[project @ 2005-08-03 13:53:35 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, isDefaultAlt,
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
304 isDefaultAlt :: CoreAlt -> Bool
305 isDefaultAlt (DEFAULT, _, _) = True
306 isDefaultAlt other           = False
307 \end{code}
308
309
310 %************************************************************************
311 %*                                                                      *
312 \subsection{Figuring out things about expressions}
313 %*                                                                      *
314 %************************************************************************
315
316 @exprIsTrivial@ is true of expressions we are unconditionally happy to
317                 duplicate; simple variables and constants, and type
318                 applications.  Note that primop Ids aren't considered
319                 trivial unless 
320
321 @exprIsBottom@  is true of expressions that are guaranteed to diverge
322
323
324 There used to be a gruesome test for (hasNoBinding v) in the
325 Var case:
326         exprIsTrivial (Var v) | hasNoBinding v = idArity v == 0
327 The idea here is that a constructor worker, like $wJust, is
328 really short for (\x -> $wJust x), becuase $wJust has no binding.
329 So it should be treated like a lambda.  Ditto unsaturated primops.
330 But now constructor workers are not "have-no-binding" Ids.  And
331 completely un-applied primops and foreign-call Ids are sufficiently
332 rare that I plan to allow them to be duplicated and put up with
333 saturating them.
334
335 SCC notes.  We do not treat (_scc_ "foo" x) as trivial, because 
336   a) it really generates code, (and a heap object when it's 
337      a function arg) to capture the cost centre
338   b) see the note [SCC-and-exprIsTrivial] in Simplify.simplLazyBind
339
340 \begin{code}
341 exprIsTrivial (Var v)      = True       -- See notes above
342 exprIsTrivial (Type _)     = True
343 exprIsTrivial (Lit lit)    = litIsTrivial lit
344 exprIsTrivial (App e arg)  = not (isRuntimeArg arg) && exprIsTrivial e
345 exprIsTrivial (Note (SCC _) e) = False          -- See notes above
346 exprIsTrivial (Note _       e) = exprIsTrivial e
347 exprIsTrivial (Lam b body) = not (isRuntimeVar b) && exprIsTrivial body
348 exprIsTrivial other        = False
349 \end{code}
350
351
352 @exprIsDupable@ is true of expressions that can be duplicated at a modest
353                 cost in code size.  This will only happen in different case
354                 branches, so there's no issue about duplicating work.
355
356                 That is, exprIsDupable returns True of (f x) even if
357                 f is very very expensive to call.
358
359                 Its only purpose is to avoid fruitless let-binding
360                 and then inlining of case join points
361
362
363 \begin{code}
364 exprIsDupable (Type _)          = True
365 exprIsDupable (Var v)           = True
366 exprIsDupable (Lit lit)         = litIsDupable lit
367 exprIsDupable (Note InlineMe e) = True
368 exprIsDupable (Note _ e)        = exprIsDupable e
369 exprIsDupable expr           
370   = go expr 0
371   where
372     go (Var v)   n_args = True
373     go (App f a) n_args =  n_args < dupAppSize
374                         && exprIsDupable a
375                         && go f (n_args+1)
376     go other n_args     = False
377
378 dupAppSize :: Int
379 dupAppSize = 4          -- Size of application we are prepared to duplicate
380 \end{code}
381
382 @exprIsCheap@ looks at a Core expression and returns \tr{True} if
383 it is obviously in weak head normal form, or is cheap to get to WHNF.
384 [Note that that's not the same as exprIsDupable; an expression might be
385 big, and hence not dupable, but still cheap.]
386
387 By ``cheap'' we mean a computation we're willing to:
388         push inside a lambda, or
389         inline at more than one place
390 That might mean it gets evaluated more than once, instead of being
391 shared.  The main examples of things which aren't WHNF but are
392 ``cheap'' are:
393
394   *     case e of
395           pi -> ei
396         (where e, and all the ei are cheap)
397
398   *     let x = e in b
399         (where e and b are cheap)
400
401   *     op x1 ... xn
402         (where op is a cheap primitive operator)
403
404   *     error "foo"
405         (because we are happy to substitute it inside a lambda)
406
407 Notice that a variable is considered 'cheap': we can push it inside a lambda,
408 because sharing will make sure it is only evaluated once.
