[project @ 2005-03-18 13:37:27 by simonmar]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / coreSyn / CoreUtils.lhs
1 %
2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
3 %
4 \section[CoreUtils]{Utility functions on @Core@ syntax}
5
6 \begin{code}
7 module CoreUtils (
8         -- Construction
9         mkInlineMe, mkSCC, mkCoerce, mkCoerce2,
10         bindNonRec, needsCaseBinding,
11         mkIfThenElse, mkAltExpr, mkPiType, mkPiTypes,
12
13         -- Taking expressions apart
14         findDefault, findAlt,
15
16         -- Properties of expressions
17         exprType, coreAltType,
18         exprIsDupable, exprIsTrivial, exprIsCheap, 
19         exprIsValue,exprOkForSpeculation, exprIsBig, 
20         exprIsConApp_maybe, exprIsBottom,
21         rhsIsStatic,
22
23         -- Arity and eta expansion
24         manifestArity, exprArity, 
25         exprEtaExpandArity, etaExpand, 
26
27         -- Size
28         coreBindsSize,
29
30         -- Hashing
31         hashExpr,
32
33         -- Equality
34         cheapEqExpr, tcEqExpr, tcEqExprX, applyTypeToArgs, applyTypeToArg
35     ) where
36
37 #include "HsVersions.h"
38
39
40 import GLAEXTS          -- For `xori` 
41
42 import CoreSyn
43 import CoreFVs          ( exprFreeVars )
44 import PprCore          ( pprCoreExpr )
45 import Var              ( Var )
46 import VarSet           ( unionVarSet )
47 import VarEnv
48 import Name             ( hashName )
49 import Packages         ( isDllName )
50 import DynFlags ( DynFlags )
51 import Literal          ( hashLiteral, literalType, litIsDupable, 
52                           litIsTrivial, isZeroLit, Literal( MachLabel ) )
53 import DataCon          ( DataCon, dataConRepArity, dataConArgTys,
54                           isVanillaDataCon, dataConTyCon )
55 import PrimOp           ( PrimOp(..), primOpOkForSpeculation, primOpIsCheap )
56 import Id               ( Id, idType, globalIdDetails, idNewStrictness, 
57                           mkWildId, idArity, idName, idUnfolding, idInfo,
58                           isOneShotBndr, isStateHackType, isDataConWorkId_maybe, mkSysLocal,
59                           isDataConWorkId, isBottomingId
60                         )
61 import IdInfo           ( GlobalIdDetails(..), megaSeqIdInfo )
62 import NewDemand        ( appIsBottom )
63 import Type             ( Type, mkFunTy, mkForAllTy, splitFunTy_maybe,
64                           splitFunTy, tcEqTypeX,
65                           applyTys, isUnLiftedType, seqType, mkTyVarTy,
66                           splitForAllTy_maybe, isForAllTy, splitRecNewType_maybe, 
67                           splitTyConApp_maybe, coreEqType, funResultTy, applyTy
68                         )
69 import TyCon            ( tyConArity )
70 -- gaw 2004
71 import TysWiredIn       ( boolTy, trueDataCon, falseDataCon )
72 import CostCentre       ( CostCentre )
73 import BasicTypes       ( Arity )
74 import Unique           ( Unique )
75 import Outputable
76 import TysPrim          ( alphaTy )     -- Debugging only
77 import Util             ( equalLength, lengthAtLeast, foldl2 )
78 \end{code}
79
80
81 %************************************************************************
82 %*                                                                      *
83 \subsection{Find the type of a Core atom/expression}
84 %*                                                                      *
85 %************************************************************************
86
87 \begin{code}
88 exprType :: CoreExpr -> Type
89
90 exprType (Var var)              = idType var
91 exprType (Lit lit)              = literalType lit
92 exprType (Let _ body)           = exprType body
93 exprType (Case _ _ ty alts)     = ty
94 exprType (Note (Coerce ty _) e) = ty  -- **! should take usage from e
95 exprType (Note other_note e)    = exprType e
96 exprType (Lam binder expr)      = mkPiType binder (exprType expr)
97 exprType e@(App _ _)
98   = case collectArgs e of
99         (fun, args) -> applyTypeToArgs e (exprType fun) args
100
101 exprType other = pprTrace "exprType" (pprCoreExpr other) alphaTy
102
103 coreAltType :: CoreAlt -> Type
104 coreAltType (_,_,rhs) = exprType rhs
105 \end{code}
106
107 @mkPiType@ makes a (->) type or a forall type, depending on whether
108 it is given a type variable or a term variable.  We cleverly use the
109 lbvarinfo field to figure out the right annotation for the arrove in
110 case of a term variable.
111
112 \begin{code}
113 mkPiType  :: Var   -> Type -> Type      -- The more polymorphic version
114 mkPiTypes :: [Var] -> Type -> Type      --    doesn't work...
115
116 mkPiTypes vs ty = foldr mkPiType ty vs
117
118 mkPiType v ty
119    | isId v    = mkFunTy (idType v) ty
120    | otherwise = mkForAllTy v ty
121 \end{code}
122
123 \begin{code}
124 applyTypeToArg :: Type -> CoreExpr -> Type
125 applyTypeToArg fun_ty (Type arg_ty) = applyTy fun_ty arg_ty
126 applyTypeToArg fun_ty other_arg     = funResultTy fun_ty
127
128 applyTypeToArgs :: CoreExpr -> Type -> [CoreExpr] -> Type
129 -- A more efficient version of applyTypeToArg 
130 -- when we have several args
131 -- The first argument is just for debugging
132 applyTypeToArgs e op_ty [] = op_ty
133
134 applyTypeToArgs e op_ty (Type ty : args)
135   =     -- Accumulate type arguments so we can instantiate all at once
136     go [ty] args
137   where
138     go rev_tys (Type ty : args) = go (ty:rev_tys) args
139     go rev_tys rest_args        = applyTypeToArgs e op_ty' rest_args
140                                 where
141                                   op_ty' = applyTys op_ty (reverse rev_tys)
142
143 applyTypeToArgs e op_ty (other_arg : args)
144   = case (splitFunTy_maybe op_ty) of
145         Just (_, res_ty) -> applyTypeToArgs e res_ty args
146         Nothing -> pprPanic "applyTypeToArgs" (pprCoreExpr e)
147 \end{code}
148
149
150
151 %************************************************************************
152 %*                                                                      *
153 \subsection{Attaching notes}
154 %*                                                                      *
155 %************************************************************************
156
157 mkNote removes redundant coercions, and SCCs where possible
158
159 \begin{code}
160 #ifdef UNUSED
161 mkNote :: Note -> CoreExpr -> CoreExpr
162 mkNote (Coerce to_ty from_ty) expr = mkCoerce2 to_ty from_ty expr
163 mkNote (SCC cc) expr               = mkSCC cc expr
164 mkNote InlineMe expr               = mkInlineMe expr
165 mkNote note     expr               = Note note expr
166 #endif
167
168 -- Slide InlineCall in around the function
169 --      No longer necessary I think (SLPJ Apr 99)
170 -- mkNote InlineCall (App f a) = App (mkNote InlineCall f) a
171 -- mkNote InlineCall (Var v)   = Note InlineCall (Var v)
172 -- mkNote InlineCall expr      = expr
173 \end{code}
174
175 Drop trivial InlineMe's.  This is somewhat important, because if we have an unfolding
176 that looks like (Note InlineMe (Var v)), the InlineMe doesn't go away because it may
177 not be *applied* to anything.
