Merge branch 'coq-extraction-baked-in' of /afs/megacz.com/.pub/software/coq-hetmet
authorAdam Megacz <megacz@gentzen.megacz.com>
Mon, 16 May 2011 13:49:39 +0000 (06:49 -0700)
committerAdam Megacz <megacz@gentzen.megacz.com>
Mon, 16 May 2011 13:49:39 +0000 (06:49 -0700)
13 files changed:
examples/Demo.hs
examples/DemoMain.hs [new file with mode: 0644]
examples/GArrowPortShape.hs [new file with mode: 0644]
examples/GArrowSkeleton.hs [new file with mode: 0644]
examples/GArrowTikZ.hs
examples/Makefile
examples/Unify.hs
examples/x [deleted file]
src/HaskFlattener.v
src/HaskProof.v
src/HaskProofToLatex.v
src/HaskProofToStrong.v
src/HaskSkolemizer.v

index f5069fa..4e7f599 100644 (file)
@@ -1,17 +1,18 @@
-{-# OPTIONS_GHC -XRankNTypes -XScopedTypeVariables -XFlexibleContexts -XModalTypes -XKindSignatures -fcoqpass -XMultiParamTypeClasses -dcore-lint #-}
-import GHC.HetMet.GArrow
-import GHC.HetMet.CodeTypes
-import GHC.HetMet.Private
-import GArrowTikZ
+{-# OPTIONS_GHC -XModalTypes -fcoqpass -dcore-lint #-}
+module Demo (demo) where
 
-{-
-foo :: (forall g a . <[ () -> a
-                 PGArrow g (GArrowUnit g) a ->
-                 (forall b . PGArrow g (GArrowTensor g b b) b) ->
--}
---foo con mer   = <[ ~~mer ~~con ~~con ]>
-foo f = <[ ~~f ]>
+demo con mer = <[ ~~mer ~~(con (2::Int)) ~~(con (12::Int)) ]>
+
+-- demo const mult = <[ let q = ~~(const (1::Int)) in ~~mult q q ]>
 
---tester2 f = <[ \x -> ~~f x x ]>
+--demo const mult =
+-- <[ let twelve = ~~(const (12::Int))
+--    in  ~~mult (~~mult twelve twelve) (~~mult twelve twelve) ]>
 
-main = tikz' $ \a b -> pga_flatten (foo (pga_unflatten a))
+{-
+demo const mult = demo' 3
+ where
+  demo' 0 = const 12
+  demo' 1 = const 12
+  demo' n = <[ ~~mult ~~(demo' (n-1)) ~~(demo' (n-2)) ]>
+-}
\ No newline at end of file
diff --git a/examples/DemoMain.hs b/examples/DemoMain.hs
new file mode 100644 (file)
index 0000000..cc438ba
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,5 @@
+import Control.Category
+import GArrowTikZ
+import Demo
+
+main = tikz $ \const merge -> demo const merge
diff --git a/examples/GArrowPortShape.hs b/examples/GArrowPortShape.hs
new file mode 100644 (file)
index 0000000..34f14c8
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,193 @@
+{-# LANGUAGE MultiParamTypeClasses, GADTs, FlexibleContexts, FlexibleInstances, TypeFamilies #-}
+-----------------------------------------------------------------------------
+-- |
+-- Module      :  GArrowPortShape
+-- Copyright   :  none
+-- License     :  public domain
+--
+-- Maintainer  :  Adam Megacz <megacz@acm.org>
+-- Stability   :  experimental
+--
+-- | We cannot, at run time, query to find out the input and output
+-- port types of a GArrowSkeleton since Haskell erases types during
+-- compilation.  Using Data.Typeable is problematic here because
+-- GAS_comp and GAS_loop{l,r} have an existential type.
+--
+-- In spite of this, we can determine the "shape" of the ports --
+-- which ports are of unit type, and which ports must be tensors.  A
+-- GArrowPortShape is a GArrowSkeleton along with this
+-- information for certain nodes (the inference mechanism below adds
+-- it on every node).
+--
+module GArrowPortShape (GArrowPortShape(..), PortShape(..), detectShape)
+where
+import Prelude hiding ( id, (.), lookup )
+import Control.Category
+import GHC.HetMet.GArrow
+import Unify
+import GArrowSkeleton
+import Control.Monad.State
+
+--
+-- | Please keep in mind that the "shapes" computed below are simply the
+-- least-complicated shapes that could possibly work.  Just because a
+-- GArrowPortShape has an input port of shape (x,y)
+-- doesn't mean it couldn't later be used in a context where its input
+-- port had shape ((a,b),y)!  However, you can be assured that it
+-- won't be used in a context where the input port has shape ().
+--
+data PortShape a = PortUnit
+                 | PortTensor (PortShape a) (PortShape a)
+                 | PortFree a
+
+data GArrowPortShape m s a b =
+    GASPortPassthrough
+      (PortShape s)
+      (PortShape s)
+      (m a b)
+  | GASPortShapeWrapper
+      (PortShape s)
+      (PortShape s)
+      (GArrowSkeleton (GArrowPortShape m s) a b)
+
+--
+-- implementation below; none of this is exported
+--
+
+type UPort = PortShape UVar
+
+instance Unifiable UPort where
+  unify' (PortTensor x1 y1) (PortTensor x2 y2) = mergeU (unify x1 x2) (unify y1 y2)
+  unify' PortUnit PortUnit                     = emptyUnifier
+  unify' s1 s2                                 = error $ "Unifiable UPort got impossible unification case: "
+--                                                          ++ show s1 ++ " and " ++ show s2
+  inject                                       = PortFree
+  project (PortFree v)                         = Just v
+  project _                                    = Nothing
+  occurrences (PortFree v)                     = [v]
+  occurrences (PortTensor x y)                 = occurrences x ++ occurrences y
+  occurrences PortUnit                         = []
+
+-- detection monad
+type DetectM a = State ((Unifier UPort),[UVar]) a
+
+shapes :: GArrowPortShape m UVar a b -> (UPort,UPort)
+shapes (GASPortPassthrough  x y _) = (x,y)
+shapes (GASPortShapeWrapper x y _) = (x,y)
+
+unifyM :: UPort -> UPort -> DetectM ()
+unifyM p1 p2 = do { (u,vars) <- get
+                  ; put (mergeU u $ unify p1 p2 , vars)
+                  }
+
+freshM :: DetectM UVar
+freshM = do { (u,(v:vars)) <- get
+            ; put (u,vars)
+            ; return v
+            }
+
+-- recursive version of getU
+getU' :: Unifier UPort -> UPort -> PortShape ()
+getU' u (PortTensor x y)  = PortTensor (getU' u x) (getU' u y)
+getU' _ PortUnit          = PortUnit
+getU' u x@(PortFree v)    = case Unify.getU u v  of
+                                     Nothing -> PortFree () -- or x
+                                     Just x' -> getU' u x'
+
+resolveG :: Unifier UPort -> (GArrowPortShape m UVar a b) -> GArrowPortShape m () a b
+resolveG u (GASPortPassthrough  x y m) = GASPortPassthrough  (getU' u x) (getU' u y) m
+resolveG u (GASPortShapeWrapper x y g) = GASPortShapeWrapper (getU' u x) (getU' u y) (resolveG' g)
+ where
+  resolveG' :: GArrowSkeleton (GArrowPortShape m UVar)             a b -> 
+               GArrowSkeleton (GArrowPortShape m ())   a b
+  resolveG' (GAS_id           ) = GAS_id
+  resolveG' (GAS_comp      f g) = GAS_comp (resolveG' f) (resolveG' g)
+  resolveG' (GAS_first       f) = GAS_first (resolveG' f)
+  resolveG' (GAS_second      f) = GAS_second (resolveG' f)
+  resolveG' GAS_cancell         = GAS_cancell
+  resolveG' GAS_cancelr         = GAS_cancelr
+  resolveG' GAS_uncancell       = GAS_uncancell
+  resolveG' GAS_uncancelr       = GAS_uncancelr
+  resolveG' GAS_drop            = GAS_drop
+  resolveG' (GAS_const i)       = GAS_const i
+  resolveG' GAS_copy            = GAS_copy
+  resolveG' GAS_merge           = GAS_merge
+  resolveG' GAS_swap            = GAS_swap
+  resolveG' GAS_assoc           = GAS_assoc
+  resolveG' GAS_unassoc         = GAS_unassoc
+  resolveG' (GAS_loopl f)       = GAS_loopl (resolveG' f)
+  resolveG' (GAS_loopr f)       = GAS_loopr (resolveG' f)
+  resolveG' (GAS_misc g )       = GAS_misc $ resolveG u g
+
+detectShape :: GArrowSkeleton m a b -> GArrowPortShape m () a b
+detectShape g = runM (detect g)
+
+runM :: DetectM (GArrowPortShape m UVar a b) -> GArrowPortShape m () a b
+runM f = let s     = (emptyUnifier,uvarSupply)
+             g     = evalState f s
+             (u,_) = execState f s
+          in resolveG u g
+
+detect :: GArrowSkeleton m a b -> DetectM (GArrowPortShape m UVar a b)
+detect (GAS_id      ) = do { x <- freshM ; return $ GASPortShapeWrapper (PortFree x) (PortFree x) GAS_id }
+detect (GAS_comp f g) = do { f' <- detect f
+                           ; g' <- detect g
+                           ; unifyM (snd $ shapes f') (fst $ shapes g')
+                           ; return $ GASPortShapeWrapper (fst $ shapes f') (snd $ shapes g') (GAS_comp (GAS_misc f') (GAS_misc g'))
+                           }
+detect (GAS_first  f) = do { x <- freshM
+                           ; f' <- detect f
+                           ; return $ GASPortShapeWrapper
+                                        (PortTensor (fst $ shapes f') (PortFree x))
+                                        (PortTensor (snd $ shapes f') (PortFree x))
+                                        (GAS_first (GAS_misc f'))
+                           }
+detect (GAS_second f) = do { x <- freshM
+                           ; f' <- detect f
+                           ; return $ GASPortShapeWrapper
+                                        (PortTensor (PortFree x) (fst $ shapes f'))
+                                        (PortTensor (PortFree x) (snd $ shapes f'))
+                                        (GAS_second (GAS_misc f'))
+                           }
+detect GAS_cancell    = do { x <- freshM; return$GASPortShapeWrapper (PortTensor PortUnit (PortFree x)) (PortFree x) GAS_cancell }
+detect GAS_cancelr    = do { x <- freshM; return$GASPortShapeWrapper (PortTensor (PortFree x) PortUnit) (PortFree x) GAS_cancelr }
+detect GAS_uncancell  = do { x <- freshM; return$GASPortShapeWrapper (PortFree x) (PortTensor PortUnit (PortFree x)) GAS_uncancell }
+detect GAS_uncancelr  = do { x <- freshM; return$GASPortShapeWrapper (PortFree x) (PortTensor (PortFree x) PortUnit) GAS_uncancelr }
+detect GAS_drop       = do { x <- freshM; return$GASPortShapeWrapper (PortFree x) PortUnit GAS_drop }
+detect GAS_copy       = do { x <- freshM
+                           ; return $ GASPortShapeWrapper (PortFree x) (PortTensor (PortFree x) (PortFree x)) GAS_copy }
+detect GAS_swap       = do { x <- freshM
+                           ; y <- freshM
+                           ; let x' = PortFree x
+                           ; let y' = PortFree y
+                           ; return $ GASPortShapeWrapper (PortTensor x' y') (PortTensor y' x') GAS_swap
+                           }
+detect GAS_assoc      = do { x <- freshM; y <- freshM; z <- freshM
+                           ; let x' = PortFree x
+                           ; let y' = PortFree y
+                           ; let z' = PortFree z
+                           ; return $ GASPortShapeWrapper
+                                        (PortTensor (PortTensor x' y') z')
+                                        (PortTensor x' (PortTensor y' z'))
+                                        GAS_assoc
+                           }
+detect GAS_unassoc    = do { x <- freshM; y <- freshM; z <- freshM
+                           ; let x' = PortFree x
+                           ; let y' = PortFree y
+                           ; let z' = PortFree z
+                           ; return $ GASPortShapeWrapper
+                                        (PortTensor x' (PortTensor y' z'))
+                                        (PortTensor (PortTensor x' y') z')
+                                        GAS_unassoc
+                           }
+detect (GAS_const i)  = do { x <- freshM; return $ GASPortShapeWrapper PortUnit (PortFree x) (GAS_const i) }
+
+-- FIXME: I need to fix the occurs check before I can make these different again
+detect GAS_merge      = do { x <- freshM
+                           ; y <- freshM
+                           ; return $ GASPortShapeWrapper (PortTensor (PortFree x) (PortFree y)) (PortFree x) GAS_merge }
+detect (GAS_loopl f)  = error "not implemented"
+detect (GAS_loopr f)  = error "not implemented"
+
+detect (GAS_misc f)   = error "not implemented"
+
diff --git a/examples/GArrowSkeleton.hs b/examples/GArrowSkeleton.hs
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c63fd15
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,197 @@
+{-# LANGUAGE MultiParamTypeClasses, GADTs, FlexibleContexts, FlexibleInstances, TypeFamilies #-}
+-----------------------------------------------------------------------------
+-- |
+-- Module      :  GArrowSkeleton
+-- Copyright   :  none
+-- License     :  public domain
+--
+-- Maintainer  :  Adam Megacz <megacz@acm.org>
+-- Stability   :  experimental
+--
+-- | Sometimes it is convenient to be able to get your hands on the
+-- explicit boxes-and-wires representation of a GArrow-polymorphic
+-- term.  GArrowSkeleton lets you do that.
+--
+-- HOWEVER: technically this instance violates the laws (and RULEs)
+-- for Control.Category; the compiler might choose to optimize (f >>>
+-- id) into f, and this optimization would produce a change in
+-- behavior below -- you'd get (GAS_comp f GAS_id) instead of f.  In
+-- practice this means that the user must be prepared for the skeleton
+-- TikZ diagram to be a nondeterministically-chosen boxes-and-wires
+-- diagram which ks *equivalent to* the term, rather than structurally
+-- exactly equal to it.
+--
+module GArrowSkeleton (GArrowSkeleton(..), optimize)
+where
+import Prelude hiding ( id, (.), lookup )
+import Control.Category
+import GHC.HetMet.GArrow
+import Unify
+import Control.Monad.State
+
+data GArrowSkeleton m :: * -> * -> *
+ where
+  GAS_const     ::                                          Int -> GArrowSkeleton m () Int
+  GAS_id        ::                                                 GArrowSkeleton m x x
+  GAS_comp      :: GArrowSkeleton m x y -> GArrowSkeleton m y z -> GArrowSkeleton m x z
+  GAS_first     :: GArrowSkeleton m x y                         -> GArrowSkeleton m (x,z)  (y,z)
+  GAS_second    :: GArrowSkeleton m x y                         -> GArrowSkeleton m (z,x)  (z,y)
+  GAS_cancell   ::                                                 GArrowSkeleton m ((),x) x
+  GAS_cancelr   ::                                                 GArrowSkeleton m (x,()) x
+  GAS_uncancell ::                                                 GArrowSkeleton m x ((),x)
+  GAS_uncancelr ::                                                 GArrowSkeleton m x (x,())
+  GAS_assoc     ::                                                 GArrowSkeleton m ((x,y),z) (x,(y,z))
+  GAS_unassoc   ::                                                 GArrowSkeleton m (x,(y,z)) ((x,y),z)
+  GAS_drop      ::                                                 GArrowSkeleton m x         ()
+  GAS_copy      ::                                                 GArrowSkeleton m x         (x,x)
+  GAS_swap      ::                                                 GArrowSkeleton m (x,y)     (y,x)
+  GAS_merge     ::                                                 GArrowSkeleton m (x,y)     z
+  GAS_loopl     ::                 GArrowSkeleton m (x,z) (y,z) -> GArrowSkeleton m x y
+  GAS_loopr     ::                 GArrowSkeleton m (z,x) (z,y) -> GArrowSkeleton m x y
+  GAS_misc      ::                                        m x y -> GArrowSkeleton m x y
+
+instance Category (GArrowSkeleton m) where
+  id           = GAS_id
+  g . f        = GAS_comp f g
+
+instance GArrow (GArrowSkeleton m) (,) () where
+  ga_first     = GAS_first
+  ga_second    = GAS_second
+  ga_cancell   = GAS_cancell
+  ga_cancelr   = GAS_cancelr
+  ga_uncancell = GAS_uncancell
+  ga_uncancelr = GAS_uncancelr
+  ga_assoc     = GAS_assoc
+  ga_unassoc   = GAS_unassoc
+
+instance GArrowDrop (GArrowSkeleton m) (,) () where
+  ga_drop      = GAS_drop
+
+instance GArrowCopy (GArrowSkeleton m) (,) () where
+  ga_copy      = GAS_copy
+
+instance GArrowSwap (GArrowSkeleton m) (,) () where
+  ga_swap      = GAS_swap
+
+instance GArrowLoop (GArrowSkeleton m) (,) () where
+  ga_loopl     = GAS_loopl
+  ga_loopr     = GAS_loopr
+
+type instance GArrowTensor      (GArrowSkeleton m) = (,)
+type instance GArrowUnit        (GArrowSkeleton m) = ()
+type instance GArrowExponent    (GArrowSkeleton m) = (->)
+
+instance GArrowSTKC (GArrowSkeleton m)
+
+--
+-- | Simple structural equality on skeletons.  NOTE: two skeletons
+--   with the same shape but different types will nonetheless be "equal";
+--   there's no way around this since types are gone at runtime.
+--
+instance Eq ((GArrowSkeleton m) a b)
+ where
+  x == y = x === y
+   where
+    (===) :: (GArrowSkeleton m) a b -> (GArrowSkeleton m) c d -> Bool
+    (GAS_id           ) === (GAS_id           ) = True
+    (GAS_comp      g f) === (GAS_comp    g' f') = f===f' && g===g'
+    (GAS_first       f) === (GAS_first  f')     = f===f'
+    (GAS_second      f) === (GAS_second f')     = f===f'
+    GAS_cancell         === GAS_cancell         = True
+    GAS_cancelr         === GAS_cancelr         = True
+    GAS_uncancell       === GAS_uncancell       = True
+    GAS_uncancelr       === GAS_uncancelr       = True
+    GAS_drop            === GAS_drop            = True
+    (GAS_const i)       === (GAS_const i')      = i==i'
+    GAS_copy            === GAS_copy            = True
+    GAS_merge           === GAS_merge           = True
+    GAS_swap            === GAS_swap            = True
+    GAS_assoc           === GAS_assoc           = True
+    GAS_unassoc         === GAS_unassoc         = True
+    (GAS_loopl f)       === (GAS_loopl f')      = f === f'
+    (GAS_loopr f)       === (GAS_loopr f')      = f === f'
+    _ === _                                     = False
+    -- FIXME: GAS_misc's are never equal!!!
+
+--
+-- | Performs some very simple-minded optimizations on a
+--   boxes-and-wires diagram.  Preserves equivalence up to the GArrow
+--   laws, but no guarantees about which optimizations actually happen.
+--
+optimize :: (GArrowSkeleton m) a b -> (GArrowSkeleton m) a b
+optimize x = let x' = optimize' x in if x == x' then x' else optimize x'
+ where
+  optimize' :: (GArrowSkeleton m) a b -> (GArrowSkeleton m) a b
+
+  -- Some optimizations fail due to misparenthesization; we default to
+  -- left-associativity and hope for the best
+  optimize' (GAS_comp      f (GAS_comp g h)) = GAS_comp (GAS_comp f g) h
+  optimize' (GAS_comp    (GAS_comp f (GAS_comp g h)) k) = GAS_comp (GAS_comp (GAS_comp f g) h) k
+
+  optimize' (GAS_comp    (GAS_comp             GAS_unassoc  (GAS_second g)) GAS_assoc)   = GAS_second (GAS_second g)
+  optimize' (GAS_comp    (GAS_comp (GAS_comp f GAS_unassoc) (GAS_second g)) GAS_assoc)   = GAS_comp f (GAS_second (GAS_second g))
+
+  optimize' (GAS_comp    (GAS_comp f g) h) = case optimize_pair g h of
+                                               Nothing   -> GAS_comp (optimize' (GAS_comp f g)) h'
+                                               Just ret' -> GAS_comp f' ret'
+                                              where
+                                                f' = optimize' f
+                                                g' = optimize' g
+                                                h' = optimize' h
+  optimize' (GAS_comp      f g     ) = case optimize_pair f g of
+                                         Nothing   -> GAS_comp f' g'
+                                         Just ret' -> ret'
+                                        where
+                                         f' = optimize' f
+                                         g' = optimize' g
+  optimize' (GAS_first     GAS_id  ) = GAS_id
+  optimize' (GAS_second    GAS_id  ) = GAS_id
+  optimize' (GAS_first     f       ) = GAS_first  $ optimize' f
+  optimize' (GAS_second    f       ) = GAS_second $ optimize' f
+  optimize' (GAS_loopl GAS_id)  = GAS_id
+  optimize' (GAS_loopr GAS_id)  = GAS_id
+  optimize' (GAS_loopl f      ) = GAS_loopl $ optimize' f
+  optimize' (GAS_loopr f      ) = GAS_loopr $ optimize' f
+  optimize' x                   = x
+
+  optimize_pair :: (GArrowSkeleton m) a b -> (GArrowSkeleton m) b c -> Maybe ((GArrowSkeleton m) a c)
+
+  optimize_pair f GAS_drop                    = Just $ GAS_drop
+  optimize_pair GAS_id f                      = Just $ f
+  optimize_pair f GAS_id                      = Just $ f
+  optimize_pair GAS_uncancell GAS_cancell     = Just $ GAS_id
+  optimize_pair GAS_uncancelr GAS_cancelr     = Just $ GAS_id
+  optimize_pair GAS_cancell GAS_uncancell     = Just $ GAS_id
+  optimize_pair GAS_cancelr GAS_uncancelr     = Just $ GAS_id
+  optimize_pair GAS_uncancelr GAS_cancell     = Just $ GAS_id
+  optimize_pair GAS_uncancell GAS_cancelr     = Just $ GAS_id
+
+  -- first priority: eliminate GAS_first                                                
+  optimize_pair (GAS_first f) GAS_cancelr     = Just $ GAS_comp   GAS_cancelr f
+  optimize_pair (GAS_second f) GAS_cancell    = Just $ GAS_comp   GAS_cancell f
+  optimize_pair GAS_uncancelr (GAS_first f)   = Just $ GAS_comp   f GAS_uncancelr
+  optimize_pair GAS_uncancell (GAS_second f)  = Just $ GAS_comp   f GAS_uncancell
+
+  -- second priority: push GAS_swap leftward
+  optimize_pair (GAS_second f) GAS_swap       = Just $ GAS_comp   GAS_swap (GAS_first  f)
+  optimize_pair (GAS_first f) GAS_swap        = Just $ GAS_comp   GAS_swap (GAS_second f)
+  optimize_pair GAS_swap GAS_swap             = Just $ GAS_id
+  optimize_pair GAS_swap GAS_cancell          = Just $ GAS_cancelr
+  optimize_pair GAS_swap GAS_cancelr          = Just $ GAS_cancell
+
+  optimize_pair (GAS_first f) (GAS_first g)   = Just $ GAS_first (GAS_comp f g)
+  optimize_pair (GAS_second f) (GAS_second g) = Just $ GAS_second (GAS_comp f g)
+
+  optimize_pair GAS_assoc   GAS_cancell       = Just $ GAS_first GAS_cancell
+  optimize_pair GAS_unassoc GAS_cancelr       = Just $ GAS_second GAS_cancelr
+  optimize_pair GAS_assoc   (GAS_second GAS_cancell)  = Just $ GAS_first GAS_cancelr
+  optimize_pair GAS_unassoc (GAS_first  GAS_cancell)  = Just $ GAS_cancell
+
+
+  -- FIXME: valid only for central morphisms
+  --optimize_pair (GAS_second f) (GAS_first g) = Just $ GAS_comp (GAS_first g) (GAS_second f)
+  optimize_pair (GAS_first g) (GAS_second f) = Just $ GAS_comp  (GAS_second f) (GAS_first g)
+
+  optimize_pair _ _                           = Nothing
+
+
index b3a468f..9961830 100644 (file)
-{-# OPTIONS_GHC -XModalTypes -XMultiParamTypeClasses -XNoMonoPatBinds -XKindSignatures -XGADTs -XFlexibleContexts -XFlexibleInstances -XTypeOperators -XUndecidableInstances -XTypeFamilies #-}
-module GArrowTikZ (tikz, tikz', GArrowTikZ(..))
+{-# LANGUAGE RankNTypes, MultiParamTypeClasses, GADTs, FlexibleContexts, FlexibleInstances, TypeOperators #-}
+-----------------------------------------------------------------------------
+-- |
+-- Module      :  GArrowTikZ
+-- Copyright   :  none
+-- License     :  public domain
+--
+-- Maintainer  :  Adam Megacz <megacz@acm.org>
+-- Stability   :  experimental
+--
+-- | Renders a @GArrowSkeleton@ using TikZ; the result is LaTeX code.
+-- You must have lp_solve installed in order for this to work.
+--
+
+module GArrowTikZ (tikz)
 where
+import System.Process
 import Prelude hiding ( id, (.), lookup )
 import Control.Category
+import Control.Monad.State
 import GHC.HetMet.GArrow
 import Data.List hiding (lookup, insert)
 import Data.Map hiding (map, (!))
+import Data.Maybe (catMaybes)
 import Unify
+import GArrowSkeleton
+import GArrowPortShape
 import GHC.HetMet.Private
 
