Branch data     Line data    Source code

       1                 :            : /******************************************************************************
       2                 :            :  * Top contributors (to current version):
       3                 :            :  *   Andrew Reynolds, Mathias Preiner
       4                 :            :  *
       5                 :            :  * This file is part of the cvc5 project.
       6                 :            :  *
       7                 :            :  * Copyright (c) 2009-2025 by the authors listed in the file AUTHORS
       8                 :            :  * in the top-level source directory and their institutional affiliations.
       9                 :            :  * All rights reserved.  See the file COPYING in the top-level source
      10                 :            :  * directory for licensing information.
      11                 :            :  * ****************************************************************************
      12                 :            :  *
      13                 :            :  * The StaticRewrite preprocessing pass.
      14                 :            :  */
      15                 :            : 
      16                 :            : #include "preprocessing/passes/static_rewrite.h"
      17                 :            : 
      18                 :            : #include "options/smt_options.h"
      19                 :            : #include "preprocessing/assertion_pipeline.h"
      20                 :            : #include "preprocessing/preprocessing_pass_context.h"
      21                 :            : #include "theory/theory_engine.h"
      22                 :            : 
      23                 :            : using namespace cvc5::internal::theory;
      24                 :            : 
      25                 :            : namespace cvc5::internal {
      26                 :            : namespace preprocessing {
      27                 :            : namespace passes {
      28                 :            : 
      29                 :      51946 : StaticRewrite::StaticRewrite(PreprocessingPassContext* preprocContext)
      30                 :      51946 :     : PreprocessingPass(preprocContext, "static-rewrite")
      31                 :            : {
      32         [ +  + ]:      51946 :   if (options().smt.produceProofs)
      33                 :            :   {
      34                 :      41268 :     d_tpg.reset(new TConvProofGenerator(d_env,
      35                 :      20634 :                                         userContext(),
      36                 :            :                                         TConvPolicy::FIXPOINT,
      37                 :            :                                         TConvCachePolicy::NEVER,
      38                 :      20634 :                                         "StaticRewrite::tpg"));
      39                 :            :   }
      40                 :      51946 : }
      41                 :            : 
      42                 :      37402 : PreprocessingPassResult StaticRewrite::applyInternal(
      43                 :            :     AssertionPipeline* assertions)
      44                 :            : {
      45                 :            :   // apply ppRewrite to all equalities in assertions
      46         [ +  + ]:     606345 :   for (std::size_t i = 0, size = assertions->size(); i < size; ++i)
      47                 :            :   {
      48                 :     569053 :     Node assertion = (*assertions)[i];
      49                 :     569053 :     TrustNode trn = rewriteAssertion(assertion);
      50         [ +  + ]:     569049 :     if (!trn.isNull())
      51                 :            :     {
      52                 :            :       // replace based on the trust node
      53                 :       7439 :       assertions->replaceTrusted(i, trn);
      54         [ +  + ]:       7439 :       if (assertions->isInConflict())
      55                 :            :       {
      56                 :        106 :         return PreprocessingPassResult::CONFLICT;
      57                 :            :       }
      58                 :            :     }
      59                 :            :   }
      60                 :      37294 :   return PreprocessingPassResult::NO_CONFLICT;
      61                 :            : }
      62                 :            : 
      63                 :     569051 : TrustNode StaticRewrite::rewriteAssertion(TNode n)
      64                 :            : {
      65                 :     569051 :   NodeManager* nm = nodeManager();
      66                 :     569051 :   TheoryEngine* te = d_preprocContext->getTheoryEngine();
      67                 :    1138100 :   std::unordered_map<TNode, Node> visited;
      68                 :    1138100 :   std::unordered_map<TNode, Node> rewrittenTo;
      69                 :     569051 :   std::unordered_map<TNode, Node>::iterator it;
      70                 :            :   // to ensure all nodes are ref counted
      71                 :    1138100 :   std::unordered_set<Node> keep;
      72                 :    1138100 :   std::vector<TNode> visit;
      73                 :    1138100 :   TNode cur;
      74                 :     569051 :   visit.push_back(n);
      75                 :   13265100 :   do
      76                 :            :   {
      77                 :   13834100 :     cur = visit.back();
      78                 :   13834100 :     it = visited.find(cur);
      79                 :            : 
      80         [ +  + ]:   13834100 :     if (it == visited.end())
      81                 :            :     {
      82         [ +  + ]:    6315500 :       if (cur.getNumChildren()==0)
      83                 :            :       {
      84                 :    1890100 :         visit.pop_back();
      85                 :    1890100 :         visited[cur] = cur;
      86                 :            :       }