178
179 We don't use exprIsTrivial here, though, because we sometimes generate worker/wrapper
180 bindings like
181         fw = ...
182         f  = inline_me (coerce t fw)
183 As usual, the inline_me prevents the worker from getting inlined back into the wrapper.
184 We want the split, so that the coerces can cancel at the call site.  
185
186 However, we can get left with tiresome type applications.  Notably, consider
187         f = /\ a -> let t = e in (t, w)
188 Then lifting the let out of the big lambda gives
189         t' = /\a -> e
190         f = /\ a -> let t = inline_me (t' a) in (t, w)
191 The inline_me is to stop the simplifier inlining t' right back
192 into t's RHS.  In the next phase we'll substitute for t (since
193 its rhs is trivial) and *then* we could get rid of the inline_me.
194 But it hardly seems worth it, so I don't bother.
195
196 \begin{code}
197 mkInlineMe (Var v) = Var v
198 mkInlineMe e       = Note InlineMe e
199 \end{code}
200
201
202
203 \begin{code}
204 mkCoerce :: Type -> CoreExpr -> CoreExpr
205 mkCoerce to_ty expr = mkCoerce2 to_ty (exprType expr) expr
206
207 mkCoerce2 :: Type -> Type -> CoreExpr -> CoreExpr
208 mkCoerce2 to_ty from_ty (Note (Coerce to_ty2 from_ty2) expr)
209   = ASSERT( from_ty `coreEqType` to_ty2 )
210     mkCoerce2 to_ty from_ty2 expr
211
212 mkCoerce2 to_ty from_ty expr
213   | to_ty `coreEqType` from_ty = expr
214   | otherwise              = ASSERT( from_ty `coreEqType` exprType expr )
215                              Note (Coerce to_ty from_ty) expr
216 \end{code}
217
218 \begin{code}
219 mkSCC :: CostCentre -> Expr b -> Expr b
220         -- Note: Nested SCC's *are* preserved for the benefit of
221         --       cost centre stack profiling
222 mkSCC cc (Lit lit)          = Lit lit
223 mkSCC cc (Lam x e)          = Lam x (mkSCC cc e)  -- Move _scc_ inside lambda
224 mkSCC cc (Note (SCC cc') e) = Note (SCC cc) (Note (SCC cc') e)
225 mkSCC cc (Note n e)         = Note n (mkSCC cc e) -- Move _scc_ inside notes
226 mkSCC cc expr               = Note (SCC cc) expr
227 \end{code}
228
229
230 %************************************************************************
231 %*                                                                      *
232 \subsection{Other expression construction}
233 %*                                                                      *
234 %************************************************************************
235
236 \begin{code}
237 bindNonRec :: Id -> CoreExpr -> CoreExpr -> CoreExpr
238 -- (bindNonRec x r b) produces either
239 --      let x = r in b
240 -- or
241 --      case r of x { _DEFAULT_ -> b }
242 --
243 -- depending on whether x is unlifted or not
244 -- It's used by the desugarer to avoid building bindings
245 -- that give Core Lint a heart attack.  Actually the simplifier
246 -- deals with them perfectly well.
247
248 bindNonRec bndr rhs body 
249   | needsCaseBinding (idType bndr) rhs = Case rhs bndr (exprType body) [(DEFAULT,[],body)]
250   | otherwise                          = Let (NonRec bndr rhs) body
251
252 needsCaseBinding ty rhs = isUnLiftedType ty && not (exprOkForSpeculation rhs)
253         -- Make a case expression instead of a let
254         -- These can arise either from the desugarer,
255         -- or from beta reductions: (\x.e) (x +# y)
256 \end{code}
257
258 \begin{code}
259 mkAltExpr :: AltCon -> [CoreBndr] -> [Type] -> CoreExpr
260         -- This guy constructs the value that the scrutinee must have
261         -- when you are in one particular branch of a case
262 mkAltExpr (DataAlt con) args inst_tys
263   = mkConApp con (map Type inst_tys ++ map varToCoreExpr args)
264 mkAltExpr (LitAlt lit) [] []
265   = Lit lit
266
267 mkIfThenElse :: CoreExpr -> CoreExpr -> CoreExpr -> CoreExpr
268 mkIfThenElse guard then_expr else_expr
269 -- Not going to be refining, so okay to take the type of the "then" clause
270   = Case guard (mkWildId boolTy) (exprType then_expr) 
271          [ (DataAlt falseDataCon, [], else_expr),       -- Increasing order of tag!
272            (DataAlt trueDataCon,  [], then_expr) ]
273 \end{code}
274
275
276 %************************************************************************
277 %*                                                                      *
278 \subsection{Taking expressions apart}
279 %*                                                                      *
280 %************************************************************************
281
282 The default alternative must be first, if it exists at all.
283 This makes it easy to find, though it makes matching marginally harder.
284
285 \begin{code}
286 findDefault :: [CoreAlt] -> ([CoreAlt], Maybe CoreExpr)
287 findDefault ((DEFAULT,args,rhs) : alts) = ASSERT( null args ) (alts, Just rhs)
288 findDefault alts                        =                     (alts, Nothing)
289
290 findAlt :: AltCon -> [CoreAlt] -> CoreAlt
291 findAlt con alts
292   = case alts of
293         (deflt@(DEFAULT,_,_):alts) -> go alts deflt
294         other                      -> go alts panic_deflt
295   where
296     panic_deflt = pprPanic "Missing alternative" (ppr con $$ vcat (map ppr alts))
297
298     go []                      deflt = deflt
299     go (alt@(con1,_,_) : alts) deflt
300       = case con `cmpAltCon` con1 of
301           LT -> deflt   -- Missed it already; the alts are in increasing order
302           EQ -> alt
303           GT -> ASSERT( not (con1 == DEFAULT) ) go alts deflt
304 \end{code}
305
306
307 %************************************************************************
308 %*                                                                      *
309 \subsection{Figuring out things about expressions}
310 %*                                                                      *
311 %************************************************************************
312
313 @exprIsTrivial@ is true of expressions we are unconditionally happy to
314                 duplicate; simple variables and constants, and type
315                 applications.  Note that primop Ids aren't considered
316                 trivial unless 
317
318 @exprIsBottom@  is true of expressions that are guaranteed to diverge
319
320
321 There used to be a gruesome test for (hasNoBinding v) in the
322 Var case:
323         exprIsTrivial (Var v) | hasNoBinding v = idArity v == 0
324 The idea here is that a constructor worker, like $wJust, is
325 really short for (\x -> $wJust x), becuase $wJust has no binding.