-{-
-TO DO:
-    - have "resolve" turn a (Diagram UnifVal) into (Diagram Int)
-    - custom rendering
-    - bias right now is for all edges to be uppermost; try for bias
-      towards smallest nodes?
-    - curvy boxes (like XOR gates)
--}
-
-
--- a unification value is basically a LISP-ish expression
-data UVal =
-   UVVar  UVar
- | UVVal  [UVal]
-
-instance Unifiable UVal where
-  unify' (UVVal vl1) (UVVal vl2)
-      | length vl1 /= length vl2  = error "length mismatch during unification"
-      | otherwise                 = foldr mergeU emptyUnifier (map (\(x,y) -> unify x y) $ zip vl1 vl2)
-  unify' _ _                      = error "impossible"
-  inject                          = UVVar
-  project (UVVar v)               = Just v
-  project _                       = Nothing
-  occurrences (UVVar v)           = [v]
-  occurrences (UVVal vl)          = concatMap occurrences vl
-
--- | Resolves a unification variable; the answer to this query will change if subsequent unifications are performed
-getU' :: Unifier UVal -> UVal -> UVal
-getU' u (UVVal vl)    = UVVal $ map (getU' u) vl
-getU' u x@(UVVar v)   = case Unify.getU u v  of
-                                     Nothing -> x
-                                     Just x' -> getU' u x'
-
-
-
+------------------------------------------------------------------------------
+-- Tracks
 
 --
--- | Render a fully-polymorphic GArrow term as a boxes-and-wires diagram using TikZ
+-- Figuring out the x-coordinates of the boxes is easy, but we'll need
+-- to use lp_solve to get a nice layout for the y-coordinates of the
+-- wires.  A @Track@ is basically just a y-axis position for one of
+-- the horizontal wires in the boxes-and-wires diagram; we will assign
+-- a unique Int to each visual element that has a y-coordinate, then
+-- generate a big pile of constraints on these y-coordinates and have
+-- lp_solve find a solution.
 --
+type TrackIdentifier = Int
 
-type Constraints = [(UVal, Int, UVal)]
+data Tracks = T  TrackIdentifier
+            | TU TrackIdentifier  -- a track known to be of unit type
+            | TT Tracks Tracks
 
--- the unification monad
-data UyM t a = UyM (([UVar],Unifier UVal,Constraints) -> ([UVar],Unifier UVal,Constraints,a))
-instance Monad (UyM t)
- where
-  return x      = UyM $ \(i,u,k) -> (i,u,k,x)
-  (UyM f) >>= g = UyM $ \(i,u,k) -> let (i',u',k',x) = f (i,u,k) in let UyM g' = g x in g' (i',u',k')
-
-
-getU        = UyM $ \(i,u,k) -> (i,u,k,u)
-getM    v   = UyM $ \(i,u,k) -> (i,u,k,getU' u v)
-occursU v x = UyM $ \(i,u,k) -> (i,u,k,occurs u v x)
-unifyM :: Eq t => UVal -> UVal -> UyM t ()
-unifyM v1 v2 = UyM $ \(i,u,k) -> (i,mergeU u (unify v1 v2),k,())
-freshU :: UyM t UVar
-freshU = UyM $ \(i:is,u,k) -> (is,u,k,i)
-constrain :: UVal -> Int -> UVal -> UyM t ()
-constrain v1 d v2 = UyM $ \(i,u,k) -> (i,u,((v1,d,v2):k),())
-getK :: UyM t [(UVal, Int, UVal)]
-getK = UyM $ \(i,u,k) -> (i,u,k,k)
-runU :: UyM t a -> ([UVar],Unifier UVal,Constraints,a)
-runU (UyM f) = (f (uvarSupply,emptyUnifier,[]))
-
-data GArrowTikZ :: * -> * -> *
- where
-  TikZ_const     ::                             Int ->  GArrowTikZ () Int
-  TikZ_id        ::                                     GArrowTikZ x x
-  TikZ_comp      :: GArrowTikZ y z -> GArrowTikZ x y -> GArrowTikZ x z
-  TikZ_first     :: GArrowTikZ x y                   -> GArrowTikZ (x**z)  (y**z)
-  TikZ_second    :: GArrowTikZ x y                   -> GArrowTikZ (z**x)  (z**y)
-  TikZ_cancell   ::                                     GArrowTikZ (()**x) x
-  TikZ_cancelr   ::                                     GArrowTikZ (x**()) x
-  TikZ_uncancell ::                                     GArrowTikZ x (()**x)
-  TikZ_uncancelr ::                                     GArrowTikZ x (x**())
-  TikZ_assoc     ::                                     GArrowTikZ ((x**y)**z) (x**(y**z))
-  TikZ_unassoc   ::                                     GArrowTikZ (x**(y**z)) ((x**y)**z)
-  TikZ_drop      ::                                     GArrowTikZ x         ()
-  TikZ_copy      ::                                     GArrowTikZ x         (x**x)
-  TikZ_swap      ::                                     GArrowTikZ (x**y)     (y**x)
-  TikZ_merge     ::                                     GArrowTikZ (x**y)     z
-  TikZ_loopl     ::           GArrowTikZ (x**z) (y**z) -> GArrowTikZ x y
-  TikZ_loopr     ::           GArrowTikZ (z**x) (z**y) -> GArrowTikZ x y
+instance Show Tracks where
+ show (T  ti   ) = "(T "++show ti++")"
+ show (TU ti   ) = "(TU "++show ti++")"
+ show (TT t1 t2) = "(TT "++show t1++" "++show t2++")"
 
