Library iris.proofmode.string_ident

From Ltac2 Require Ltac2.
From Coq Require Import Strings.String.
From Coq Require Import Init.Byte Ascii.
From iris.prelude Require Import options.

Import List.ListNotations.
Local Open Scope list.

Module StringToIdent.
  Import Ltac2.

  Ltac2 Type exn ::= [ NotStringLiteral(constr) | InvalidIdent(string) ].

  Ltac2 coq_byte_to_int (b : constr) : int :=
    match! b with
    
    | x00 ⇒ 0 | x01 ⇒ 1 | x02 ⇒ 2 | x03 ⇒ 3 | x04 ⇒ 4 | x05 ⇒ 5 | x06 ⇒ 6 | x07 ⇒ 7 | x08 ⇒ 8 | x09 ⇒ 9 | x0a ⇒ 10 | x0b ⇒ 11 | x0c ⇒ 12 | x0d ⇒ 13 | x0e ⇒ 14 | x0f ⇒ 15 | x10 ⇒ 16 | x11 ⇒ 17 | x12 ⇒ 18 | x13 ⇒ 19 | x14 ⇒ 20 | x15 ⇒ 21 | x16 ⇒ 22 | x17 ⇒ 23 | x18 ⇒ 24 | x19 ⇒ 25 | x1a ⇒ 26 | x1b ⇒ 27 | x1c ⇒ 28 | x1d ⇒ 29 | x1e ⇒ 30 | x1f ⇒ 31 | x20 ⇒ 32 | x21 ⇒ 33 | x22 ⇒ 34 | x23 ⇒ 35 | x24 ⇒ 36 | x25 ⇒ 37 | x26 ⇒ 38 | x27 ⇒ 39 | x28 ⇒ 40 | x29 ⇒ 41 | x2a ⇒ 42 | x2b ⇒ 43 | x2c ⇒ 44 | x2d ⇒ 45 | x2e ⇒ 46 | x2f ⇒ 47 | x30 ⇒ 48 | x31 ⇒ 49 | x32 ⇒ 50 | x33 ⇒ 51 | x34 ⇒ 52 | x35 ⇒ 53 | x36 ⇒ 54 | x37 ⇒ 55 | x38 ⇒ 56 | x39 ⇒ 57 | x3a ⇒ 58 | x3b ⇒ 59 | x3c ⇒ 60 | x3d ⇒ 61 | x3e ⇒ 62 | x3f ⇒ 63 | x40 ⇒ 64 | x41 ⇒ 65 | x42 ⇒ 66 | x43 ⇒ 67 | x44 ⇒ 68 | x45 ⇒ 69 | x46 ⇒ 70 | x47 ⇒ 71 | x48 ⇒ 72 | x49 ⇒ 73 | x4a ⇒ 74 | x4b ⇒ 75 | x4c ⇒ 76 | x4d ⇒ 77 | x4e ⇒ 78 | x4f ⇒ 79 | x50 ⇒ 80 | x51 ⇒ 81 | x52 ⇒ 82 | x53 ⇒ 83 | x54 ⇒ 84 | x55 ⇒ 85 | x56 ⇒ 86 | x57 ⇒ 87 | x58 ⇒ 88 | x59 ⇒ 89 | x5a ⇒ 90 | x5b ⇒ 91 | x5c ⇒ 92 | x5d ⇒ 93 | x5e ⇒ 94 | x5f ⇒ 95 | x60 ⇒ 96 | x61 ⇒ 97 | x62 ⇒ 98 | x63 ⇒ 99 | x64 ⇒ 100 | x65 ⇒ 101 | x66 ⇒ 102 | x67 ⇒ 103 | x68 ⇒ 104 | x69 ⇒ 105 | x6a ⇒ 106 | x6b ⇒ 107 | x6c ⇒ 108 | x6d ⇒ 109 | x6e ⇒ 110 | x6f ⇒ 111 | x70 ⇒ 112 | x71 ⇒ 113 | x72 ⇒ 114 | x73 ⇒ 115 | x74 ⇒ 116 | x75 ⇒ 117 | x76 ⇒ 118 | x77 ⇒ 119 | x78 ⇒ 120 | x79 ⇒ 121 | x7a ⇒ 122 | x7b ⇒ 123 | x7c ⇒ 124 | x7d ⇒ 125 | x7e ⇒ 126 | x7f ⇒ 127 | x80 ⇒ 128 | x81 ⇒ 129 | x82 ⇒ 130 | x83 ⇒ 131 | x84 ⇒ 132 | x85 ⇒ 133 | x86 ⇒ 134 | x87 ⇒ 135 | x88 ⇒ 136 | x89 ⇒ 137 | x8a ⇒ 138 | x8b ⇒ 139 | x8c ⇒ 140 | x8d ⇒ 141 | x8e ⇒ 142 | x8f ⇒ 143 | x90 ⇒ 144 | x91 ⇒ 145 | x92 ⇒ 146 | x93 ⇒ 147 | x94 ⇒ 148 | x95 ⇒ 149 | x96 ⇒ 150 | x97 ⇒ 151 | x98 ⇒ 152 | x99 ⇒ 153 | x9a ⇒ 154 | x9b ⇒ 155 | x9c ⇒ 156 | x9d ⇒ 157 | x9e ⇒ 158 | x9f ⇒ 159 | xa0 ⇒ 160 | xa1 ⇒ 161 | xa2 ⇒ 162 | xa3 ⇒ 163 | xa4 ⇒ 164 | xa5 ⇒ 165 | xa6 ⇒ 166 | xa7 ⇒ 167 | xa8 ⇒ 168 | xa9 ⇒ 169 | xaa ⇒ 170 | xab ⇒ 171 | xac ⇒ 172 | xad ⇒ 173 | xae ⇒ 174 | xaf ⇒ 175 | xb0 ⇒ 176 | xb1 ⇒ 177 | xb2 ⇒ 178 | xb3 ⇒ 179 | xb4 ⇒ 180 | xb5 ⇒ 181 | xb6 ⇒ 182 | xb7 ⇒ 183 | xb8 ⇒ 184 | xb9 ⇒ 185 | xba ⇒ 186 | xbb ⇒ 187 | xbc ⇒ 188 | xbd ⇒ 189 | xbe ⇒ 190 | xbf ⇒ 191 | xc0 ⇒ 192 | xc1 ⇒ 193 | xc2 ⇒ 194 | xc3 ⇒ 195 | xc4 ⇒ 196 | xc5 ⇒ 197 | xc6 ⇒ 198 | xc7 ⇒ 199 | xc8 ⇒ 200 | xc9 ⇒ 201 | xca ⇒ 202 | xcb ⇒ 203 | xcc ⇒ 204 | xcd ⇒ 205 | xce ⇒ 206 | xcf ⇒ 207 | xd0 ⇒ 208 | xd1 ⇒ 209 | xd2 ⇒ 210 | xd3 ⇒ 211 | xd4 ⇒ 212 | xd5 ⇒ 213 | xd6 ⇒ 214 | xd7 ⇒ 215 | xd8 ⇒ 216 | xd9 ⇒ 217 | xda ⇒ 218 | xdb ⇒ 219 | xdc ⇒ 220 | xdd ⇒ 221 | xde ⇒ 222 | xdf ⇒ 223 | xe0 ⇒ 224 | xe1 ⇒ 225 | xe2 ⇒ 226 | xe3 ⇒ 227 | xe4 ⇒ 228 | xe5 ⇒ 229 | xe6 ⇒ 230 | xe7 ⇒ 231 | xe8 ⇒ 232 | xe9 ⇒ 233 | xea ⇒ 234 | xeb ⇒ 235 | xec ⇒ 236 | xed ⇒ 237 | xee ⇒ 238 | xef ⇒ 239 | xf0 ⇒ 240 | xf1 ⇒ 241 | xf2 ⇒ 242 | xf3 ⇒ 243 | xf4 ⇒ 244 | xf5 ⇒ 245 | xf6 ⇒ 246 | xf7 ⇒ 247 | xf8 ⇒ 248 | xf9 ⇒ 249 | xfa ⇒ 250 | xfb ⇒ 251 | xfc ⇒ 252 | xfd ⇒ 253 | xfe ⇒ 254 | xff ⇒ 255
    end.