326 So it should be treated like a lambda.  Ditto unsaturated primops.
327 But now constructor workers are not "have-no-binding" Ids.  And
328 completely un-applied primops and foreign-call Ids are sufficiently
329 rare that I plan to allow them to be duplicated and put up with
330 saturating them.
331
332 SCC notes.  We do not treat (_scc_ "foo" x) as trivial, because 
333   a) it really generates code, (and a heap object when it's 
334      a function arg) to capture the cost centre
335   b) see the note [SCC-and-exprIsTrivial] in Simplify.simplLazyBind
336
337 \begin{code}
338 exprIsTrivial (Var v)      = True       -- See notes above
339 exprIsTrivial (Type _)     = True
340 exprIsTrivial (Lit lit)    = litIsTrivial lit
341 exprIsTrivial (App e arg)  = not (isRuntimeArg arg) && exprIsTrivial e
342 exprIsTrivial (Note (SCC _) e) = False          -- See notes above
343 exprIsTrivial (Note _       e) = exprIsTrivial e
344 exprIsTrivial (Lam b body) = not (isRuntimeVar b) && exprIsTrivial body
345 exprIsTrivial other        = False
346 \end{code}
347
348
349 @exprIsDupable@ is true of expressions that can be duplicated at a modest
350                 cost in code size.  This will only happen in different case
351                 branches, so there's no issue about duplicating work.
352
353                 That is, exprIsDupable returns True of (f x) even if
354                 f is very very expensive to call.
355
356                 Its only purpose is to avoid fruitless let-binding
357                 and then inlining of case join points
358
359
360 \begin{code}
361 exprIsDupable (Type _)          = True
362 exprIsDupable (Var v)           = True
363 exprIsDupable (Lit lit)         = litIsDupable lit
364 exprIsDupable (Note InlineMe e) = True
365 exprIsDupable (Note _ e)        = exprIsDupable e
366 exprIsDupable expr           
367   = go expr 0
368   where
369     go (Var v)   n_args = True
370     go (App f a) n_args =  n_args < dupAppSize
371                         && exprIsDupable a
372                         && go f (n_args+1)
373     go other n_args     = False
374
375 dupAppSize :: Int
376 dupAppSize = 4          -- Size of application we are prepared to duplicate
377 \end{code}
378
379 @exprIsCheap@ looks at a Core expression and returns \tr{True} if
380 it is obviously in weak head normal form, or is cheap to get to WHNF.
381 [Note that that's not the same as exprIsDupable; an expression might be
382 big, and hence not dupable, but still cheap.]
383
384 By ``cheap'' we mean a computation we're willing to:
385         push inside a lambda, or
386         inline at more than one place
387 That might mean it gets evaluated more than once, instead of being
388 shared.  The main examples of things which aren't WHNF but are
389 ``cheap'' are:
390
391   *     case e of
392           pi -> ei
393         (where e, and all the ei are cheap)
394
395   *     let x = e in b
396         (where e and b are cheap)
397
398   *     op x1 ... xn
399         (where op is a cheap primitive operator)
400
401   *     error "foo"
402         (because we are happy to substitute it inside a lambda)
403
404 Notice that a variable is considered 'cheap': we can push it inside a lambda,
405 because sharing will make sure it is only evaluated once.
406
407 \begin{code}
408 exprIsCheap :: CoreExpr -> Bool
409 exprIsCheap (Lit lit)               = True
410 exprIsCheap (Type _)                = True
411 exprIsCheap (Var _)                 = True
412 exprIsCheap (Note InlineMe e)       = True
413 exprIsCheap (Note _ e)              = exprIsCheap e
414 exprIsCheap (Lam x e)               = isRuntimeVar x || exprIsCheap e
415 exprIsCheap (Case e _ _ alts)       = exprIsCheap e && 
416                                     and [exprIsCheap rhs | (_,_,rhs) <- alts]
417         -- Experimentally, treat (case x of ...) as cheap
418         -- (and case __coerce x etc.)
419         -- This improves arities of overloaded functions where
420         -- there is only dictionary selection (no construction) involved
421 exprIsCheap (Let (NonRec x _) e)  
422       | isUnLiftedType (idType x) = exprIsCheap e
423       | otherwise                 = False
424         -- strict lets always have cheap right hand sides, and
425         -- do no allocation.
426
427 exprIsCheap other_expr 
428   = go other_expr 0 True
429   where
430     go (Var f) n_args args_cheap 
431         = (idAppIsCheap f n_args && args_cheap)
432                         -- A constructor, cheap primop, or partial application
433
434           || idAppIsBottom f n_args 
435                         -- Application of a function which
436                         -- always gives bottom; we treat this as cheap
437                         -- because it certainly doesn't need to be shared!
438         
439     go (App f a) n_args args_cheap 
440         | not (isRuntimeArg a) = go f n_args      args_cheap
441         | otherwise            = go f (n_args + 1) (exprIsCheap a && args_cheap)
442
443     go other   n_args args_cheap = False
444
445 idAppIsCheap :: Id -> Int -> Bool
446 idAppIsCheap id n_val_args 
447   | n_val_args == 0 = True      -- Just a type application of
448                                 -- a variable (f t1 t2 t3)
449                                 -- counts as WHNF
450   | otherwise = case globalIdDetails id of
451                   DataConWorkId _ -> True                       
452                   RecordSelId _ _ -> True       -- I'm experimenting with making record selection
453                   ClassOpId _     -> True       -- look cheap, so we will substitute it inside a
454                                                 -- lambda.  Particularly for dictionary field selection
455
456                   PrimOpId op   -> primOpIsCheap op     -- In principle we should worry about primops
457                                                         -- that return a type variable, since the result
458                                                         -- might be applied to something, but I'm not going
459                                                         -- to bother to check the number of args
460                   other       -> n_val_args < idArity id
461 \end{code}
462
463 exprOkForSpeculation returns True of an expression that it is
464
465         * safe to evaluate even if normal order eval might not 
466           evaluate the expression at all, or
467
468         * safe *not* to evaluate even if normal order would do so
469
470 It returns True iff
471
472         the expression guarantees to terminate, 
473         soon, 
474         without raising an exception,
475         without causing a side effect (e.g. writing a mutable variable)
476
477 E.G.
478         let x = case y# +# 1# of { r# -> I# r# }
479         in E
480 ==>
481         case y# +# 1# of { r# -> 
482         let x = I# r#
483         in E 
484         }
485
486 We can only do this if the (y+1) is ok for speculation: it has no
487 side effects, and can't diverge or raise an exception.