 --
--- Technically this instance violates the laws (and RULEs) for
--- Control.Category; the compiler might choose to optimize (f >>> id)
--- into f, and this optimization would produce a change in behavior
--- below.  In practice this means that the user must be prepared for
--- the rendered TikZ diagram to be merely *equivalent to* his/her
--- term, rather than structurally exactly equal to it.
---
-instance Category GArrowTikZ where
-  id           = TikZ_id
-  (.)          = TikZ_comp
-
-instance GArrow GArrowTikZ (**) () where
-  ga_first     = TikZ_first
-  ga_second    = TikZ_second
-  ga_cancell   = TikZ_cancell
-  ga_cancelr   = TikZ_cancelr
-  ga_uncancell = TikZ_uncancell
-  ga_uncancelr = TikZ_uncancelr
-  ga_assoc     = TikZ_assoc
-  ga_unassoc   = TikZ_unassoc
-
-instance GArrowDrop GArrowTikZ (**) () where
-  ga_drop      = TikZ_drop
-
-instance GArrowCopy GArrowTikZ (**) () where
-  ga_copy      = TikZ_copy
-
-instance GArrowSwap GArrowTikZ (**) () where
-  ga_swap      = TikZ_swap
-
-instance GArrowLoop GArrowTikZ (**) () where
-  ga_loopl     = TikZ_loopl
-  ga_loopr     = TikZ_loopr
-
-type instance GArrowTensor      GArrowTikZ = (,)
-type instance GArrowUnit        GArrowTikZ = ()
-type instance GArrowExponent    GArrowTikZ = (->)
-
-instance GArrowSTKC GArrowTikZ
-
-
-name :: GArrowTikZ a b -> String
-name TikZ_id              = "id"
-name (TikZ_const i)       = "const " ++ show i
-name (TikZ_comp      _ _) = "comp"
-name (TikZ_first     _  ) = "first"
-name (TikZ_second    _  ) = "second"
-name TikZ_cancell         = "cancell"
-name TikZ_cancelr         = "cancelr"
-name TikZ_uncancell       = "uncancell"
-name TikZ_uncancelr       = "uncancelr"
-name TikZ_drop            = "drop"
-name TikZ_copy            = "copy"
-name TikZ_swap            = "swap"
-name (TikZ_loopl     _ )  = "loopl"
-name (TikZ_loopr     _ )  = "loopr"
-name TikZ_assoc           = "assoc"
-name TikZ_unassoc         = "unassoc"
-
-fresh1 :: UyM () Ports
-fresh1 = do { x <- freshU
-            ; return $ UVVar x
-            }
+-- | TrackPositions maps TrackIdentifiers to actual y-axis positions;
+-- this is what lp_solve gives us
+-- 
+type TrackPositions = TrackIdentifier -> Float
 
-fresh2 :: UyM () (Ports,Ports)
-fresh2 = do { x <- freshU
-            ; y <- freshU
-            ; constrain (UVVar x) 1 (UVVar y)
-            ; return $ (UVVar x,UVVar y)
-            }
+(!) :: TrackPositions -> TrackIdentifier -> Float
+tp ! ti = tp ti
 
-fresh3 :: UyM () (Ports,Ports,Ports)
-fresh3 = do { x <- freshU
-            ; y <- freshU
-            ; z <- freshU
-            ; constrain (UVVar x) 1 (UVVar y)
-            ; constrain (UVVar y) 1 (UVVar z)
-            ; return $ (UVVar x,UVVar y,UVVar z)
-            }
+-- | get the uppermost TrackIdentifier in a Tracks
+uppermost  (T x)    = x
+uppermost  (TU x)    = x
+uppermost  (TT x y) = uppermost x
 
-fresh4 :: UyM () (Ports,Ports,Ports,Ports)
-fresh4 = do { x1 <- freshU
-            ; x2 <- freshU
-            ; x3 <- freshU
-            ; x4 <- freshU
-            ; constrain (UVVar x1) 1 (UVVar x2)
-            ; constrain (UVVar x2) 1 (UVVar x3)
-            ; constrain (UVVar x3) 1 (UVVar x4)
-            ; return $ (UVVar x1,UVVar x2,UVVar x3,UVVar x4)
-            }
+-- | get the lowermost TrackIdentifier in a Tracks
+lowermost (T x)    = x
+lowermost (TU x)    = x
+lowermost (TT x y) = lowermost y
 
-fresh5 :: UyM () (Ports,Ports,Ports,Ports,Ports)
-fresh5 = do { x1 <- freshU
-            ; x2 <- freshU
-            ; x3 <- freshU
-            ; x4 <- freshU
-            ; x5 <- freshU
-            ; constrain (UVVar x1) 1 (UVVar x2)
-            ; constrain (UVVar x2) 1 (UVVar x3)
-            ; constrain (UVVar x3) 1 (UVVar x4)
-            ; constrain (UVVar x4) 1 (UVVar x5)
-            ; return $ (UVVar x1,UVVar x2,UVVar x3,UVVar x4,UVVar x5)
-            }
 
 
 
+------------------------------------------------------------------------------
+-- Diagrams
 
---example = ga_first ga_drop >>> ga_cancell >>> ga_first id >>> ga_swap >>> ga_first id >>> TikZ_merge
---example :: forall x y z. forall g. (GArrow g (,) (), GArrowCopy g (,) (), GArrowSwap g (,) ()) => g x ((x,x),x)
---example = ga_copy >>> ga_second ga_copy >>> ga_second (ga_first id) >>> ga_unassoc >>> ga_first ga_swap
---example = ga_copy >>> ga_second ga_copy >>> ga_second (ga_second id) >>> ga_unassoc >>> ga_first id >>> ga_first ga_swap
---example :: forall x. forall g. (GArrow g (,) (), GArrowCopy g (,) (), GArrowSwap g (,) ()) => g x x
---example = id >>> id
+-- | A Diagram is the visual representation of a GArrowSkeleton
+data Diagram
+  = DiagramComp      Diagram Diagram
+  | DiagramBox       TrackIdentifier Tracks BoxRenderer Tracks TrackIdentifier
+  | DiagramBypassTop Tracks Diagram
+  | DiagramBypassBot        Diagram Tracks
+  -- | DiagramLoopTop   Tracks Diagram
+  -- | DiagramLoopBot          Diagram Tracks
 
-data Diagram p = DiagramComp      (Diagram p) (Diagram p)
-               | DiagramPrim      String p p p p (String -> Int -> Int -> Int -> p -> p -> Int -> String)
-               | DiagramBypassTop p (Diagram p)
-               | DiagramBypassBot (Diagram p) p
-               -- | DiagramLoopTop   Diagram
-               -- | DiagramLoopBot   Diagram
-
-type Ports = UVal
-
-getOut :: Diagram Ports -> Ports
+-- | get the output tracks of a diagram
+getOut :: Diagram -> Tracks
 getOut (DiagramComp f g)                     = getOut g
-getOut (DiagramPrim s ptop pin pout pbot _)  = pout
-getOut (DiagramBypassTop p f)                = UVVal [p, (getOut f)]
-getOut (DiagramBypassBot f p)                = UVVal [(getOut f), p]
+getOut (DiagramBox ptop pin q pout pbot)     = pout
+getOut (DiagramBypassTop p f)                = TT p (getOut f)
+getOut (DiagramBypassBot f p)                = TT (getOut f) p
 
-getIn :: Diagram Ports -> Ports
+-- | get the input tracks of a diagram
+getIn :: Diagram -> Tracks
 getIn (DiagramComp f g)                      = getIn f
-getIn (DiagramPrim s ptop pin pout pbot _)   = pin
-getIn (DiagramBypassTop p f)                 = UVVal [p, (getIn f)]
-getIn (DiagramBypassBot f p)                 = UVVal [(getIn f), p]
+getIn (DiagramBox ptop pin q pout pbot)      = pin
+getIn (DiagramBypassTop p f)                 = TT p (getIn f)
+getIn (DiagramBypassBot f p)                 = TT (getIn f) p
+
+-- | A BoxRenderer is just a routine that, given the dimensions of a
+-- boxes-and-wires box element, knows how to spit out a bunch of TikZ
+-- code that draws it
+type BoxRenderer =
+    TrackPositions ->  -- resolves the TrackIdentifiers to actual y-coordinates
+    Float          ->  -- x1
+    Float          ->  -- y1
+    Float          ->  -- x2
+    Float          ->  -- y2
+    String             -- TikZ code
+
+
+
+
+
+
+------------------------------------------------------------------------------
+-- Constraints
+
+-- | a constraint (to be dealt with by lp_solve) relates two track identifiers
+data Constraint = C TrackIdentifier Ordering TrackIdentifier {- plus -} Float
+                | EqualSpace TrackIdentifier TrackIdentifier TrackIdentifier TrackIdentifier
+
+-- instance Show Constraint where
+--  show (C t1 LT t2 k s) = "x"++(show t1)++"  = x"++(show t2)++" + "++(show k) ++ ";\n"
+--  show (C t1 GT t2 k s) = "x"++(show t1)++"  = x"++(show t2)++" + "++(show k) ++ ";\n"
+--  show (C t1 EQ t2 k s) = "x"++(show t1)++"  = x"++(show t2)++" + "++(show k) ++ ";\n"
+
+instance Show Constraint where
+ show (C t1 LT t2 k) = "x"++(show t1)++" <= x"++(show t2)++" + "++(show k) ++ ";\n"
+ show (C t1 GT t2 k) = "x"++(show t1)++" >= x"++(show t2)++" + "++(show k) ++ ";\n"
+ show (C t1 EQ t2 k) = "x"++(show t1)++"  = x"++(show t2)++" + "++(show k) ++ ";\n"
+ show (EqualSpace t1a t1b t2a t2b) = "x"++(show t1a)++" = x"++(show t1b)++
+                                     " + x"++(show t2a)++" - x"++(show t2b)++ ";\n"
+
+-- | a monad to accumulate constraints and track the largest TrackIdentifier allocated
+type ConstraintM a = State (TrackIdentifier,[Constraint]) a
+
+-- | pull the constraints out of the monad
+getConstraints :: ConstraintM [Constraint]
+getConstraints = do { (_,c) <- get ; return c }
+
+-- | add a constraint
+constrain :: TrackIdentifier -> Ordering -> TrackIdentifier {- plus -} -> Float -> ConstraintM ()
+constrain t1 ord t2 k = do { (t,c) <- get
+                           ; put (t, (C t1 ord t2 k):c)
+                           ; return ()
+                           }
+
+constrainEqualSpace t1a t1b t2a t2b = do { (t,c) <- get
+                                         ; put (t, (EqualSpace t1a t1b t2a t2b):c)
+                                         ; return ()
+                                         }
+
+-- | simple form for equality constraints
+constrainEq (TT t1a t1b) (TT t2a t2b) = do { constrainEq t1a t2a ; constrainEq t1b t2b ; return () }
+constrainEq (T  t1     ) (T  t2     ) = constrain t1 EQ t2 0
+constrainEq (TU t1     ) (TU t2     ) = constrain t1 EQ t2 0
+constrainEq (TU t1     ) (T  t2     ) = constrain t1 EQ t2 0
+constrainEq (T  t1     ) (TU t2     ) = constrain t1 EQ t2 0
+constrainEq t1 t2                     = error $ "constrainEq mismatch: " ++ show t1 ++ " and " ++ show t2
+
+-- | allocate a TrackIdentifier
+alloc1 :: ConstraintM Tracks
+alloc1 = do { (t,c) <- get
+            ; put (t+1,c)
+            ; return (T t)
+            }
+
+
+mkdiag :: GArrowPortShape m () a b -> ConstraintM Diagram
+mkdiag (GASPortPassthrough  inp outp m) = error "not supported"
+mkdiag (GASPortShapeWrapper inp outp x) = mkdiag' x
+ where
+ mkdiag' :: GArrowSkeleton (GArrowPortShape m ()) a b -> ConstraintM Diagram
+ mkdiag' (GAS_comp f g) = do { f' <- mkdiag' f; g' <- mkdiag' g
+                             ; constrainEq (getOut f') (getIn g') ; return $ DiagramComp f' g' }
+ mkdiag' (GAS_first  f) = do { (top,(TT _ x),bot) <- alloc inp; f' <- mkdiag' f ; constrainBot f' 1 (uppermost x)
+                             ; return $ DiagramBypassBot f' x  }
+ mkdiag' (GAS_second f) = do { (top,(TT x _),bot) <- alloc inp; f' <- mkdiag' f ; constrainTop (lowermost x) 1 f'
+                             ; return $ DiagramBypassTop x f'  }
+ mkdiag' (GAS_id      ) = do { (top,    x   ,bot) <- alloc inp ; simpleDiag        "id" top x x bot        [(x,x)]      }
+ mkdiag' GAS_cancell    = do { (top,(TT x y),bot) <- alloc inp
+                             ; let r tp x1 y1 x2 y2 = drawBox x1 y1 x2 y2 "gray!50" "cancell" ++
+                                                      drawWires tp x1 y x2 y "black" ++
+                                                      drawLine  x1 (tp!lowermost x)  ((x1+x2)/2) (tp!uppermost y) "black" "dashed"
+                             ; return $ DiagramBox top (TT x y) r y bot  }
+ mkdiag' GAS_cancelr    = do { (top,(TT x y),bot) <- alloc inp
+                             ; let r tp x1 y1 x2 y2 = drawBox x1 y1 x2 y2 "gray!50" "cancelr" ++
+                                                      drawWires tp x1 x x2 x "black" ++
+                                                      drawLine  x1 (tp!uppermost y) ((x1+x2)/2) (tp!lowermost x) "black" "dashed"
+                             ; return $ DiagramBox top (TT x y) r x bot  }
+ mkdiag' GAS_uncancell  = do { (top,(TT x y),bot) <- alloc outp
+                             ; let r tp x1 y1 x2 y2 = drawBox x1 y1 x2 y2 "gray!50" "uncancell" ++
+                                                      drawWires tp x1 y x2 y "black" ++
+                                                      drawLine  ((x1+x2)/2) (tp!uppermost y) x2 (tp!lowermost x) "black" "dashed"
+                             ; return $ DiagramBox top y r (TT x y) bot  }
+ mkdiag' GAS_uncancelr  = do { (top,(TT x y),bot) <- alloc outp
+                             ; let r tp x1 y1 x2 y2 = drawBox x1 y1 x2 y2 "gray!50" "uncancelr" ++
+                                                      drawWires tp x1 x x2 x "black" ++
+                                                      drawLine  ((x1+x2)/2) (tp!lowermost x) x2 (tp!uppermost y) "black" "dashed"
+                             ; return $ DiagramBox top x r (TT x y) bot  }
+ mkdiag' GAS_drop       = do { (top,    x   ,bot) <- alloc inp ; simpleDiag      "drop" top x x bot [] }
+ mkdiag' (GAS_const i)  = do { (top,    x   ,bot) <- alloc inp
+                             ; (_,      y   ,_)   <- alloc outp
+                             ; constrainEq x y
+                             ; simpleDiag   ("const " ++ show i) top x y bot [] }
+ mkdiag' GAS_copy       = do { (top,(TT y z),bot) <- alloc outp
+                             ; (_  ,      x ,_)   <- alloc inp
+                             ; constrainEqualSpace (lowermost y) (uppermost x) (lowermost x) (uppermost z)
+                             ; let r tp x1 y1 x2 y2 = drawBox x1 y1 x2 y2 "gray!50" "copy" ++
+                                                      drawWires tp x1 x ((x1+x2)/2) x "black" ++
+                                                      drawWires tp ((x1+x2)/2) x x2 y "black" ++
+                                                      drawWires tp ((x1+x2)/2) x x2 z "black"
+                             ; return $ DiagramBox top x r (TT y z) bot
+                             }
+ mkdiag' GAS_merge      = do { (top,(TT x y),bot) <- alloc inp 
+                             ; simpleDiag     "times" top (TT x y) x bot [] }
+ mkdiag' GAS_swap       = do { (top,(TT x y),bot) <- alloc inp
+                             ; (top,(TT x' y'),bot) <- alloc outp
+                             ; constrainEq (T (lowermost x)) (T (lowermost x'))
+                             ; constrainEq (T (uppermost y)) (T (uppermost y'))
+                             ; simpleDiag'    "swap"  top (TT x y) (TT x' y') bot [(x,y'),(y,x')] "gray!50" }
+ mkdiag' GAS_assoc      =
+     do { (top,(TT (TT x y) z),bot) <- alloc inp
+        ; let r tp x1 y1 x2 y2
+                  = drawBox (x1+0.2*xscale) y1 (x2-0.2*xscale) y2 "white" "assoc" ++
+                    drawLine x1 y1 x2 y1 "gray!50" "-" ++
+                    drawLine x1 y2 x2 y2 "gray!50" "-" ++
+                    drawLine  x1      y1                          x1      ((tp ! uppermost x) - 0.5) "gray!50" "-"++
+                    drawLine  x1      ((tp ! uppermost x) - 0.5) (x1+0.2) ((tp ! uppermost x) - 0.5) "gray!50" "-"++
+                    drawLine (x1+0.2) ((tp ! uppermost x) - 0.5) (x1+0.2) ((tp ! lowermost y) + 0.5) "gray!50" "-"++
+                    drawLine (x1+0.2) ((tp ! lowermost y) + 0.5)  x1      ((tp ! lowermost y) + 0.5) "gray!50" "-"++
+                    drawLine  x1      ((tp ! lowermost y) + 0.5)  x1      y2                         "gray!50" "-"++
+                    drawLine  x2      y2                          x2      ((tp ! lowermost z) + 0.5) "gray!50" "-"++
+                    drawLine  x2      ((tp ! lowermost z) + 0.5) (x2-0.2) ((tp ! lowermost z) + 0.5) "gray!50" "-"++
+                    drawLine (x2-0.2) ((tp ! lowermost z) + 0.5) (x2-0.2) ((tp ! uppermost y) - 0.5) "gray!50" "-"++
+                    drawLine (x2-0.2) ((tp ! uppermost y) - 0.5)  x2      ((tp ! uppermost y) - 0.5) "gray!50" "-"++
+                    drawLine  x2      ((tp ! uppermost y) - 0.5)  x2      y1                         "gray!50" "-"++
+                    drawWires tp x1 x x2 x "black" ++
+                    drawWires tp x1 y x2 y "black" ++
+                    drawWires tp x1 z x2 z "black"
+        ; return $ DiagramBox top (TT (TT x y) z) r (TT x (TT y z)) bot
+        }
+ mkdiag' GAS_unassoc    =
+     do { (top,(TT x (TT y z)),bot) <- alloc inp
+        ; let r tp x1 y1 x2 y2
+                  = drawBox (x1+0.2*xscale) y1 (x2-0.2*xscale) y2 "white" "unassoc" ++
+                    drawLine x1 y1 x2 y1 "gray!50" "-" ++
+                    drawLine x1 y2 x2 y2 "gray!50" "-" ++
+                    drawLine  x2      y1                          x2      ((tp ! uppermost x) - 0.5) "gray!50" "-"++
+                    drawLine  x2      ((tp ! uppermost x) - 0.5) (x2-0.2) ((tp ! uppermost x) - 0.5) "gray!50" "-"++
+                    drawLine (x2-0.2) ((tp ! uppermost x) - 0.5) (x2-0.2) ((tp ! lowermost y) + 0.5) "gray!50" "-"++
+                    drawLine (x2-0.2) ((tp ! lowermost y) + 0.5)  x2      ((tp ! lowermost y) + 0.5) "gray!50" "-"++
+                    drawLine  x2      ((tp ! lowermost y) + 0.5)  x2      y2                         "gray!50" "-"++
+                    drawLine  x1      y2                          x1      ((tp ! lowermost z) + 0.5) "gray!50" "-"++
+                    drawLine  x1      ((tp ! lowermost z) + 0.5) (x1+0.2) ((tp ! lowermost z) + 0.5) "gray!50" "-"++
+                    drawLine (x1+0.2) ((tp ! lowermost z) + 0.5) (x1+0.2) ((tp ! uppermost y) - 0.5) "gray!50" "-"++
+                    drawLine (x1+0.2) ((tp ! uppermost y) - 0.5)  x1      ((tp ! uppermost y) - 0.5) "gray!50" "-"++
+                    drawLine  x1      ((tp ! uppermost y) - 0.5)  x1      y1                         "gray!50" "-"++
+                    drawWires tp x1 x x2 x "black" ++
+                    drawWires tp x1 y x2 y "black" ++
+                    drawWires tp x1 z x2 z "black"
+        ; return $ DiagramBox top (TT x (TT y z)) r (TT (TT x y) z) bot
+        }
+ mkdiag' (GAS_loopl f)  = error "not implemented"
+ mkdiag' (GAS_loopr f)  = error "not implemented"
+ mkdiag' (GAS_misc f )  = mkdiag f
+
+ diagramBox :: TrackIdentifier -> Tracks -> BoxRenderer -> Tracks -> TrackIdentifier -> ConstraintM Diagram
+ diagramBox ptop pin r pout pbot = do { constrain ptop LT (uppermost pin)  (-1)
+                                      ; constrain pbot GT (lowermost pin)  1
+                                      ; constrain ptop LT (uppermost pout) (-1)
+                                      ; constrain pbot GT (lowermost pout) 1
+                                      ; constrain ptop LT pbot (-1)
+                                      ; return $ DiagramBox ptop pin r pout pbot
+                                      }
+ simpleDiag  text ptop pin pout pbot conn = simpleDiag' text ptop pin pout pbot conn "black"
+ simpleDiag' text ptop pin pout pbot conn color = diagramBox ptop pin defren pout pbot
+  where
+   defren tp x1 y1 x2 y2 = drawBox x1 y1 x2 y2 color text ++
+                           concat (map (\(x,y) -> drawWires tp x1 x x2 y "black") conn)
+   --    ++ wires (x-1) p1  x    "green"
+   --    ++ wires  (x+w) p2 (x+w+1) "red"
 
