLambda_or_LetIn (lift (nar+1) p) psign, p in
      let pred = nf_evar sigma pred in
      let p = nf_evar sigma p in
      let f sigma cs b =
        let n = Context.Rel.length cs.cs_args in
        let pi = lift n pred in (* liftn n 2 pred ? *)
        let pi = beta_applist sigma (pi, [build_dependent_constructor cs]) in
        let cs_args = cs.cs_args in
        let cs_args = Context.Rel.map (whd_betaiota !!env sigma) cs_args in
        let csgn =
          List.map (set_name Anonymous) cs_args
        in
        let _,env_c = push_rel_context ~hypnaming sigma csgn env in
        let sigma, bj = pretype (mk_tycon pi) env_c sigma b in
        sigma, it_mkLambda_or_LetIn bj.uj_val cs_args in
      let sigma, b1 = f sigma cstrs.(0) b1 in
      let sigma, b2 = f sigma cstrs.(1) b2 in
      let sigma, v =
        let ind,_ = dest_ind_family indf in
        let pred = nf_evar sigma pred in
        let sigma, rci = Typing.check_allowed_sort !!env sigma ind cj.uj_val pred in
        let ci = make_case_info !!env (fst ind) IfStyle in
        sigma, mkCase (EConstr.contract_case !!env sigma
                  (ci, (pred,rci),
                   make_case_invert !!env sigma indty ~case_relevance:rci ci, cj.uj_val,
                   [|b1;b2|]))
      in
      let cj = { uj_val = v; uj_type = p } in
      discard_trace @@ inh_conv_coerce_to_tycon ?loc ~flags env sigma cj tycon

  let pretype_cast self (c, k, t) =
    fun ?loc ~flags tycon env sigma ->
    let pretype tycon env sigma c = eval_pretyper self ~flags tycon env sigma c in
    let sigma, cj =
      let sigma, tj = eval_type_pretyper self ~flags empty_valcon env sigma t in
      let tval = nf_evar sigma tj.utj_val in
      let (sigma, cj), tval = match k with
        | Some VMcast ->
          let sigma, cj = pretype empty_tycon env sigma c in
--> --------------------

--> maximum size reached

--> --------------------

98%


¤ Dauer der Verarbeitung: 0.12 Sekunden  (vorverarbeitet)  ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.