allow quantification over any tyvar in the environment, not just the first
[coq-hetmet.git] / src / HaskSkolemizer.v
index 76e1bdb..0d1cecb 100644 (file)
@@ -125,14 +125,14 @@ Section HaskSkolemizer.
     destruct (eqd_dec ([tx],,take_arg_types_as_tree te) (take_arg_types_as_tree (tx ---> te))).
       rewrite <- e.
       simpl.
-      apply RId.
+      apply AId.
     unfold take_arg_types_as_tree.
       Opaque take_arg_types_as_tree.
       simpl.
       destruct (count_arg_types (te (fun _ : Kind => unit) (ite_unit Γ))).
       simpl.
       replace (tx) with (fun (TV : Kind → Type) (ite : InstantiatedTypeEnv TV Γ) => tx TV ite).
-      apply RCanR.
+      apply ACanR.
         apply phoas_extensionality.
         reflexivity.
     apply (Prelude_error "should not be possible").
@@ -146,14 +146,14 @@ Section HaskSkolemizer.
     destruct (eqd_dec ([tx],,take_arg_types_as_tree te) (take_arg_types_as_tree (tx ---> te))).
       rewrite <- e.
       simpl.
-      apply RId.
+      apply AId.
     unfold take_arg_types_as_tree.
       Opaque take_arg_types_as_tree.
       simpl.
       destruct (count_arg_types (te (fun _ : Kind => unit) (ite_unit Γ))).
       simpl.
       replace (tx) with (fun (TV : Kind → Type) (ite : InstantiatedTypeEnv TV Γ) => tx TV ite).
-      apply RuCanR.
+      apply AuCanR.
         apply phoas_extensionality.
         reflexivity.
     apply (Prelude_error "should not be possible").
@@ -226,14 +226,14 @@ Section HaskSkolemizer.
       | RGlobal  Γ Δ σ l wev           => let case_RGlobal := tt       in _
       | RLam     Γ Δ Σ tx te     lev   => let case_RLam := tt          in _
       | RCast    Γ Δ Σ σ τ lev γ       => let case_RCast := tt         in _
-      | RAbsT    Γ Δ Σ κ σ lev         => let case_RAbsT := tt         in _
+      | RAbsT    Γ Δ Σ κ σ lev n       => let case_RAbsT := tt         in _
       | RAppT    Γ Δ Σ κ σ τ     lev   => let case_RAppT := tt         in _
       | RAppCo   Γ Δ Σ κ σ₁ σ₂ γ σ lev => let case_RAppCo := tt        in _
       | RAbsCo   Γ Δ Σ κ σ  σ₁ σ₂  lev => let case_RAbsCo := tt        in _
       | RApp     Γ Δ Σ₁ Σ₂ tx te lev   => let case_RApp := tt          in _
-      | RLet     Γ Δ Σ₁ Σ₂ σ₁ σ₂ lev   => let case_RLet := tt          in _
-      | RWhere   Γ Δ Σ₁ Σ₂ Σ₃ σ₁ σ₂ lev => let case_RWhere := tt          in _
-      | RJoin    Γ p lri m x q l       => let case_RJoin := tt in _
+      | RCut     Γ Δ Σ Σ₁ Σ₁₂ Σ₂ Σ₃ l  => let case_RCut := tt          in _
+      | RLeft    Γ Δ Σ₁ Σ₂  Σ     l    => let case_RLeft := tt in _
+      | RRight   Γ Δ Σ₁ Σ₂  Σ     l    => let case_RRight := tt in _
       | RVoid    _ _           l       => let case_RVoid := tt   in _
       | RBrak    Γ Δ t ec succ lev     => let case_RBrak := tt         in _
       | REsc     Γ Δ t ec succ lev     => let case_REsc := tt          in _
@@ -251,7 +251,7 @@ Section HaskSkolemizer.
         apply nd_rule.
         apply SFlat.
         apply RArrange.
-        apply RRight.
+        apply ARight.
         apply d.
 