488
489 \begin{code}
490 exprOkForSpeculation :: CoreExpr -> Bool
491 exprOkForSpeculation (Lit _)    = True
492 exprOkForSpeculation (Type _)   = True
493 exprOkForSpeculation (Var v)    = isUnLiftedType (idType v)
494 exprOkForSpeculation (Note _ e) = exprOkForSpeculation e
495 exprOkForSpeculation other_expr
496   = case collectArgs other_expr of
497         (Var f, args) -> spec_ok (globalIdDetails f) args
498         other         -> False
499  
500   where
501     spec_ok (DataConWorkId _) args
502       = True    -- The strictness of the constructor has already
503                 -- been expressed by its "wrapper", so we don't need
504                 -- to take the arguments into account
505
506     spec_ok (PrimOpId op) args
507       | isDivOp op,             -- Special case for dividing operations that fail
508         [arg1, Lit lit] <- args -- only if the divisor is zero
509       = not (isZeroLit lit) && exprOkForSpeculation arg1
510                 -- Often there is a literal divisor, and this 
511                 -- can get rid of a thunk in an inner looop
512
513       | otherwise
514       = primOpOkForSpeculation op && 
515         all exprOkForSpeculation args
516                                 -- A bit conservative: we don't really need
517                                 -- to care about lazy arguments, but this is easy
518
519     spec_ok other args = False
520
521 isDivOp :: PrimOp -> Bool
522 -- True of dyadic operators that can fail 
523 -- only if the second arg is zero
524 -- This function probably belongs in PrimOp, or even in 
525 -- an automagically generated file.. but it's such a 
526 -- special case I thought I'd leave it here for now.
527 isDivOp IntQuotOp        = True
528 isDivOp IntRemOp         = True
529 isDivOp WordQuotOp       = True
530 isDivOp WordRemOp        = True
531 isDivOp IntegerQuotRemOp = True
532 isDivOp IntegerDivModOp  = True
533 isDivOp FloatDivOp       = True
534 isDivOp DoubleDivOp      = True
535 isDivOp other            = False
536 \end{code}
537
538
539 \begin{code}
540 exprIsBottom :: CoreExpr -> Bool        -- True => definitely bottom
541 exprIsBottom e = go 0 e
542                where
543                 -- n is the number of args
544                  go n (Note _ e)     = go n e
545                  go n (Let _ e)      = go n e
546                  go n (Case e _ _ _) = go 0 e   -- Just check the scrut
547                  go n (App e _)      = go (n+1) e
548                  go n (Var v)        = idAppIsBottom v n
549                  go n (Lit _)        = False
550                  go n (Lam _ _)      = False
551                  go n (Type _)       = False
552
553 idAppIsBottom :: Id -> Int -> Bool
554 idAppIsBottom id n_val_args = appIsBottom (idNewStrictness id) n_val_args
555 \end{code}
556
557 @exprIsValue@ returns true for expressions that are certainly *already* 
558 evaluated to *head* normal form.  This is used to decide whether it's ok 
559 to change
560
561         case x of _ -> e   ===>   e
562
563 and to decide whether it's safe to discard a `seq`
564
565 So, it does *not* treat variables as evaluated, unless they say they are.
566
567 But it *does* treat partial applications and constructor applications
568 as values, even if their arguments are non-trivial, provided the argument
569 type is lifted; 
570         e.g.  (:) (f x) (map f xs)      is a value
571               map (...redex...)         is a value
572 Because `seq` on such things completes immediately
573
574 For unlifted argument types, we have to be careful:
575                 C (f x :: Int#)
576 Suppose (f x) diverges; then C (f x) is not a value.  True, but
577 this form is illegal (see the invariants in CoreSyn).  Args of unboxed
578 type must be ok-for-speculation (or trivial).
579
580 \begin{code}
581 exprIsValue :: CoreExpr -> Bool         -- True => Value-lambda, constructor, PAP
582 exprIsValue (Var v)     -- NB: There are no value args at this point
583   =  isDataConWorkId v  -- Catches nullary constructors, 
584                         --      so that [] and () are values, for example
585   || idArity v > 0      -- Catches (e.g.) primops that don't have unfoldings
586   || isEvaldUnfolding (idUnfolding v)
587         -- Check the thing's unfolding; it might be bound to a value
588         -- A worry: what if an Id's unfolding is just itself: 
589         -- then we could get an infinite loop...
590
591 exprIsValue (Lit l)          = True
592 exprIsValue (Type ty)        = True     -- Types are honorary Values; 
593                                         -- we don't mind copying them
594 exprIsValue (Lam b e)        = isRuntimeVar b || exprIsValue e
595 exprIsValue (Note _ e)       = exprIsValue e
596 exprIsValue (App e (Type _)) = exprIsValue e
597 exprIsValue (App e a)        = app_is_value e [a]
598 exprIsValue other            = False
599
600 -- There is at least one value argument
601 app_is_value (Var fun) args
602   |  isDataConWorkId fun                        -- Constructor apps are values
603   || idArity fun > valArgCount args     -- Under-applied function
604   = check_args (idType fun) args
605 app_is_value (App f a) as = app_is_value f (a:as)
606 app_is_value other     as = False
607
608         -- 'check_args' checks that unlifted-type args
609         -- are in fact guaranteed non-divergent
610 check_args fun_ty []              = True
611 check_args fun_ty (Type _ : args) = case splitForAllTy_maybe fun_ty of
612                                       Just (_, ty) -> check_args ty args
613 check_args fun_ty (arg : args)
614   | isUnLiftedType arg_ty = exprOkForSpeculation arg
615   | otherwise             = check_args res_ty args
616   where
617     (arg_ty, res_ty) = splitFunTy fun_ty
618 \end{code}
619
620 \begin{code}
621 exprIsConApp_maybe :: CoreExpr -> Maybe (DataCon, [CoreExpr])
622 exprIsConApp_maybe (Note (Coerce to_ty from_ty) expr)
623   =     -- Maybe this is over the top, but here we try to turn
624         --      coerce (S,T) ( x, y )
625         -- effectively into 
626         --      ( coerce S x, coerce T y )
627         -- This happens in anger in PrelArrExts which has a coerce
628         --      case coerce memcpy a b of
629         --        (# r, s #) -> ...
630         -- where the memcpy is in the IO monad, but the call is in
631         -- the (ST s) monad
632     case exprIsConApp_maybe expr of {
633         Nothing           -> Nothing ;
634         Just (dc, args)   -> 
635   
636     case splitTyConApp_maybe to_ty of {
637         Nothing -> Nothing ;
638         Just (tc, tc_arg_tys) | tc /= dataConTyCon dc     -> Nothing
639                               | not (isVanillaDataCon dc) -> Nothing
640                               | otherwise                 ->
641                 -- Type constructor must match
642                 -- We knock out existentials to keep matters simple(r)
643     let
644         arity            = tyConArity tc
645         val_args         = drop arity args
646         to_arg_tys       = dataConArgTys dc tc_arg_tys
647         mk_coerce ty arg = mkCoerce ty arg
648         new_val_args     = zipWith mk_coerce to_arg_tys val_args
649     in
650     ASSERT( all isTypeArg (take arity args) )
651     ASSERT( equalLength val_args to_arg_tys )
652     Just (dc, map Type tc_arg_tys ++ new_val_args)
653     }}
654
655 exprIsConApp_maybe (Note _ expr)
656   = exprIsConApp_maybe expr
657     -- We ignore InlineMe notes in case we have
658     --  x = __inline_me__ (a,b)
659     -- All part of making sure that INLINE pragmas never hurt
660     -- Marcin tripped on this one when making dictionaries more inlinable
661     --
662     -- In fact, we ignore all notes.  For example,
663     --          case _scc_ "foo" (C a b) of
664     --                  C a b -> e
665     -- should be optimised away, but it will be only if we look
666     -- through the SCC note.