409
410 \begin{code}
411 exprIsCheap :: CoreExpr -> Bool
412 exprIsCheap (Lit lit)               = True
413 exprIsCheap (Type _)                = True
414 exprIsCheap (Var _)                 = True
415 exprIsCheap (Note InlineMe e)       = True
416 exprIsCheap (Note _ e)              = exprIsCheap e
417 exprIsCheap (Lam x e)               = isRuntimeVar x || exprIsCheap e
418 exprIsCheap (Case e _ _ alts)       = exprIsCheap e && 
419                                     and [exprIsCheap rhs | (_,_,rhs) <- alts]
420         -- Experimentally, treat (case x of ...) as cheap
421         -- (and case __coerce x etc.)
422         -- This improves arities of overloaded functions where
423         -- there is only dictionary selection (no construction) involved
424 exprIsCheap (Let (NonRec x _) e)  
425       | isUnLiftedType (idType x) = exprIsCheap e
426       | otherwise                 = False
427         -- strict lets always have cheap right hand sides, and
428         -- do no allocation.
429
430 exprIsCheap other_expr 
431   = go other_expr 0 True
432   where
433     go (Var f) n_args args_cheap 
434         = (idAppIsCheap f n_args && args_cheap)
435                         -- A constructor, cheap primop, or partial application
436
437           || idAppIsBottom f n_args 
438                         -- Application of a function which
439                         -- always gives bottom; we treat this as cheap
440                         -- because it certainly doesn't need to be shared!
441         
442     go (App f a) n_args args_cheap 
443         | not (isRuntimeArg a) = go f n_args      args_cheap
444         | otherwise            = go f (n_args + 1) (exprIsCheap a && args_cheap)
445
446     go other   n_args args_cheap = False
447
448 idAppIsCheap :: Id -> Int -> Bool
449 idAppIsCheap id n_val_args 
450   | n_val_args == 0 = True      -- Just a type application of
451                                 -- a variable (f t1 t2 t3)
452                                 -- counts as WHNF
453   | otherwise = case globalIdDetails id of
454                   DataConWorkId _ -> True                       
455                   RecordSelId _ _ -> True       -- I'm experimenting with making record selection
456                   ClassOpId _     -> True       -- look cheap, so we will substitute it inside a
457                                                 -- lambda.  Particularly for dictionary field selection
458
459                   PrimOpId op   -> primOpIsCheap op     -- In principle we should worry about primops
460                                                         -- that return a type variable, since the result
461                                                         -- might be applied to something, but I'm not going
462                                                         -- to bother to check the number of args
463                   other       -> n_val_args < idArity id
464 \end{code}
465
466 exprOkForSpeculation returns True of an expression that it is
467
468         * safe to evaluate even if normal order eval might not 
469           evaluate the expression at all, or
470
471         * safe *not* to evaluate even if normal order would do so
472
473 It returns True iff
474
475         the expression guarantees to terminate, 
476         soon, 
477         without raising an exception,
478         without causing a side effect (e.g. writing a mutable variable)
479
480 E.G.
481         let x = case y# +# 1# of { r# -> I# r# }
482         in E
483 ==>
484         case y# +# 1# of { r# -> 
485         let x = I# r#
486         in E 
487         }
488
489 We can only do this if the (y+1) is ok for speculation: it has no
490 side effects, and can't diverge or raise an exception.
491
492 \begin{code}
493 exprOkForSpeculation :: CoreExpr -> Bool
494 exprOkForSpeculation (Lit _)    = True
495 exprOkForSpeculation (Type _)   = True
496 exprOkForSpeculation (Var v)    = isUnLiftedType (idType v)
497 exprOkForSpeculation (Note _ e) = exprOkForSpeculation e
498 exprOkForSpeculation other_expr
499   = case collectArgs other_expr of
500         (Var f, args) -> spec_ok (globalIdDetails f) args
501         other         -> False
502  
503   where
504     spec_ok (DataConWorkId _) args
505       = True    -- The strictness of the constructor has already
506                 -- been expressed by its "wrapper", so we don't need
507                 -- to take the arguments into account
508
509     spec_ok (PrimOpId op) args
510       | isDivOp op,             -- Special case for dividing operations that fail
511         [arg1, Lit lit] <- args -- only if the divisor is zero
512       = not (isZeroLit lit) && exprOkForSpeculation arg1
513                 -- Often there is a literal divisor, and this 
514                 -- can get rid of a thunk in an inner looop
515
516       | otherwise
517       = primOpOkForSpeculation op && 
518         all exprOkForSpeculation args
519                                 -- A bit conservative: we don't really need
520                                 -- to care about lazy arguments, but this is easy
521
522     spec_ok other args = False
523
524 isDivOp :: PrimOp -> Bool
525 -- True of dyadic operators that can fail 
526 -- only if the second arg is zero
527 -- This function probably belongs in PrimOp, or even in 
528 -- an automagically generated file.. but it's such a 
529 -- special case I thought I'd leave it here for now.
