[project @ 2005-06-21 11:57:00 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, HomeModules )
50 import Literal          ( hashLiteral, literalType, litIsDupable, 
51                           litIsTrivial, isZeroLit, Literal( MachLabel ) )
52 import DataCon          ( DataCon, dataConRepArity, dataConArgTys,
53                           isVanillaDataCon, dataConTyCon )
54 import PrimOp           ( PrimOp(..), primOpOkForSpeculation, primOpIsCheap )
55 import Id               ( Id, idType, globalIdDetails, idNewStrictness, 
56                           mkWildId, idArity, idName, idUnfolding, idInfo,
57                           isOneShotBndr, isStateHackType, isDataConWorkId_maybe, mkSysLocal,
58                           isDataConWorkId, isBottomingId
59                         )
60 import IdInfo           ( GlobalIdDetails(..), megaSeqIdInfo )
61 import NewDemand        ( appIsBottom )
62 import Type             ( Type, mkFunTy, mkForAllTy, splitFunTy_maybe,
63                           splitFunTy, tcEqTypeX,
64                           applyTys, isUnLiftedType, seqType, mkTyVarTy,
65                           splitForAllTy_maybe, isForAllTy, splitRecNewType_maybe, 
66                           splitTyConApp_maybe, coreEqType, funResultTy, applyTy
67                         )
68 import TyCon            ( tyConArity )
69 -- gaw 2004
70 import TysWiredIn       ( boolTy, trueDataCon, falseDataCon )
71 import CostCentre       ( CostCentre )
72 import BasicTypes       ( Arity )
73 import Unique           ( Unique )
74 import Outputable
75 import TysPrim          ( alphaTy )     -- Debugging only
76 import Util             ( equalLength, lengthAtLeast, foldl2 )
77 \end{code}
78
79
80 %************************************************************************
81 %*                                                                      *
82 \subsection{Find the type of a Core atom/expression}
83 %*                                                                      *
84 %************************************************************************
85
86 \begin{code}
87 exprType :: CoreExpr -> Type
88
89 exprType (Var var)              = idType var
90 exprType (Lit lit)              = literalType lit
91 exprType (Let _ body)           = exprType body
92 exprType (Case _ _ ty alts)     = ty
93 exprType (Note (Coerce ty _) e) = ty  --  **! should take usage from e
94 exprType (Note other_note e)    = exprType e
95 exprType (Lam binder expr)      = mkPiType binder (exprType expr)
96 exprType e@(App _ _)
97   = case collectArgs e of
98         (fun, args) -> applyTypeToArgs e (exprType fun) args
99
100 exprType other = pprTrace "exprType" (pprCoreExpr other) alphaTy
101
102 coreAltType :: CoreAlt -> Type
103 coreAltType (_,_,rhs) = exprType rhs
104 \end{code}
105
106 @mkPiType@ makes a (->) type or a forall type, depending on whether
107 it is given a type variable or a term variable.  We cleverly use the
108 lbvarinfo field to figure out the right annotation for the arrove in
109 case of a term variable.
110
111 \begin{code}
112 mkPiType  :: Var   -> Type -> Type      -- The more polymorphic version
113 mkPiTypes :: [Var] -> Type -> Type      --    doesn't work...
114
115 mkPiTypes vs ty = foldr mkPiType ty vs
116
117 mkPiType v ty
118    | isId v    = mkFunTy (idType v) ty
119    | otherwise = mkForAllTy v ty
120 \end{code}
121
122 \begin{code}
123 applyTypeToArg :: Type -> CoreExpr -> Type
124 applyTypeToArg fun_ty (Type arg_ty) = applyTy fun_ty arg_ty
125 applyTypeToArg fun_ty other_arg     = funResultTy fun_ty
126
127 applyTypeToArgs :: CoreExpr -> Type -> [CoreExpr] -> Type
128 -- A more efficient version of applyTypeToArg 
129 -- when we have several args
130 -- The first argument is just for debugging
131 applyTypeToArgs e op_ty [] = op_ty
132
133 applyTypeToArgs e op_ty (Type ty : args)
134   =     -- Accumulate type arguments so we can instantiate all at once
135     go [ty] args
136   where
137     go rev_tys (Type ty : args) = go (ty:rev_tys) args
138     go rev_tys rest_args        = applyTypeToArgs e op_ty' rest_args
139                                 where
140                                   op_ty' = applyTys op_ty (reverse rev_tys)
141
142 applyTypeToArgs e op_ty (other_arg : args)
143   = case (splitFunTy_maybe op_ty) of
144         Just (_, res_ty) -> applyTypeToArgs e res_ty args
145         Nothing -> pprPanic "applyTypeToArgs" (pprCoreExpr e)
146 \end{code}
147
148
149
150 %************************************************************************
151 %*                                                                      *
152 \subsection{Attaching notes}
153 %*                                                                      *
154 %************************************************************************
155
156 mkNote removes redundant coercions, and SCCs where possible
157
158 \begin{code}
159 #ifdef UNUSED
160 mkNote :: Note -> CoreExpr -> CoreExpr
161 mkNote (Coerce to_ty from_ty) expr = mkCoerce2 to_ty from_ty expr
162 mkNote (SCC cc) expr               = mkSCC cc expr
163 mkNote InlineMe expr               = mkInlineMe expr
164 mkNote note     expr               = Note note expr
165 #endif
166
167 -- Slide InlineCall in around the function
168 --      No longer necessary I think (SLPJ Apr 99)
169 -- mkNote InlineCall (App f a) = App (mkNote InlineCall f) a
170 -- mkNote InlineCall (Var v)   = Note InlineCall (Var v)
171 -- mkNote InlineCall expr      = expr
172 \end{code}
173
174 Drop trivial InlineMe's.  This is somewhat important, because if we have an unfolding
175 that looks like (Note InlineMe (Var v)), the InlineMe doesn't go away because it may
176 not be *applied* to anything.
177
178 We don't use exprIsTrivial here, though, because we sometimes generate worker/wrapper
179 bindings like
180         fw = ...
181         f  = inline_me (coerce t fw)
182 As usual, the inline_me prevents the worker from getting inlined back into the wrapper.
183 We want the split, so that the coerces can cancel at the call site.  
184
185 However, we can get left with tiresome type applications.  Notably, consider
186         f = /\ a -> let t = e in (t, w)
187 Then lifting the let out of the big lambda gives
188         t' = /\a -> e
189         f = /\ a -> let t = inline_me (t' a) in (t, w)
190 The inline_me is to stop the simplifier inlining t' right back
191 into t's RHS.  In the next phase we'll substitute for t (since
192 its rhs is trivial) and *then* we could get rid of the inline_me.