667
668 exprIsConApp_maybe expr = analyse (collectArgs expr)
669   where
670     analyse (Var fun, args)
671         | Just con <- isDataConWorkId_maybe fun,
672           args `lengthAtLeast` dataConRepArity con
673                 -- Might be > because the arity excludes type args
674         = Just (con,args)
675
676         -- Look through unfoldings, but only cheap ones, because
677         -- we are effectively duplicating the unfolding
678     analyse (Var fun, [])
679         | let unf = idUnfolding fun,
680           isCheapUnfolding unf
681         = exprIsConApp_maybe (unfoldingTemplate unf)
682
683     analyse other = Nothing
684 \end{code}
685
686
687
688 %************************************************************************
689 %*                                                                      *
690 \subsection{Eta reduction and expansion}
691 %*                                                                      *
692 %************************************************************************
693
694 \begin{code}
695 exprEtaExpandArity :: CoreExpr -> Arity
696 {- The Arity returned is the number of value args the 
697    thing can be applied to without doing much work
698
699 exprEtaExpandArity is used when eta expanding
700         e  ==>  \xy -> e x y
701
702 It returns 1 (or more) to:
703         case x of p -> \s -> ...
704 because for I/O ish things we really want to get that \s to the top.
705 We are prepared to evaluate x each time round the loop in order to get that
706
707 It's all a bit more subtle than it looks:
708
709 1.  One-shot lambdas
710
711 Consider one-shot lambdas
712                 let x = expensive in \y z -> E
713 We want this to have arity 2 if the \y-abstraction is a 1-shot lambda
714 Hence the ArityType returned by arityType
715
716 2.  The state-transformer hack
717
718 The one-shot lambda special cause is particularly important/useful for
719 IO state transformers, where we often get
720         let x = E in \ s -> ...
721
722 and the \s is a real-world state token abstraction.  Such abstractions
723 are almost invariably 1-shot, so we want to pull the \s out, past the
724 let x=E, even if E is expensive.  So we treat state-token lambdas as 
725 one-shot even if they aren't really.  The hack is in Id.isOneShotBndr.
726
727 3.  Dealing with bottom
728
729 Consider also 
730         f = \x -> error "foo"
731 Here, arity 1 is fine.  But if it is
732         f = \x -> case x of 
733                         True  -> error "foo"
734                         False -> \y -> x+y
735 then we want to get arity 2.  Tecnically, this isn't quite right, because
736         (f True) `seq` 1
737 should diverge, but it'll converge if we eta-expand f.  Nevertheless, we
738 do so; it improves some programs significantly, and increasing convergence
739 isn't a bad thing.  Hence the ABot/ATop in ArityType.
740
741 Actually, the situation is worse.  Consider
742         f = \x -> case x of
743                         True  -> \y -> x+y
744                         False -> \y -> x-y
745 Can we eta-expand here?  At first the answer looks like "yes of course", but
746 consider
747         (f bot) `seq` 1
748 This should diverge!  But if we eta-expand, it won't.   Again, we ignore this
749 "problem", because being scrupulous would lose an important transformation for
750 many programs.
751 -}
752
753
754 exprEtaExpandArity e = arityDepth (arityType e)
755
756 -- A limited sort of function type
757 data ArityType = AFun Bool ArityType    -- True <=> one-shot
758                | ATop                   -- Know nothing
759                | ABot                   -- Diverges
760
761 arityDepth :: ArityType -> Arity
762 arityDepth (AFun _ ty) = 1 + arityDepth ty
763 arityDepth ty          = 0
764
765 andArityType ABot           at2           = at2
766 andArityType ATop           at2           = ATop
767 andArityType (AFun t1 at1)  (AFun t2 at2) = AFun (t1 && t2) (andArityType at1 at2)
768 andArityType at1            at2           = andArityType at2 at1
769
770 arityType :: CoreExpr -> ArityType
771         -- (go1 e) = [b1,..,bn]
772         -- means expression can be rewritten \x_b1 -> ... \x_bn -> body
773         -- where bi is True <=> the lambda is one-shot
774
775 arityType (Note n e) = arityType e
776 --      Not needed any more: etaExpand is cleverer
777 --  | ok_note n = arityType e
778 --  | otherwise = ATop
779
780 arityType (Var v) 
781   = mk (idArity v) (arg_tys (idType v))
782   where
783     mk :: Arity -> [Type] -> ArityType
784         -- The argument types are only to steer the "state hack"
785         -- Consider case x of
786         --              True  -> foo
787         --              False -> \(s:RealWorld) -> e
788         -- where foo has arity 1.  Then we want the state hack to
789         -- apply to foo too, so we can eta expand the case.
790     mk 0 tys | isBottomingId v  = ABot
791              | otherwise        = ATop
792     mk n (ty:tys) = AFun (isStateHackType ty) (mk (n-1) tys)
793     mk n []       = AFun False                (mk (n-1) [])
794
795     arg_tys :: Type -> [Type]   -- Ignore for-alls
796     arg_tys ty 
797         | Just (_, ty')  <- splitForAllTy_maybe ty = arg_tys ty'
798         | Just (arg,res) <- splitFunTy_maybe ty    = arg : arg_tys res
799         | otherwise                                = []
800
801         -- Lambdas; increase arity
802 arityType (Lam x e) | isId x    = AFun (isOneShotBndr x) (arityType e)
803                     | otherwise = arityType e
804
805         -- Applications; decrease arity
806 arityType (App f (Type _)) = arityType f
807 arityType (App f a)        = case arityType f of
808                                 AFun one_shot xs | exprIsCheap a -> xs
809                                 other                            -> ATop
810                                                            
811         -- Case/Let; keep arity if either the expression is cheap
812         -- or it's a 1-shot lambda
813         -- The former is not really right for Haskell
814         --      f x = case x of { (a,b) -> \y. e }
815         --  ===>
816         --      f x y = case x of { (a,b) -> e }
817         -- The difference is observable using 'seq'
818 arityType (Case scrut _ _ alts) = case foldr1 andArityType [arityType rhs | (_,_,rhs) <- alts] of
819                                   xs@(AFun one_shot _) | one_shot -> xs
820                                   xs | exprIsCheap scrut          -> xs
821                                      | otherwise                  -> ATop
822
823 arityType (Let b e) = case arityType e of
824                         xs@(AFun one_shot _) | one_shot                       -> xs
825                         xs                   | all exprIsCheap (rhssOfBind b) -> xs
826                                              | otherwise                      -> ATop
827
828 arityType other = ATop
829
830 {- NOT NEEDED ANY MORE: etaExpand is cleverer
831 ok_note InlineMe = False
832 ok_note other    = True
833     -- Notice that we do not look through __inline_me__
834     -- This may seem surprising, but consider
835     --          f = _inline_me (\x -> e)
836     -- We DO NOT want to eta expand this to
837     --          f = \x -> (_inline_me (\x -> e)) x
838     -- because the _inline_me gets dropped now it is applied, 
839     -- giving just
840     --          f = \x -> e
841     -- A Bad Idea
842 -}
843 \end{code}
844
845
846 \begin{code}
847 etaExpand :: Arity              -- Result should have this number of value args
848           -> [Unique]
849           -> CoreExpr -> Type   -- Expression and its type
850           -> CoreExpr
851 -- (etaExpand n us e ty) returns an expression with 
852 -- the same meaning as 'e', but with arity 'n'.  