530 isDivOp IntQuotOp        = True
531 isDivOp IntRemOp         = True
532 isDivOp WordQuotOp       = True
533 isDivOp WordRemOp        = True
534 isDivOp IntegerQuotRemOp = True
535 isDivOp IntegerDivModOp  = True
536 isDivOp FloatDivOp       = True
537 isDivOp DoubleDivOp      = True
538 isDivOp other            = False
539 \end{code}
540
541
542 \begin{code}
543 exprIsBottom :: CoreExpr -> Bool        -- True => definitely bottom
544 exprIsBottom e = go 0 e
545                where
546                 -- n is the number of args
547                  go n (Note _ e)     = go n e
548                  go n (Let _ e)      = go n e
549                  go n (Case e _ _ _) = go 0 e   -- Just check the scrut
550                  go n (App e _)      = go (n+1) e
551                  go n (Var v)        = idAppIsBottom v n
552                  go n (Lit _)        = False
553                  go n (Lam _ _)      = False
554                  go n (Type _)       = False
555
556 idAppIsBottom :: Id -> Int -> Bool
557 idAppIsBottom id n_val_args = appIsBottom (idNewStrictness id) n_val_args
558 \end{code}
559
560 @exprIsValue@ returns true for expressions that are certainly *already* 
561 evaluated to *head* normal form.  This is used to decide whether it's ok 
562 to change
563
564         case x of _ -> e   ===>   e
565
566 and to decide whether it's safe to discard a `seq`
567
568 So, it does *not* treat variables as evaluated, unless they say they are.
569
570 But it *does* treat partial applications and constructor applications
571 as values, even if their arguments are non-trivial, provided the argument
572 type is lifted; 
573         e.g.  (:) (f x) (map f xs)      is a value
574               map (...redex...)         is a value
575 Because `seq` on such things completes immediately
576
577 For unlifted argument types, we have to be careful:
578                 C (f x :: Int#)
579 Suppose (f x) diverges; then C (f x) is not a value.  True, but
580 this form is illegal (see the invariants in CoreSyn).  Args of unboxed
581 type must be ok-for-speculation (or trivial).
582
583 \begin{code}
584 exprIsValue :: CoreExpr -> Bool         -- True => Value-lambda, constructor, PAP
585 exprIsValue (Var v)     -- NB: There are no value args at this point
586   =  isDataConWorkId v  -- Catches nullary constructors, 
587                         --      so that [] and () are values, for example
588   || idArity v > 0      -- Catches (e.g.) primops that don't have unfoldings
589   || isEvaldUnfolding (idUnfolding v)
590         -- Check the thing's unfolding; it might be bound to a value
591         -- A worry: what if an Id's unfolding is just itself: 
592         -- then we could get an infinite loop...
593
594 exprIsValue (Lit l)          = True
595 exprIsValue (Type ty)        = True     -- Types are honorary Values; 
596                                         -- we don't mind copying them
597 exprIsValue (Lam b e)        = isRuntimeVar b || exprIsValue e
598 exprIsValue (Note _ e)       = exprIsValue e
599 exprIsValue (App e (Type _)) = exprIsValue e
600 exprIsValue (App e a)        = app_is_value e [a]
601 exprIsValue other            = False
602
603 -- There is at least one value argument
604 app_is_value (Var fun) args
605   |  isDataConWorkId fun                        -- Constructor apps are values
606   || idArity fun > valArgCount args     -- Under-applied function
607   = check_args (idType fun) args
608 app_is_value (App f a) as = app_is_value f (a:as)
609 app_is_value other     as = False
610
611         -- 'check_args' checks that unlifted-type args
612         -- are in fact guaranteed non-divergent
613 check_args fun_ty []              = True
614 check_args fun_ty (Type _ : args) = case splitForAllTy_maybe fun_ty of
615                                       Just (_, ty) -> check_args ty args
616 check_args fun_ty (arg : args)
617   | isUnLiftedType arg_ty = exprOkForSpeculation arg
618   | otherwise             = check_args res_ty args
619   where
620     (arg_ty, res_ty) = splitFunTy fun_ty
621 \end{code}
622
623 \begin{code}
624 exprIsConApp_maybe :: CoreExpr -> Maybe (DataCon, [CoreExpr])
625 exprIsConApp_maybe (Note (Coerce to_ty from_ty) expr)
626   =     -- Maybe this is over the top, but here we try to turn
627         --      coerce (S,T) ( x, y )
628         -- effectively into 
629         --      ( coerce S x, coerce T y )
630         -- This happens in anger in PrelArrExts which has a coerce
631         --      case coerce memcpy a b of
632         --        (# r, s #) -> ...