193 But it hardly seems worth it, so I don't bother.
194
195 \begin{code}
196 mkInlineMe (Var v) = Var v
197 mkInlineMe e       = Note InlineMe e
198 \end{code}
199
200
201
202 \begin{code}
203 mkCoerce :: Type -> CoreExpr -> CoreExpr
204 mkCoerce to_ty expr = mkCoerce2 to_ty (exprType expr) expr
205
206 mkCoerce2 :: Type -> Type -> CoreExpr -> CoreExpr
207 mkCoerce2 to_ty from_ty (Note (Coerce to_ty2 from_ty2) expr)
208   = ASSERT( from_ty `coreEqType` to_ty2 )
209     mkCoerce2 to_ty from_ty2 expr
210
211 mkCoerce2 to_ty from_ty expr
212   | to_ty `coreEqType` from_ty = expr
213   | otherwise              = ASSERT( from_ty `coreEqType` exprType expr )
214                              Note (Coerce to_ty from_ty) expr
215 \end{code}
216
217 \begin{code}
218 mkSCC :: CostCentre -> Expr b -> Expr b
219         -- Note: Nested SCC's *are* preserved for the benefit of
220         --       cost centre stack profiling
221 mkSCC cc (Lit lit)          = Lit lit
222 mkSCC cc (Lam x e)          = Lam x (mkSCC cc e)  -- Move _scc_ inside lambda
223 mkSCC cc (Note (SCC cc') e) = Note (SCC cc) (Note (SCC cc') e)
224 mkSCC cc (Note n e)         = Note n (mkSCC cc e) -- Move _scc_ inside notes
225 mkSCC cc expr               = Note (SCC cc) expr
226 \end{code}
227
228
229 %************************************************************************
230 %*                                                                      *
231 \subsection{Other expression construction}
232 %*                                                                      *
233 %************************************************************************
234
235 \begin{code}
236 bindNonRec :: Id -> CoreExpr -> CoreExpr -> CoreExpr
237 -- (bindNonRec x r b) produces either
238 --      let x = r in b
239 -- or
240 --      case r of x { _DEFAULT_ -> b }
241 --
242 -- depending on whether x is unlifted or not
243 -- It's used by the desugarer to avoid building bindings
244 -- that give Core Lint a heart attack.  Actually the simplifier
245 -- deals with them perfectly well.
246
247 bindNonRec bndr rhs body 
248   | needsCaseBinding (idType bndr) rhs = Case rhs bndr (exprType body) [(DEFAULT,[],body)]
249   | otherwise                          = Let (NonRec bndr rhs) body
250
251 needsCaseBinding ty rhs = isUnLiftedType ty && not (exprOkForSpeculation rhs)
252         -- Make a case expression instead of a let
253         -- These can arise either from the desugarer,
254         -- or from beta reductions: (\x.e) (x +# y)
255 \end{code}
256
257 \begin{code}
258 mkAltExpr :: AltCon -> [CoreBndr] -> [Type] -> CoreExpr
259         -- This guy constructs the value that the scrutinee must have
260         -- when you are in one particular branch of a case
261 mkAltExpr (DataAlt con) args inst_tys
262   = mkConApp con (map Type inst_tys ++ map varToCoreExpr args)
263 mkAltExpr (LitAlt lit) [] []
264   = Lit lit
265
266 mkIfThenElse :: CoreExpr -> CoreExpr -> CoreExpr -> CoreExpr
267 mkIfThenElse guard then_expr else_expr
268 -- Not going to be refining, so okay to take the type of the "then" clause
269   = Case guard (mkWildId boolTy) (exprType then_expr) 
270          [ (DataAlt falseDataCon, [], else_expr),       -- Increasing order of tag!
271            (DataAlt trueDataCon,  [], then_expr) ]
272 \end{code}
273
274
275 %************************************************************************
276 %*                                                                      *
277 \subsection{Taking expressions apart}
278 %*                                                                      *
279 %************************************************************************
280
281 The default alternative must be first, if it exists at all.
282 This makes it easy to find, though it makes matching marginally harder.
283
284 \begin{code}
285 findDefault :: [CoreAlt] -> ([CoreAlt], Maybe CoreExpr)
286 findDefault ((DEFAULT,args,rhs) : alts) = ASSERT( null args ) (alts, Just rhs)
287 findDefault alts                        =                     (alts, Nothing)
288
289 findAlt :: AltCon -> [CoreAlt] -> CoreAlt
290 findAlt con alts
291   = case alts of
292         (deflt@(DEFAULT,_,_):alts) -> go alts deflt
293         other                      -> go alts panic_deflt
294   where
295     panic_deflt = pprPanic "Missing alternative" (ppr con $$ vcat (map ppr alts))
296
297     go []                      deflt = deflt
298     go (alt@(con1,_,_) : alts) deflt
299       = case con `cmpAltCon` con1 of
300           LT -> deflt   -- Missed it already; the alts are in increasing order
301           EQ -> alt
302           GT -> ASSERT( not (con1 == DEFAULT) ) go alts deflt
303 \end{code}
304
305
306 %************************************************************************
307 %*                                                                      *
308 \subsection{Figuring out things about expressions}
309 %*                                                                      *
310 %************************************************************************
311
312 @exprIsTrivial@ is true of expressions we are unconditionally happy to
313                 duplicate; simple variables and constants, and type
314                 applications.  Note that primop Ids aren't considered
315                 trivial unless 
316
317 @exprIsBottom@  is true of expressions that are guaranteed to diverge
318
319
320 There used to be a gruesome test for (hasNoBinding v) in the
321 Var case:
322         exprIsTrivial (Var v) | hasNoBinding v = idArity v == 0
323 The idea here is that a constructor worker, like $wJust, is
324 really short for (\x -> $wJust x), becuase $wJust has no binding.
325 So it should be treated like a lambda.  Ditto unsaturated primops.
326 But now constructor workers are not "have-no-binding" Ids.  And
327 completely un-applied primops and foreign-call Ids are sufficiently
328 rare that I plan to allow them to be duplicated and put up with
329 saturating them.
330
331 SCC notes.  We do not treat (_scc_ "foo" x) as trivial, because 
332   a) it really generates code, (and a heap object when it's 
333      a function arg) to capture the cost centre
334   b) see the note [SCC-and-exprIsTrivial] in Simplify.simplLazyBind
335
336 \begin{code}
337 exprIsTrivial (Var v)      = True       -- See notes above
338 exprIsTrivial (Type _)     = True
339 exprIsTrivial (Lit lit)    = litIsTrivial lit
340 exprIsTrivial (App e arg)  = not (isRuntimeArg arg) && exprIsTrivial e
341 exprIsTrivial (Note (SCC _) e) = False          -- See notes above
342 exprIsTrivial (Note _       e) = exprIsTrivial e
343 exprIsTrivial (Lam b body) = not (isRuntimeVar b) && exprIsTrivial body
344 exprIsTrivial other        = False
345 \end{code}
346
347
348 @exprIsDupable@ is true of expressions that can be duplicated at a modest
349                 cost in code size.  This will only happen in different case
350                 branches, so there's no issue about duplicating work.
