src/grammar2.ml

   1 type t = {
   2   start : Bp.t;
   3   tags : int array;
   4   rules : int array;
   5   rules_offset : int;
   6   tag_to_id : (string, int) Hashtbl.t;
   7   tag_of_id : string array
   8 }
   9
  10
  11
  12 module Parse =
  13 struct
  14
  15   let buffer = Buffer.create 512
  16
  17   let parse_tree cin open_tag close_tag =
  18     let rec loop () =
  19       let c = input_char cin in
  20       match c with
  21         '\n'| '>' -> ()
  22       | ' ' | ',' | '-' -> loop ()
  23       | 'a'..'z' | 'B'..'Z' | '0'..'9' | '_' ->
  24         Buffer.clear buffer;
  25         Buffer.add_char buffer c;
  26         loop_tag false
  27
  28       | 'A' ->  Buffer.clear buffer;
  29         Buffer.add_char buffer c;
  30         loop_tag true
  31       | ')' -> close_tag (); loop ()
  32       | _ -> failwith ("Invalid character: " ^ (String.make 1 c))
  33
  34     and loop_tag t =
  35       let c = input_char cin in
  36       match c with
  37       | 'a'..'z' | 'A'..'Z' | '0'..'9' | '_' ->
  38         Buffer.add_char buffer c;
  39         loop_tag t
  40       | '(' -> let s = Buffer.contents buffer in
  41                open_tag s t;
  42                Buffer.clear buffer;
  43                loop ()
  44       | ' ' -> loop_tag t
  45       | ',' | '-'  -> let s = Buffer.contents buffer in
  46                       open_tag s t;
  47                       close_tag ();
  48                       Buffer.clear buffer;
  49                       loop ()
  50       | ')' -> let s = Buffer.contents buffer in
  51                open_tag s t;
  52                Buffer.clear buffer;
  53                close_tag ();
  54                close_tag ();
  55                loop ()
  56       | _ -> failwith ("Invalid character: " ^ (String.make 1 c))
  57     in
  58     loop ()
  59
  60
  61   let tag_info = Hashtbl.create 1023
  62   let tag_of_id  = Hashtbl.create 1023
  63   let current_id = ref 4
  64   let init() =
  65     Hashtbl.clear tag_info;
  66     Hashtbl.clear tag_of_id;
  67     current_id := 4;
  68     Hashtbl.add tag_info "_ROOT" (0, ~-1, false);
  69     Hashtbl.add tag_info "_A" (1, ~-1, false);
  70     Hashtbl.add tag_info "_T" (2, ~-1, false);
  71     Hashtbl.add tag_info "_AT" (3, ~-1, false);
  72     Hashtbl.add tag_info "_"  (4, ~-1, false);
  73     Hashtbl.add tag_of_id 0 "_ROOT";
  74     Hashtbl.add tag_of_id 1 "_A";
  75     Hashtbl.add tag_of_id 2 "_T";
  76     Hashtbl.add tag_of_id 3 "_AT";
  77     Hashtbl.add tag_of_id 4 "_"
  78
  79
  80   let add_tag s nterm =
  81     let id, count, nterm =
  82       try Hashtbl.find tag_info s with
  83         Not_found ->
  84           incr current_id;
  85           let id = !current_id in
  86           Hashtbl.add tag_of_id id s;
  87           (!current_id, ~-1, nterm || s = "START")
  88     in
  89     let r = id, count+1, nterm in
  90     Hashtbl.replace tag_info s r;
  91     r
  92
  93
  94   type tree = Node of string * tree list
  95
  96   let parse_small_tree cin =
  97     let stack = ref [ Node("", []) ] in
  98     let open_tag s isnterm =
  99       if s <> "y0" && s <> "y1" then ignore(add_tag s isnterm);
 100       stack := Node(s, []) :: !stack
 101     in
