stdlib: Implement wildcard function.
[goals.git] / src / ast.ml
1 (* Goalfile Abstract Syntax Tree
2  * Copyright (C) 2019 Richard W.M. Jones
3  * Copyright (C) 2019 Red Hat Inc.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  * (at your option) any later version.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13  * GNU General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
16  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
17  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
18  *)
19
20 open Lexing
21 open Printf
22
23 open Utils
24
25 module Env = struct
26   include Map.Make (String)
27
28   let merge env env' =
29     List.fold_left (fun env (k, v) -> add k v env) env (bindings env')
30 end
31
32 type loc = position * position
33 let noloc = dummy_pos, dummy_pos
34
35 let string_loc () loc =
36   let pos = fst loc in
37   sprintf "%s:%d:%d" pos.pos_fname pos.pos_lnum (pos.pos_cnum - pos.pos_bol)
38 let print_loc fp loc =
39   fprintf fp "%s" (string_loc () loc)
40
41 type env = expr Env.t
42 and pattern =
43   | PTactic of loc * id * substs list
44 and expr =
45   | EGoalDefn of loc * goal
46   | EFuncDefn of loc * func
47   | ETacticDefn of loc * tactic
48   | ECall of loc * id * expr list
49   | ETacticCtor of loc * id * expr list
50   | EVar of loc * id
51   | EList of loc * expr list
52   | ESubsts of loc * substs
53   | EConstant of loc * constant
54 and constant =
55   | CString of string
56 and goal = param_decl list * pattern list * expr list * code option
57 and func = param_decl list * code
58 and tactic = param_decl list * code
59 and param_decl = id
60 and id = string
61 and code = substs
62 and substs = subst list
63 and subst =
64   | SString of string
65   | SVar of id
66
67 let getvar env loc name =
68   try Env.find name env
69   with Not_found ->
70     failwithf "%a: variable ‘%s’ not found" string_loc loc name
71
72 let getgoal env loc name =
73   let expr =
74     try Env.find name env
75     with Not_found ->
76       failwithf "%a: goal ‘%s’ not found" string_loc loc name in
77   let goal =
78     match expr with
79     | EGoalDefn (loc, goal) -> goal
80     | _ ->
81        failwithf "%a: tried to call ‘%s’ which is not a goal"
82          string_loc loc name in
83   goal
84
85 let getfunc env loc name =
86   let expr =
87     try Env.find name env
88     with Not_found ->
89       failwithf "%a: func ‘%s’ not found" string_loc loc name in
90   let func =
91     match expr with
92     | EFuncDefn (loc, func) -> func
93     | _ ->
94        failwithf "%a: tried to call ‘%s’ which is not a function"
95          string_loc loc name in
96   func
97
98 let gettactic env loc name =
99   assert (name.[0] = '*');
100   let expr =
101     try Env.find name env
102     with Not_found ->
103       failwithf "%a: tactic ‘%s’ not found" string_loc loc name in
104   let tactic =
105     match expr with
106     | ETacticDefn (loc, tactic) -> tactic
107     | _ ->
108        failwithf "%a: tried to call ‘%s’ which is not a tactic"
109          string_loc loc name in
110   tactic
111
112 module Substs = struct
113   type t = {
114       mutable elems : subst list; (* built in reverse order *)
115       curr : Buffer.t;            (* current string *)
116     }
117
118   let create () = { elems = []; curr = Buffer.create 13 }
119
120   let finalize t =
121     if Buffer.length t.curr > 0 then
122       t.elems <- SString (Buffer.contents t.curr) :: t.elems;
123     Buffer.clear t.curr
124
125   let get t = finalize t; List.rev t.elems
126
127   let add_char { curr } = Buffer.add_char curr
128   let add_string { curr} = Buffer.add_string curr