633         -- where the memcpy is in the IO monad, but the call is in
634         -- the (ST s) monad
635     case exprIsConApp_maybe expr of {
636         Nothing           -> Nothing ;
637         Just (dc, args)   -> 
638   
639     case splitTyConApp_maybe to_ty of {
640         Nothing -> Nothing ;
641         Just (tc, tc_arg_tys) | tc /= dataConTyCon dc     -> Nothing
642                               | not (isVanillaDataCon dc) -> Nothing
643                               | otherwise                 ->
644                 -- Type constructor must match
645                 -- We knock out existentials to keep matters simple(r)
646     let
647         arity            = tyConArity tc
648         val_args         = drop arity args
649         to_arg_tys       = dataConArgTys dc tc_arg_tys
650         mk_coerce ty arg = mkCoerce ty arg
651         new_val_args     = zipWith mk_coerce to_arg_tys val_args
652     in
653     ASSERT( all isTypeArg (take arity args) )
654     ASSERT( equalLength val_args to_arg_tys )
655     Just (dc, map Type tc_arg_tys ++ new_val_args)
656     }}
657
658 exprIsConApp_maybe (Note _ expr)
659   = exprIsConApp_maybe expr
660     -- We ignore InlineMe notes in case we have
661     --  x = __inline_me__ (a,b)
662     -- All part of making sure that INLINE pragmas never hurt
663     -- Marcin tripped on this one when making dictionaries more inlinable
664     --
665     -- In fact, we ignore all notes.  For example,
666     --          case _scc_ "foo" (C a b) of
667     --                  C a b -> e
668     -- should be optimised away, but it will be only if we look
669     -- through the SCC note.
670
671 exprIsConApp_maybe expr = analyse (collectArgs expr)
672   where
673     analyse (Var fun, args)
674         | Just con <- isDataConWorkId_maybe fun,
675           args `lengthAtLeast` dataConRepArity con
676                 -- Might be > because the arity excludes type args
677         = Just (con,args)
678
679         -- Look through unfoldings, but only cheap ones, because
680         -- we are effectively duplicating the unfolding
681     analyse (Var fun, [])
682         | let unf = idUnfolding fun,
683           isCheapUnfolding unf
684         = exprIsConApp_maybe (unfoldingTemplate unf)
685
686     analyse other = Nothing
687 \end{code}
688
689
690
691 %************************************************************************
692 %*                                                                      *
693 \subsection{Eta reduction and expansion}
694 %*                                                                      *
695 %************************************************************************
696
697 \begin{code}
698 exprEtaExpandArity :: CoreExpr -> Arity
699 {- The Arity returned is the number of value args the 
700    thing can be applied to without doing much work
701
702 exprEtaExpandArity is used when eta expanding
703         e  ==>  \xy -> e x y
704
705 It returns 1 (or more) to:
706         case x of p -> \s -> ...
707 because for I/O ish things we really want to get that \s to the top.
708 We are prepared to evaluate x each time round the loop in order to get that
709
710 It's all a bit more subtle than it looks:
711
712 1.  One-shot lambdas
713
714 Consider one-shot lambdas
715                 let x = expensive in \y z -> E
716 We want this to have arity 2 if the \y-abstraction is a 1-shot lambda
717 Hence the ArityType returned by arityType
718
719 2.  The state-transformer hack
720
721 The one-shot lambda special cause is particularly important/useful for
722 IO state transformers, where we often get
723         let x = E in \ s -> ...
