Implement tactic matching.
[goals.git] / src / eval.ml
1 (* Goalfile evaluation
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 Utils
21
22 let rec evaluate_targets env exprs =
23   List.iter (evaluate_target env) exprs
24
25 and evaluate_target env = function
26   | Ast.EGoal _ -> assert false
27
28   (* Call a goal. *)
29   | Ast.ECall (loc, name, args) ->
30      let goal = Ast.getgoal env loc name in
31      run_goal env loc name args goal
32
33   | Ast.ETactic (loc, name, args) ->
34      (* All parameters of tactics must be simple constant expressions
35       * (strings, in future booleans, numbers, etc).
36       *)
37      let args = List.map (Ast.to_constant env) args in
38      run_tactic env loc name args
39
40   (* Look up the variable and substitute it. *)
41   | Ast.EVar (loc, name) ->
42      let expr = Ast.getvar env loc name in
43      evaluate_target env expr
44
45   (* Lists are inlined when found as a target. *)
46   | Ast.EList (loc, exprs) ->
47      evaluate_targets env exprs
48
49   (* A string (with or without substitutions) implies *file(filename). *)
50   | Ast.ESubsts (loc, str) ->
51      let str = Ast.substitute env loc str in
52      run_tactic env loc "file" [Ast.CString str]
53
54   | Ast.EConstant (loc, c) ->
55      run_tactic env loc "file" [c]
56
57 (* Run a goal by name. *)
58 and run_goal env loc name args (params, patterns, deps, code) =
59   (* Create a new environment which maps the parameter names to
60    * the args.
61    *)
62   let env =
63     let params =
64       try List.combine params args
65       with Invalid_argument _ ->
66         failwithf "%a: calling goal ā€˜%sā€™ with wrong number of arguments"
67           Ast.string_loc loc name in
68     List.fold_left (fun env (k, v) -> Ast.Env.add k v env) env params in
69
70   (* Check all dependencies have been updated. *)
71   evaluate_targets env deps;
72
73   (* Check if any target (ie. pattern) needs to be rebuilt. *)
74   let rebuild =
75     List.exists (needs_rebuild env loc name deps) patterns in
76
77   if rebuild then (
78     (* Run the code (if any). *)
79     (match code with
80      | None -> ()
81      | Some code ->
82         let code = Ast.substitute env loc code in
83         Printf.printf "running : %s\n" code
84     );
85
86     (* Check all targets were updated (else it's an error). *)
87     let pattern_still_needs_rebuild =
88       try Some (List.find (needs_rebuild env loc name deps) patterns)
89       with Not_found -> None in
90     match pattern_still_needs_rebuild with
91     | None -> ()
92     | Some pattern ->
93        failwithf "%a: goal ā€˜%sā€™ ran successfully but it did not rebuild %a"
94          Ast.string_loc loc
95          name
96          Ast.string_pattern pattern
97   )
98
99 (* Return whether the target (pattern) needs to be rebuilt. *)
100 and needs_rebuild env loc name deps pattern =
101   false (* XXX *)
102
103 (* Find the goal which matches the given tactic and run it.
104  * cargs is a list of parameters (all constants).
105  *)
106 and run_tactic env loc tactic cargs =
107   (* Find all goals in the environment.  Returns a list of (name, goal). *)
108   let goals =
109     let env = Ast.Env.bindings env in
110     filter_map
111       (function
112        | name, Ast.EGoal (loc, goal) -> Some (name, goal)
113        | _ -> None) env in
114
115   (* Find all patterns.  Returns a list of (pattern, name, goal). *)
116   let patterns : (Ast.pattern * Ast.id * Ast.goal) list =
117     List.flatten
118       (List.map (fun (name, ((_, patterns, _, _) as goal)) ->
119            List.map (fun pattern -> (pattern, name, goal)) patterns) goals) in
120
121   (* Find any patterns (ie. tactics) which match the one we
122    * are searching for.  This returns a binding for the goal args,
123    * so we end up with a list of (pattern, name, goal, args).