  Ltac2 coq_byte_to_char (b : constr) : char :=
    Char.of_int (coq_byte_to_int b).

  Fixpoint coq_string_to_list_byte (s : string) : list byte :=
    match s with
    | EmptyString[]
    | String c sAscii.byte_of_ascii c :: coq_string_to_list_byte s
    end.

copy a list of Coq byte constrs into a string (already of the right length)
  Ltac2 rec coq_byte_list_blit_list (pos : int) (ls : constr) (str : string) : unit :=
    match! ls with
    | nil ⇒ ()
    | ?c :: ?ls
      let b := coq_byte_to_char c in
      String.set str pos b; coq_byte_list_blit_list (Int.add pos 1) ls str
    end.

  Ltac2 rec coq_string_length (s : constr) : int :=
    match! s with
    | EmptyString ⇒ 0
    | String _ ?s'Int.add 1 (coq_string_length s')
    | _Control.throw (NotStringLiteral s)
    end.

  Ltac2 compute (c : constr) : constr :=
    Std.eval_vm None c.

coq_string_to_string converts a Gallina string in a constr to an Ltac2 native string
  Ltac2 coq_string_to_string (s : constr) : string :=
    let l := coq_string_length s in
    let str := String.make l (Char.of_int 0) in
    let bytes := compute constr:(coq_string_to_list_byte $s) in
    let _ := coq_byte_list_blit_list 0 bytes str in
    str.

  Ltac2 string_to_ident (s : string) : ident :=
    match Ident.of_string s with
    | Some idid
    | NoneControl.throw (InvalidIdent s)
    end.

coq_string_to_ident implements the ident to string conversion in Ltac2
  Ltac2 coq_string_to_ident (s : constr) : ident :=
    string_to_ident (coq_string_to_string s).

We want to wrap coq_string_to_ident in an Ltac1 API, but Ltac1-2 FFI does not support returning values from Ltac2 to Ltac1. So we provide string_to_ident_cps in CPS instead.

  Ltac string_to_ident_cps :=
    ltac2:(s1 r |- let s := Option.get (Ltac1.to_constr s1) in
                   let ident := coq_string_to_ident s in
                   Ltac1.apply r [Ltac1.of_ident ident] Ltac1.run).
End StringToIdent.

Module IdentToString.
  Import Ltac2.

  Ltac2 get_bit (n : int) (i : int) : bool :=
    Int.equal (Int.land (Int.lsr n i) 1) 1.

  Ltac2 get_bit_coq_bool (n : int) (i : int) : constr :=
    if get_bit n i then constr:(true) else constr:(false).

  Ltac2 char_to_coq_ascii (c : char) : constr :=
    let i := Char.to_int c in
    let bs := Array.init 8 (get_bit_coq_bool i) in
    Constr.Unsafe.make (Constr.Unsafe.App constr:(Ascii) bs).

  Ltac2 string_to_coq_string (s : string) : constr :=
    let len := String.length s in
    let rec to_string i :=
      if Int.equal i len then constr:(EmptyString) else
        let tail := to_string (Int.add i 1) in
        let head := char_to_coq_ascii (String.get s i) in
        constr:(String $head $tail)
    in
    to_string 0.

  Ltac2 ident_to_string (id : ident) : constr :=
    string_to_coq_string (Ident.to_string id).

  Ltac ident_to_string_cps :=
    ltac2:(id r |- let id := Option.get (Ltac1.to_ident id) in
                   let s := ident_to_string id in
                   Ltac1.apply r [Ltac1.of_constr s] Ltac1.run).
End IdentToString.

Finally we wrap everything up intro a tactic that renames a variable given by ident id into the name given by string s.
Ltac rename_by_string id s :=
  StringToIdent.string_to_ident_cps s ltac:(fun xrename id into x).

Ltac string_to_ident_cps := StringToIdent.string_to_ident_cps.
Ltac ident_to_string_cps := IdentToString.ident_to_string_cps.