351
352                 That is, exprIsDupable returns True of (f x) even if
353                 f is very very expensive to call.
354
355                 Its only purpose is to avoid fruitless let-binding
356                 and then inlining of case join points
357
358
359 \begin{code}
360 exprIsDupable (Type _)          = True
361 exprIsDupable (Var v)           = True
362 exprIsDupable (Lit lit)         = litIsDupable lit
363 exprIsDupable (Note InlineMe e) = True
364 exprIsDupable (Note _ e)        = exprIsDupable e
365 exprIsDupable expr           
366   = go expr 0
367   where
368     go (Var v)   n_args = True
369     go (App f a) n_args =  n_args < dupAppSize
370                         && exprIsDupable a
371                         && go f (n_args+1)
372     go other n_args     = False
373
374 dupAppSize :: Int
375 dupAppSize = 4          -- Size of application we are prepared to duplicate
376 \end{code}
377
378 @exprIsCheap@ looks at a Core expression and returns \tr{True} if
379 it is obviously in weak head normal form, or is cheap to get to WHNF.
380 [Note that that's not the same as exprIsDupable; an expression might be
381 big, and hence not dupable, but still cheap.]
382
383 By ``cheap'' we mean a computation we're willing to:
384         push inside a lambda, or
385         inline at more than one place
386 That might mean it gets evaluated more than once, instead of being
387 shared.  The main examples of things which aren't WHNF but are
388 ``cheap'' are:
389
390   *     case e of
391           pi -> ei
392         (where e, and all the ei are cheap)
393
394   *     let x = e in b
395         (where e and b are cheap)
396
397   *     op x1 ... xn
398         (where op is a cheap primitive operator)
399
400   *     error "foo"
401         (because we are happy to substitute it inside a lambda)
402
403 Notice that a variable is considered 'cheap': we can push it inside a lambda,
404 because sharing will make sure it is only evaluated once.
405
406 \begin{code}
407 exprIsCheap :: CoreExpr -> Bool
408 exprIsCheap (Lit lit)               = True
409 exprIsCheap (Type _)                = True
410 exprIsCheap (Var _)                 = True
411 exprIsCheap (Note InlineMe e)       = True
412 exprIsCheap (Note _ e)              = exprIsCheap e
413 exprIsCheap (Lam x e)               = isRuntimeVar x || exprIsCheap e
414 exprIsCheap (Case e _ _ alts)       = exprIsCheap e && 
415                                     and [exprIsCheap rhs | (_,_,rhs) <- alts]
416         -- Experimentally, treat (case x of ...) as cheap
417         -- (and case __coerce x etc.)
418         -- This improves arities of overloaded functions where
419         -- there is only dictionary selection (no construction) involved
420 exprIsCheap (Let (NonRec x _) e)  
421       | isUnLiftedType (idType x) = exprIsCheap e
422       | otherwise                 = False
423         -- strict lets always have cheap right hand sides, and
424         -- do no allocation.
425
426 exprIsCheap other_expr 
427   = go other_expr 0 True
428   where
429     go (Var f) n_args args_cheap 
430         = (idAppIsCheap f n_args && args_cheap)
431                         -- A constructor, cheap primop, or partial application
432
433           || idAppIsBottom f n_args 
434                         -- Application of a function which
435                         -- always gives bottom; we treat this as cheap
436                         -- because it certainly doesn't need to be shared!
437         
438     go (App f a) n_args args_cheap 
439         | not (isRuntimeArg a) = go f n_args      args_cheap
440         | otherwise            = go f (n_args + 1) (exprIsCheap a && args_cheap)
441
442     go other   n_args args_cheap = False
443
444 idAppIsCheap :: Id -> Int -> Bool
445 idAppIsCheap id n_val_args 
446   | n_val_args == 0 = True      -- Just a type application of
447                                 -- a variable (f t1 t2 t3)
448                                 -- counts as WHNF
449   | otherwise = case globalIdDetails id of
450                   DataConWorkId _ -> True                       
451                   RecordSelId _ _ -> True       -- I'm experimenting with making record selection
452                   ClassOpId _     -> True       -- look cheap, so we will substitute it inside a
453                                                 -- lambda.  Particularly for dictionary field selection
454
455                   PrimOpId op   -> primOpIsCheap op     -- In principle we should worry about primops
456                                                         -- that return a type variable, since the result
457                                                         -- might be applied to something, but I'm not going
458                                                         -- to bother to check the number of args
459                   other       -> n_val_args < idArity id
460 \end{code}
461
462 exprOkForSpeculation returns True of an expression that it is
463
464         * safe to evaluate even if normal order eval might not 
465           evaluate the expression at all, or
466
467         * safe *not* to evaluate even if normal order would do so
468
469 It returns True iff
470
471         the expression guarantees to terminate, 
472         soon, 
473         without raising an exception,
474         without causing a side effect (e.g. writing a mutable variable)
475
476 E.G.
477         let x = case y# +# 1# of { r# -> I# r# }
478         in E
479 ==>
480         case y# +# 1# of { r# -> 
481         let x = I# r#
482         in E 
483         }
484
485 We can only do this if the (y+1) is ok for speculation: it has no
486 side effects, and can't diverge or raise an exception.
487
488 \begin{code}
489 exprOkForSpeculation :: CoreExpr -> Bool
490 exprOkForSpeculation (Lit _)    = True
491 exprOkForSpeculation (Type _)   = True
492 exprOkForSpeculation (Var v)    = isUnLiftedType (idType v)
493 exprOkForSpeculation (Note _ e) = exprOkForSpeculation e
494 exprOkForSpeculation other_expr
495   = case collectArgs other_expr of
496         (Var f, args) -> spec_ok (globalIdDetails f) args
497         other         -> False
498  
499   where
500     spec_ok (DataConWorkId _) args
501       = True    -- The strictness of the constructor has already
502                 -- been expressed by its "wrapper", so we don't need
503                 -- to take the arguments into account
504
505     spec_ok (PrimOpId op) args
506       | isDivOp op,             -- Special case for dividing operations that fail
507         [arg1, Lit lit] <- args -- only if the divisor is zero
508       = not (isZeroLit lit) && exprOkForSpeculation arg1
509                 -- Often there is a literal divisor, and this 
510                 -- can get rid of a thunk in an inner looop
511
512       | otherwise
513       = primOpOkForSpeculation op && 
514         all exprOkForSpeculation args
515                                 -- A bit conservative: we don't really need
516                                 -- to care about lazy arguments, but this is easy
517
518     spec_ok other args = False
519
520 isDivOp :: PrimOp -> Bool
521 -- True of dyadic operators that can fail 
522 -- only if the second arg is zero
523 -- This function probably belongs in PrimOp, or even in 
524 -- an automagically generated file.. but it's such a 
525 -- special case I thought I'd leave it here for now.