853 --
854 -- Given e' = etaExpand n us e ty
855 -- We should have
856 --      ty = exprType e = exprType e'
857 --
858 -- Note that SCCs are not treated specially.  If we have
859 --      etaExpand 2 (\x -> scc "foo" e)
860 --      = (\xy -> (scc "foo" e) y)
861 -- So the costs of evaluating 'e' (not 'e y') are attributed to "foo"
862
863 etaExpand n us expr ty
864   | manifestArity expr >= n = expr              -- The no-op case
865   | otherwise               = eta_expand n us expr ty
866   where
867
868 -- manifestArity sees how many leading value lambdas there are
869 manifestArity :: CoreExpr -> Arity
870 manifestArity (Lam v e) | isId v    = 1 + manifestArity e
871                         | otherwise = manifestArity e
872 manifestArity (Note _ e)            = manifestArity e
873 manifestArity e                     = 0
874
875 -- etaExpand deals with for-alls. For example:
876 --              etaExpand 1 E
877 -- where  E :: forall a. a -> a
878 -- would return
879 --      (/\b. \y::a -> E b y)
880 --
881 -- It deals with coerces too, though they are now rare
882 -- so perhaps the extra code isn't worth it
883
884 eta_expand n us expr ty
885   | n == 0 && 
886     -- The ILX code generator requires eta expansion for type arguments
887     -- too, but alas the 'n' doesn't tell us how many of them there 
888     -- may be.  So we eagerly eta expand any big lambdas, and just
889     -- cross our fingers about possible loss of sharing in the ILX case. 
890     -- The Right Thing is probably to make 'arity' include
891     -- type variables throughout the compiler.  (ToDo.)
892     not (isForAllTy ty) 
893     -- Saturated, so nothing to do
894   = expr
895
896         -- Short cut for the case where there already
897         -- is a lambda; no point in gratuitously adding more
898 eta_expand n us (Lam v body) ty
899   | isTyVar v
900   = Lam v (eta_expand n us body (applyTy ty (mkTyVarTy v)))
901
902   | otherwise
903   = Lam v (eta_expand (n-1) us body (funResultTy ty))
904
905 -- We used to have a special case that stepped inside Coerces here,
906 -- thus:  eta_expand n us (Note note@(Coerce _ ty) e) _  
907 --              = Note note (eta_expand n us e ty)
908 -- BUT this led to an infinite loop
909 -- Example:     newtype T = MkT (Int -> Int)
910 --      eta_expand 1 (coerce (Int->Int) e)
911 --      --> coerce (Int->Int) (eta_expand 1 T e)
912 --              by the bogus eqn
913 --      --> coerce (Int->Int) (coerce T 
914 --              (\x::Int -> eta_expand 1 (coerce (Int->Int) e)))
915 --              by the splitNewType_maybe case below
916 --      and round we go
917
918 eta_expand n us expr ty
919   = case splitForAllTy_maybe ty of { 
920           Just (tv,ty') -> Lam tv (eta_expand n us (App expr (Type (mkTyVarTy tv))) ty')
921
922         ; Nothing ->
923   
924         case splitFunTy_maybe ty of {
925           Just (arg_ty, res_ty) -> Lam arg1 (eta_expand (n-1) us2 (App expr (Var arg1)) res_ty)
926                                 where
927                                    arg1       = mkSysLocal FSLIT("eta") uniq arg_ty
928                                    (uniq:us2) = us
929                                    
930         ; Nothing ->
931
932                 -- Given this:
933                 --      newtype T = MkT ([T] -> Int)
934                 -- Consider eta-expanding this
935                 --      eta_expand 1 e T
936                 -- We want to get
937                 --      coerce T (\x::[T] -> (coerce ([T]->Int) e) x)
938                 -- Only try this for recursive newtypes; the non-recursive kind
939                 -- are transparent anyway
940
941         case splitRecNewType_maybe ty of {
942           Just ty' -> mkCoerce2 ty ty' (eta_expand n us (mkCoerce2 ty' ty expr) ty') ;
943           Nothing  -> pprTrace "Bad eta expand" (ppr n $$ ppr expr $$ ppr ty) expr
944         }}}
945 \end{code}
946
947 exprArity is a cheap-and-cheerful version of exprEtaExpandArity.
948 It tells how many things the expression can be applied to before doing
949 any work.  It doesn't look inside cases, lets, etc.  The idea is that
950 exprEtaExpandArity will do the hard work, leaving something that's easy
951 for exprArity to grapple with.  In particular, Simplify uses exprArity to
952 compute the ArityInfo for the Id. 
953
954 Originally I thought that it was enough just to look for top-level lambdas, but
955 it isn't.  I've seen this
956
957         foo = PrelBase.timesInt
958
959 We want foo to get arity 2 even though the eta-expander will leave it
960 unchanged, in the expectation that it'll be inlined.  But occasionally it
961 isn't, because foo is blacklisted (used in a rule).  
962
963 Similarly, see the ok_note check in exprEtaExpandArity.  So 
964         f = __inline_me (\x -> e)
965 won't be eta-expanded.
966
967 And in any case it seems more robust to have exprArity be a bit more intelligent.
968 But note that   (\x y z -> f x y z)
969 should have arity 3, regardless of f's arity.
970
971 \begin{code}
972 exprArity :: CoreExpr -> Arity
973 exprArity e = go e
974             where
975               go (Var v)                   = idArity v
976               go (Lam x e) | isId x        = go e + 1
977                            | otherwise     = go e
978               go (Note n e)                = go e
979               go (App e (Type t))          = go e
980               go (App f a) | exprIsCheap a = (go f - 1) `max` 0
981                 -- NB: exprIsCheap a!  
982                 --      f (fac x) does not have arity 2, 
983                 --      even if f has arity 3!
984                 -- NB: `max 0`!  (\x y -> f x) has arity 2, even if f is
985                 --               unknown, hence arity 0
986               go _                         = 0
987 \end{code}
988
989 %************************************************************************
990 %*                                                                      *
991 \subsection{Equality}
992 %*                                                                      *
993 %************************************************************************
994
995 @cheapEqExpr@ is a cheap equality test which bales out fast!