 102     let close_tag () =
 103       match !stack with
 104         Node(t1, l1) :: Node(t2, l2) :: r ->
 105           stack := Node(t2, Node(t1, List.rev l1)::l2) :: r
 106       | _ -> assert false
 107     in
 108     parse_tree cin open_tag close_tag;
 109     match !stack with
 110       [ Node(_, [ l ]) ] -> l
 111     | _ -> raise End_of_file
 112
 113   let parse_big_tree cin =
 114     let bv = Bp.bitmap_create () in
 115     let tags = IntArray.create () in
 116     let open_tag s isnterm =
 117       let id, _, _ = add_tag s isnterm in
 118       Bp.bitmap_push_back bv 1;
 119       IntArray.push_back tags id
 120     in
 121     let close_tag () =
 122       Bp.bitmap_push_back bv 0
 123     in
 124     parse_tree cin open_tag close_tag;
 125     Bp.create bv, IntArray.pack tags
 126
 127   let eat_char cin = ignore (input_char cin)
 128
 129   let h_find ?(msg="") h i =
 130     try
 131       Hashtbl.find h i
 132     with
 133       Not_found ->
 134         let r = Obj.repr i in
 135         if Obj.is_int r then Printf.eprintf "Not_found (%s): %i\n%!" msg (Obj.magic i);
 136         if Obj.tag r = Obj.string_tag then Printf.eprintf "Not_found (%s): %s\n%!" msg (Obj.magic i);
 137         raise Not_found
 138   ;;
 139
 140   let parse cin =
 141     let rules = Hashtbl.create 1023 in
 142     init ();
 143     (* START *)
 144     ignore (parse_small_tree cin);
 145     (* > *)
 146     (* ignore (input_char cin); *)
 147     let bv, tags = parse_big_tree cin in
 148     let () =
 149       try
 150         while true do
 151           let lhs = parse_small_tree cin in
 152           let rhs = parse_small_tree cin in
 153           Hashtbl.add rules lhs rhs
 154         done;
 155       with End_of_file -> ()
 156     in
 157     (* First, re-order the tags *)
 158     let old_new_mapping =
 159       Array.init (Hashtbl.length tag_of_id)
 160         (fun i -> h_find ~msg:"1" tag_of_id i)
 161     in
 162     Array.fast_sort (fun tag1 tag2 ->
 163       let t1, count1, isnterm1 =
 164         h_find  ~msg:"2" tag_info tag1
 165       and t2, count2, isnterm2 =
 166         h_find  ~msg:"3" tag_info tag2
 167       in
 168       if t1 <= 4 && t2 <= 4 then compare t1 t2
 169       else if t1 <= 4 then -1
 170       else if t2 <= 4 then 1
 171       else
 172         if (not isnterm1) && (not isnterm2) then compare t1 t2
 173         else if isnterm1 && isnterm2 then
 174           match tag1, tag2 with
 175             "START", "START" -> 0
 176           | "START", _ -> ~-1
 177           | _, "START" -> 1
 178           | _ -> compare count2 count1
 179         else if isnterm2 then -1
 180         else 1) old_new_mapping;
 181     let tag_to_id = Hashtbl.create 503 in
 182     Array.iteri (fun i s ->
 183       Hashtbl.add tag_to_id s i) old_new_mapping;
 184     let renum_tags = Array.copy tags in
 185     for i = 0 to Array.length tags - 1 do
 186       renum_tags.(i) <-
 187         h_find  ~msg:"4" tag_to_id (h_find  ~msg:"5" tag_of_id (tags.(i)))
 188     done;
 189     let r_array = Array.create (Hashtbl.length rules) 0 in
 190     let rules_offset = h_find  ~msg:"6" tag_to_id "START" + 1 in
 191     let pos_id2 l =
 192       let rec loop i l =
 193         match l with
 194           [] -> assert false