526 isDivOp IntQuotOp        = True
527 isDivOp IntRemOp         = True
528 isDivOp WordQuotOp       = True
529 isDivOp WordRemOp        = True
530 isDivOp IntegerQuotRemOp = True
531 isDivOp IntegerDivModOp  = True
532 isDivOp FloatDivOp       = True
533 isDivOp DoubleDivOp      = True
534 isDivOp other            = False
535 \end{code}
536
537
538 \begin{code}
539 exprIsBottom :: CoreExpr -> Bool        -- True => definitely bottom
540 exprIsBottom e = go 0 e
541                where
542                 -- n is the number of args
543                  go n (Note _ e)     = go n e
544                  go n (Let _ e)      = go n e
545                  go n (Case e _ _ _) = go 0 e   -- Just check the scrut
546                  go n (App e _)      = go (n+1) e
547                  go n (Var v)        = idAppIsBottom v n
548                  go n (Lit _)        = False
549                  go n (Lam _ _)      = False
550                  go n (Type _)       = False
551
552 idAppIsBottom :: Id -> Int -> Bool
553 idAppIsBottom id n_val_args = appIsBottom (idNewStrictness id) n_val_args
554 \end{code}
555
556 @exprIsValue@ returns true for expressions that are certainly *already* 
557 evaluated to *head* normal form.  This is used to decide whether it's ok 
558 to change
559
560         case x of _ -> e   ===>   e
561
562 and to decide whether it's safe to discard a `seq`
563
564 So, it does *not* treat variables as evaluated, unless they say they are.
565
566 But it *does* treat partial applications and constructor applications
567 as values, even if their arguments are non-trivial, provided the argument
568 type is lifted; 
569         e.g.  (:) (f x) (map f xs)      is a value
570               map (...redex...)         is a value
571 Because `seq` on such things completes immediately
572
573 For unlifted argument types, we have to be careful:
574                 C (f x :: Int#)
575 Suppose (f x) diverges; then C (f x) is not a value.  True, but
576 this form is illegal (see the invariants in CoreSyn).  Args of unboxed
577 type must be ok-for-speculation (or trivial).
578
579 \begin{code}
580 exprIsValue :: CoreExpr -> Bool         -- True => Value-lambda, constructor, PAP
581 exprIsValue (Var v)     -- NB: There are no value args at this point
582   =  isDataConWorkId v  -- Catches nullary constructors, 
583                         --      so that [] and () are values, for example
584   || idArity v > 0      -- Catches (e.g.) primops that don't have unfoldings
585   || isEvaldUnfolding (idUnfolding v)
586         -- Check the thing's unfolding; it might be bound to a value
587         -- A worry: what if an Id's unfolding is just itself: 
588         -- then we could get an infinite loop...
589
590 exprIsValue (Lit l)          = True
591 exprIsValue (Type ty)        = True     -- Types are honorary Values; 
592                                         -- we don't mind copying them
593 exprIsValue (Lam b e)        = isRuntimeVar b || exprIsValue e
594 exprIsValue (Note _ e)       = exprIsValue e
595 exprIsValue (App e (Type _)) = exprIsValue e
596 exprIsValue (App e a)        = app_is_value e [a]
597 exprIsValue other            = False
598
599 -- There is at least one value argument
600 app_is_value (Var fun) args
601   |  isDataConWorkId fun                        -- Constructor apps are values
602   || idArity fun > valArgCount args     -- Under-applied function
603   = check_args (idType fun) args
604 app_is_value (App f a) as = app_is_value f (a:as)
605 app_is_value other     as = False
606
607         -- 'check_args' checks that unlifted-type args
608         -- are in fact guaranteed non-divergent
609 check_args fun_ty []              = True
610 check_args fun_ty (Type _ : args) = case splitForAllTy_maybe fun_ty of
611                                       Just (_, ty) -> check_args ty args
612 check_args fun_ty (arg : args)
613   | isUnLiftedType arg_ty = exprOkForSpeculation arg
614   | otherwise             = check_args res_ty args
615   where
616     (arg_ty, res_ty) = splitFunTy fun_ty
617 \end{code}
618
619 \begin{code}
620 exprIsConApp_maybe :: CoreExpr -> Maybe (DataCon, [CoreExpr])
621 exprIsConApp_maybe (Note (Coerce to_ty from_ty) expr)
622   =     -- Maybe this is over the top, but here we try to turn
623         --      coerce (S,T) ( x, y )
624         -- effectively into 
625         --      ( coerce S x, coerce T y )
626         -- This happens in anger in PrelArrExts which has a coerce
627         --      case coerce memcpy a b of
628         --        (# r, s #) -> ...
629         -- where the memcpy is in the IO monad, but the call is in
630         -- the (ST s) monad
631     case exprIsConApp_maybe expr of {
632         Nothing           -> Nothing ;
633         Just (dc, args)   -> 
634   
635     case splitTyConApp_maybe to_ty of {
636         Nothing -> Nothing ;
637         Just (tc, tc_arg_tys) | tc /= dataConTyCon dc     -> Nothing
638                               | not (isVanillaDataCon dc) -> Nothing
639                               | otherwise                 ->
640                 -- Type constructor must match
641                 -- We knock out existentials to keep matters simple(r)
642     let
643         arity            = tyConArity tc
644         val_args         = drop arity args
645         to_arg_tys       = dataConArgTys dc tc_arg_tys
646         mk_coerce ty arg = mkCoerce ty arg
647         new_val_args     = zipWith mk_coerce to_arg_tys val_args
648     in
649     ASSERT( all isTypeArg (take arity args) )
650     ASSERT( equalLength val_args to_arg_tys )
651     Just (dc, map Type tc_arg_tys ++ new_val_args)
652     }}
653
654 exprIsConApp_maybe (Note _ expr)
655   = exprIsConApp_maybe expr
656     -- We ignore InlineMe notes in case we have
657     --  x = __inline_me__ (a,b)
658     -- All part of making sure that INLINE pragmas never hurt
659     -- Marcin tripped on this one when making dictionaries more inlinable
660     --
661     -- In fact, we ignore all notes.  For example,
662     --          case _scc_ "foo" (C a b) of
663     --                  C a b -> e
664     -- should be optimised away, but it will be only if we look
665     -- through the SCC note.