996         True  => definitely equal
997         False => may or may not be equal
998
999 \begin{code}
1000 cheapEqExpr :: Expr b -> Expr b -> Bool
1001
1002 cheapEqExpr (Var v1)   (Var v2)   = v1==v2
1003 cheapEqExpr (Lit lit1) (Lit lit2) = lit1 == lit2
1004 cheapEqExpr (Type t1)  (Type t2)  = t1 `coreEqType` t2
1005
1006 cheapEqExpr (App f1 a1) (App f2 a2)
1007   = f1 `cheapEqExpr` f2 && a1 `cheapEqExpr` a2
1008
1009 cheapEqExpr _ _ = False
1010
1011 exprIsBig :: Expr b -> Bool
1012 -- Returns True of expressions that are too big to be compared by cheapEqExpr
1013 exprIsBig (Lit _)      = False
1014 exprIsBig (Var v)      = False
1015 exprIsBig (Type t)     = False
1016 exprIsBig (App f a)    = exprIsBig f || exprIsBig a
1017 exprIsBig other        = True
1018 \end{code}
1019
1020
1021 \begin{code}
1022 tcEqExpr :: CoreExpr -> CoreExpr -> Bool
1023 -- Used in rule matching, so does *not* look through 
1024 -- newtypes, predicate types; hence tcEqExpr
1025
1026 tcEqExpr e1 e2 = tcEqExprX rn_env e1 e2
1027   where
1028     rn_env = mkRnEnv2 (mkInScopeSet (exprFreeVars e1 `unionVarSet` exprFreeVars e2))
1029
1030 tcEqExprX :: RnEnv2 -> CoreExpr -> CoreExpr -> Bool
1031 tcEqExprX env (Var v1)     (Var v2)     = rnOccL env v1 == rnOccR env v2
1032 tcEqExprX env (Lit lit1)   (Lit lit2)   = lit1 == lit2
1033 tcEqExprX env (App f1 a1)  (App f2 a2)  = tcEqExprX env f1 f2 && tcEqExprX env a1 a2
1034 tcEqExprX env (Lam v1 e1)  (Lam v2 e2)  = tcEqExprX (rnBndr2 env v1 v2) e1 e2
1035 tcEqExprX env (Let (NonRec v1 r1) e1)
1036               (Let (NonRec v2 r2) e2)   = tcEqExprX env r1 r2 
1037                                        && tcEqExprX (rnBndr2 env v1 v2) e1 e2
1038 tcEqExprX env (Let (Rec ps1) e1)
1039               (Let (Rec ps2) e2)        =  equalLength ps1 ps2
1040                                         && and (zipWith eq_rhs ps1 ps2)
1041                                         && tcEqExprX env' e1 e2
1042                                      where
1043                                        env' = foldl2 rn_bndr2 env ps2 ps2
1044                                        rn_bndr2 env (b1,_) (b2,_) = rnBndr2 env b1 b2
1045                                        eq_rhs       (_,r1) (_,r2) = tcEqExprX env' r1 r2
1046 tcEqExprX env (Case e1 v1 t1 a1)
1047               (Case e2 v2 t2 a2)     =  tcEqExprX env e1 e2
1048                                      && tcEqTypeX env t1 t2                      
1049                                      && equalLength a1 a2
1050                                      && and (zipWith (eq_alt env') a1 a2)
1051                                      where
1052                                        env' = rnBndr2 env v1 v2
1053
1054 tcEqExprX env (Note n1 e1) (Note n2 e2) = eq_note env n1 n2 && tcEqExprX env e1 e2
1055 tcEqExprX env (Type t1)    (Type t2)    = tcEqTypeX env t1 t2
1056 tcEqExprX env e1                e2      = False
1057                                          
1058 eq_alt env (c1,vs1,r1) (c2,vs2,r2) = c1==c2 && tcEqExprX (rnBndrs2 env vs1  vs2) r1 r2
1059
1060 eq_note env (SCC cc1)      (SCC cc2)      = cc1 == cc2
1061 eq_note env (Coerce t1 f1) (Coerce t2 f2) = tcEqTypeX env t1 t2 && tcEqTypeX env f1 f2
1062 eq_note env InlineCall     InlineCall     = True
1063 eq_note env (CoreNote s1)  (CoreNote s2)  = s1 == s2
1064 eq_note env other1             other2     = False
1065 \end{code}
1066
1067
1068 %************************************************************************
1069 %*                                                                      *
1070 \subsection{The size of an expression}
1071 %*                                                                      *
1072 %************************************************************************
1073
1074 \begin{code}
1075 coreBindsSize :: [CoreBind] -> Int
1076 coreBindsSize bs = foldr ((+) . bindSize) 0 bs
1077
1078 exprSize :: CoreExpr -> Int
1079         -- A measure of the size of the expressions
1080         -- It also forces the expression pretty drastically as a side effect
1081 exprSize (Var v)         = v `seq` 1
1082 exprSize (Lit lit)       = lit `seq` 1
1083 exprSize (App f a)       = exprSize f + exprSize a
1084 exprSize (Lam b e)       = varSize b + exprSize e
1085 exprSize (Let b e)       = bindSize b + exprSize e
1086 exprSize (Case e b t as) = seqType t `seq` exprSize e + varSize b + 1 + foldr ((+) . altSize) 0 as
1087 exprSize (Note n e)      = noteSize n + exprSize e
1088 exprSize (Type t)        = seqType t `seq` 1
1089
1090 noteSize (SCC cc)       = cc `seq` 1
1091 noteSize (Coerce t1 t2) = seqType t1 `seq` seqType t2 `seq` 1
1092 noteSize InlineCall     = 1
1093 noteSize InlineMe       = 1
1094 noteSize (CoreNote s)   = s `seq` 1  -- hdaume: core annotations
1095
1096 varSize :: Var -> Int
1097 varSize b  | isTyVar b = 1
1098            | otherwise = seqType (idType b)             `seq`
1099                          megaSeqIdInfo (idInfo b)       `seq`
1100                          1
1101
1102 varsSize = foldr ((+) . varSize) 0
1103
1104 bindSize (NonRec b e) = varSize b + exprSize e
1105 bindSize (Rec prs)    = foldr ((+) . pairSize) 0 prs
1106
1107 pairSize (b,e) = varSize b + exprSize e
1108
1109 altSize (c,bs,e) = c `seq` varsSize bs + exprSize e
1110 \end{code}
1111
1112
1113 %************************************************************************
1114 %*                                                                      *
1115 \subsection{Hashing}
1116 %*                                                                      *
1117 %************************************************************************
1118
1119 \begin{code}
1120 hashExpr :: CoreExpr -> Int
1121 hashExpr e | hash < 0  = 77     -- Just in case we hit -maxInt
1122            | otherwise = hash
1123            where
1124              hash = abs (hash_expr e)   -- Negative numbers kill UniqFM
1125
1126 hash_expr (Note _ e)              = hash_expr e
1127 hash_expr (Let (NonRec b r) e)    = hashId b
1128 hash_expr (Let (Rec ((b,r):_)) e) = hashId b
1129 hash_expr (Case _ b _ _)          = hashId b
1130 hash_expr (App f e)               = hash_expr f * fast_hash_expr e
1131 hash_expr (Var v)                 = hashId v
1132 hash_expr (Lit lit)               = hashLiteral lit
1133 hash_expr (Lam b _)               = hashId b
1134 hash_expr (Type t)                = trace "hash_expr: type" 1           -- Shouldn't happen
1135
1136 fast_hash_expr (Var v)          = hashId v
1137 fast_hash_expr (Lit lit)        = hashLiteral lit
1138 fast_hash_expr (App f (Type _)) = fast_hash_expr f
1139 fast_hash_expr (App f a)        = fast_hash_expr a
1140 fast_hash_expr (Lam b _)        = hashId b
1141 fast_hash_expr other            = 1
1142
1143 hashId :: Id -> Int
1144 hashId id = hashName (idName id)
1145 \end{code}
1146
1147 %************************************************************************
1148 %*                                                                      *
1149 \subsection{Determining non-updatable right-hand-sides}
1150 %*                                                                      *
1151 %************************************************************************
1152
1153 Top-level constructor applications can usually be allocated
1154 statically, but they can't if the constructor, or any of the
1155 arguments, come from another DLL (because we can't refer to static
1156 labels in other DLLs).