724
725 and the \s is a real-world state token abstraction.  Such abstractions
726 are almost invariably 1-shot, so we want to pull the \s out, past the
727 let x=E, even if E is expensive.  So we treat state-token lambdas as 
728 one-shot even if they aren't really.  The hack is in Id.isOneShotBndr.
729
730 3.  Dealing with bottom
731
732 Consider also 
733         f = \x -> error "foo"
734 Here, arity 1 is fine.  But if it is
735         f = \x -> case x of 
736                         True  -> error "foo"
737                         False -> \y -> x+y
738 then we want to get arity 2.  Tecnically, this isn't quite right, because
739         (f True) `seq` 1
740 should diverge, but it'll converge if we eta-expand f.  Nevertheless, we
741 do so; it improves some programs significantly, and increasing convergence
742 isn't a bad thing.  Hence the ABot/ATop in ArityType.
743
744 Actually, the situation is worse.  Consider
745         f = \x -> case x of
746                         True  -> \y -> x+y
747                         False -> \y -> x-y
748 Can we eta-expand here?  At first the answer looks like "yes of course", but
749 consider
750         (f bot) `seq` 1
751 This should diverge!  But if we eta-expand, it won't.   Again, we ignore this
752 "problem", because being scrupulous would lose an important transformation for
753 many programs.
754 -}
755
756
757 exprEtaExpandArity e = arityDepth (arityType e)
758
759 -- A limited sort of function type
760 data ArityType = AFun Bool ArityType    -- True <=> one-shot
761                | ATop                   -- Know nothing
762                | ABot                   -- Diverges
763
764 arityDepth :: ArityType -> Arity
765 arityDepth (AFun _ ty) = 1 + arityDepth ty
766 arityDepth ty          = 0
767
768 andArityType ABot           at2           = at2
769 andArityType ATop           at2           = ATop
770 andArityType (AFun t1 at1)  (AFun t2 at2) = AFun (t1 && t2) (andArityType at1 at2)
771 andArityType at1            at2           = andArityType at2 at1
772
773 arityType :: CoreExpr -> ArityType
774         -- (go1 e) = [b1,..,bn]
775         -- means expression can be rewritten \x_b1 -> ... \x_bn -> body
776         -- where bi is True <=> the lambda is one-shot
777
778 arityType (Note n e) = arityType e
779 --      Not needed any more: etaExpand is cleverer
780 --  | ok_note n = arityType e
781 --  | otherwise = ATop
782
783 arityType (Var v) 
784   = mk (idArity v) (arg_tys (idType v))
785   where
786     mk :: Arity -> [Type] -> ArityType
787         -- The argument types are only to steer the "state hack"
788         -- Consider case x of
789         --              True  -> foo
790         --              False -> \(s:RealWorld) -> e
791         -- where foo has arity 1.  Then we want the state hack to
792         -- apply to foo too, so we can eta expand the case.
793     mk 0 tys | isBottomingId v  = ABot
794              | otherwise        = ATop
795     mk n (ty:tys) = AFun (isStateHackType ty) (mk (n-1) tys)
796     mk n []       = AFun False                (mk (n-1) [])
797
798     arg_tys :: Type -> [Type]   -- Ignore for-alls
799     arg_tys ty 
800         | Just (_, ty')  <- splitForAllTy_maybe ty = arg_tys ty'
801         | Just (arg,res) <- splitFunTy_maybe ty    = arg : arg_tys res
802         | otherwise                                = []
803
804         -- Lambdas; increase arity
805 arityType (Lam x e) | isId x    = AFun (isOneShotBndr x) (arityType e)
806                     | otherwise = arityType e
807
808         -- Applications; decrease arity
809 arityType (App f (Type _)) = arityType f
810 arityType (App f a)        = case arityType f of
811                                 AFun one_shot xs | exprIsCheap a -> xs
812                                 other                            -> ATop
813                                                            
814         -- Case/Let; keep arity if either the expression is cheap
815         -- or it's a 1-shot lambda
816         -- The former is not really right for Haskell
817         --      f x = case x of { (a,b) -> \y. e }
818         --  ===>
819         --      f x y = case x of { (a,b) -> e }
820         -- The difference is observable using 'seq'
821 arityType (Case scrut _ _ alts) = case foldr1 andArityType [arityType rhs | (_,_,rhs) <- alts] of
822                                   xs@(AFun one_shot _) | one_shot -> xs
823                                   xs | exprIsCheap scrut          -> xs
824                                      | otherwise                  -> ATop
825
826 arityType (Let b e) = case arityType e of
827                         xs@(AFun one_shot _) | one_shot                       -> xs
828                         xs                   | all exprIsCheap (rhssOfBind b) -> xs
829                                              | otherwise                      -> ATop
830
831 arityType other = ATop
832
833 {- NOT NEEDED ANY MORE: etaExpand is cleverer
834 ok_note InlineMe = False
835 ok_note other    = True
836     -- Notice that we do not look through __inline_me__
837     -- This may seem surprising, but consider
838     --          f = _inline_me (\x -> e)
839     -- We DO NOT want to eta expand this to
840     --          f = \x -> (_inline_me (\x -> e)) x
841     -- because the _inline_me gets dropped now it is applied, 
842     -- giving just
843     --          f = \x -> e
844     -- A Bad Idea
845 -}
846 \end{code}
847
848
849 \begin{code}
850 etaExpand :: Arity              -- Result should have this number of value args
851           -> [Unique]
852           -> CoreExpr -> Type   -- Expression and its type
853           -> CoreExpr
854 -- (etaExpand n us e ty) returns an expression with 
855 -- the same meaning as 'e', but with arity 'n'.  
