move Arrange into NaturalDeductionContext
[coq-hetmet.git] / src / HaskCoreToWeak.v
index 6fc5b43..ccd4973 100644 (file)
@@ -4,10 +4,11 @@
 
 Generalizable All Variables.
 Require Import Preamble.
-Require Import General.
 Require Import Coq.Lists.List.
+Require Import General.
 Require Import HaskKinds.
-Require Import HaskCoreLiterals.
+Require Import HaskLiterals.
+Require Import HaskTyCons.
 Require Import HaskCoreVars.
 Require Import HaskCoreTypes.
 Require Import HaskCore.
@@ -15,8 +16,24 @@ Require Import HaskWeakVars.
 Require Import HaskWeakTypes.
 Require Import HaskWeak.
 
-Axiom    tycons_distinct       : ~(ArrowTyCon=ModalBoxTyCon).
-Variable tyConOrTyFun          : CoreTyCon -> sum TyCon TyFun. Extract Inlined Constant tyConOrTyFun      => "tyConOrTyFun".
+Variable tyConOrTyFun : CoreTyCon -> sum TyCon TyFun. Extract Inlined Constant tyConOrTyFun => "tyConOrTyFun".
+Variable coreViewDeep : CoreType  -> CoreType.        Extract Inlined Constant coreViewDeep => "coreViewDeep".
+Variable coreCoercionToWeakCoercion : CoreCoercion -> WeakCoercion.
+  Extract Inlined Constant coreCoercionToWeakCoercion => "coreCoercionToWeakCoercion".
+
+(* extracts the Name from a CoreVar *)
+Variable coreVarCoreName    : CoreVar -> CoreName.   Extract Inlined Constant coreVarCoreName  => "Var.varName".
+
+(* the magic wired-in name for the modal type introduction/elimination forms *)
+Variable hetmet_brak_name   : CoreName.              Extract Inlined Constant hetmet_brak_name => "PrelNames.hetmet_brak_name".
+Variable hetmet_esc_name    : CoreName.              Extract Inlined Constant hetmet_esc_name  => "PrelNames.hetmet_esc_name".
+Variable hetmet_csp_name    : CoreName.              Extract Inlined Constant hetmet_csp_name  => "PrelNames.hetmet_csp_name".
+
+Definition mkTyFunApplication (tf:TyFun)(lwt:list WeakType) : ???WeakType :=
+  split_list lwt (length (fst (tyFunKind tf))) >>=
+  fun argsrest =>
+    let (args,rest) := argsrest in
+      OK (fold_left (fun x y => WAppTy x y) rest (WTyFunApp tf args)).
 
 Fixpoint coreTypeToWeakType' (ct:CoreType) : ???WeakType :=
   match ct with
@@ -34,7 +51,7 @@ Fixpoint coreTypeToWeakType' (ct:CoreType) : ???WeakType :=
                                   | a::b => coreTypeToWeakType' a >>= fun a' => rec b >>= fun b' => OK (a'::b')
                                 end) lct)
       in match tyConOrTyFun tc_ with
-           | inr tf => recurse >>= fun recurse' => OK (WTyFunApp tf recurse')
+           | inr tf => recurse >>= fun recurse' => mkTyFunApplication tf recurse'
            | inl tc => if eqd_dec tc ModalBoxTyCon
                          then match lct with
                                 | ((TyVarTy ec)::tbody::nil) =>
@@ -43,7 +60,7 @@ Fixpoint coreTypeToWeakType' (ct:CoreType) : ???WeakType :=
                                     | WExprVar _  => Error "encountered expression variable in a modal box type"
                                     | WCoerVar _  => Error "encountered coercion variable in a modal box type"
                                   end
-                                | _                           => Error "mis-applied modal box tycon"
+                                | _                           => Error ("mis-applied modal box tycon: " +++ toString ct)
                               end
                          else let tc' := if eqd_dec tc ArrowTyCon
                                          then WFunTyCon
@@ -58,9 +75,11 @@ Fixpoint coreTypeToWeakType' (ct:CoreType) : ???WeakType :=
                                 coreTypeToWeakType' t2 >>= fun t2' => 
                                   OK (WAppTy (WAppTy WFunTyCon t1') t2')
   | ForAllTy cv t            => match coreVarToWeakVar cv with
-                                  | WExprVar _  => Error "encountered expression variable in a type"
+                                  | WExprVar _  => Error "encountered expression variable in a type abstraction"
                                   | WTypeVar tv => coreTypeToWeakType' t >>= fun t' => OK (WForAllTy tv t')
-                                  | WCoerVar _  => Error "encountered coercion variable in a type"
+                                  | WCoerVar (weakCoerVar v t1' t2') => 
+                                        coreTypeToWeakType' t >>= fun t3' => 
+                                          OK (WCoFunTy t1' t2' t3')
                                 end
   | PredTy (ClassP  cl lct) => ((fix rec tl := match tl with 
                                                   | nil => OK nil
@@ -71,38 +90,63 @@ Fixpoint coreTypeToWeakType' (ct:CoreType) : ???WeakType :=
   | PredTy (EqPred _ _)   => Error "hit a bare EqPred"
   end.
 