129   let add_var t id = finalize t; t.elems <- SVar id :: t.elems
130 end
131
132 let iter_with_commas
133     : out_channel -> (out_channel -> 'a -> unit) -> 'a list -> unit =
134   fun fp f xs ->
135   let comma = ref false in
136   List.iter (
137     fun x ->
138       if !comma then fprintf fp ", ";
139       comma := true;
140       f fp x
141   ) xs
142
143 let rec string_env () env =
144   let env = Env.bindings env in
145   String.concat "" (List.map (string_def ()) env)
146
147 and print_env fp env = output_string fp (string_env () env)
148
149 and string_def () (name, expr) =
150   match expr with
151   | EGoalDefn (loc, goal) -> string_goal () (Some name, goal) ^ "\n"
152   | EFuncDefn (loc, func) -> string_func () (Some name, func) ^ "\n"
153   | ETacticDefn (loc, tactic) -> string_tactic () (Some name, tactic) ^ "\n"
154   | expr -> sprintf "let %s = %a\n" name string_expr expr;
155
156 and print_def fp name expr = output_string fp (string_def () (name, expr))
157
158 and string_goal () (name, (param_decls, patterns, exprs, code)) =
159   sprintf "goal%s (%s) = %s : %s%s"
160     (match name with None -> "" | Some name -> " " ^ name)
161     (String.concat ", " (List.map (string_param_decl ()) param_decls))
162     (String.concat ", " (List.map (string_pattern ()) patterns))
163     (String.concat ", " (List.map (string_expr ()) exprs))
164     (match code with None -> "" | Some code -> " = { ... }")
165
166 and string_func () (name, (param_decls, code)) =
167   sprintf "function%s (%s) = { ... }"
168     (match name with None -> "" | Some name -> " " ^ name)
169     (String.concat ", " (List.map (string_param_decl ()) param_decls))
170
171 and string_tactic () (name, (param_decls, code)) =
172   sprintf "tactic%s (%s) = { ... }"
173     (match name with None -> "" | Some name -> " " ^ name)
174     (String.concat ", " (List.map (string_param_decl ()) param_decls))
175
176 and string_param_decl () name = name
177
178 and string_pattern () = function
179   | PTactic (loc, name, params) ->
180      sprintf "%s (%s)" name (String.concat ", "
181                                 (List.map (string_substs ()) params))
182
183 and print_pattern fp p = output_string fp (string_pattern () p)
184
185 and string_expr () = function
186   | EGoalDefn (loc, goal) -> string_goal () (None, goal)
187   | EFuncDefn (loc, func) -> string_func () (None, func)
188   | ETacticDefn (loc, goal) -> string_tactic () (None, goal)
189   | ECall (loc, name, params) ->
190      sprintf "%s (%s)"
191        name (String.concat ", " (List.map (string_expr ()) params))
192   | ETacticCtor (loc, name, params) ->
193      sprintf "%s (%s)"
194        name (String.concat ", " (List.map (string_expr ()) params))
195   | EVar (loc, var) -> var
196   | EList (loc, xs) ->
197      sprintf "[%s]" (String.concat ", " (List.map (string_expr ()) xs))
198   | ESubsts (loc, s) -> string_substs () s
199   | EConstant (loc, c) -> string_constant () c
200
201 and print_expr fp expr = output_string fp (string_expr () expr)
202
203 and string_constant () = function
204   | CString s -> sprintf "%S" s
205
206 and print_constant fp c = output_string fp (string_constant () c)
207
208 and print_id = output_string
209
210 and string_substs () ss =
211   let ss =
212     List.map (
213       function
214       | SString s -> sprintf "%S" s
215       | SVar id -> id
216     ) ss in
217   (String.concat "+" ss)
218
219 and print_substs fp ss = output_string fp (string_substs () ss)
220
221 and print_code fp xs =
222   List.iter (
223     function
224     | SString s -> fprintf fp "%s" s
225     | SVar id -> fprintf fp "%%%s" id
226   ) xs