 -- constrain that Ports is at least Int units above the topmost portion of Diagram
-constrainTop :: Ports -> Int -> Diagram Ports -> UyM () ()
+constrainTop :: TrackIdentifier -> Float -> Diagram -> ConstraintM ()
 constrainTop v i (DiagramComp d1 d2)                  = do { constrainTop v i d1 ; constrainTop v i d2 ; return () }
-constrainTop v i (DiagramBypassTop p d)               = constrain v 2 p
+constrainTop v i (DiagramBypassTop p d)               = constrain v LT (uppermost p) (-1 * i)
 constrainTop v i (DiagramBypassBot d p)               = constrainTop v (i+1) d
-constrainTop v i (DiagramPrim s ptop pin pout pbot _) = constrain v i ptop
+constrainTop v i (DiagramBox ptop pin r pout pbot)    = constrain v LT ptop (-1 * i)
 
 -- constrain that Ports is at least Int units below the bottommost portion of Diagram
-constrainBot :: Diagram Ports -> Int -> Ports -> UyM () ()
+constrainBot :: Diagram -> Float -> TrackIdentifier -> ConstraintM ()
 constrainBot (DiagramComp d1 d2)                  i v = do { constrainBot d1 i v ; constrainBot d2 i v ; return () }
 constrainBot (DiagramBypassTop p d)               i v = constrainBot d (i+1) v
-constrainBot (DiagramBypassBot d p)               i v = constrain p 2 v
-constrainBot (DiagramPrim s ptop pin pout pbot _) i v = constrain pbot i v
-
-ga2diag :: GArrowTikZ a b -> UyM () (Diagram Ports)
-ga2diag (TikZ_id           ) = do { (top,x,bot) <- fresh3 ; return $ DiagramPrim "id" top x x bot defren }
-ga2diag (TikZ_comp      g f) = do { f' <- ga2diag f
-                                  ; g' <- ga2diag g
-                                  ; unifyM (getOut f') (getIn g')
-                                  ; return $ DiagramComp f' g' }
-ga2diag (TikZ_first  f) = do { x <- fresh1; f' <- ga2diag f ; constrainBot f' 1 x  ; return $ DiagramBypassBot f' x  }
-ga2diag (TikZ_second f) = do { x <- fresh1; f' <- ga2diag f ; constrainTop x  1 f' ; return $ DiagramBypassTop x f'  }
-ga2diag TikZ_cancell    = do { (top,x,y  ,bot) <- fresh4  ; return $ DiagramPrim   "cancell" top (UVVal [x,y]) y bot defren }
-ga2diag TikZ_cancelr    = do { (top,x,y  ,bot) <- fresh4  ; return $ DiagramPrim   "cancelr" top (UVVal [x,y]) x bot defren }
-ga2diag TikZ_uncancell  = do { (top,x,y  ,bot) <- fresh4  ; return $ DiagramPrim "uncancell" top y (UVVal [x,y]) bot defren }
-ga2diag TikZ_uncancelr  = do { (top,x,y  ,bot) <- fresh4  ; return $ DiagramPrim "uncancelr" top x (UVVal [x,y]) bot defren }
-ga2diag TikZ_drop       = do { (top,x    ,bot) <- fresh3  ; return $ DiagramPrim      "drop" top x x bot defren }
-ga2diag (TikZ_const i)  = do { (top,x    ,bot) <- fresh3  ; return $ DiagramPrim  ("const " ++ show i) top x x bot defren }
-ga2diag TikZ_copy       = do { (top,x,y,z,bot) <- fresh5
-                             ; return $ DiagramPrim      "copy" top y (UVVal [x,z]) bot defren }
-ga2diag TikZ_merge      = do { (top,x,y,z,bot) <- fresh5
-                             ; return $ DiagramPrim      "merge" top (UVVal [x,z]) y bot defren }
-ga2diag TikZ_swap       = do { (top,x,y  ,bot) <- fresh4
-                             ; return $ DiagramPrim      "swap" top (UVVal [x,y]) (UVVal [x,y]) bot defren }
-ga2diag TikZ_assoc      = do { (top,x,y,z,bot) <- fresh5
-                             ; return $ DiagramPrim  "assoc" top (UVVal [UVVal [x,y],z])(UVVal [x,UVVal [y,z]]) bot defren }
-ga2diag TikZ_unassoc    = do { (top,x,y,z,bot) <- fresh5
-                             ; return $ DiagramPrim "unassoc" top (UVVal [x,UVVal [y,z]])(UVVal [UVVal [x,y],z]) bot defren }
-ga2diag (TikZ_loopl f) = error "not implemented"
-ga2diag (TikZ_loopr f) = error "not implemented"
-
-defren :: String -> Int -> Int -> Int -> Ports -> Ports -> Int -> String
-defren s x w top p1 p2 bot
-      = drawBox x top (x+w) bot "black" s
---        ++ wires (x-1) p1  x    "green"
---        ++ wires  (x+w) p2 (x+w+1) "red"
-
-xscale = 1
-yscale = 1
-
-textc x y text color = 
-    "\\node[anchor=center,color="++color++"] at ("++show (x*xscale)++"cm,"++show (y*yscale)++"cm) "++
-    "{{\\tt{"++text++"}}};\n"
-
-drawBox x1 y1 x2 y2 color text =
-    "\\node[anchor=north west] at ("++show (x1*xscale)++"cm,"++show (y1*yscale)++"cm) "++
-    "{{\\tt{"++text++"}}};\n"
-    ++
-    "\\path[draw,color="++color++"]"++
-       " ("++show (x1*xscale)++","++show (y1*yscale)++") rectangle ("++
-           show (x2*xscale)++","++show (y2*yscale)++");\n"
-
-drawLine x1 y1 x2 y2 color style =
-  "\\path[draw,color="++color++","++style++"] "++
-  "("++show (x1*xscale)++","++show (y1*yscale)++") -- " ++
-  "("++show (x2*xscale)++","++show (y2*yscale)++");\n"
-
-width :: Diagram Ports -> Int
-width (DiagramComp d1 d2)         = (width d1) + 1 + (width d2)
-width (DiagramPrim s _ p1 p2 _ _) = 2
-width (DiagramBypassTop p d)      = (width d) + 2
-width (DiagramBypassBot d p)      = (width d) + 2
-
-(!) :: Map UVar Int -> UVar -> Int
-m ! x = case lookup x m of
-          Nothing -> 0
-          Just y -> y
-
-tikZ :: Map UVar Int ->
-        Diagram Ports ->
-        Int ->                -- horizontal position
+constrainBot (DiagramBypassBot d p)               i v = constrain v GT (lowermost p) 2
+constrainBot (DiagramBox ptop pin r pout pbot)    i v = constrain v GT pbot i
+
+-- | The width of a box is easy to calculate
+width :: Diagram -> Float
+width (DiagramComp d1 d2)               = (width d1) + 1 + (width d2)
+width (DiagramBox ptop pin x pout pbot) = 2
+width (DiagramBypassTop p d)            = (width d) + 2
+width (DiagramBypassBot d p)            = (width d) + 2
+
+drawWires :: TrackPositions -> Float -> Tracks -> Float -> Tracks -> String -> String
+drawWires tp x1 (TT a b) x2 (TT a' b') color = drawWires tp x1 a x2 a' color ++ drawWires tp x1 b x2 b' color
+drawWires tp x1 (T a)    x2 (T a')     color = drawLine x1 (tp!a) x2 (tp!a') color "-"
+drawWires tp x1 (TU a)   x2 (TU a')    color = drawLine x1 (tp!a) x2 (tp!a') color "dashed"
+drawWires tp _ _ _ _ _                       = error "drawwires fail"
+
+tikZ :: TrackPositions ->
+        Diagram ->
+        Float ->                -- horizontal position
         String
 tikZ m = tikZ'
  where
   tikZ'  d@(DiagramComp d1 d2)    x = tikZ' d1 x
-                                      ++ wires (x+width d1) (getOut d1) (x+width d1+1) "black"
+                                      ++ wires' (x+width d1) (getOut d1) (x+width d1+0.5) "black" "->"
+                                      ++ wires' (x+width d1+0.5) (getOut d1) (x+width d1+1) "black" "-"
                                       ++ tikZ' d2 (x + width d1 + 1)
   tikZ' d'@(DiagramBypassTop p d) x = let top = getTop d' in
                                       let bot = getBot d' in
                                       drawBox  x top (x+width d') bot "gray!50" "second"
-                                      ++ drawLine x (top+1) (x+width d') (top+1) "black" "->"
-                                      ++ wires x (getIn d) (x+1) "black"
+                                      ++ drawWires m x (getIn d) (x+1) (getIn d) "black"
                                       ++ tikZ' d (x+1)
-                                      ++ wires (x+1+width d) (getOut d) (x+1+width d+1) "black"
+                                      ++ drawWires m (x+1+width d) (getOut d) (x+1+width d+1) (getOut d) "black"
+                                      ++ drawWires m x p (x+1+width d+1) p "black"
   tikZ' d'@(DiagramBypassBot d p) x = let top = getTop d' in
                                       let bot = getBot d' in
                                       drawBox  x top (x+width d') bot "gray!50" "first"
-                                      ++ drawLine x (bot-1) (x+width d') (bot-1) "black" "->"
-                                      ++ wires x (getIn d) (x+1) "black"
+                                      ++ drawWires m x (getIn d) (x+1) (getIn d) "black"
                                       ++ tikZ' d (x+1)
-                                      ++ wires (x+1+width d) (getOut d) (x+1+width d+1) "black"
-  tikZ'  d@(DiagramPrim s (UVVar top) p1 p2 (UVVar bot) r)  x = r s x (width d) (m ! top) p1 p2 (m ! bot)
-
-  wires :: Int -> Ports -> Int -> String -> String
-  wires x1 (UVVar v)    x2 color = drawLine x1 (m ! v) x2 (m ! v) color "->"
-                                  -- ++ textc ((x1+x2) `div` 2) (m!v) (show v) "purple"
-  wires x1 (UVVal vl) x2 color = foldr (\x y -> x ++ " " ++ y) [] (map (\v -> wires x1 v x2 color) vl)
-
-  getTop :: Diagram Ports -> Int
-  getTop (DiagramComp d1 d2)                = min (getTop d1) (getTop d2)
-  getTop (DiagramBypassTop p d)             = (m ! getleft p) - 1
-  getTop (DiagramBypassBot d p)             = getTop d - 1
-  getTop (DiagramPrim s (UVVar ptop) _ _ _ _)  = m ! ptop
-
-  getBot :: Diagram Ports -> Int
-  getBot (DiagramComp d1 d2)                = max (getBot d1) (getBot d2)
-  getBot (DiagramBypassTop p d)             = getBot d + 1
-  getBot (DiagramBypassBot d p)             = (m ! getright p) + 1
-  getBot (DiagramPrim s _ _ _ (UVVar pbot) _)  = m ! pbot
-
-resolve' (DiagramComp d1 d2)    = do { d1' <- resolve' d1 ; d2' <- resolve' d2 ; return $ DiagramComp d1' d2'    }
-resolve' (DiagramBypassTop p d) = do { p'  <- getM p     ; d'  <- resolve' d  ; return $ DiagramBypassTop p' d' }
-resolve' (DiagramBypassBot d p) = do { p'  <- getM p     ; d'  <- resolve' d  ; return $ DiagramBypassBot d' p' }
-resolve' (DiagramPrim s ptop pin pout pbot r) 
-    = do { ptop' <- getM ptop
-         ; pbot' <- getM pbot
-         ; pin'  <- getM pin
-         ; pout' <- getM pout
-         ; return $ DiagramPrim s ptop' pin' pout' pbot' r }
-
-getleft (UVVar   v)  = v
-getleft (UVVal  vl) = getleft (head vl)
-
-getright (UVVar   v)  = v
-getright (UVVal  vl) = getright (last vl)
-
-strip :: [(Ports,Int,Ports)] -> [(UVar,Int,UVar)]
-strip = map (\(v1,x,v2) -> (getright v1, x, getleft v2))
-
-
--- must use bubblesort because the ordering isn't transitive
-sortit :: [(UVar,Int,UVar)] -> [(UVar,Int,UVar)]
-sortit x = stupidSort x []
+                                      ++ drawWires m (x+1+width d) (getOut d) (x+1+width d+1) (getOut d) "black"
+                                      ++ drawWires m x p (x+1+width d+1) p "black"
+  tikZ' d@(DiagramBox ptop pin r pout pbot) x = r m x (m ! ptop) (x + width d) (m ! pbot)
+
+  wires x1 t x2 c = wires' x1 t x2 c "-"
+
+  wires' :: Float -> Tracks -> Float -> String -> String -> String
+  wires' x1 (TT x y) x2 color st = wires' x1 x x2 color st ++ wires' x1 y x2 color st
+  wires' x1 (T v)    x2 color st = drawLine x1 (m ! v) x2 (m ! v) color st -- ++ textc ((x1+x2) / 2) (m!v) (show v) "purple"
+  wires' x1 (TU v)   x2 color st = drawLine x1 (m ! v) x2 (m ! v) color "dashed"
+
+  getTop :: Diagram -> Float
+  getTop (DiagramComp d1 d2)        = min (getTop d1) (getTop d2)
+  getTop (DiagramBox ptop _ _ _ _)  = m ! ptop
+  getTop (DiagramBypassTop p d)     = (m ! uppermost p) - 1
+  getTop (DiagramBypassBot d p)     = getTop d - 1
+
+  getBot :: Diagram -> Float
+  getBot (DiagramComp d1 d2)        = max (getBot d1) (getBot d2)
+  getBot (DiagramBox _ _ _ _ pbot)  = m ! pbot
+  getBot (DiagramBypassTop p d)     = getBot d + 1
+  getBot (DiagramBypassBot d p)     = (m ! lowermost p) + 1
+
+-- allocates multiple tracks, adding constraints that they are at least one unit apart
+alloc :: PortShape a -> ConstraintM (TrackIdentifier,Tracks,TrackIdentifier)
+alloc shape = do { tracks <- alloc' shape
+                 ; T ptop <- alloc1
+                 ; T pbot <- alloc1
+                 ; constrain ptop LT (uppermost tracks) (-1)
+                 ; constrain pbot GT (lowermost tracks) 1
+                 ; return (ptop,tracks,pbot)
+                 }
+ where
+   alloc' :: PortShape a -> ConstraintM Tracks
+   alloc' PortUnit           = do { T x <- alloc1 ; return (TU x) }
+   alloc' (PortFree _)       = do { x <- alloc1 ; return x }
+   alloc' (PortTensor p1 p2) = do { x1 <- alloc' p1
+                                  ; x2 <- alloc' p2
+                                  ; constrain (lowermost x1) LT (uppermost x2) (-1)
+                                  ; return (TT x1 x2)
+                                  }
+
+do_lp_solve :: [Constraint] -> IO String
+do_lp_solve c = do { let stdin = "min: x1;\n" ++ (foldl (++) "" (map show c)) ++ "\n"
+                   ; putStrLn stdin
+                   ; stdout <- readProcess "lp_solve" [] stdin
+                   ; return stdout
+                   }
+
+splitWs :: String -> [String]
+splitWs s = splitWs' "" s
  where
-  stupidSort []    x = x
-  stupidSort (h:t) x = stupidSort t (stupidInsert h x)
-
-  stupidInsert t []    = [t]
-  stupidInsert t@(_,_,t') ((a@(_,_,a')):b) = if cmp' x t' a' == LT
-                                             then t:a:b
-                                             else a:(stupidInsert t b)
-  
-  cmp' :: [(UVar,Int,UVar)] -> UVar -> UVar -> Ordering
-  cmp' [] a b = EQ -- compare a b
-  cmp' ((v1,_,v2):r) a b = if a == v1 && b==v2
-                           then LT
-                           else if a == v2 && b==v1
-                                then GT
-                                else cmp' r a b
-
-lookup'' :: Map UVar Int -> UVar -> Int
-lookup'' m x = case lookup x m of
-                 Nothing -> 0
-                 Just y -> y
-
-valuatit :: Map UVar Int -> [(UVar,Int,UVar)] -> Map UVar Int
-valuatit m []            = m
-valuatit m ((v1,k,v2):r) = valuatit m' r
-                            where
-                              m'  = insert v2 v2' m
-                              v2' = max (lookup'' m v2) (k+(lookup'' m v1))
-
-resolve'k :: UyM () [(Ports,Int,Ports)]
-resolve'k = do { k  <- getK
-              ; k' <- mapM (\(v1,x,v2) -> do { v1' <- getM v1 ; v2' <- getM v2 ; return (v1',x,v2') }) k
-              ; return k'
-              }
-
-toTikZ :: GArrowTikZ a b -> String
-toTikZ g = tikZ m d 0
-            where
-              (_,_,_,(d,k)) = runU $ do { d <- ga2diag g
-                                        ; d' <- resolve' d
-                                        ; k' <- resolve'k
-                                        ; return (d',k') }
-              s = sortit (strip k)
-              m = valuatit empty s
-toTikZ' :: GArrowTikZ a b -> String
-toTikZ' g = foldr (\x y -> x++"\\\\\n"++y) [] (map foo s)
-             where
-               (_,_,_,k) = runU $ ga2diag g >>= resolve' >>= \_ -> resolve'k
-               foo (v1,v,v2) = "x_{"++show v1++"} + "++show v++" \\leq x_{"++show v2++"} = " ++ (show $ lookup'' m v2)
-               s = sortit (strip k)
-               m = valuatit empty s
-
-tikz' :: (forall g a .
-                 PGArrow g (GArrowUnit g) a ->
+  splitWs' [] []       = []
+  splitWs' acc []      = [acc]
+  splitWs' []  (' ':k) = splitWs' [] k
+  splitWs' acc (' ':k) = acc:(splitWs' [] k)
+  splitWs' acc (x:k)   = splitWs' (acc++[x]) k
+
+lp_solve_to_trackpos :: String -> TrackPositions
+lp_solve_to_trackpos s = toTrackPos $ map parse $ catMaybes $ map grab $ lines s
+ where
+   grab ('x':k) = Just k
+   grab _       = Nothing
+   parse :: String -> (Int,Float)
+   parse s = case splitWs s of
+               [a,b] -> (read a, read b)
+               _     -> error "parse: should not happen"
+   toTrackPos :: [(Int,Float)] -> TrackPositions
+   toTrackPos []           tr = 0 -- error $ "could not find track "++show tr
+   toTrackPos ((i,f):rest) tr = if (i==tr) then f else toTrackPos rest tr
+
+toTikZ :: GArrowSkeleton m a b -> IO String
+toTikZ g = 
+    let cm = do { let g' = detectShape g
+                ; g'' <- mkdiag g'
+                ; return g''
+                }
+     in do { let (_,constraints) = execState cm (0,[])
+           ; lps <- do_lp_solve $ constraints
+           ; let trackpos = lp_solve_to_trackpos lps
+           ; return $ tikZ trackpos (evalState cm (0,[])) 0
+           }
+
+tikz :: (forall g a .
+                 (Int -> PGArrow g (GArrowUnit g) a) ->
                  (
                    forall b . PGArrow g (GArrowTensor g b b) b) ->
                      PGArrow g (GArrowUnit g) a) -> IO ()
-tikz' x = tikz $ unG (x (PGArrowD { unG = TikZ_const 12 }) (PGArrowD { unG = TikZ_merge }) )
-main = do putStrLn "hello"
-tikz example
+
+tikz x = tikz' $ optimize $ unG (x (\c -> PGArrowD { unG = GAS_const c }) (PGArrowD { unG = GAS_merge }) )
+
+tikz' example
      = do putStrLn "\\documentclass{article}"
-          putStrLn "\\usepackage[landscape,paperheight=20in,textwidth=19in]{geometry}"
+          putStrLn "\\usepackage[paperwidth=\\maxdimen,paperheight=\\maxdimen]{geometry}"
           putStrLn "\\usepackage{tikz}"
           putStrLn "\\usepackage{amsmath}"
+          putStrLn "\\usepackage[tightpage,active]{preview}"
           putStrLn "\\begin{document}"
+          putStrLn "\\setlength\\PreviewBorder{5pt}"
+          putStrLn "\\begin{preview}"
           putStrLn $ "\\begin{tikzpicture}[every on chain/.style={join=by ->},yscale=-1]"
-          putStrLn (toTikZ example)
+          tikz <- toTikZ example
+          putStrLn tikz
           putStrLn "\\end{tikzpicture}"
---          putStrLn "\\begin{align*}"
---          putStr   (toTikZ' example)
---          putStrLn "\\end{align*}"
+          putStrLn "\\end{preview}"
+          --putStrLn "\\pagebreak"
+          --putStrLn "\\begin{align*}"
+          --putStr   (toTikZ' example)
+          --putStrLn "\\end{align*}"
           putStrLn "\\end{document}"
+
+-- Random TikZ routines
+textc x y text color = 
+    "\\node[anchor=center,color="++color++"] at ("++show (x*xscale)++"cm,"++show (y*yscale)++"cm) "++
+    "{{\\tt{"++text++"}}};\n"
+
+drawBox x1 y1 x2 y2 color text =
+    "\\node[anchor=north west] at ("++show (x1*xscale)++"cm,"++show (y1*yscale)++"cm) "++
+    "{{\\tt{"++text++"}}};\n"
+    ++
+    "\\path[draw,color="++color++"]"++
+       " ("++show (x1*xscale)++","++show (y1*yscale)++") rectangle ("++
+           show (x2*xscale)++","++show (y2*yscale)++");\n"
+
+drawLine x1 y1 x2 y2 color style =
+  "\\path[draw,color="++color++","++style++"] "++
+  "("++show (x1*xscale)++","++show (y1*yscale)++") -- " ++
+  "("++show (x2*xscale)++","++show (y2*yscale)++");\n"
+
+-- | x scaling factor for the entire diagram, since TikZ doesn't scale font sizes
+xscale = 1
+
+-- | y scaling factor for the entire diagram, since TikZ doesn't scale font sizes
+yscale = 1
index e411f32..c89fb10 100644 (file)
@@ -1,12 +1,19 @@
+ghc_opt := -fwarn-incomplete-patterns -Werror
+
+open:
+       make demo
+       open .build/test.pdf
+
 all:
        ../../../inplace/bin/ghc-stage2 -dcore-lint -fforce-recomp -fcoqpass -ddump-coqpass -ddump-to-file \
                `ls *.hs | grep -v Regex | grep -v Unify.hs | grep -v GArrowTikZ.hs ` +RTS -K500M 
        ../../../inplace/bin/ghc-stage2 -dcore-lint -fforce-recomp \
                RegexMatcher.hs Unify.hs GArrowTikZ.hs
 
-tikz:
+demo:
        mkdir -p .build
-       ../../../inplace/bin/ghc-stage2 -odir .build -hidir .build GArrowTikZ.hs Unify.hs Demo.hs -o .build/demo
+       ../../../inplace/bin/ghc-stage2 $(ghc_opt) -odir .build -hidir .build -c Demo.hs -fforce-recomp
+       ../../../inplace/bin/ghc-stage2 $(ghc_opt) -odir .build -hidir .build --show-iface .build/Demo.hi
+       ../../../inplace/bin/ghc-stage2 $(ghc_opt) -odir .build -hidir .build GArrowTikZ.hs Demo.hs DemoMain.hs Unify.hs -o .build/demo
        ./.build/demo > .build/test.tex
        cd .build; pdflatex test.tex
-       open .build/test.pdf
index 03d16fc..afe3405 100644 (file)
@@ -59,10 +59,10 @@ resolve (Unifier u) v | member v u = v:(concatMap (resolve (Unifier u)) $ occurr
 occurs :: Unifiable t => Unifier t -> UVar -> t -> Bool
 occurs u v x = elem v $ concatMap (resolve u) (occurrences x)
 