666
667 exprIsConApp_maybe expr = analyse (collectArgs expr)
668   where
669     analyse (Var fun, args)
670         | Just con <- isDataConWorkId_maybe fun,
671           args `lengthAtLeast` dataConRepArity con
672                 -- Might be > because the arity excludes type args
673         = Just (con,args)
674
675         -- Look through unfoldings, but only cheap ones, because
676         -- we are effectively duplicating the unfolding
677     analyse (Var fun, [])
678         | let unf = idUnfolding fun,
679           isCheapUnfolding unf
680         = exprIsConApp_maybe (unfoldingTemplate unf)
681
682     analyse other = Nothing
683 \end{code}
684
685
686
687 %************************************************************************
688 %*                                                                      *
689 \subsection{Eta reduction and expansion}
690 %*                                                                      *
691 %************************************************************************
692
693 \begin{code}
694 exprEtaExpandArity :: CoreExpr -> Arity
695 {- The Arity returned is the number of value args the 
696    thing can be applied to without doing much work
697
698 exprEtaExpandArity is used when eta expanding
699         e  ==>  \xy -> e x y
700
701 It returns 1 (or more) to:
702         case x of p -> \s -> ...
703 because for I/O ish things we really want to get that \s to the top.
704 We are prepared to evaluate x each time round the loop in order to get that
705
706 It's all a bit more subtle than it looks:
707
708 1.  One-shot lambdas
709
710 Consider one-shot lambdas
711                 let x = expensive in \y z -> E
712 We want this to have arity 2 if the \y-abstraction is a 1-shot lambda
713 Hence the ArityType returned by arityType
714
715 2.  The state-transformer hack
716
717 The one-shot lambda special cause is particularly important/useful for
718 IO state transformers, where we often get
719         let x = E in \ s -> ...
720
721 and the \s is a real-world state token abstraction.  Such abstractions
722 are almost invariably 1-shot, so we want to pull the \s out, past the
723 let x=E, even if E is expensive.  So we treat state-token lambdas as 
724 one-shot even if they aren't really.  The hack is in Id.isOneShotBndr.
725
726 3.  Dealing with bottom
727
728 Consider also 
729         f = \x -> error "foo"
730 Here, arity 1 is fine.  But if it is
731         f = \x -> case x of 
732                         True  -> error "foo"
733                         False -> \y -> x+y
734 then we want to get arity 2.  Tecnically, this isn't quite right, because
735         (f True) `seq` 1
736 should diverge, but it'll converge if we eta-expand f.  Nevertheless, we
737 do so; it improves some programs significantly, and increasing convergence
738 isn't a bad thing.  Hence the ABot/ATop in ArityType.
739
740 Actually, the situation is worse.  Consider
741         f = \x -> case x of
742                         True  -> \y -> x+y
743                         False -> \y -> x-y
744 Can we eta-expand here?  At first the answer looks like "yes of course", but
745 consider
746         (f bot) `seq` 1
747 This should diverge!  But if we eta-expand, it won't.   Again, we ignore this
748 "problem", because being scrupulous would lose an important transformation for
749 many programs.
750 -}
751
752
753 exprEtaExpandArity e = arityDepth (arityType e)
754
755 -- A limited sort of function type
756 data ArityType = AFun Bool ArityType    -- True <=> one-shot
757                | ATop                   -- Know nothing
758                | ABot                   -- Diverges
759
760 arityDepth :: ArityType -> Arity
761 arityDepth (AFun _ ty) = 1 + arityDepth ty
762 arityDepth ty          = 0
763
764 andArityType ABot           at2           = at2
765 andArityType ATop           at2           = ATop
766 andArityType (AFun t1 at1)  (AFun t2 at2) = AFun (t1 && t2) (andArityType at1 at2)
767 andArityType at1            at2           = andArityType at2 at1
768
769 arityType :: CoreExpr -> ArityType
770         -- (go1 e) = [b1,..,bn]
771         -- means expression can be rewritten \x_b1 -> ... \x_bn -> body
772         -- where bi is True <=> the lambda is one-shot
773
774 arityType (Note n e) = arityType e
775 --      Not needed any more: etaExpand is cleverer
776 --  | ok_note n = arityType e
777 --  | otherwise = ATop
778
779 arityType (Var v) 
780   = mk (idArity v) (arg_tys (idType v))
781   where
782     mk :: Arity -> [Type] -> ArityType
783         -- The argument types are only to steer the "state hack"
784         -- Consider case x of
785         --              True  -> foo
786         --              False -> \(s:RealWorld) -> e
787         -- where foo has arity 1.  Then we want the state hack to
788         -- apply to foo too, so we can eta expand the case.
789     mk 0 tys | isBottomingId v  = ABot
790              | otherwise        = ATop
791     mk n (ty:tys) = AFun (isStateHackType ty) (mk (n-1) tys)
792     mk n []       = AFun False                (mk (n-1) [])
793
794     arg_tys :: Type -> [Type]   -- Ignore for-alls
795     arg_tys ty 
796         | Just (_, ty')  <- splitForAllTy_maybe ty = arg_tys ty'
797         | Just (arg,res) <- splitFunTy_maybe ty    = arg : arg_tys res
798         | otherwise                                = []
799
800         -- Lambdas; increase arity
801 arityType (Lam x e) | isId x    = AFun (isOneShotBndr x) (arityType e)
802                     | otherwise = arityType e
803
804         -- Applications; decrease arity
805 arityType (App f (Type _)) = arityType f
806 arityType (App f a)        = case arityType f of
807                                 AFun one_shot xs | exprIsCheap a -> xs
808                                 other                            -> ATop
809                                                            
810         -- Case/Let; keep arity if either the expression is cheap
811         -- or it's a 1-shot lambda
812         -- The former is not really right for Haskell
813         --      f x = case x of { (a,b) -> \y. e }
814         --  ===>
815         --      f x y = case x of { (a,b) -> e }
816         -- The difference is observable using 'seq'
817 arityType (Case scrut _ _ alts) = case foldr1 andArityType [arityType rhs | (_,_,rhs) <- alts] of
818                                   xs@(AFun one_shot _) | one_shot -> xs
819                                   xs | exprIsCheap scrut          -> xs
820                                      | otherwise                  -> ATop
821
822 arityType (Let b e) = case arityType e of
823                         xs@(AFun one_shot _) | one_shot                       -> xs
824                         xs                   | all exprIsCheap (rhssOfBind b) -> xs
825                                              | otherwise                      -> ATop
826
827 arityType other = ATop
828
829 {- NOT NEEDED ANY MORE: etaExpand is cleverer
830 ok_note InlineMe = False
831 ok_note other    = True
832     -- Notice that we do not look through __inline_me__
833     -- This may seem surprising, but consider
834     --          f = _inline_me (\x -> e)
835     -- We DO NOT want to eta expand this to
836     --          f = \x -> (_inline_me (\x -> e)) x
837     -- because the _inline_me gets dropped now it is applied, 
838     -- giving just
839     --          f = \x -> e
840     -- A Bad Idea
841 -}
842 \end{code}
843
844
845 \begin{code}
846 etaExpand :: Arity              -- Result should have this number of value args
847           -> [Unique]
848           -> CoreExpr -> Type   -- Expression and its type
849           -> CoreExpr
850 -- (etaExpand n us e ty) returns an expression with 
851 -- the same meaning as 'e', but with arity 'n'.  