       destruct case_RBrak.
@@ -288,7 +288,7 @@ Section HaskSkolemizer.
         rewrite H.
         rewrite H0.
         simpl.
-        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RArrange; apply RuCanL ].
+        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RArrange; apply AuCanL ].
         apply nd_rule.
         apply SFlat.
         apply RLit.
@@ -303,7 +303,7 @@ Section HaskSkolemizer.
         rewrite H.
         rewrite H0.
         simpl.
-        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; apply SFlat; eapply RArrange; apply RuCanR ].
+        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; apply SFlat; eapply RArrange; apply AuCanR ].
         apply nd_rule.
         apply SFlat.
         apply RVar.
@@ -318,7 +318,7 @@ Section HaskSkolemizer.
         rewrite H.
         rewrite H0.
         simpl.
-        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; apply SFlat; eapply RArrange; apply RuCanR ].
+        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; apply SFlat; eapply RArrange; apply AuCanR ].
         apply nd_rule.
         apply SFlat.
         apply RGlobal.
@@ -334,9 +334,9 @@ Section HaskSkolemizer.
         apply nd_rule.
           apply SFlat.
           apply RArrange.
-          eapply RComp.
-          eapply RCossa.
-          eapply RLeft.
+          eapply AComp.
+          eapply AuAssoc.
+          eapply ALeft.
           apply take_arrange.
 
       destruct case_RCast.
@@ -348,14 +348,6 @@ Section HaskSkolemizer.
         apply γ.
         apply (Prelude_error "found RCast at level >0").
 
-      destruct case_RJoin.
-        simpl.
-        destruct l.
-        apply nd_rule.
-        apply SFlat.
-        apply RJoin.
-        apply (Prelude_error "found RJoin at level >0").
-
       destruct case_RApp.
         simpl.
         destruct lev.
@@ -370,64 +362,97 @@ Section HaskSkolemizer.
         rewrite H0.
         simpl.
         eapply nd_comp.
-        eapply nd_prod; [ idtac | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RArrange; eapply RCanR ].
+        eapply nd_prod; [ idtac | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RArrange; eapply ACanR ].
         eapply nd_rule.
         eapply SFlat.
         eapply RArrange.
-        eapply RLeft.
+        eapply ALeft.
         eapply take_unarrange.
 