--- | Given two unifiables, find their most general unifier.  Do not override this.
+-- | Given two unifiables, find their most general unifier.
 unify :: Unifiable t => t -> t -> Unifier t
 unify v1 v2 | (Just v1') <- project v1, (Just v2') <- project v2, v1'==v2'                   = emptyUnifier
-unify v1 v2 | (Just v1') <- project v1 = if  occurs emptyUnifier v1' v2 
+unify v1 v2 | (Just v1') <- project v1 = if  occurs emptyUnifier v1' v2
                                          then error "occurs check failed"
                                          else Unifier $ insert v1' v2 empty
 unify v1 v2 | (Just v2') <- project v2 = unify v2 v1
diff --git a/examples/x b/examples/x
deleted file mode 100644 (file)
index 48cdc1c..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,1184 +0,0 @@
-[3 of 3] Compiling Main             ( Demo.hs, .build/Main.o )
-
-==================== Desugared, before opt ====================
-@ co_aLI::() ~ ()
-co_aLI = TYPE ()
-
-@ co_aHe::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ ~ ()
-co_aHe = TYPE trans GArrowTikZ.TFCo:R:GArrowUnitGArrowTikZ co_aLI
-
-Rec {
-$dGArrowSTKC_aHd
-  :: GHC.HetMet.GArrow.GArrowSTKC GArrowTikZ.GArrowTikZ
-[LclId]
-$dGArrowSTKC_aHd = GArrowTikZ.$fGArrowSTKCGArrowTikZ
-
-Main.foo
-  :: forall (t_aD6 :: * -> * -> *) t_aD7.
-     <[t_aD7]>@t_aD6 -> <[t_aD7]>@t_aD6
-[LclId]
-Main.foo =
-  \ (@ t_aD6::* -> * -> *) (@ t_aD7) ->
-    letrec {
-      foo_aD5 :: <[t_aD7]>@t_aD6 -> <[t_aD7]>@t_aD6
-      [LclId]
-      foo_aD5 =
-        \ (x_aD4 :: <[t_aD7]>@t_aD6) ->
-          GHC.HetMet.CodeTypes.hetmet_brak
-            @ t_aD6
-            @ t_aD7
-            ((GHC.HetMet.CodeTypes.hetmet_esc @ t_aD6 @ t_aD7 x_aD4)
-             `cast` (t_aD7 :: t_aD7 ~ t_aD7)); } in
-    foo_aD5
-
-Main.foo'
-  :: forall (g_aFo :: * -> * -> *) y_aFp.
-     (GHC.HetMet.GArrow.GArrowSTKC g_aFo,
-      GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo ~ ()) =>
-     GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp -> g_aFo () y_aFp
-[LclId]
-Main.foo' =
-  \ (@ g_aFo::* -> * -> *)
-    (@ y_aFp)
-    ($dGArrowSTKC_aFq :: GHC.HetMet.GArrow.GArrowSTKC g_aFo)
-    (@ co_aFr::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo ~ ()) ->
-    let {
-      @ co_aMM::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aMM = TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo } in
-    let {
-      @ co_aML::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aML = TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo } in
-    let {
-      @ co_aMK::() ~ ()
-      co_aMK = TYPE () } in
-    let {
-      @ co_aMJ::() ~ ()
-      co_aMJ = TYPE () } in
-    let {
-      @ co_aMI::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aMI = TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo } in
-    let {
-      @ co_aMH::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aMH = TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo } in
-    let {
-      @ co_aMG::() ~ ()
-      co_aMG = TYPE () } in
-    let {
-      @ co_aMF::() ~ ()
-      co_aMF = TYPE () } in
-    let {
-      @ co_aME::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aME = TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo } in
-    let {
-      @ co_aMD::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aMD = TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo } in
-    let {
-      @ co_aMC::() ~ ()
-      co_aMC = TYPE () } in
-    let {
-      @ co_aMB::() ~ ()
-      co_aMB = TYPE () } in
-    let {
-      @ co_aMz::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo ~ ()
-      co_aMz = TYPE trans co_aFr (sym co_aMB) } in
-    let {
-      @ co_aMu::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo ~ ()
-      co_aMu = TYPE trans co_aFr (sym co_aMF) } in
-    let {
-      @ co_aMp::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo ~ ()
-      co_aMp = TYPE trans co_aFr (sym co_aMJ) } in
-    let {
-      @ co_aM1::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo
-      co_aM1 = TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo } in
-    let {
-      @ co_aM4::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo ~ ()
-      co_aM4 = TYPE trans (sym co_aM1) co_aFr } in
-    let {
-      @ co_aLZ::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aLZ = TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo } in
-    let {
-      @ co_aMn::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aMn = TYPE trans co_aLZ (sym co_aML) } in
-    let {
-      @ co_aMs::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aMs = TYPE trans co_aLZ (sym co_aMH) } in
-    let {
-      @ co_aMx::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aMx = TYPE trans co_aLZ (sym co_aMD) } in
-    let {
-      @ co_aLV::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo
-      co_aLV = TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo } in
-    let {
-      @ co_aM5::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo ~ ()
-      co_aM5 = TYPE trans (sym co_aLV) co_aFr } in
-    let {
-      @ co_aLT::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aLT = TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo } in
-    let {
-      @ co_aM6::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aM6 = TYPE trans (sym co_aLT) co_aLZ } in
-    let {
-      @ co_aLP::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo
-      co_aLP = TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo } in
-    let {
-      @ co_aM7::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo ~ ()
-      co_aM7 = TYPE trans (sym co_aLP) co_aFr } in
-    let {
-      @ co_aLN::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aLN = TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo } in
-    let {
-      @ co_aM8::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aM8 = TYPE trans (sym co_aLN) co_aLZ } in
-    let {
-      $dGArrowSwap_aLL
-        :: GHC.HetMet.GArrow.GArrowSwap
-             g_aFo
-             (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-             (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-      [LclId]
-      $dGArrowSwap_aLL =
-        GHC.HetMet.GArrow.$p3GArrowSTKC @ g_aFo $dGArrowSTKC_aFq } in
-    let {
-      $dGArrow_aM2
-        :: GHC.HetMet.GArrow.GArrow
-             g_aFo
-             (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-             (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-      [LclId]
-      $dGArrow_aM2 =
-        GHC.HetMet.GArrow.$p1GArrowSwap
-          @ g_aFo
-          @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-          @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-          $dGArrowSwap_aLL } in
-    let {
-      $dCategory_aM3 :: Control.Category.Category g_aFo
-      [LclId]
-      $dCategory_aM3 =
-        GHC.HetMet.GArrow.$p1GArrow
-          @ g_aFo
-          @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-          @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-          $dGArrow_aM2 } in
-    let {
-      $dGArrow_aMa
-        :: GHC.HetMet.GArrow.GArrow
-             g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) ()
-      [LclId]
-      $dGArrow_aMa =
-        $dGArrow_aM2
-        `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                  g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) co_aM4
-                :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                     g_aFo
-                     (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-                     (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-                     ~
-                   GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                     g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) ()) } in
-    let {
-      $dGArrowSwap_aM9
-        :: GHC.HetMet.GArrow.GArrowSwap
-             g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) ()
-      [LclId]
-      $dGArrowSwap_aM9 =
-        $dGArrowSwap_aLL
-        `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowSwap
-                  g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) co_aM4
-                :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowSwap
-                     g_aFo
-                     (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-                     (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-                     ~
-                   GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowSwap
-                     g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) ()) } in
-    let {
-      $dGArrowCopy_aLK
-        :: GHC.HetMet.GArrow.GArrowCopy
-             g_aFo
-             (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-             (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-      [LclId]
-      $dGArrowCopy_aLK =
-        GHC.HetMet.GArrow.$p2GArrowSTKC @ g_aFo $dGArrowSTKC_aFq } in
-    let {
-      $dGArrow_aLW
-        :: GHC.HetMet.GArrow.GArrow
-             g_aFo
-             (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-             (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-      [LclId]
-      $dGArrow_aLW =
-        GHC.HetMet.GArrow.$p1GArrowCopy
-          @ g_aFo
-          @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-          @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-          $dGArrowCopy_aLK } in
-    let {
-      $dCategory_aLX :: Control.Category.Category g_aFo
-      [LclId]
-      $dCategory_aLX =
-        GHC.HetMet.GArrow.$p1GArrow
-          @ g_aFo
-          @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-          @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-          $dGArrow_aLW } in
-    let {
-      $dGArrow_aMd
-        :: GHC.HetMet.GArrow.GArrow
-             g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) ()
-      [LclId]
-      $dGArrow_aMd =
-        $dGArrow_aLW
-        `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                  g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) co_aM5
-                :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                     g_aFo
-                     (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-                     (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-                     ~
-                   GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                     g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) ()) } in
-    let {
-      $dGArrow_aMe
-        :: GHC.HetMet.GArrow.GArrow
-             g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) ()
-      [LclId]
-      $dGArrow_aMe =
-        $dGArrow_aMd
-        `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow g_aFo co_aM6 ()
-                :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                     g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) ()
-                     ~
-                   GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                     g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) ()) } in
-    let {
-      $dGArrowCopy_aMb
-        :: GHC.HetMet.GArrow.GArrowCopy
-             g_aFo
-             (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-             (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-      [LclId]
-      $dGArrowCopy_aMb =
-        $dGArrowCopy_aLK
-        `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowCopy
-                  g_aFo co_aM6 (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-                :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowCopy
-                     g_aFo
-                     (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-                     (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-                     ~
-                   GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowCopy
-                     g_aFo
-                     (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-                     (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)) } in
-    let {
-      $dGArrowCopy_aMc
-        :: GHC.HetMet.GArrow.GArrowCopy
-             g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) ()
-      [LclId]
-      $dGArrowCopy_aMc =
-        $dGArrowCopy_aMb
-        `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowCopy
-                  g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) co_aM5
-                :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowCopy
-                     g_aFo
-                     (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-                     (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-                     ~
-                   GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowCopy
-                     g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) ()) } in
-    let {
-      $dGArrowDrop_aLJ
-        :: GHC.HetMet.GArrow.GArrowDrop
-             g_aFo
-             (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-             (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-      [LclId]
-      $dGArrowDrop_aLJ =
-        GHC.HetMet.GArrow.$p1GArrowSTKC @ g_aFo $dGArrowSTKC_aFq } in
-    let {
-      $dGArrow_aLQ
-        :: GHC.HetMet.GArrow.GArrow
-             g_aFo
-             (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-             (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-      [LclId]
-      $dGArrow_aLQ =
-        GHC.HetMet.GArrow.$p1GArrowDrop
-          @ g_aFo
-          @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-          @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-          $dGArrowDrop_aLJ } in
-    let {
-      $dCategory_aLR :: Control.Category.Category g_aFo
-      [LclId]
-      $dCategory_aLR =
-        GHC.HetMet.GArrow.$p1GArrow
-          @ g_aFo
-          @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-          @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-          $dGArrow_aLQ } in
-    let {
-      $dGArrow_aMh
-        :: GHC.HetMet.GArrow.GArrow
-             g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) ()
-      [LclId]
-      $dGArrow_aMh =
-        $dGArrow_aLQ
-        `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                  g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) co_aM7
-                :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                     g_aFo
-                     (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-                     (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-                     ~
-                   GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                     g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) ()) } in
-    let {
-      $dGArrow_aMi
-        :: GHC.HetMet.GArrow.GArrow
-             g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) ()
-      [LclId]
-      $dGArrow_aMi =
-        $dGArrow_aMh
-        `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow g_aFo co_aM8 ()
-                :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                     g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) ()
-                     ~
-                   GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                     g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) ()) } in
-    let {
-      $dGArrowDrop_aMf
-        :: GHC.HetMet.GArrow.GArrowDrop
-             g_aFo
-             (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-             (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-      [LclId]
-      $dGArrowDrop_aMf =
-        $dGArrowDrop_aLJ
-        `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowDrop
-                  g_aFo co_aM8 (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-                :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowDrop
-                     g_aFo
-                     (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-                     (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-                     ~
-                   GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowDrop
-                     g_aFo
-                     (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-                     (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)) } in
-    let {
-      $dGArrowDrop_aMg
-        :: GHC.HetMet.GArrow.GArrowDrop
-             g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) ()
-      [LclId]
-      $dGArrowDrop_aMg =
-        $dGArrowDrop_aMf
-        `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowDrop
-                  g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) co_aM7
-                :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowDrop
-                     g_aFo
-                     (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo)
-                     (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo)
-                     ~
-                   GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowDrop
-                     g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) ()) } in
-    let {
-      @ co_aF3::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo ~ ()
-      co_aF3 = TYPE co_aFr } in
-    let {
-      @ co_aEX::() ~ ()
-      co_aEX = TYPE () } in
-    let {
-      @ co_aEI::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aEI = TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo } in
-    let {
-      @ co_aEG::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aEG = TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo } in
-    let {
-      @ co_aEF::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aEF = TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo } in
-    let {
-      @ co_aEE::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo ~ ()
-      co_aEE =
-        TYPE trans
-               (trans (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo) co_aF3)
-               (sym co_aEX) } in
-    let {
-      @ co_aEz::() ~ ()
-      co_aEz = TYPE () } in
-    let {
-      @ co_aF0::() ~ ()
-      co_aF0 = TYPE trans co_aEz co_aEX } in
-    let {
-      @ co_aEy::() ~ ()
-      co_aEy = TYPE () } in
-    let {
-      @ co_aEx::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aEx =
-        TYPE trans
-               (trans (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) co_aEI)
-               (sym co_aEG) } in
-    let {
-      @ co_aEw::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aEw = TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo } in
-    let {
-      @ co_aEH::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aEH = TYPE trans co_aEw co_aEG } in
-    let {
-      @ co_aEv::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aEv = TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo } in
-    let {
-      @ co_aEu::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo ~ ()
-      co_aEu =
-        TYPE trans
-               (trans (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo) co_aEE)
-               (sym co_aEz) } in
-    let {
-      @ co_aEq::() ~ ()
-      co_aEq = TYPE () } in
-    let {
-      @ co_aEC::() ~ ()
-      co_aEC = TYPE trans co_aEq co_aEz } in
-    let {
-      @ co_aEZ::() ~ ()
-      co_aEZ = TYPE trans co_aEC co_aEX } in
-    let {
-      @ co_aEp::() ~ ()
-      co_aEp = TYPE () } in
-    let {
-      @ co_aEo::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo ~ ()
-      co_aEo =
-        TYPE trans
-               (trans (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo) co_aEu)
-               (sym co_aEq) } in
-    let {
-      @ co_aEl::() ~ ()
-      co_aEl = TYPE () } in
-    let {
-      @ co_aEs::() ~ ()
-      co_aEs = TYPE trans co_aEl co_aEq } in
-    let {
-      @ co_aED::() ~ ()
-      co_aED = TYPE trans co_aEs co_aEz } in
-    let {
-      @ co_aF1::() ~ ()
-      co_aF1 = TYPE trans co_aED co_aEX } in
-    let {
-      @ co_aEk::() ~ ()
-      co_aEk = TYPE () } in
-    let {
-      @ co_aEj::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo ~ ()
-      co_aEj =
-        TYPE trans
-               (trans (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo) co_aEo)
-               (sym co_aEl) } in
-    let {
-      @ co_aEh::() ~ ()
-      co_aEh = TYPE () } in
-    let {
-      @ co_aEn::() ~ ()
-      co_aEn = TYPE trans co_aEh co_aEl } in
-    let {
-      @ co_aEr::() ~ ()
-      co_aEr = TYPE trans co_aEn co_aEq } in
-    let {
-      @ co_aEA::() ~ ()
-      co_aEA = TYPE trans co_aEr co_aEz } in
-    let {
-      @ co_aEY::() ~ ()
-      co_aEY = TYPE trans co_aEA co_aEX } in
-    let {
-      @ co_aEg::() ~ ()
-      co_aEg = TYPE () } in
-    let {
-      @ co_aEf::GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp
-                  ~
-                GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp
-      co_aEf = TYPE GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp } in
-    let {
-      @ co_aEi::GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp
-                  ~
-                GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp
-      co_aEi =
-        TYPE trans
-               co_aEf (GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo co_aEh y_aFp) } in
-    let {
-      @ co_aEm::GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp
-                  ~
-                GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp
-      co_aEm =
-        TYPE trans
-               co_aEi (GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo co_aEl y_aFp) } in
-    let {
-      @ co_aEt::GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp
-                  ~
-                GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp
-      co_aEt =
-        TYPE trans
-               co_aEm (GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo co_aEq y_aFp) } in
-    let {
-      @ co_aEB::GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp
-                  ~
-                GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp
-      co_aEB =
-        TYPE trans
-               co_aEt (GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo co_aEz y_aFp) } in
-    let {
-      @ co_aF2::GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp
-                  ~
-                GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp
-      co_aF2 =
-        TYPE trans
-               co_aEB (GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo co_aEX y_aFp) } in
-    let {
-      @ co_aEd::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo ~ ()
-      co_aEd = TYPE trans co_aEj (sym co_aEk) } in
-    let {
-      @ co_aEb::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aEb =
-        TYPE trans
-               (trans (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo) co_aEx)
-               (sym co_aEw) } in
-    let {
-      @ co_aE8::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo ~ ()
-      co_aE8 = TYPE trans co_aEo (sym co_aEp) } in
-    let {
-      @ co_aE6::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aE6 = TYPE trans co_aEb (sym co_aEv) } in
-    let {
-      @ co_aE3::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo ~ ()
-      co_aE3 = TYPE trans co_aEu (sym co_aEy) } in
-    let {
-      @ co_aE1::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-                  ~
-                GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor g_aFo
-      co_aE1 = TYPE trans co_aEx (sym co_aEF) } in
-    let {
-      @ co_aDD::GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp
-                  ~
-                GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp
-      co_aDD = TYPE GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp } in
-    let {
-      @ co_aDC::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo ~ ()
-      co_aDC =
-        TYPE trans
-               (trans (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo) co_aEj)
-               (sym co_aEh) } in
-    let {
-      @ co_aDA::GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp
-                  ~
-                GHC.HetMet.Private.PGArrow
-                  g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo) y_aFp
-      co_aDA =
-        TYPE trans
-               co_aDD
-               (GHC.HetMet.Private.PGArrow
-                  g_aFo
-                  (trans (sym co_aDC) (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo))
-                  y_aFp) } in
-    let {
-      @ co_aDv::GHC.HetMet.Private.PGArrow
-                  g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo) y_aFp
-                  ~
-                GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp
-      co_aDv = TYPE sym co_aDA } in
-    let {
-      @ co_aDr::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo ~ ()
-      co_aDr = TYPE trans co_aDC (sym co_aEg) } in
-    let {
-      $dGArrowSTKC_aDm :: GHC.HetMet.GArrow.GArrowSTKC g_aFo
-      [LclId]
-      $dGArrowSTKC_aDm = $dGArrowSTKC_aFq } in
-    letrec {
-      foo'_aDw
-        :: GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp -> g_aFo () y_aFp
-      [LclId]
-      foo'_aDw =
-        GHC.Base..
-          @ (GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp)
-          @ (g_aFo () y_aFp)
-          @ (GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp)
-          (GHC.HetMet.Private.unG @ g_aFo @ () @ y_aFp $dGArrowSTKC_aDm)
-          (GHC.Base..
-             @ <[y_aFp]>@g_aFo
-             @ (GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp)
-             @ (GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp)
-             ((GHC.HetMet.CodeTypes.pga_flatten @ g_aFo @ GHC.Prim.Any @ y_aFp)
-              `cast` (<[y_aFp]>@g_aFo
-                      -> GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo co_aDr y_aFp
-                      :: (<[y_aFp]>@g_aFo
-                          -> GHC.HetMet.Private.PGArrow
-                               g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo) y_aFp)
-                           ~
-                         (<[y_aFp]>@g_aFo -> GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp)))
-             (GHC.Base..
-                @ <[y_aFp]>@g_aFo
-                @ <[y_aFp]>@g_aFo
-                @ (GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp)
-                (Main.foo @ g_aFo @ y_aFp)
-                ((GHC.HetMet.CodeTypes.pga_unflatten
-                    @ g_aFo @ GHC.Prim.Any @ y_aFp)
-                 `cast` (co_aDv -> <[y_aFp]>@g_aFo
-                         :: (GHC.HetMet.Private.PGArrow
-                               g_aFo (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit g_aFo) y_aFp
-                             -> <[y_aFp]>@g_aFo)
-                              ~
-                            (GHC.HetMet.Private.PGArrow g_aFo () y_aFp