1157
1158 If this happens we simply make the RHS into an updatable thunk, 
1159 and 'exectute' it rather than allocating it statically.
1160
1161 \begin{code}
1162 rhsIsStatic :: DynFlags -> CoreExpr -> Bool
1163 -- This function is called only on *top-level* right-hand sides
1164 -- Returns True if the RHS can be allocated statically, with
1165 -- no thunks involved at all.
1166 --
1167 -- It's called (i) in TidyPgm.hasCafRefs to decide if the rhs is, or
1168 -- refers to, CAFs; and (ii) in CoreToStg to decide whether to put an
1169 -- update flag on it.
1170 --
1171 -- The basic idea is that rhsIsStatic returns True only if the RHS is
1172 --      (a) a value lambda
1173 --      (b) a saturated constructor application with static args
1174 --
1175 -- BUT watch out for
1176 --  (i) Any cross-DLL references kill static-ness completely
1177 --      because they must be 'executed' not statically allocated
1178 --
1179 -- (ii) We treat partial applications as redexes, because in fact we 
1180 --      make a thunk for them that runs and builds a PAP
1181 --      at run-time.  The only appliations that are treated as 
1182 --      static are *saturated* applications of constructors.
1183
1184 -- We used to try to be clever with nested structures like this:
1185 --              ys = (:) w ((:) w [])
1186 -- on the grounds that CorePrep will flatten ANF-ise it later.
1187 -- But supporting this special case made the function much more 
1188 -- complicated, because the special case only applies if there are no 
1189 -- enclosing type lambdas:
1190 --              ys = /\ a -> Foo (Baz ([] a))
1191 -- Here the nested (Baz []) won't float out to top level in CorePrep.
1192 --
1193 -- But in fact, even without -O, nested structures at top level are 
1194 -- flattened by the simplifier, so we don't need to be super-clever here.
1195 --
1196 -- Examples
1197 --
1198 --      f = \x::Int. x+7        TRUE
1199 --      p = (True,False)        TRUE
1200 --
1201 --      d = (fst p, False)      FALSE because there's a redex inside
1202 --                              (this particular one doesn't happen but...)
1203 --
1204 --      h = D# (1.0## /## 2.0##)        FALSE (redex again)
1205 --      n = /\a. Nil a                  TRUE
1206 --
1207 --      t = /\a. (:) (case w a of ...) (Nil a)  FALSE (redex)
1208 --
1209 --
1210 -- This is a bit like CoreUtils.exprIsValue, with the following differences:
1211 --    a) scc "foo" (\x -> ...) is updatable (so we catch the right SCC)
1212 --
1213 --    b) (C x xs), where C is a contructors is updatable if the application is
1214 --         dynamic
1215 -- 
1216 --    c) don't look through unfolding of f in (f x).
1217 --
1218 -- When opt_RuntimeTypes is on, we keep type lambdas and treat
1219 -- them as making the RHS re-entrant (non-updatable).
1220
1221 rhsIsStatic dflags rhs = is_static False rhs
1222   where
1223   is_static :: Bool     -- True <=> in a constructor argument; must be atomic
1224           -> CoreExpr -> Bool
1225   
1226   is_static False (Lam b e) = isRuntimeVar b || is_static False e
1227   
1228   is_static in_arg (Note (SCC _) e) = False
1229   is_static in_arg (Note _ e)       = is_static in_arg e
1230   
1231   is_static in_arg (Lit lit)
1232     = case lit of
1233         MachLabel _ _ -> False
1234         other         -> True
1235         -- A MachLabel (foreign import "&foo") in an argument
1236         -- prevents a constructor application from being static.  The
1237         -- reason is that it might give rise to unresolvable symbols
1238         -- in the object file: under Linux, references to "weak"
1239         -- symbols from the data segment give rise to "unresolvable
1240         -- relocation" errors at link time This might be due to a bug
1241         -- in the linker, but we'll work around it here anyway. 
1242         -- SDM 24/2/2004
1243   
1244   is_static in_arg other_expr = go other_expr 0
1245    where
1246     go (Var f) n_val_args
1247         | not (isDllName dflags (idName f))
1248         =  saturated_data_con f n_val_args
1249         || (in_arg && n_val_args == 0)  
1250                 -- A naked un-applied variable is *not* deemed a static RHS
1251                 -- E.g.         f = g
1252                 -- Reason: better to update so that the indirection gets shorted
1253                 --         out, and the true value will be seen
1254                 -- NB: if you change this, you'll break the invariant that THUNK_STATICs
1255                 --     are always updatable.  If you do so, make sure that non-updatable
1256                 --     ones have enough space for their static link field!
1257
1258     go (App f a) n_val_args
1259         | isTypeArg a                    = go f n_val_args
1260         | not in_arg && is_static True a = go f (n_val_args + 1)
1261         -- The (not in_arg) checks that we aren't in a constructor argument;
1262         -- if we are, we don't allow (value) applications of any sort
1263         -- 
1264         -- NB. In case you wonder, args are sometimes not atomic.  eg.
1265         --   x = D# (1.0## /## 2.0##)
1266         -- can't float because /## can fail.
1267
1268     go (Note (SCC _) f) n_val_args = False
1269     go (Note _ f) n_val_args       = go f n_val_args
1270
1271     go other n_val_args = False
1272
1273     saturated_data_con f n_val_args
1274         = case isDataConWorkId_maybe f of
1275             Just dc -> n_val_args == dataConRepArity dc
1276             Nothing -> False
1277 \end{code}