Isabelle/HOL 理论 (HOL.Imperative_HOL.ex.Imperative_Quicksort) as Json with scala-isablle and lift framework

Question

我正在使用 https://github.com/dominique-unruh/scala-isabelle/ to digest Isabelle/HOL formalization of quicksort algorithm https://isabelle.in.tum.de/library/HOL/HOL-Imperative_HOL/Imperative_Quicksort.html。我设法通过

将 Quicksort 理论导入 Context

val ctxt = Context("HOL.Imperative_HOL.ex.Imperative_Quicksort")

现在我希望 ctxt 包含 Impeartive_Quicksort.thy 的 AST，所以我希望它能转换成 JSON 对象树。为此，我正在使用 Lift 框架。我的 buil.sbt 包含

libraryDependencies ++= {
    val liftVersion = "3.4.3"
    Seq(
        "net.liftweb"       %% "lift-webkit" % liftVersion % "compile",
        "ch.qos.logback" % "logback-classic" % "1.2.3"
    )
}

密码是

val ctxt = Context("HOL.Imperative_HOL.ex.Imperative_Quicksort")

import net.liftweb.json._
import net.liftweb.json.Serialization.write

implicit val formats = net.liftweb.json.DefaultFormats
val jsonString = write(ctxt)
println("before jsonString")
println(jsonString)
println("after jsonString")

给出的输出数量很少：

before jsonString
{"mlValue":{"id":{"_fun":{},"_ec":{},"_arg":null,"_xform":2}}}
after jsonString

我猜 - 这是 JSON 序列化问题。 Ctxt 确实包含 Impeartive_Quicksort 理论，但是 JSON.

的转换存在一些问题

如何将整个理论输出为 Imperative_Quicksort.thy 的 AST 的 JOSN 对象树？

Answer 1

这种方法有几个问题：

使用 Lift 翻译 scala-isabelle 对象： 这通常行不通。我假设 Lift 使用反射（我不知道是运行时还是编译时）来序列化对象的内部结构。（它甚至对私有字段进行编码，即不属于 API。）然而，scala-isabelle 中的许多对象（包括 Context 或 Term）具有更复杂的内部结构.例如，Context 仅包含对存储在 Isabelle 进程中的对象的引用。（我猜 "_xform":2 是引用 Isabelle 进程内部对象的 ID。）Isabelle 上下文原则上不可序列化（它是一种包含闭包的数据类型），访问它的唯一方法是应用各种Isabelle 提供的 ML 功能（并且可以在 Scala 端进行镜像）。另一方面，Term 可以序列化。在 Isabelle 方面，它是一种简单的数据类型。但是，出于效率原因，scala-isabelle Term 有点复杂。来自 Isabelle 流程的数据仅按需传输。这就是为什么简单地使用反射的东西除非已经被转移，否则不会得到整个术语。您可以通过使用模式匹配编写简单的递归函数来序列化 Term（请参阅 doc）。但是，请注意，一个术语可能是一个巨大的数据结构，其中有很多重复：例如，类型信息一遍又一遍地重复，并把这个术语夸大了。

获取伊莎贝尔理论的 AST： 我觉得这里对伊莎贝尔语境是什么存在误解。它不包含理论的 AST（或与理论源代码相关的任何内容）。相反，它是评估理论中命令的结果。 Isabelle 处理模型的工作原理大致如下：理论文件被分成命令（例如，lemma ...、apply ... 等）。每个命令都带有自己的解析器，returns 一个函数（一个闭包），而不是一个 AST。然后将此函数应用于 theory/proof 的当前状态并对其进行转换（例如，向其添加新定义）。任何时候都不会生成 AST。（这个处理的状态在scala-isabelle中是ToplevelState，它可能包含上下文或理论或其他取决于最后一个命令的东西。）所以，我怀疑是否有办法获得AST任何方式的理论（无论是否使用 scala-isabelle 或是否直接在 Isabelle/ML 中完成）。据我所知，唯一的方法是实现您自己的解析器，该解析器不完全模仿 Isabelle 的解析并构建 AST。

Isabelle/HOL 理论 (HOL.Imperative_HOL.ex.Imperative_Quicksort) as Json with scala-isablle and lift framework

Isabelle/HOL theory (HOL.Imperative_HOL.ex.Imperative_Quicksort) as Json with scala-isablle and lift framework

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