-                             -> <[y_aFp]>@g_aFo))))); } in
-    foo'_aDw
-
-Main.main :: GHC.Types.IO ()
-[LclIdX]
-Main.main =
-  let {
-    @ co_aLu::GHC.Types.Int ~ GHC.Types.Int
-    co_aLu = TYPE GHC.Types.Int } in
-  let {
-    @ co_aLt::GHC.Types.Int ~ GHC.Types.Int
-    co_aLt = TYPE GHC.Types.Int } in
-  letrec {
-    main_aHj :: GHC.Types.IO ()
-    [LclId]
-    main_aHj =
-      GArrowTikZ.tikz
-        @ ()
-        @ GHC.Types.Int
-        (Main.foo'
-           @ GArrowTikZ.GArrowTikZ
-           @ GHC.Types.Int
-           $dGArrowSTKC_aHd
-           @ co_aHe
-           (GHC.HetMet.Private.PGArrowD
-              @ GArrowTikZ.GArrowTikZ
-              @ ()
-              @ GHC.Types.Int
-              (\ ($dGArrowSTKC_aHg
-                    :: GHC.HetMet.GArrow.GArrowSTKC GArrowTikZ.GArrowTikZ) ->
-                 let {
-                   @ co_aHD::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                               ~
-                             GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                   co_aHD =
-                     TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ } in
-                 let {
-                   @ co_aHG::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ ~ ()
-                   co_aHG =
-                     TYPE trans (sym co_aHD) GArrowTikZ.TFCo:R:GArrowUnitGArrowTikZ } in
-                 let {
-                   @ co_aHB::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                               ~
-                             GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                   co_aHB =
-                     TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ } in
-                 let {
-                   @ co_aHH::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                               ~
-                             (,)
-                   co_aHH =
-                     TYPE trans
-                            (sym co_aHB) GArrowTikZ.TFCo:R:GArrowTensorGArrowTikZ } in
-                 let {
-                   @ co_aHx::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                               ~
-                             GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                   co_aHx =
-                     TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ } in
-                 let {
-                   @ co_aLd::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ ~ ()
-                   co_aLd =
-                     TYPE trans (sym co_aHx) GArrowTikZ.TFCo:R:GArrowUnitGArrowTikZ } in
-                 let {
-                   @ co_aHv::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                               ~
-                             GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                   co_aHv =
-                     TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ } in
-                 let {
-                   @ co_aLe::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                               ~
-                             (,)
-                   co_aLe =
-                     TYPE trans
-                            (sym co_aHv) GArrowTikZ.TFCo:R:GArrowTensorGArrowTikZ } in
-                 let {
-                   @ co_aHr::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                               ~
-                             GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                   co_aHr =
-                     TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ } in
-                 let {
-                   @ co_aLf::GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ ~ ()
-                   co_aLf =
-                     TYPE trans (sym co_aHr) GArrowTikZ.TFCo:R:GArrowUnitGArrowTikZ } in
-                 let {
-                   @ co_aHp::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                               ~
-                             GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                   co_aHp =
-                     TYPE GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ } in
-                 let {
-                   @ co_aLg::GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                               ~
-                             (,)
-                   co_aLg =
-                     TYPE trans
-                            (sym co_aHp) GArrowTikZ.TFCo:R:GArrowTensorGArrowTikZ } in
-                 let {
-                   $dGArrowSwap_aHn
-                     :: GHC.HetMet.GArrow.GArrowSwap
-                          GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                          (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                          (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                   [LclId]
-                   $dGArrowSwap_aHn =
-                     GHC.HetMet.GArrow.$p3GArrowSTKC
-                       @ GArrowTikZ.GArrowTikZ $dGArrowSTKC_aHg } in
-                 let {
-                   $dGArrow_aHE
-                     :: GHC.HetMet.GArrow.GArrow
-                          GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                          (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                          (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                   [LclId]
-                   $dGArrow_aHE =
-                     GHC.HetMet.GArrow.$p1GArrowSwap
-                       @ GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                       @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                       @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                       $dGArrowSwap_aHn } in
-                 let {
-                   $dCategory_aHF :: Control.Category.Category GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                   [LclId]
-                   $dCategory_aHF =
-                     GHC.HetMet.GArrow.$p1GArrow
-                       @ GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                       @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                       @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                       $dGArrow_aHE } in
-                 let {
-                   $dGArrow_aLj
-                     :: GHC.HetMet.GArrow.GArrow
-                          GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                          (,)
-                          (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                   [LclId]
-                   $dGArrow_aLj =
-                     $dGArrow_aHE
-                     `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                               GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                               co_aHH
-                               (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                             :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                                  GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                                  ~
-                                GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                                  GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                                  (,)
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)) } in
-                 let {
-                   $dGArrow_aLk
-                     :: GHC.HetMet.GArrow.GArrow GArrowTikZ.GArrowTikZ (,) ()
-                   [LclId]
-                   $dGArrow_aLk =
-                     $dGArrow_aLj
-                     `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow GArrowTikZ.GArrowTikZ (,) co_aHG
-                             :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                                  GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                                  (,)
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                                  ~
-                                GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow GArrowTikZ.GArrowTikZ (,) ()) } in
-                 let {
-                   $dGArrowSwap_aLh
-                     :: GHC.HetMet.GArrow.GArrowSwap
-                          GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                          (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                          ()
-                   [LclId]
-                   $dGArrowSwap_aLh =
-                     $dGArrowSwap_aHn
-                     `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowSwap
-                               GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                               (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                               co_aHG
-                             :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowSwap
-                                  GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                                  ~
-                                GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowSwap
-                                  GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                                  ()) } in
-                 let {
-                   $dGArrowSwap_aLi
-                     :: GHC.HetMet.GArrow.GArrowSwap GArrowTikZ.GArrowTikZ (,) ()
-                   [LclId]
-                   $dGArrowSwap_aLi =
-                     $dGArrowSwap_aLh
-                     `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowSwap
-                               GArrowTikZ.GArrowTikZ co_aHH ()
-                             :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowSwap
-                                  GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                                  ()
-                                  ~
-                                GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowSwap GArrowTikZ.GArrowTikZ (,) ()) } in
-                 let {
-                   $dGArrowCopy_aHm
-                     :: GHC.HetMet.GArrow.GArrowCopy
-                          GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                          (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                          (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                   [LclId]
-                   $dGArrowCopy_aHm =
-                     GHC.HetMet.GArrow.$p2GArrowSTKC
-                       @ GArrowTikZ.GArrowTikZ $dGArrowSTKC_aHg } in
-                 let {
-                   $dGArrow_aHy
-                     :: GHC.HetMet.GArrow.GArrow
-                          GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                          (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                          (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                   [LclId]
-                   $dGArrow_aHy =
-                     GHC.HetMet.GArrow.$p1GArrowCopy
-                       @ GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                       @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                       @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                       $dGArrowCopy_aHm } in
-                 let {
-                   $dCategory_aHz :: Control.Category.Category GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                   [LclId]
-                   $dCategory_aHz =
-                     GHC.HetMet.GArrow.$p1GArrow
-                       @ GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                       @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                       @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                       $dGArrow_aHy } in
-                 let {
-                   $dGArrow_aLn
-                     :: GHC.HetMet.GArrow.GArrow
-                          GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                          (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                          ()
-                   [LclId]
-                   $dGArrow_aLn =
-                     $dGArrow_aHy
-                     `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                               GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                               (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                               co_aLd
-                             :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                                  GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                                  ~
-                                GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                                  GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                                  ()) } in
-                 let {
-                   $dGArrow_aLo
-                     :: GHC.HetMet.GArrow.GArrow GArrowTikZ.GArrowTikZ (,) ()
-                   [LclId]
-                   $dGArrow_aLo =
-                     $dGArrow_aLn
-                     `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow GArrowTikZ.GArrowTikZ co_aLe ()
-                             :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                                  GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                                  ()
-                                  ~
-                                GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow GArrowTikZ.GArrowTikZ (,) ()) } in
-                 let {
-                   $dGArrowCopy_aLl
-                     :: GHC.HetMet.GArrow.GArrowCopy
-                          GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                          (,)
-                          (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                   [LclId]
-                   $dGArrowCopy_aLl =
-                     $dGArrowCopy_aHm
-                     `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowCopy
-                               GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                               co_aLe
-                               (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                             :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowCopy
-                                  GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                                  ~
-                                GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowCopy
-                                  GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                                  (,)
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)) } in
-                 let {
-                   $dGArrowCopy_aLm
-                     :: GHC.HetMet.GArrow.GArrowCopy GArrowTikZ.GArrowTikZ (,) ()
-                   [LclId]
-                   $dGArrowCopy_aLm =
-                     $dGArrowCopy_aLl
-                     `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowCopy
-                               GArrowTikZ.GArrowTikZ (,) co_aLd
-                             :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowCopy
-                                  GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                                  (,)
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                                  ~
-                                GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowCopy GArrowTikZ.GArrowTikZ (,) ()) } in
-                 let {
-                   $dGArrowDrop_aHl
-                     :: GHC.HetMet.GArrow.GArrowDrop
-                          GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                          (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                          (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                   [LclId]
-                   $dGArrowDrop_aHl =
-                     GHC.HetMet.GArrow.$p1GArrowSTKC
-                       @ GArrowTikZ.GArrowTikZ $dGArrowSTKC_aHg } in
-                 let {
-                   $dGArrow_aHs
-                     :: GHC.HetMet.GArrow.GArrow
-                          GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                          (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                          (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                   [LclId]
-                   $dGArrow_aHs =
-                     GHC.HetMet.GArrow.$p1GArrowDrop
-                       @ GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                       @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                       @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                       $dGArrowDrop_aHl } in
-                 let {
-                   $dCategory_aHt :: Control.Category.Category GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                   [LclId]
-                   $dCategory_aHt =
-                     GHC.HetMet.GArrow.$p1GArrow
-                       @ GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                       @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                       @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                       $dGArrow_aHs } in
-                 let {
-                   $dGArrow_aLr
-                     :: GHC.HetMet.GArrow.GArrow
-                          GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                          (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                          ()
-                   [LclId]
-                   $dGArrow_aLr =
-                     $dGArrow_aHs
-                     `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                               GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                               (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                               co_aLf
-                             :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                                  GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                                  ~
-                                GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                                  GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                                  ()) } in
-                 let {
-                   $dGArrow_aLs
-                     :: GHC.HetMet.GArrow.GArrow GArrowTikZ.GArrowTikZ (,) ()
-                   [LclId]
-                   $dGArrow_aLs =
-                     $dGArrow_aLr
-                     `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow GArrowTikZ.GArrowTikZ co_aLg ()
-                             :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow
-                                  GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                                  ()
-                                  ~
-                                GHC.HetMet.GArrow.T:GArrow GArrowTikZ.GArrowTikZ (,) ()) } in
-                 let {
-                   $dGArrowDrop_aLp
-                     :: GHC.HetMet.GArrow.GArrowDrop
-                          GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                          (,)
-                          (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                   [LclId]
-                   $dGArrowDrop_aLp =
-                     $dGArrowDrop_aHl
-                     `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowDrop
-                               GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                               co_aLg
-                               (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                             :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowDrop
-                                  GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowTensor GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                                  ~
-                                GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowDrop
-                                  GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                                  (,)
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)) } in
-                 let {
-                   $dGArrowDrop_aLq
-                     :: GHC.HetMet.GArrow.GArrowDrop GArrowTikZ.GArrowTikZ (,) ()
-                   [LclId]
-                   $dGArrowDrop_aLq =
-                     $dGArrowDrop_aLp
-                     `cast` (GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowDrop
-                               GArrowTikZ.GArrowTikZ (,) co_aLf
-                             :: GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowDrop
-                                  GArrowTikZ.GArrowTikZ
-                                  (,)
-                                  (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit GArrowTikZ.GArrowTikZ)
-                                  ~
-                                GHC.HetMet.GArrow.T:GArrowDrop GArrowTikZ.GArrowTikZ (,) ()) } in
-                 let {
-                   @ co_aHh::GHC.Types.Int ~ GHC.Types.Int
-                   co_aHh = TYPE sym co_aLt } in
-                 (GArrowTikZ.$WTikZ_const (GHC.Types.I# 12))
-                 `cast` (GArrowTikZ.GArrowTikZ () co_aHh
-                         :: GArrowTikZ.GArrowTikZ () GHC.Types.Int
-                              ~
-                            GArrowTikZ.GArrowTikZ () GHC.Types.Int)))); } in
-  main_aHj
-
-:Main.main :: GHC.Types.IO ()
-[LclIdX]
-:Main.main = GHC.TopHandler.runMainIO @ () Main.main
-end Rec }
-
-
-
-
-==================== Desugar ====================
-Main.foo
-  :: forall (tv_~N6 :: * -> * -> *) tv_~N7.
-     GHC.HetMet.Private.PGArrow
-       tv_~N6 (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit tv_~N6) tv_~N7
-     -> GHC.HetMet.Private.PGArrow
-          tv_~N6 (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit tv_~N6) tv_~N7
-[LclId]
-Main.foo =
-  \ (@ tv_~N6::* -> * -> *)
-    (@ tv_~N7)
-    (ev_~N8
-       :: GHC.HetMet.Private.PGArrow
-            tv_~N6 (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit tv_~N6) tv_~N7) ->
-    let {
-      ev_~N9
-        :: GHC.HetMet.Private.PGArrow
-             tv_~N6
-             (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit tv_~N6)
-             (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit tv_~N6)
-      [LclId]
-      ev_~N9 =
-        GHC.HetMet.Private.pga_id
-          @ tv_~N6 @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit tv_~N6) } in
-    let {
-      ev_~Na
-        :: GHC.HetMet.Private.PGArrow
-             tv_~N6 (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit tv_~N6) tv_~N7
-      [LclId]
-      ev_~Na =
-        let {
-          ev_~Nh
-            :: GHC.HetMet.Private.PGArrow
-                 tv_~N6
-                 (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit tv_~N6)
-                 (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit tv_~N6)
-          [LclId]
-          ev_~Nh =
-            GHC.HetMet.Private.pga_id
-              @ tv_~N6 @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit tv_~N6) } in
-        let {
-          ev_~Ni
-            :: GHC.HetMet.Private.PGArrow
-                 tv_~N6 (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit tv_~N6) tv_~N7
-          [LclId]
-          ev_~Ni = ev_~N8 } in
-        let {
-          ev_~Nj
-            :: GHC.HetMet.Private.PGArrow
-                 tv_~N6
-                 (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit tv_~N6)
-                 (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit tv_~N6)
-          [LclId]
-          ev_~Nj =
-            GHC.HetMet.Private.pga_drop
-              @ tv_~N6 @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit tv_~N6) } in
-        GHC.HetMet.Private.pga_comp
-          @ tv_~N6
-          @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit tv_~N6)
-          @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit tv_~N6)
-          @ tv_~N7
-          ev_~Nj
-          ev_~Ni } in
-    GHC.HetMet.Private.pga_comp
-      @ tv_~N6
-      @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit tv_~N6)
-      @ (GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit tv_~N6)
-      @ tv_~N7
-      ev_~N9
-      ev_~Na
-
-Main.maincoercionKind
-    base:GHC.HetMet.GArrow.GArrowUnit{tc 02y}
-      main:GArrowTikZ.GArrowTikZ{tc roV}
-      ~
-    ghc-prim:GHC.Unit.(){(w) tc 40}
-ghc-stage2: coreTypeToWeakType
-  hit a bare EqPred
index 90785b0..a5f4261 100644 (file)
@@ -260,7 +260,7 @@ Section HaskFlattener.
     | TCoerc _ t1 t2 t      => TCoerc    (flatten_rawtype t1) (flatten_rawtype t2) (flatten_rawtype t)
     | TArrow                => TArrow
     | TCode     ec e        => let e' := flatten_rawtype e
-                               in  ga_mk_raw ec (unleaves' (take_arg_types e')) [drop_arg_types e']
+                               in  ga_mk_raw ec (unleaves_ (take_arg_types e')) [drop_arg_types e']
     | TyFunApp  tfc kl k lt => TyFunApp tfc kl k (flatten_rawtype_list _ lt)
     end
     with flatten_rawtype_list {TV}(lk:list Kind)(exp:@RawHaskTypeList TV lk) : @RawHaskTypeList TV lk :=
@@ -538,6 +538,7 @@ Section HaskFlattener.
             (mapOptionTree (flatten_type ○ unlev) (take_lev (ec :: lev) B))
             (mapOptionTree (flatten_type ○ unlev) (take_lev (ec :: lev) A)) @@ nil]]
           with
+          | RId  a               => let case_RId := tt    in ga_id _ _ _ _ _
           | RCanL  a             => let case_RCanL := tt  in ga_uncancell _ _ _ _ _
           | RCanR  a             => let case_RCanR := tt  in ga_uncancelr _ _ _ _ _
           | RuCanL a             => let case_RuCanL := tt in ga_cancell _ _ _ _ _
@@ -592,6 +593,7 @@ Section HaskFlattener.
         match r as R in Arrange A B return
           Arrange (mapOptionTree (flatten_leveled_type ) (drop_lev _ A))
           (mapOptionTree (flatten_leveled_type ) (drop_lev _ B)) with
+          | RId  a               => let case_RId := tt  in RId _
           | RCanL  a             => let case_RCanL := tt  in RCanL _
           | RCanR  a             => let case_RCanR := tt  in RCanR _
           | RuCanL a             => let case_RuCanL := tt in RuCanL _
@@ -621,6 +623,7 @@ Section HaskFlattener.
       apply nd_rule.
       apply RArrange.
       induction r; simpl.
+        apply RId.
         apply RCanL.
         apply RCanR.
         apply RuCanL.
@@ -719,24 +722,116 @@ Section HaskFlattener.
       apply IHsucc2.
     Defined.
 