856 --
857 -- Given e' = etaExpand n us e ty
858 -- We should have
859 --      ty = exprType e = exprType e'
860 --
861 -- Note that SCCs are not treated specially.  If we have
862 --      etaExpand 2 (\x -> scc "foo" e)
863 --      = (\xy -> (scc "foo" e) y)
864 -- So the costs of evaluating 'e' (not 'e y') are attributed to "foo"
865
866 etaExpand n us expr ty
867   | manifestArity expr >= n = expr              -- The no-op case
868   | otherwise               = eta_expand n us expr ty
869   where
870
871 -- manifestArity sees how many leading value lambdas there are
872 manifestArity :: CoreExpr -> Arity
873 manifestArity (Lam v e) | isId v    = 1 + manifestArity e
874                         | otherwise = manifestArity e
875 manifestArity (Note _ e)            = manifestArity e
876 manifestArity e                     = 0
877
878 -- etaExpand deals with for-alls. For example:
879 --              etaExpand 1 E
880 -- where  E :: forall a. a -> a
881 -- would return
882 --      (/\b. \y::a -> E b y)
883 --
884 -- It deals with coerces too, though they are now rare
885 -- so perhaps the extra code isn't worth it
886
887 eta_expand n us expr ty
888   | n == 0 && 
889     -- The ILX code generator requires eta expansion for type arguments
890     -- too, but alas the 'n' doesn't tell us how many of them there 
891     -- may be.  So we eagerly eta expand any big lambdas, and just
892     -- cross our fingers about possible loss of sharing in the ILX case. 
893     -- The Right Thing is probably to make 'arity' include
894     -- type variables throughout the compiler.  (ToDo.)
895     not (isForAllTy ty) 
896     -- Saturated, so nothing to do
897   = expr
898
899         -- Short cut for the case where there already
900         -- is a lambda; no point in gratuitously adding more
901 eta_expand n us (Lam v body) ty
902   | isTyVar v
903   = Lam v (eta_expand n us body (applyTy ty (mkTyVarTy v)))
904
905   | otherwise
906   = Lam v (eta_expand (n-1) us body (funResultTy ty))
907
908 -- We used to have a special case that stepped inside Coerces here,
909 -- thus:  eta_expand n us (Note note@(Coerce _ ty) e) _  
910 --              = Note note (eta_expand n us e ty)
911 -- BUT this led to an infinite loop
912 -- Example:     newtype T = MkT (Int -> Int)
913 --      eta_expand 1 (coerce (Int->Int) e)
914 --      --> coerce (Int->Int) (eta_expand 1 T e)
915 --              by the bogus eqn
916 --      --> coerce (Int->Int) (coerce T 
917 --              (\x::Int -> eta_expand 1 (coerce (Int->Int) e)))
918 --              by the splitNewType_maybe case below
919 --      and round we go
920
921 eta_expand n us expr ty
922   = case splitForAllTy_maybe ty of { 
923           Just (tv,ty') -> Lam tv (eta_expand n us (App expr (Type (mkTyVarTy tv))) ty')
924
925         ; Nothing ->
926   
927         case splitFunTy_maybe ty of {
928           Just (arg_ty, res_ty) -> Lam arg1 (eta_expand (n-1) us2 (App expr (Var arg1)) res_ty)
929                                 where
930                                    arg1       = mkSysLocal FSLIT("eta") uniq arg_ty
931                                    (uniq:us2) = us
932                                    
933         ; Nothing ->
934
935                 -- Given this:
936                 --      newtype T = MkT ([T] -> Int)
937                 -- Consider eta-expanding this
938                 --      eta_expand 1 e T
939                 -- We want to get
940                 --      coerce T (\x::[T] -> (coerce ([T]->Int) e) x)
941                 -- Only try this for recursive newtypes; the non-recursive kind
942                 -- are transparent anyway
943
944         case splitRecNewType_maybe ty of {
945           Just ty' -> mkCoerce2 ty ty' (eta_expand n us (mkCoerce2 ty' ty expr) ty') ;
946           Nothing  -> pprTrace "Bad eta expand" (ppr n $$ ppr expr $$ ppr ty) expr
947         }}}
948 \end{code}
949
950 exprArity is a cheap-and-cheerful version of exprEtaExpandArity.