      87                 :            :       else
      88                 :            :       {
      89                 :    4425400 :         visited[cur] = Node::null();
      90                 :    4425400 :         visit.insert(visit.end(), cur.begin(), cur.end());
      91                 :            :       }
      92                 :            :     }
      93         [ +  + ]:    7518640 :     else if (it->second.isNull())
      94                 :            :     {
      95                 :    4477110 :       it = rewrittenTo.find(cur);
      96         [ +  + ]:    4477110 :       if (it != rewrittenTo.end())
      97                 :            :       {
      98                 :            :         // rewritten form is the rewritten form of what it was rewritten to
      99 [ -  + ][ -  + ]:      51723 :         Assert(visited.find(it->second) != visited.end());
                 [ -  - ]
     100                 :      51723 :         visited[cur] = visited[it->second];
     101                 :      51723 :         visit.pop_back();
     102                 :      51723 :         continue;
     103                 :            :       }
     104                 :    8850780 :       Node ret = cur;
     105                 :    4425390 :       bool childChanged = false;
     106                 :    8850780 :       std::vector<Node> children;
     107         [ +  + ]:    4425390 :       if (cur.getMetaKind() == kind::metakind::PARAMETERIZED)
     108                 :            :       {
     109                 :     731965 :         children.push_back(cur.getOperator());
     110                 :            :       }
     111         [ +  + ]:   13161600 :       for (const Node& cn : cur)
     112                 :            :       {
     113                 :    8736250 :         it = visited.find(cn);
     114 [ -  + ][ -  + ]:    8736250 :         Assert(it != visited.end());
                 [ -  - ]
     115 [ -  + ][ -  + ]:    8736250 :         Assert(!it->second.isNull());
                 [ -  - ]
     116 [ +  + ][ +  + ]:    8736250 :         childChanged = childChanged || cn != it->second;
     117                 :    8736250 :         children.push_back(it->second);
     118                 :            :       }
     119         [ +  + ]:    4425390 :       if (childChanged)
     120                 :            :       {
     121                 :      79282 :         ret = nm->mkNode(cur.getKind(), children);
     122                 :      79282 :         keep.insert(ret);
     123                 :            :       }
     124                 :    4425390 :       bool wasRewritten = false;
     125                 :            :       // For example, (= x y) ---> (and (>= x y) (<= x y))
     126                 :    8850780 :       TrustNode trn = te->ppStaticRewrite(ret);
     127                 :            :       // can make proof producing by using proof generator from trn
     128 [ +  + ][ +  - ]:    4425390 :       if (!trn.isNull() && trn.getNode() != ret)
         [ +  + ][ +  + ]
                 [ -  - ]
     129                 :            :       {
     130         [ +  - ]:     103446 :         Trace("pp-rewrite-eq")
     131 [ -  + ][ -  - ]:      51723 :             << "Rewrite " << ret << " to " << trn.getNode() << std::endl;
     132                 :      51723 :         wasRewritten = true;
     133                 :     103446 :         Node retr = trn.getNode();
     134                 :      51723 :         keep.insert(retr);
     135                 :      51723 :         rewrittenTo[cur] = retr;
     136                 :      51723 :         rewrittenTo[ret] = retr;
     137                 :      51723 :         visit.push_back(retr);
     138         [ +  + ]:      51723 :         if (d_tpg != nullptr)
     139                 :            :         {
     140                 :      85306 :           d_tpg->addRewriteStep(ret,
     141                 :      85306 :                                 trn.getNode(),
     142                 :            :                                 trn.getGenerator(),
     143                 :            :                                 false,
     144                 :            :                                 TrustId::PP_STATIC_REWRITE);
     145                 :            :         }
     146                 :            :       }
     147         [ +  + ]:    4425390 :       if (!wasRewritten)
     148                 :            :       {
     149                 :    4373660 :         visit.pop_back();
     150                 :    4373660 :         visited[cur] = ret;
     151                 :            :       }
     152                 :            :     }
     153                 :            :     else
     154                 :            :     {
     155                 :    3041530 :       visit.pop_back();
     156                 :            :     }
     157         [ +  + ]:   13834100 :   } while (!visit.empty());
     158 [ -  + ][ -  + ]:     569049 :   Assert(visited.find(n) != visited.end());
                 [ -  - ]
     159 [ -  + ][ -  + ]:     569049 :   Assert(!visited.find(n)->second.isNull());
                 [ -  - ]
     160                 :    1138100 :   Node ret = visited[n];
     161         [ +  + ]:     569049 :   if (ret == n)
     162                 :            :   {
     163                 :     561610 :     return TrustNode::null();
     164                 :            :   }
     165                 :            :   // use the term conversion proof generator if it exists
     166         [ +  + ]:       7439 :   return TrustNode::mkTrustRewrite(n, ret, d_tpg.get());
     167                 :            : }
     168                 :            : 
     169                 :            : }  // namespace passes
     170                 :            : }  // namespace preprocessing
     171                 :            : }  // namespace cvc5::internal