852 --
853 -- Given e' = etaExpand n us e ty
854 -- We should have
855 --      ty = exprType e = exprType e'
856 --
857 -- Note that SCCs are not treated specially.  If we have
858 --      etaExpand 2 (\x -> scc "foo" e)
859 --      = (\xy -> (scc "foo" e) y)
860 -- So the costs of evaluating 'e' (not 'e y') are attributed to "foo"
861
862 etaExpand n us expr ty
863   | manifestArity expr >= n = expr              -- The no-op case
864   | otherwise               = eta_expand n us expr ty
865   where
866
867 -- manifestArity sees how many leading value lambdas there are
868 manifestArity :: CoreExpr -> Arity
869 manifestArity (Lam v e) | isId v    = 1 + manifestArity e
870                         | otherwise = manifestArity e
871 manifestArity (Note _ e)            = manifestArity e
872 manifestArity e                     = 0
873
874 -- etaExpand deals with for-alls. For example:
875 --              etaExpand 1 E
876 -- where  E :: forall a. a -> a
877 -- would return
878 --      (/\b. \y::a -> E b y)
879 --
880 -- It deals with coerces too, though they are now rare
881 -- so perhaps the extra code isn't worth it
882
883 eta_expand n us expr ty
884   | n == 0 && 
885     -- The ILX code generator requires eta expansion for type arguments
886     -- too, but alas the 'n' doesn't tell us how many of them there 
887     -- may be.  So we eagerly eta expand any big lambdas, and just
888     -- cross our fingers about possible loss of sharing in the ILX case. 
889     -- The Right Thing is probably to make 'arity' include
890     -- type variables throughout the compiler.  (ToDo.)
891     not (isForAllTy ty) 
892     -- Saturated, so nothing to do
893   = expr
894
895         -- Short cut for the case where there already
896         -- is a lambda; no point in gratuitously adding more
897 eta_expand n us (Lam v body) ty
898   | isTyVar v
899   = Lam v (eta_expand n us body (applyTy ty (mkTyVarTy v)))
900
901   | otherwise
902   = Lam v (eta_expand (n-1) us body (funResultTy ty))
903
904 -- We used to have a special case that stepped inside Coerces here,
905 -- thus:  eta_expand n us (Note note@(Coerce _ ty) e) _  
906 --              = Note note (eta_expand n us e ty)
907 -- BUT this led to an infinite loop
908 -- Example:     newtype T = MkT (Int -> Int)
909 --      eta_expand 1 (coerce (Int->Int) e)
910 --      --> coerce (Int->Int) (eta_expand 1 T e)
911 --              by the bogus eqn
912 --      --> coerce (Int->Int) (coerce T 
913 --              (\x::Int -> eta_expand 1 (coerce (Int->Int) e)))
914 --              by the splitNewType_maybe case below
915 --      and round we go
916
917 eta_expand n us expr ty
918   = case splitForAllTy_maybe ty of { 
919           Just (tv,ty') -> Lam tv (eta_expand n us (App expr (Type (mkTyVarTy tv))) ty')
920
921         ; Nothing ->
922   
923         case splitFunTy_maybe ty of {
924           Just (arg_ty, res_ty) -> Lam arg1 (eta_expand (n-1) us2 (App expr (Var arg1)) res_ty)
925                                 where
926                                    arg1       = mkSysLocal FSLIT("eta") uniq arg_ty
927                                    (uniq:us2) = us
928                                    
929         ; Nothing ->
930
931                 -- Given this:
932                 --      newtype T = MkT ([T] -> Int)
933                 -- Consider eta-expanding this
934                 --      eta_expand 1 e T
935                 -- We want to get
936                 --      coerce T (\x::[T] -> (coerce ([T]->Int) e) x)
937                 -- Only try this for recursive newtypes; the non-recursive kind
938                 -- are transparent anyway
939
940         case splitRecNewType_maybe ty of {
941           Just ty' -> mkCoerce2 ty ty' (eta_expand n us (mkCoerce2 ty' ty expr) ty') ;
942           Nothing  -> pprTrace "Bad eta expand" (ppr n $$ ppr expr $$ ppr ty) expr
943         }}}
944 \end{code}
945
946 exprArity is a cheap-and-cheerful version of exprEtaExpandArity.
947 It tells how many things the expression can be applied to before doing
948 any work.  It doesn't look inside cases, lets, etc.  The idea is that
949 exprEtaExpandArity will do the hard work, leaving something that's easy
950 for exprArity to grapple with.  In particular, Simplify uses exprArity to
951 compute the ArityInfo for the Id. 
952
953 Originally I thought that it was enough just to look for top-level lambdas, but
954 it isn't.  I've seen this
955
956         foo = PrelBase.timesInt
957
958 We want foo to get arity 2 even though the eta-expander will leave it
959 unchanged, in the expectation that it'll be inlined.  But occasionally it
960 isn't, because foo is blacklisted (used in a rule).  
961
962 Similarly, see the ok_note check in exprEtaExpandArity.  So 
963         f = __inline_me (\x -> e)
964 won't be eta-expanded.
965
966 And in any case it seems more robust to have exprArity be a bit more intelligent.
967 But note that   (\x y z -> f x y z)
968 should have arity 3, regardless of f's arity.
969
970 \begin{code}
971 exprArity :: CoreExpr -> Arity
972 exprArity e = go e
973             where
974               go (Var v)                   = idArity v
975               go (Lam x e) | isId x        = go e + 1
976                            | otherwise     = go e
977               go (Note n e)                = go e
978               go (App e (Type t))          = go e
979               go (App f a) | exprIsCheap a = (go f - 1) `max` 0
980                 -- NB: exprIsCheap a!  
981                 --      f (fac x) does not have arity 2, 
982                 --      even if f has arity 3!
983                 -- NB: `max 0`!  (\x y -> f x) has arity 2, even if f is
984                 --               unknown, hence arity 0
985               go _                         = 0
986 \end{code}
987
988 %************************************************************************
989 %*                                                                      *
990 \subsection{Equality}
991 %*                                                                      *
992 %************************************************************************
993
994 @cheapEqExpr@ is a cheap equality test which bales out fast!