 195         | Node(tag, children) :: ll ->
 196           if tag <> "y0" && tag <> "y1" then
 197             tag, i
 198           else loop (i+1) ll
 199       in
 200       loop 1 l
 201     in
 202     Hashtbl.iter (fun lhs rhs ->
 203       let Node( head, args ) = lhs in
 204       let Node( tag1, params) = rhs in
 205       let tag2, pos2 = pos_id2 params in
 206       let id1 = h_find ~msg:"7" tag_to_id tag1
 207       and id2 = h_find ~msg:"8" tag_to_id tag2 in
 208       let conf =
 209         if List.length args = 0 then 0
 210         else
 211           if List.length args = 1 then
 212           if List.length params = 1 then 1
 213           else if pos2 = 1 then 2
 214           else 3
 215           else (* 2 parameters *)
 216             if List.length params = 1 then 4
 217             else if pos2 = 1 then 5
 218             else 6
 219       in
 220       let rule_ = id2 lsl 27 in
 221       let rule_ = (rule_ lor id1) lsl 3 in
 222       let rule_ = rule_ lor conf in
 223       r_array.((h_find  ~msg:"9" tag_to_id head) - rules_offset ) <- rule_
 224     ) rules;
 225     (*let l = Array.length renum_tags in *)
 226     (*let tag32 = Array32.create l 0 in
 227     for i = 0 to l - 1 do
 228       Array32.set tag32 i (renum_tags.(i) land 0x7ffffff);
 229     done; *)
 230     (* Remove the non-terminal names from the hash tables *)
 231     let tag_to_id2 = Hashtbl.create 31 in
 232     Hashtbl.iter (fun s i -> if i < rules_offset then Hashtbl.add tag_to_id2 s i)
 233       tag_to_id;
 234     { start = bv;
 235       tags = renum_tags;
 236       rules = r_array;
 237       rules_offset = rules_offset;
 238       tag_to_id = tag_to_id2;
 239       tag_of_id = Array.sub old_new_mapping 0 rules_offset
 240     }
 241
 242 end
 243
 244 let parse file =
 245   let cin = open_in file in
 246   let g = Parse.parse cin in
 247   close_in cin;
 248   g
 249
 250 let _GRAMMAR_MAGIC = 0xaabbcc
 251 let _GRAMMAR_VERSION = 3
 252
 253 let save g f =
 254   let cout = open_out f in
 255   let write a = Marshal.to_channel cout a [  ]
 256   in
 257   write _GRAMMAR_MAGIC;
 258   write _GRAMMAR_VERSION;
 259   write g.tags;
 260   write g.rules;
 261   write g.rules_offset;
 262   write g.tag_to_id;
 263   write g.tag_of_id;
 264   flush cout;
 265   let fd = Unix.descr_of_out_channel cout in
 266   Bp.save g.start fd;
 267   close_out cout
 268
 269 let load f =
 270   let cin = open_in f in
 271   let read () = Marshal.from_channel cin in
 272   if read () != _GRAMMAR_MAGIC then failwith "Invalid grammar file";
 273   if read () != _GRAMMAR_VERSION then failwith "Deprecated grammar format";
 274   let tags : int array = read () in
 275   let rules : int array = read () in
 276   let rules_offset : int = read () in
 277   let tag_to_id : (string, int) Hashtbl.t = read () in
 278   let tag_of_id : string array = read () in
 279   let fd = Unix.descr_of_in_channel cin in
 280   let pos = pos_in cin in
 281   ignore(Unix.lseek fd pos Unix.SEEK_SET);
 282   let bp = Bp.load fd in
 283   close_in cin;
 284   let g = {
 285     start = bp;
 286     tags = tags;
 287     rules = rules;
 288     rules_offset = rules_offset;
 289     tag_to_id = tag_to_id;
 290     tag_of_id = tag_of_id;