951 It tells how many things the expression can be applied to before doing
952 any work.  It doesn't look inside cases, lets, etc.  The idea is that
953 exprEtaExpandArity will do the hard work, leaving something that's easy
954 for exprArity to grapple with.  In particular, Simplify uses exprArity to
955 compute the ArityInfo for the Id. 
956
957 Originally I thought that it was enough just to look for top-level lambdas, but
958 it isn't.  I've seen this
959
960         foo = PrelBase.timesInt
961
962 We want foo to get arity 2 even though the eta-expander will leave it
963 unchanged, in the expectation that it'll be inlined.  But occasionally it
964 isn't, because foo is blacklisted (used in a rule).  
965
966 Similarly, see the ok_note check in exprEtaExpandArity.  So 
967         f = __inline_me (\x -> e)
968 won't be eta-expanded.
969
970 And in any case it seems more robust to have exprArity be a bit more intelligent.
971 But note that   (\x y z -> f x y z)
972 should have arity 3, regardless of f's arity.
973
974 \begin{code}
975 exprArity :: CoreExpr -> Arity
976 exprArity e = go e
977             where
978               go (Var v)                   = idArity v
979               go (Lam x e) | isId x        = go e + 1
980                            | otherwise     = go e
981               go (Note n e)                = go e
982               go (App e (Type t))          = go e
983               go (App f a) | exprIsCheap a = (go f - 1) `max` 0
984                 -- NB: exprIsCheap a!  
985                 --      f (fac x) does not have arity 2, 
986                 --      even if f has arity 3!
987                 -- NB: `max 0`!  (\x y -> f x) has arity 2, even if f is
988                 --               unknown, hence arity 0
989               go _                         = 0
990 \end{code}
991
992 %************************************************************************
993 %*                                                                      *
994 \subsection{Equality}
995 %*                                                                      *
996 %************************************************************************
997
998 @cheapEqExpr@ is a cheap equality test which bales out fast!
999         True  => definitely equal
1000         False => may or may not be equal
1001
1002 \begin{code}
1003 cheapEqExpr :: Expr b -> Expr b -> Bool
1004
1005 cheapEqExpr (Var v1)   (Var v2)   = v1==v2
1006 cheapEqExpr (Lit lit1) (Lit lit2) = lit1 == lit2
1007 cheapEqExpr (Type t1)  (Type t2)  = t1 `coreEqType` t2
1008
1009 cheapEqExpr (App f1 a1) (App f2 a2)
1010   = f1 `cheapEqExpr` f2 && a1 `cheapEqExpr` a2
1011
1012 cheapEqExpr _ _ = False
1013
1014 exprIsBig :: Expr b -> Bool
1015 -- Returns True of expressions that are too big to be compared by cheapEqExpr
1016 exprIsBig (Lit _)      = False
1017 exprIsBig (Var v)      = False
1018 exprIsBig (Type t)     = False
1019 exprIsBig (App f a)    = exprIsBig f || exprIsBig a
1020 exprIsBig other        = True
1021 \end{code}
1022
1023
1024 \begin{code}
1025 tcEqExpr :: CoreExpr -> CoreExpr -> Bool
1026 -- Used in rule matching, so does *not* look through 
1027 -- newtypes, predicate types; hence tcEqExpr
1028
1029 tcEqExpr e1 e2 = tcEqExprX rn_env e1 e2
1030   where
1031     rn_env = mkRnEnv2 (mkInScopeSet (exprFreeVars e1 `unionVarSet` exprFreeVars e2))
1032
1033 tcEqExprX :: RnEnv2 -> CoreExpr -> CoreExpr -> Bool