-        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; apply SFlat; eapply RArrange; apply RAssoc ].
-        eapply nd_rule; eapply SFlat; apply RWhere.
-
-      destruct case_RLet.
-        simpl.
-        destruct lev.
-        apply nd_rule.
-        apply SFlat.
-        apply RLet.
-        set (check_hof σ₁) as hof_tx.
-        destruct hof_tx; [ apply (Prelude_error "attempt to let-bind a higher-order function at depth>0") | idtac ].
-        destruct a.
-        rewrite H.
-        rewrite H0.
-
+        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; apply SFlat; eapply RArrange; apply AAssoc ].
+        eapply nd_comp; [ apply nd_exch | idtac ].
+        eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RCut.
+
+      destruct case_RCut.
+        simpl; destruct l; [ apply nd_rule; apply SFlat; apply RCut | idtac ].
+        set (mapOptionTreeAndFlatten take_arg_types_as_tree Σ₃) as Σ₃''.
+        set (mapOptionTree drop_arg_types_as_tree Σ₃) as Σ₃'''.
+        set (mapOptionTreeAndFlatten take_arg_types_as_tree Σ₁₂) as Σ₁₂''.
+        set (mapOptionTree drop_arg_types_as_tree Σ₁₂) as Σ₁₂'''.
+        destruct (decide_tree_empty (Σ₁₂'' @@@ (h::l)));
+          [ idtac | apply (Prelude_error "used RCut on a variable with function type") ].
+        destruct (eqd_dec Σ₁₂ Σ₁₂'''); [ idtac | apply (Prelude_error "used RCut on a variable with function type") ].
+        rewrite <- e.
+        clear e.
+        destruct s.
         eapply nd_comp.
-        eapply nd_prod; [ eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RArrange; eapply RCanR | eapply nd_id ].
-
-        set (@RLet Γ Δ Σ₁ (Σ₂,,(take_arg_types_as_tree σ₂ @@@ (h::lev))) σ₁ (drop_arg_types_as_tree σ₂) (h::lev)) as q.
-        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; apply SFlat; eapply RArrange; apply RAssoc ].
-        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply q ].
-        apply nd_prod.
+          eapply nd_prod.
+          eapply nd_rule.
+          eapply SFlat.
+          eapply RArrange.
+          eapply AComp.
+          eapply ALeft.
+          eapply arrangeCancelEmptyTree with (q:=x).
+          apply e.
+          apply ACanR.
           apply nd_id.
-          apply nd_rule.
+        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RArrange; eapply AAssoc ].
+        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RArrange; eapply ALeft; eapply AAssoc ].
+        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RCut ].
+        apply nd_prod.
+        apply nd_id.
+        eapply nd_rule.
           eapply SFlat.
           eapply RArrange.
-          eapply RCossa.
-
-      destruct case_RWhere.
-        simpl.
-        destruct lev.
+          eapply AComp.
+          eapply AuAssoc.
+          eapply ALeft.
+          eapply AComp.
+          eapply AuAssoc.
+          eapply ALeft.
+          eapply AId.
+
+      destruct case_RLeft.
+        simpl; destruct l; [ apply nd_rule; apply SFlat; apply RLeft | idtac ].
+        set (mapOptionTreeAndFlatten take_arg_types_as_tree Σ₂) as Σ₂'.
+        set (mapOptionTreeAndFlatten take_arg_types_as_tree Σ) as Σ'.
+        set (mapOptionTree drop_arg_types_as_tree Σ₂) as Σ₂''.
+        set (mapOptionTree drop_arg_types_as_tree Σ) as Σ''.
+        destruct (decide_tree_empty (Σ' @@@ (h::l)));
+          [ idtac | apply (Prelude_error "used RLeft on a variable with function type") ].
+        destruct (eqd_dec Σ Σ''); [ idtac | apply (Prelude_error "used RLeft on a variable with function type") ].
+        rewrite <- e.
+        clear Σ'' e.
+        destruct s.
+        set (arrangeUnCancelEmptyTree _ _ e) as q.
+        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RArrange; eapply ALeft; eapply ARight; eapply q ].
+        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RArrange; eapply ALeft; eapply AuCanL; eapply q ].
+        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RArrange; eapply AAssoc ].
         apply nd_rule.
-        apply SFlat.
-        apply RWhere.
-        set (check_hof σ₁) as hof_tx.
-        destruct hof_tx; [ apply (Prelude_error "attempt to let-bind a higher-order function at depth>0") | idtac ].
-        destruct a.
-        rewrite H.
-        rewrite H0.
-
-        eapply nd_comp.
-        eapply nd_prod; [ apply nd_id | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RArrange; eapply RCanR ].
-        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RArrange; eapply RAssoc ].
-        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RArrange; eapply RLeft; eapply RAssoc ].
-        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RWhere ].
-        apply nd_prod; [ idtac | eapply nd_id ].
-        eapply nd_rule; apply SFlat; eapply RArrange.
-        eapply RComp.
-        eapply RCossa.
-        apply RLeft.
-        eapply RCossa.
+        eapply SFlat.
+        eapply RLeft.
+        
+      destruct case_RRight.
+        simpl; destruct l; [ apply nd_rule; apply SFlat; apply RRight | idtac ].
+        set (mapOptionTreeAndFlatten take_arg_types_as_tree Σ₂) as Σ₂'.
+        set (mapOptionTreeAndFlatten take_arg_types_as_tree Σ) as Σ'.
+        set (mapOptionTree drop_arg_types_as_tree Σ₂) as Σ₂''.
+        set (mapOptionTree drop_arg_types_as_tree Σ) as Σ''.
+        destruct (decide_tree_empty (Σ' @@@ (h::l)));
+          [ idtac | apply (Prelude_error "used RRight on a variable with function type") ].
+        destruct (eqd_dec Σ Σ''); [ idtac | apply (Prelude_error "used RRight on a variable with function type") ].
+        rewrite <- e.
+        clear Σ'' e.
+        destruct s.
+        set (arrangeUnCancelEmptyTree _ _ e) as q.
+        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RArrange; eapply ALeft; eapply ALeft; eapply q ].
+        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RArrange; eapply ALeft; eapply AuCanR ].
+        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RArrange; eapply AAssoc ].
+        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RArrange; eapply ALeft; eapply AExch ].  (* yuck *)
+        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RArrange; eapply AuAssoc ].
+        eapply nd_rule.
+        eapply SFlat.
+        apply RRight.
 