+  Definition arrange_empty_tree : forall {T}{A}(q:Tree A)(t:Tree ??T),
+    t = mapTree (fun _:A => None) q ->
+    Arrange t [].
+    intros T A q.
+    induction q; intros.
+      simpl in H.
+      rewrite H.
+      apply RId.
+    simpl in *.
+    destruct t; try destruct o; inversion H.
+      set (IHq1 _ H1) as x1.
+      set (IHq2 _ H2) as x2.
+      eapply RComp.
+        eapply RRight.
+        rewrite <- H1.
+        apply x1.
+      eapply RComp.
+        apply RCanL.
+        rewrite <- H2.
+        apply x2.
+      Defined.
+
+(*  Definition unarrange_empty_tree : forall {T}{A}(t:Tree ??T)(q:Tree A),
+    t = mapTree (fun _:A => None) q ->
+    Arrange [] t.
+  Defined.*)
+
+  Definition decide_tree_empty : forall {T:Type}(t:Tree ??T),
+    sum { q:Tree unit & t = mapTree (fun _ => None) q } unit.
+    intro T.
+    refine (fix foo t :=
+      match t with
+        | T_Leaf x => _
+        | T_Branch b1 b2 => let b1' := foo b1 in let b2' := foo b2 in _
+      end).
+    intros.
+    destruct x.
+    right; apply tt.
+    left.
+      exists (T_Leaf tt).
+      auto.
+    destruct b1'.
+    destruct b2'.
+    destruct s.
+    destruct s0.
+    subst.
+    left.
+    exists (x,,x0).
+    reflexivity.
+    right; auto.
+    right; auto.
+    Defined.
+
   Definition arrange_esc : forall Γ Δ ec succ t,
    ND Rule
      [Γ > Δ > mapOptionTree (flatten_leveled_type ) succ |- [t @@  nil]]
      [Γ > Δ > mapOptionTree (flatten_leveled_type ) (drop_lev (ec :: nil) succ),,
       [(@ga_mk _ (v2t ec) [] (mapOptionTree (flatten_type ○ unlev) (take_lev (ec :: nil) succ))) @@  nil] |- [t @@  nil]].
     intros.
-    unfold drop_lev.
     set (@arrange _ succ (levelMatch (ec::nil))) as q.
+    set (@drop_lev Γ (ec::nil) succ) as q'.
+    assert (@drop_lev Γ (ec::nil) succ=q') as H.
+      reflexivity.
+    unfold drop_lev in H.
+    unfold mkDropFlags in H.
+    rewrite H in q.
+    clear H.
     set (arrangeMap _ _ flatten_leveled_type q) as y.
     eapply nd_comp.
     eapply nd_rule.
     eapply RArrange.
     apply y.
-    idtac.
     clear y q.
 