-Variable coreViewDeep : CoreType -> CoreType.  Extract Inlined Constant coreViewDeep => "coreViewDeep".
-Definition coreTypeToWeakType t := coreTypeToWeakType' (coreViewDeep t).
+Definition coreTypeToWeakType t :=
+  addErrorMessage ("during coreTypeToWeakType on " +++ toString t +++ eol) (coreTypeToWeakType' (coreViewDeep t)).
 
 (* detects our crude Core-encoding of modal type introduction/elimination forms *)
-Definition isBrak (ce:@CoreExpr CoreVar) : ??(CoreVar * WeakTypeVar * CoreType) :=
+Definition isBrak (ce:@CoreExpr CoreVar) : ??(WeakExprVar * WeakTypeVar * CoreType) :=
 match ce with
   | (CoreEApp (CoreEApp (CoreEVar v) (CoreEType (TyVarTy ec))) (CoreEType tbody))
     => if coreName_eq hetmet_brak_name (coreVarCoreName v) then
       match coreVarToWeakVar ec with
         | WExprVar _  => None
-        | WTypeVar tv => Some (v,tv,tbody)
         | WCoerVar _  => None
+        | WTypeVar tv => match coreVarToWeakVar v with
+                           | WExprVar v' => Some (v',tv,tbody)
+                           | _ => None
+                         end
       end else None
   | _ => None
 end.
-Definition isEsc (ce:@CoreExpr CoreVar) : ??(CoreVar * WeakTypeVar * CoreType) :=
+
+Definition isEsc (ce:@CoreExpr CoreVar) : ??(WeakExprVar * WeakTypeVar * CoreType) :=
 match ce with
   | (CoreEApp (CoreEApp (CoreEVar v) (CoreEType (TyVarTy ec))) (CoreEType tbody))
     => if coreName_eq hetmet_esc_name (coreVarCoreName v) then
       match coreVarToWeakVar ec with
         | WExprVar _  => None
-        | WTypeVar tv => Some (v,tv,tbody)
+        | WTypeVar tv => match coreVarToWeakVar v with
+                           | WExprVar v' => Some (v',tv,tbody)
+                           | _ => None
+                         end
+        | WCoerVar _  => None
+      end else None
+  | _ => None
+end.
+
+Definition isCSP (ce:@CoreExpr CoreVar) : ??(WeakExprVar * WeakTypeVar * CoreType) :=
+match ce with
+  | (CoreEApp (CoreEApp (CoreEVar v) (CoreEType (TyVarTy ec))) (CoreEType tbody))
+    => if coreName_eq hetmet_csp_name (coreVarCoreName v) then
+      match coreVarToWeakVar ec with
+        | WExprVar _  => None
+        | WTypeVar tv => match coreVarToWeakVar v with
+                           | WExprVar v' => Some (v',tv,tbody)
+                           | _ => None
+                         end
         | WCoerVar _  => None
       end else None
   | _ => None
 end.
 
-Definition coreCoercionToWeakCoercion (cc:CoreCoercion) : ???WeakCoercion :=
-  let (t1,t2) := coreCoercionKind cc
-  in  coreTypeToWeakType t1 >>= fun t1' =>
-    coreTypeToWeakType t2 >>= fun t2' =>
-    OK (weakCoercion (kindOfCoreType t1) t1' t2' cc).
+(* if this is a (WAppTy (WAppTy ... (WTyCon tc) .. ) .. ), return (tc,[...]) *)
+Fixpoint expectTyConApp (wt:WeakType)(acc:list WeakType) : ???(TyCon * list WeakType) :=
+  match wt with
+    | WTyCon tc        => OK (tc,acc)
+    | WAppTy t1 t2     => expectTyConApp t1 (t2::acc)
+    | WTyFunApp tc tys => Error ("expectTyConApp encountered TyFunApp: " +++ toString wt)
+    | _                => Error ("expectTyConApp encountered " +++ toString wt)
+  end.
 