 291   } in
 292   Printf.eprintf "Grammar size:%i kb\n%!"
 293     ((Ocaml.size_b g  + Bp.alloc_stats ())/1024);
 294   g
 295
 296
 297 type node = [ `Start ] Node.t
 298
 299 type n_type = [ `NonTerminal ]
 300 type t_type = [ `Terminal ]
 301 type r_type = [ `Rule ]
 302 type any_type = [ n_type | t_type ]
 303 type rhs = [ r_type ] Node.t
 304
 305 type n_symbol = n_type Node.t
 306 type t_symbol = t_type Node.t
 307 type tn_symbol = [ any_type ] Node.t
 308
 309
 310 type partial =
 311     Leaf of node
 312   | Node0 of tn_symbol (* No parameters *)
 313   | Node1 of tn_symbol * partial
 314   | Node2 of tn_symbol * partial * partial
 315
 316
 317 let is_nil  (t : t_symbol) =
 318   (Node.to_int t) == 4
 319
 320 let nil_symbol : t_symbol =
 321   (Node.of_int 4)
 322
 323 let translate_tag _ t  = if t == 4 then ~-1 else t
 324 let to_string t tag =
 325   if tag < Array.length t.tag_of_id then t.tag_of_id.(Tag.to_int tag)
 326   else "<!INVALID TAG!>"
 327
 328 let register_tag t s =
 329   try Hashtbl.find t.tag_to_id s with
 330     Not_found -> 4
 331
 332 let tag_operations t = {
 333   Tag.tag = (fun s -> register_tag t s);
 334   Tag.to_string = (fun s -> to_string t s);
 335   Tag.translate = (fun s -> translate_tag t s);
 336 }
 337
 338 let start_root : node = Node.of_int 0
 339 let start_tag g (idx : node) : [<any_type] Node.t =
 340   Node.of_int (g.tags.(Bp.preorder_rank g.start (Node.to_int idx)))
 341
 342 ;;
 343
 344 let start_first_child t (idx : node) =
 345   Node.of_int (Bp.first_child t.start (Node.to_int idx))
 346
 347 let start_next_sibling t (idx : node) =
 348   Node.of_int (Bp.next_sibling t.start (Node.to_int idx))
 349
 350 let is_non_terminal t (n : [< any_type ] Node.t) =
 351   let n = Node.to_int n in
 352   n >= t.rules_offset
 353
 354 let is_terminal t (n : [< any_type ] Node.t) = not(is_non_terminal t n)
 355
 356 external terminal : [< any_type ] Node.t -> t_symbol = "%identity"
 357 external non_terminal : [< any_type ] Node.t -> n_symbol = "%identity"
 358
 359
 360 let tag (n : t_symbol) : Tag.t = Obj.magic n
 361
 362 let get_rule g (r : n_symbol) : rhs =
 363   Node.of_int (g.rules.((Node.to_int r) - g.rules_offset))
 364
 365 let get_id1 (r : rhs) : tn_symbol =
 366   Node.of_int(((Node.to_int r) lsr 3) land 0x7ffffff)
 367
 368 let get_id2 (r : rhs) : tn_symbol =
 369   Node.of_int((Node.to_int r) lsr 30)
 370
 371 type conf = | C0 (* B(C) *)
 372             | C1 (* B(C(y0)) *)
 373             | C2 (* B(C, y0) *)
 374             | C3 (* B(y0, C) *)
 375             | C4 (* B(C(y0, y1)) *)
 376             | C5 (* B(C(y0), y1) *)
 377             | C6 (* B(y0, C(y1)) *)
 378
 379 let get_conf (r : rhs) : conf =
 380   (Obj.magic ((Node.to_int r) land 0b111))
 381
 382
 383 let get_rank (r : rhs) : int =
 384   match get_conf r with
 385   | C0 -> 0
 386   | C1 | C2 | C3 -> 1
 387   | C4 | C5 | C6 -> 2
 388
 389 let get_id1_rank (r : rhs) : int =
 390   match get_conf r with
 391   | C0 | C1 | C4 -> 1
 392   | _ -> 2
 393
 394 let get_id2_pos (r : rhs) : int =
 395   match get_conf r with
 396   | C0 | C1 |C2 | C4 | C5 -> 1
 397   | _ -> 2
 398
 399 let get_id2_rank (r : rhs) : int =
 400   match get_conf r with
 401   | C0 | C2 | C3 -> 0
 402   | C1 | C5 | C6 -> 1
 403   | C4 -> 2
 404