+    set (mapOptionTree flatten_leveled_type (dropT (mkFlags (liftBoolFunc false (bnot ○ levelMatch (ec :: nil))) succ))) as q.
+    destruct (decide_tree_empty q); [ idtac | apply (Prelude_error "escapifying open code not yet supported") ].
+    destruct s.
+
+    simpl.
+    eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; eapply RArrange; apply RExch ].
+    set (fun z z' => @RLet Γ Δ z (mapOptionTree flatten_leveled_type q') t z' nil) as q''.
+    eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; apply q'' ].
+    clear q''.
+    eapply nd_comp; [ apply nd_rlecnac | idtac ].
+    apply nd_prod.
+    apply nd_rule.
+    apply RArrange.
+    eapply RComp; [ idtac | apply RCanR ].
+    apply RLeft.
+    apply (@arrange_empty_tree _ _ _ _ e).
+    
+    eapply nd_comp.
+      eapply nd_rule.
+      eapply (@RVar Γ Δ t nil).
+    apply nd_rule.
+      apply RArrange.
+      eapply RComp.
+      apply RuCanL.
+      apply RRight.
+      apply RWeak.
+(*
+    eapply decide_tree_empty.
+
+    simpl.
+    set (dropT (mkFlags (liftBoolFunc false (bnot ○ levelMatch (ec :: nil))) succ)) as escapified.
+    destruct (decide_tree_empty escapified).
+
     induction succ.
     destruct a.
+      unfold drop_lev.
       destruct l.
       simpl.
       unfold mkDropFlags; simpl.
@@ -760,6 +855,7 @@ Section HaskFlattener.
         apply RLeft.
         apply RWeak.
       apply (Prelude_error "escapifying code with multi-leaf antecedents is not supported").
+*)
       Defined.
 
   Lemma mapOptionTree_distributes
@@ -768,32 +864,6 @@ Section HaskFlattener.
     reflexivity.
     Qed.
 
-  Definition decide_tree_empty : forall {T:Type}(t:Tree ??T),
-    sum { q:Tree unit & t = mapTree (fun _ => None) q } unit.
-    intro T.
-    refine (fix foo t :=
-      match t with
-        | T_Leaf x => _
-        | T_Branch b1 b2 => let b1' := foo b1 in let b2' := foo b2 in _
-      end).
-    intros.
-    destruct x.
-    right; apply tt.
-    left.
-      exists (T_Leaf tt).
-      auto.
-    destruct b1'.
-    destruct b2'.
-    destruct s.
-    destruct s0.
-    subst.
-    left.
-    exists (x,,x0).
-    reflexivity.
-    right; auto.
-    right; auto.
-    Defined.
-
   Lemma unlev_relev : forall {Γ}(t:Tree ??(HaskType Γ ★)) lev, mapOptionTree unlev (t @@@ lev) = t.
     intros.
     induction t.
@@ -857,13 +927,34 @@ Section HaskFlattener.
     = @ga_mk Γ (v2t ec)
     (mapOptionTree flatten_type (take_arg_types_as_tree t))
     [ flatten_type (drop_arg_types_as_tree   t)].
-
     intros.
     unfold flatten_type at 1.
     simpl.
     unfold ga_mk.
+    apply phoas_extensionality.
+    intros.
     unfold v2t.
-    admit. (* BIG HUGE CHEAT FIXME *)
+    unfold ga_mk_raw.
+    unfold ga_mk_tree.
+    rewrite <- mapOptionTree_compose.
+    unfold take_arg_types_as_tree.
+    simpl.
+    replace (flatten_type (drop_arg_types_as_tree t) tv ite)
+      with (drop_arg_types (flatten_rawtype (t tv ite))).
+    replace (unleaves_ (take_arg_types (flatten_rawtype (t tv ite))))
+      with ((mapOptionTree (fun x : HaskType Γ ★ => flatten_type x tv ite)
+           (unleaves_
+              (take_trustme (count_arg_types (t (fun _ : Kind => unit) (ite_unit Γ)))
+                 (fun TV : Kind → Type => take_arg_types ○ t TV))))).
+    reflexivity.
+    unfold flatten_type.
+    clear hetmet_flatten.
+    clear hetmet_unflatten.
+    clear hetmet_id.
+    clear gar.
+    set (t tv ite) as x.
+    admit.
+    admit.
     Qed.
 
   Definition flatten_proof :
index ee536b0..d9c6a7e 100644 (file)
@@ -45,6 +45,7 @@ Implicit Arguments ProofCaseBranch [ ].
 
 (* Figure 3, production $\vdash_E$, Uniform rules *)
 Inductive Arrange {T} : Tree ??T -> Tree ??T -> Type :=
+| RId     : forall a        ,                Arrange           a                  a
 | RCanL   : forall a        ,                Arrange  (    [],,a   )      (       a   )
 | RCanR   : forall a        ,                Arrange  (    a,,[]   )      (       a   )
 | RuCanL  : forall a        ,                Arrange  (       a    )      (  [],,a    )
@@ -176,6 +177,7 @@ Definition arrangeMap :
     Arrange (mapOptionTree f Σ₁) (mapOptionTree f Σ₂).
   intros.
   induction X; simpl.
+  apply RId.
   apply RCanL.
   apply RCanR.
   apply RuCanL.
index d35a870..61b358f 100644 (file)
@@ -161,6 +161,7 @@ Fixpoint nd_uruleToRawLatexMath {T}{h}{c}(r:@Arrange T h c) : string :=
   match r with
     | RLeft   _ _ _ r => nd_uruleToRawLatexMath r
     | RRight  _ _ _ r => nd_uruleToRawLatexMath r
+    | RId     _     => "Id"
     | RCanL   _     => "CanL"
     | RCanR   _     => "CanR"
     | RuCanL  _     => "uCanL"
index 19f2f62..b6e8efe 100644 (file)
@@ -239,6 +239,7 @@ Section HaskProofToStrong.
  with
           | RLeft   h c ctx r => let case_RLeft  := tt in (fun e => _) (urule2expr _ _ _ r)
           | RRight  h c ctx r => let case_RRight := tt in (fun e => _) (urule2expr _ _ _ r)
+          | RId     a       => let case_RId    := tt in _
           | RCanL   a       => let case_RCanL  := tt in _
           | RCanR   a       => let case_RCanR  := tt in _
           | RuCanL  a       => let case_RuCanL := tt in _
@@ -251,6 +252,9 @@ Section HaskProofToStrong.
           | RComp   a b c f g => let case_RComp  := tt in (fun e1 e2 => _) (urule2expr _ _ _ f) (urule2expr _ _ _ g)
           end); clear urule2expr; intros.
 
+      destruct case_RId.
+        apply X.
+
       destruct case_RCanL.
         simpl; unfold ujudg2exprType; intros.
         simpl in X.
index 2c1c9d2..bfbdf0e 100644 (file)
@@ -66,11 +66,20 @@ Section HaskSkolemizer.
       | a::b => mkArrows b (a ---> t)
     end.
 
+(*
   Fixpoint unleaves_ {Γ}(t:Tree ??(LeveledHaskType Γ ★))(l:list (HaskType Γ ★)) lev : Tree ??(LeveledHaskType Γ ★) :=
     match l with
       | nil  => t
       | a::b => unleaves_ (t,,[a @@ lev]) b lev
     end.
+*)
+  (* weak inverse of "leaves" *)
+  Fixpoint unleaves_ {A:Type}(l:list A) : Tree (option A) :=
+    match l with
+      | nil      => []
+      | (a::nil) => [a]
+      | (a::b)   => [a],,(unleaves_ b)
+    end.
 
   (* rules of skolemized proofs *)
   Definition getΓ (j:Judg) := match j with Γ > _ > _ |- _ => Γ end.
@@ -105,8 +114,11 @@ Section HaskSkolemizer.
                 end)
     end.
                   
+  Axiom phoas_extensionality : forall Γ Q (f g:forall TV, InstantiatedTypeEnv TV Γ -> Q TV),
+    (forall tv ite, f tv ite = g tv ite) -> f=g.
+
   Definition take_arg_types_as_tree {Γ}(ht:HaskType Γ ★) : Tree ??(HaskType Γ ★ ) :=
-    unleaves
+    unleaves_
     (take_trustme
       (count_arg_types (ht _ (ite_unit _)))
       (fun TV ite => take_arg_types (ht TV ite))).
@@ -117,13 +129,47 @@ Section HaskSkolemizer.
   Implicit Arguments take_arg_types_as_tree [[Γ]].
   Implicit Arguments drop_arg_types_as_tree [[Γ]].
 
-  Lemma take_works : forall {Γ}(t1 t2:HaskType Γ ★),
-    take_arg_types_as_tree (t1 ---> t2) = [t1],,(take_arg_types_as_tree t2).
+  Definition take_arrange : forall {Γ} (tx te:HaskType Γ ★) lev,
+    Arrange ([tx @@ lev],, take_arg_types_as_tree te @@@ lev)
+      (take_arg_types_as_tree (tx ---> te) @@@ lev).
     intros.
-    unfold take_arg_types_as_tree at 1. 
-    simpl.
-    admit.
-    Qed.
+    destruct (eqd_dec ([tx],, take_arg_types_as_tree te) (take_arg_types_as_tree (tx ---> te))).
+      rewrite <- e.
+      simpl.
+      apply RId.
+    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 phoas_extensionality.
+        reflexivity.
+    apply (Prelude_error "should not be possible").
+    Defined.
+    Transparent take_arg_types_as_tree.
+
+  Definition take_unarrange : forall {Γ} (tx te:HaskType Γ ★) lev,
+    Arrange (take_arg_types_as_tree (tx ---> te) @@@ lev)
+      ([tx @@ lev],, take_arg_types_as_tree te @@@ lev).
+    intros.
+    destruct (eqd_dec ([tx],, take_arg_types_as_tree te) (take_arg_types_as_tree (tx ---> te))).
+      rewrite <- e.
+      simpl.
+      apply RId.
+    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 phoas_extensionality.
+        reflexivity.
+    apply (Prelude_error "should not be possible").
+    Defined.
+    Transparent take_arg_types_as_tree.
 
   Lemma drop_works : forall {Γ}(t1 t2:HaskType Γ ★),
     drop_arg_types_as_tree (t1 ---> t2) = (drop_arg_types_as_tree t2).
@@ -296,12 +342,14 @@ Section HaskSkolemizer.
           simpl.
           apply RLam.
         simpl.
-        rewrite take_works.
         rewrite drop_works.
         apply nd_rule.
           apply SFlat.
           apply RArrange.
+          eapply RComp.
           apply RCossa.
+          apply RLeft.
+          apply take_arrange.
 
       destruct case_RCast.
         simpl.
@@ -328,7 +376,6 @@ Section HaskSkolemizer.
         apply nd_rule.
         apply SFlat.
         apply RApp.
-        rewrite take_works.
         rewrite drop_works.
         set (check_hof tx) as hof_tx.
         destruct hof_tx; [ apply (Prelude_error "attempt tp apply a higher-order function at depth>0") | idtac ].
@@ -346,8 +393,13 @@ Section HaskSkolemizer.
         apply SFlat.
         apply RArrange.
         apply RCanR.
-        eapply nd_comp; [ idtac | eapply nd_rule; apply SFlat; eapply RArrange; apply RAssoc ].
-        apply nd_rule; apply SFlat; apply RArrange; apply RLeft; eapply RExch.
+        apply nd_rule.
+          apply SFlat.
+          apply RArrange.
+          eapply RComp; [ idtac | eapply RAssoc ].
+          apply RLeft.
+          eapply RComp; [ idtac | apply RExch ].
+          apply take_unarrange.
 
       destruct case_RLet.
         simpl.