       destruct case_RVoid.
         simpl.
@@ -435,7 +460,7 @@ Section HaskSkolemizer.
         apply nd_rule.
         apply SFlat.
         apply RVoid.
-        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RArrange; eapply RuCanL ].
+        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; eapply SFlat; eapply RArrange; eapply AuCanL ].
         apply nd_rule.
         apply SFlat.
         apply RVoid.
@@ -447,7 +472,10 @@ Section HaskSkolemizer.
 
       destruct case_RAbsT.
         simpl.
-        destruct lev; simpl; [ apply nd_rule; apply SFlat; apply (@RAbsT _ _ _ _ _ nil) | idtac ].
+        destruct lev; simpl.
+          apply nd_rule.
+          apply SFlat.
+          apply (@RAbsT Γ Δ Σ κ σ nil n).
         apply (Prelude_error "RAbsT at depth>0").
 
       destruct case_RAppCo.
@@ -467,11 +495,43 @@ Section HaskSkolemizer.
         apply nd_rule.
         apply SFlat.
         apply (@RLetRec Γ Δ lri x y nil).
-        apply (Prelude_error "RLetRec at depth>0").
+        destruct (decide_tree_empty (mapOptionTreeAndFlatten take_arg_types_as_tree y @@@ (h :: t)));
+          [ idtac | apply (Prelude_error "used LetRec on a set of bindings involving a function type") ].
+        destruct (eqd_dec y (mapOptionTree drop_arg_types_as_tree y));
+          [ idtac | apply (Prelude_error "used LetRec on a set of bindings involving a function type") ].
+        rewrite <- e.
+        clear e.
+        eapply nd_comp.
+          eapply nd_rule.
+          eapply SFlat.
+          eapply RArrange.
+          eapply ALeft.
+          eapply AComp.
+          eapply ARight.
+          destruct s.
+          apply (arrangeCancelEmptyTree _ _ e).
+          apply ACanL.
+        eapply nd_comp.
+          eapply nd_rule.
+          eapply SFlat.
+          eapply RArrange.
+          eapply AuAssoc.
+        eapply nd_rule.
+          eapply SFlat.
+          eapply RLetRec.
 
       destruct case_RCase.
-        simpl.
-        apply (Prelude_error "CASE: BIG FIXME").
+        destruct lev; [ idtac | apply (Prelude_error "case at depth >0") ]; simpl.
+        apply nd_rule.
+        apply SFlat.
+        rewrite <- mapOptionTree_compose.
+        assert
+          ((mapOptionTree (fun x => skolemize_judgment (@pcb_judg tc Γ Δ nil tbranches avars (fst x) (snd x))) alts) =
+           (mapOptionTree (fun x => (@pcb_judg tc Γ Δ nil tbranches avars (fst x) (snd x))) alts)).
+           admit.
+           rewrite H.
+        set (@RCase Γ Δ nil tc Σ avars tbranches alts) as q.
+        apply q.
         Defined.
 
   Transparent take_arg_types_as_tree.