995         True  => definitely equal
996         False => may or may not be equal
997
998 \begin{code}
999 cheapEqExpr :: Expr b -> Expr b -> Bool
1000
1001 cheapEqExpr (Var v1)   (Var v2)   = v1==v2
1002 cheapEqExpr (Lit lit1) (Lit lit2) = lit1 == lit2
1003 cheapEqExpr (Type t1)  (Type t2)  = t1 `coreEqType` t2
1004
1005 cheapEqExpr (App f1 a1) (App f2 a2)
1006   = f1 `cheapEqExpr` f2 && a1 `cheapEqExpr` a2
1007
1008 cheapEqExpr _ _ = False
1009
1010 exprIsBig :: Expr b -> Bool
1011 -- Returns True of expressions that are too big to be compared by cheapEqExpr
1012 exprIsBig (Lit _)      = False
1013 exprIsBig (Var v)      = False
1014 exprIsBig (Type t)     = False
1015 exprIsBig (App f a)    = exprIsBig f || exprIsBig a
1016 exprIsBig other        = True
1017 \end{code}
1018
1019
1020 \begin{code}
1021 tcEqExpr :: CoreExpr -> CoreExpr -> Bool
1022 -- Used in rule matching, so does *not* look through 
1023 -- newtypes, predicate types; hence tcEqExpr
1024
1025 tcEqExpr e1 e2 = tcEqExprX rn_env e1 e2
1026   where
1027     rn_env = mkRnEnv2 (mkInScopeSet (exprFreeVars e1 `unionVarSet` exprFreeVars e2))
1028
1029 tcEqExprX :: RnEnv2 -> CoreExpr -> CoreExpr -> Bool
1030 tcEqExprX env (Var v1)     (Var v2)     = rnOccL env v1 == rnOccR env v2
1031 tcEqExprX env (Lit lit1)   (Lit lit2)   = lit1 == lit2
1032 tcEqExprX env (App f1 a1)  (App f2 a2)  = tcEqExprX env f1 f2 && tcEqExprX env a1 a2
1033 tcEqExprX env (Lam v1 e1)  (Lam v2 e2)  = tcEqExprX (rnBndr2 env v1 v2) e1 e2
1034 tcEqExprX env (Let (NonRec v1 r1) e1)
1035               (Let (NonRec v2 r2) e2)   = tcEqExprX env r1 r2 
1036                                        && tcEqExprX (rnBndr2 env v1 v2) e1 e2
1037 tcEqExprX env (Let (Rec ps1) e1)
1038               (Let (Rec ps2) e2)        =  equalLength ps1 ps2
1039                                         && and (zipWith eq_rhs ps1 ps2)
1040                                         && tcEqExprX env' e1 e2
1041                                      where
1042                                        env' = foldl2 rn_bndr2 env ps2 ps2
1043                                        rn_bndr2 env (b1,_) (b2,_) = rnBndr2 env b1 b2
1044                                        eq_rhs       (_,r1) (_,r2) = tcEqExprX env' r1 r2
1045 tcEqExprX env (Case e1 v1 t1 a1)
1046               (Case e2 v2 t2 a2)     =  tcEqExprX env e1 e2
1047                                      && tcEqTypeX env t1 t2                      
1048                                      && equalLength a1 a2
1049                                      && and (zipWith (eq_alt env') a1 a2)
1050                                      where
1051                                        env' = rnBndr2 env v1 v2
1052
1053 tcEqExprX env (Note n1 e1) (Note n2 e2) = eq_note env n1 n2 && tcEqExprX env e1 e2
1054 tcEqExprX env (Type t1)    (Type t2)    = tcEqTypeX env t1 t2
1055 tcEqExprX env e1                e2      = False
1056                                          
1057 eq_alt env (c1,vs1,r1) (c2,vs2,r2) = c1==c2 && tcEqExprX (rnBndrs2 env vs1  vs2) r1 r2
1058
1059 eq_note env (SCC cc1)      (SCC cc2)      = cc1 == cc2
1060 eq_note env (Coerce t1 f1) (Coerce t2 f2) = tcEqTypeX env t1 t2 && tcEqTypeX env f1 f2
1061 eq_note env InlineCall     InlineCall     = True
1062 eq_note env (CoreNote s1)  (CoreNote s2)  = s1 == s2
1063 eq_note env other1             other2     = False
1064 \end{code}
1065
1066
1067 %************************************************************************
1068 %*                                                                      *
1069 \subsection{The size of an expression}
1070 %*                                                                      *
1071 %************************************************************************
1072
1073 \begin{code}
1074 coreBindsSize :: [CoreBind] -> Int
1075 coreBindsSize bs = foldr ((+) . bindSize) 0 bs
1076
1077 exprSize :: CoreExpr -> Int
1078         -- A measure of the size of the expressions
1079         -- It also forces the expression pretty drastically as a side effect
1080 exprSize (Var v)         = v `seq` 1
1081 exprSize (Lit lit)       = lit `seq` 1
1082 exprSize (App f a)       = exprSize f + exprSize a
1083 exprSize (Lam b e)       = varSize b + exprSize e
1084 exprSize (Let b e)       = bindSize b + exprSize e
1085 exprSize (Case e b t as) = seqType t `seq` exprSize e + varSize b + 1 + foldr ((+) . altSize) 0 as
1086 exprSize (Note n e)      = noteSize n + exprSize e
1087 exprSize (Type t)        = seqType t `seq` 1
1088
1089 noteSize (SCC cc)       = cc `seq` 1
1090 noteSize (Coerce t1 t2) = seqType t1 `seq` seqType t2 `seq` 1
1091 noteSize InlineCall     = 1
1092 noteSize InlineMe       = 1
1093 noteSize (CoreNote s)   = s `seq` 1  -- hdaume: core annotations
1094
1095 varSize :: Var -> Int
1096 varSize b  | isTyVar b = 1
1097            | otherwise = seqType (idType b)             `seq`
1098                          megaSeqIdInfo (idInfo b)       `seq`
1099                          1
1100
1101 varsSize = foldr ((+) . varSize) 0
1102
1103 bindSize (NonRec b e) = varSize b + exprSize e
1104 bindSize (Rec prs)    = foldr ((+) . pairSize) 0 prs
1105
1106 pairSize (b,e) = varSize b + exprSize e
1107
1108 altSize (c,bs,e) = c `seq` varsSize bs + exprSize e
1109 \end{code}
1110
1111
1112 %************************************************************************
1113 %*                                                                      *
1114 \subsection{Hashing}
1115 %*                                                                      *
1116 %************************************************************************
1117
1118 \begin{code}
1119 hashExpr :: CoreExpr -> Int
1120 hashExpr e | hash < 0  = 77     -- Just in case we hit -maxInt
1121            | otherwise = hash
1122            where
1123              hash = abs (hash_expr e)   -- Negative numbers kill UniqFM
1124
1125 hash_expr (Note _ e)              = hash_expr e
1126 hash_expr (Let (NonRec b r) e)    = hashId b
1127 hash_expr (Let (Rec ((b,r):_)) e) = hashId b
1128 hash_expr (Case _ b _ _)          = hashId b
1129 hash_expr (App f e)               = hash_expr f * fast_hash_expr e
1130 hash_expr (Var v)                 = hashId v
1131 hash_expr (Lit lit)               = hashLiteral lit
1132 hash_expr (Lam b _)               = hashId b
1133 hash_expr (Type t)                = trace "hash_expr: type" 1           -- Shouldn't happen
1134
1135 fast_hash_expr (Var v)          = hashId v
1136 fast_hash_expr (Lit lit)        = hashLiteral lit
1137 fast_hash_expr (App f (Type _)) = fast_hash_expr f
1138 fast_hash_expr (App f a)        = fast_hash_expr a
1139 fast_hash_expr (Lam b _)        = hashId b
1140 fast_hash_expr other            = 1
1141
1142 hashId :: Id -> Int
1143 hashId id = hashName (idName id)
1144 \end{code}
1145
1146 %************************************************************************
1147 %*                                                                      *
1148 \subsection{Determining non-updatable right-hand-sides}
1149 %*                                                                      *
1150 %************************************************************************
1151
1152 Top-level constructor applications can usually be allocated
1153 statically, but they can't if the constructor, or any of the
1154 arguments, come from another DLL (because we can't refer to static
1155 labels in other DLLs).