 Fixpoint coreExprToWeakExpr (ce:@CoreExpr CoreVar) : ???WeakExpr :=
   match ce with
@@ -110,8 +154,7 @@ Fixpoint coreExprToWeakExpr (ce:@CoreExpr CoreVar) : ???WeakExpr :=
     | CoreENote  n e   => coreExprToWeakExpr e >>= fun e' => OK (WENote n e')
     | CoreEType  t     => Error "encountered CoreEType in a position where an Expr should have been"
     | CoreECast  e co  => coreExprToWeakExpr e >>= fun e' =>
-                            coreCoercionToWeakCoercion co >>= fun co' =>
-                              OK (WECast e' co')
+                              OK (WECast e' (coreCoercionToWeakCoercion co))
 
     | CoreEVar   v     => match coreVarToWeakVar v with
                             | WExprVar ev => OK (WEVar ev)
@@ -129,13 +172,20 @@ Fixpoint coreExprToWeakExpr (ce:@CoreExpr CoreVar) : ???WeakExpr :=
                                              coreExprToWeakExpr e2 >>= fun e' =>
                                                coreTypeToWeakType t >>= fun t' =>
                                                  OK (WEEsc v tv e' t')
-                                           | None    => coreExprToWeakExpr e1 >>= fun e1' =>
-                                             match e2 with
-                                               | CoreEType t => 
-                                                 coreTypeToWeakType t >>= fun t' =>
-                                                   OK (WETyApp e1' t')
-                                               | _           => coreExprToWeakExpr e2 >>= fun e2' => OK (WEApp e1' e2')
-                                             end
+                                           | None    => match isCSP e1 with
+                                                          | Some (v,tv,t) =>
+                                                            coreExprToWeakExpr e2 >>= fun e' =>
+                                                              coreTypeToWeakType t >>= fun t' =>
+                                                                OK (WECSP v tv e' t')
+                                                          | None    => coreExprToWeakExpr e1 >>= fun e1' =>
+                                                            match e2 with
+                                                              | CoreEType t => 
+                                                                coreTypeToWeakType t >>= fun t' =>
+                                                                  OK (WETyApp e1' t')
+                                                              | _           => coreExprToWeakExpr e2
+                                                                >>= fun e2' => OK (WEApp e1' e2')
+                                                            end
+                                                        end
                                          end
                           end
 
@@ -174,33 +224,34 @@ Fixpoint coreExprToWeakExpr (ce:@CoreExpr CoreVar) : ???WeakExpr :=
         | WTypeVar _  => Error "found a type variable in a case"
         | WCoerVar _  => Error "found a coercion variable in a case"
         | WExprVar ev => 
-      coreExprToWeakExpr e >>= fun e' =>
-        weakTypeOfWeakExpr e' >>= fun te' =>
-          (match isTyConApp te' nil with None => Error "expectTyConApp encountered strange type" | Some x => OK x end)
-             >>= fun tca =>
-            let (tc,lt) := tca in
-          ((fix mkBranches (branches: list (@triple AltCon (list CoreVar) (@CoreExpr CoreVar)))
-                : ???(list (AltCon*list WeakTypeVar*list WeakCoerVar*list WeakExprVar*WeakExpr)) :=
+        coreTypeToWeakType (coreTypeOfCoreExpr e) >>= fun te' =>
+          expectTyConApp te' nil >>= fun tca =>
+            let (tc,lt) := tca:(TyCon * list WeakType) in
+          ((fix mkBranches (branches: list (@triple CoreAltCon (list CoreVar) (@CoreExpr CoreVar)))
+                : ???(list (WeakAltCon*list WeakTypeVar*list WeakCoerVar*list WeakExprVar*WeakExpr)) :=
             match branches with
               | nil => OK nil
               | (mkTriple alt vars e)::rest =>
                   mkBranches rest >>= fun rest' => 
                     coreExprToWeakExpr e >>= fun e' => 
                     match alt with
-                      | DEFAULT                => OK ((DEFAULT,nil,nil,nil,e')::rest')
-                      | LitAlt lit             => OK ((LitAlt lit,nil,nil,nil,e')::rest')
+                      | DEFAULT                => OK ((WeakDEFAULT,nil,nil,nil,e')::rest')
+                      | LitAlt lit             => OK ((WeakLitAlt lit,nil,nil,nil,e')::rest')
                       | DataAlt dc             => let vars := map coreVarToWeakVar vars in
-                        OK (((DataAlt dc),
-                        (General.filter (map (fun x => match x with WTypeVar v => Some v | _ => None end) vars)),
-                        (General.filter (map (fun x => match x with WCoerVar v => Some v | _ => None end) vars)),
-                        (General.filter (map (fun x => match x with WExprVar v => Some v | _ => None end) vars)),
+                        OK (((WeakDataAlt dc),
+                        (filter (map (fun x => match x with WTypeVar v => Some v | _ => None end) vars)),
+                        (filter (map (fun x => match x with WCoerVar v => Some v | _ => None end) vars)),
+                        (filter (map (fun x => match x with WExprVar v => Some v | _ => None end) vars)),
                         e')::rest')
                     end
             end) alts)
           >>= fun branches =>
             coreExprToWeakExpr e >>= fun scrutinee =>
               coreTypeToWeakType tbranches >>= fun tbranches' =>
-                  OK (WELet ev scrutinee (WECase (WEVar ev) tbranches' tc lt (unleaves branches)))
+                  OK (WECase ev scrutinee tbranches' tc lt (unleaves branches))
       end
   end.
 
+
+
+