124    *)
125   let patterns : (Ast.pattern * Ast.id * Ast.goal * Ast.expr list) list =
126     filter_map (
127       fun (pattern, name, ((params, _, _, _) as goal)) ->
128         match matching_pattern env loc tactic cargs pattern params with
129         | None -> None
130         | Some args -> Some (pattern, name, goal, args)
131     ) patterns in
132
133   let _, name, goal, args =
134     match patterns with
135     | [p] -> p
136     | [] ->
137        let t = Ast.ETactic (loc, tactic,
138                             List.map (fun c -> Ast.EConstant (loc, c))
139                               cargs) in
140        failwithf "%a: don't know how to build %a"
141          Ast.string_loc loc Ast.string_expr t
142     | _ ->
143        (* If there are multiple matching goals, then assuming the goals
144         * are different we must pick the one which was defined last in
145         * the file.  However we don't do that right now. XXX
146         *)
147        assert false (* TODO! *) in
148
149   run_goal env loc name args goal
150
151 (* Test if pattern matches *tactic(cargs).  If it does
152  * then we return Some args where args is the arguments that must
153  * be passed to the matching goal.  The params parameter is
154  * the names of the parameters of that goal.
155  *)
156 and matching_pattern env loc tactic cargs pattern params =
157   match pattern with
158   | Ast.PVar (loc, name) -> assert false (* TODO! *)
159   | Ast.PTactic (loc, ttactic, targs)
160        when tactic <> ttactic ||
161             List.length cargs <> List.length targs ->
162      None (* Can't possibly match if tactic name or #args is different. *)
163   | Ast.PTactic (loc, ttactic, targs) ->
164      (* Do the args match with a possible params binding? *)
165      try Some (matching_params env loc params targs cargs)
166      with Not_found -> None
167
168 (* Return a possible binding.  For example the goal is:
169  *   goal compile (name) = "%name.o": "%name.c" {}
170  * which means that params = ["name"] and targs = ["%name.o"].
171  *
172  * If we are called with cargs = ["file1.o"], we would
173  * return ["file1"].
174  *
175  * On non-matching this raises Not_found.
176  *)
177 and matching_params env loc params targs cargs =
178   (* This is going to record the resulting binding. *)
179   let res = ref Ast.Env.empty in
180   List.iter2 (matching_param env loc params res) targs cargs;
181
182   (* Rearrange the result into goal parameter order.  Also this
183    * checks that every parameter got a binding.
184    *)
185   let res = !res in
186   List.map (
187     (* Allow the Not_found exception to escape if no binding for this param. *)
188     fun param -> Ast.Env.find param res
189   ) params
190
191 (* If targ = "%name.o" and carg = "file.o" then this would set
192  * name => "file" in !res.  If they don't match, raises Not_found.
193  *)
194 and matching_param env loc params res targ carg =
195   match carg with
196   | Ast.CString carg ->
197      (* Substitute any non parameters in targ from the environment. *)
198      let targ =
199        List.map (
200          function
201          | Ast.SString _ as s -> s
202          | Ast.SVar name ->
203             if not (List.mem name params) then (
204               try
205                 let expr = Ast.getvar env loc name in
206                 match Ast.to_constant env expr with
207                 | Ast.CString s -> Ast.SString s
208               with Failure _ -> raise Not_found
209             )
210             else
211               Ast.SVar name
212        ) targ in
213
214      (* Do the actual pattern matching.  Any remaining SVar elements
215       * must refer to goal parameters.
216       *)
217      let carg = ref carg in
218      let rec loop = function
219        | [] ->
220           (* End of targ, we must have matched all of carg. *)
221           if !carg <> "" then raise Not_found
222        | Ast.SString s :: rest ->
223           (* Does this match the first part of !carg? *)
224           let clen = String.length !carg in
225           let slen = String.length s in
226           if slen > clen || s <> String.sub !carg 0 slen then
227             raise Not_found;
228           (* Yes, so continue after the matching prefix. *)
229           carg := String.sub !carg slen (clen-slen);
230           loop rest
231        | Ast.SVar name :: Ast.SString s :: rest ->
232           (* This is a goal parameter.  Find s later in !carg. *)
233           let i = string_find !carg s in
234           if i = -1 then raise Not_found;
235           (* Set the binding in !res. *)
236           let r = Ast.EConstant (Ast.noloc,
237                                  Ast.CString (String.sub !carg 0 i)) in
238           res := Ast.Env.add name r !res;
239           (* Continue after the match. *)
240           let skip = i + String.length s in
241           carg := String.sub !carg skip (String.length !carg - skip);
242           loop rest
243        | Ast.SVar name :: [] ->
244           (* Matches the whole remainder of the string. *)
245           let r = Ast.EConstant (Ast.noloc, Ast.CString !carg) in
246           res := Ast.Env.add name r !res
247        | Ast.SVar x :: Ast.SVar y :: _ ->
248           (* TODO! We cannot match a target like "%x%y". *)
249           assert false
250      in
251      loop targ