1156
1157 If this happens we simply make the RHS into an updatable thunk, 
1158 and 'exectute' it rather than allocating it statically.
1159
1160 \begin{code}
1161 rhsIsStatic :: HomeModules -> CoreExpr -> Bool
1162 -- This function is called only on *top-level* right-hand sides
1163 -- Returns True if the RHS can be allocated statically, with
1164 -- no thunks involved at all.
1165 --
1166 -- It's called (i) in TidyPgm.hasCafRefs to decide if the rhs is, or
1167 -- refers to, CAFs; and (ii) in CoreToStg to decide whether to put an
1168 -- update flag on it.
1169 --
1170 -- The basic idea is that rhsIsStatic returns True only if the RHS is
1171 --      (a) a value lambda
1172 --      (b) a saturated constructor application with static args
1173 --
1174 -- BUT watch out for
1175 --  (i) Any cross-DLL references kill static-ness completely
1176 --      because they must be 'executed' not statically allocated
1177 --      ("DLL" here really only refers to Windows DLLs, on other platforms,
1178 --      this is not necessary)
1179 --
1180 -- (ii) We treat partial applications as redexes, because in fact we 
1181 --      make a thunk for them that runs and builds a PAP
1182 --      at run-time.  The only appliations that are treated as 
1183 --      static are *saturated* applications of constructors.
1184
1185 -- We used to try to be clever with nested structures like this:
1186 --              ys = (:) w ((:) w [])
1187 -- on the grounds that CorePrep will flatten ANF-ise it later.
1188 -- But supporting this special case made the function much more 
1189 -- complicated, because the special case only applies if there are no 
1190 -- enclosing type lambdas:
1191 --              ys = /\ a -> Foo (Baz ([] a))
1192 -- Here the nested (Baz []) won't float out to top level in CorePrep.
1193 --
1194 -- But in fact, even without -O, nested structures at top level are 
1195 -- flattened by the simplifier, so we don't need to be super-clever here.
1196 --
1197 -- Examples
1198 --
1199 --      f = \x::Int. x+7        TRUE
1200 --      p = (True,False)        TRUE
1201 --
1202 --      d = (fst p, False)      FALSE because there's a redex inside
1203 --                              (this particular one doesn't happen but...)
1204 --
1205 --      h = D# (1.0## /## 2.0##)        FALSE (redex again)
1206 --      n = /\a. Nil a                  TRUE
1207 --
1208 --      t = /\a. (:) (case w a of ...) (Nil a)  FALSE (redex)
1209 --
1210 --
1211 -- This is a bit like CoreUtils.exprIsValue, with the following differences:
1212 --    a) scc "foo" (\x -> ...) is updatable (so we catch the right SCC)
1213 --
1214 --    b) (C x xs), where C is a contructors is updatable if the application is
1215 --         dynamic
1216 -- 
1217 --    c) don't look through unfolding of f in (f x).
1218 --
1219 -- When opt_RuntimeTypes is on, we keep type lambdas and treat
1220 -- them as making the RHS re-entrant (non-updatable).
1221
1222 rhsIsStatic hmods rhs = is_static False rhs
1223   where
1224   is_static :: Bool     -- True <=> in a constructor argument; must be atomic
1225           -> CoreExpr -> Bool
1226   
1227   is_static False (Lam b e) = isRuntimeVar b || is_static False e
1228   
1229   is_static in_arg (Note (SCC _) e) = False
1230   is_static in_arg (Note _ e)       = is_static in_arg e
1231   
1232   is_static in_arg (Lit lit)
1233     = case lit of
1234         MachLabel _ _ -> False
1235         other         -> True
1236         -- A MachLabel (foreign import "&foo") in an argument
1237         -- prevents a constructor application from being static.  The
1238         -- reason is that it might give rise to unresolvable symbols
1239         -- in the object file: under Linux, references to "weak"
1240         -- symbols from the data segment give rise to "unresolvable
1241         -- relocation" errors at link time This might be due to a bug
1242         -- in the linker, but we'll work around it here anyway. 
1243         -- SDM 24/2/2004
1244   
1245   is_static in_arg other_expr = go other_expr 0
1246    where
1247     go (Var f) n_val_args
1248 #if mingw32_TARGET_OS
1249         | not (isDllName hmods (idName f))
1250 #endif
1251         =  saturated_data_con f n_val_args
1252         || (in_arg && n_val_args == 0)  
1253                 -- A naked un-applied variable is *not* deemed a static RHS
1254                 -- E.g.         f = g
1255                 -- Reason: better to update so that the indirection gets shorted
1256                 --         out, and the true value will be seen
1257                 -- NB: if you change this, you'll break the invariant that THUNK_STATICs
1258                 --     are always updatable.  If you do so, make sure that non-updatable
1259                 --     ones have enough space for their static link field!
1260
1261     go (App f a) n_val_args
1262         | isTypeArg a                    = go f n_val_args
1263         | not in_arg && is_static True a = go f (n_val_args + 1)
1264         -- The (not in_arg) checks that we aren't in a constructor argument;
1265         -- if we are, we don't allow (value) applications of any sort
1266         -- 
1267         -- NB. In case you wonder, args are sometimes not atomic.  eg.
1268         --   x = D# (1.0## /## 2.0##)
1269         -- can't float because /## can fail.
1270
1271     go (Note (SCC _) f) n_val_args = False
1272     go (Note _ f) n_val_args       = go f n_val_args
1273
1274     go other n_val_args = False
1275
1276     saturated_data_con f n_val_args
1277         = case isDataConWorkId_maybe f of
1278             Just dc -> n_val_args == dataConRepArity dc
1279             Nothing -> False
1280 \end{code}