1034 tcEqExprX env (Var v1)     (Var v2)     = rnOccL env v1 == rnOccR env v2
1035 tcEqExprX env (Lit lit1)   (Lit lit2)   = lit1 == lit2
1036 tcEqExprX env (App f1 a1)  (App f2 a2)  = tcEqExprX env f1 f2 && tcEqExprX env a1 a2
1037 tcEqExprX env (Lam v1 e1)  (Lam v2 e2)  = tcEqExprX (rnBndr2 env v1 v2) e1 e2
1038 tcEqExprX env (Let (NonRec v1 r1) e1)
1039               (Let (NonRec v2 r2) e2)   = tcEqExprX env r1 r2 
1040                                        && tcEqExprX (rnBndr2 env v1 v2) e1 e2
1041 tcEqExprX env (Let (Rec ps1) e1)
1042               (Let (Rec ps2) e2)        =  equalLength ps1 ps2
1043                                         && and (zipWith eq_rhs ps1 ps2)
1044                                         && tcEqExprX env' e1 e2
1045                                      where
1046                                        env' = foldl2 rn_bndr2 env ps2 ps2
1047                                        rn_bndr2 env (b1,_) (b2,_) = rnBndr2 env b1 b2
1048                                        eq_rhs       (_,r1) (_,r2) = tcEqExprX env' r1 r2
1049 tcEqExprX env (Case e1 v1 t1 a1)
1050               (Case e2 v2 t2 a2)     =  tcEqExprX env e1 e2
1051                                      && tcEqTypeX env t1 t2                      
1052                                      && equalLength a1 a2
1053                                      && and (zipWith (eq_alt env') a1 a2)
1054                                      where
1055                                        env' = rnBndr2 env v1 v2
1056
1057 tcEqExprX env (Note n1 e1) (Note n2 e2) = eq_note env n1 n2 && tcEqExprX env e1 e2
1058 tcEqExprX env (Type t1)    (Type t2)    = tcEqTypeX env t1 t2
1059 tcEqExprX env e1                e2      = False
1060                                          
1061 eq_alt env (c1,vs1,r1) (c2,vs2,r2) = c1==c2 && tcEqExprX (rnBndrs2 env vs1  vs2) r1 r2
1062
1063 eq_note env (SCC cc1)      (SCC cc2)      = cc1 == cc2
1064 eq_note env (Coerce t1 f1) (Coerce t2 f2) = tcEqTypeX env t1 t2 && tcEqTypeX env f1 f2
1065 eq_note env InlineCall     InlineCall     = True
1066 eq_note env (CoreNote s1)  (CoreNote s2)  = s1 == s2
1067 eq_note env other1             other2     = False
1068 \end{code}
1069
1070
1071 %************************************************************************
1072 %*                                                                      *
1073 \subsection{The size of an expression}
1074 %*                                                                      *
1075 %************************************************************************
1076
1077 \begin{code}
1078 coreBindsSize :: [CoreBind] -> Int
1079 coreBindsSize bs = foldr ((+) . bindSize) 0 bs
1080
1081 exprSize :: CoreExpr -> Int
1082         -- A measure of the size of the expressions
1083         -- It also forces the expression pretty drastically as a side effect
1084 exprSize (Var v)         = v `seq` 1
1085 exprSize (Lit lit)       = lit `seq` 1
1086 exprSize (App f a)       = exprSize f + exprSize a
1087 exprSize (Lam b e)       = varSize b + exprSize e
1088 exprSize (Let b e)       = bindSize b + exprSize e
1089 exprSize (Case e b t as) = seqType t `seq` exprSize e + varSize b + 1 + foldr ((+) . altSize) 0 as
1090 exprSize (Note n e)      = noteSize n + exprSize e
1091 exprSize (Type t)        = seqType t `seq` 1
1092
1093 noteSize (SCC cc)       = cc `seq` 1
1094 noteSize (Coerce t1 t2) = seqType t1 `seq` seqType t2 `seq` 1
1095 noteSize InlineCall     = 1
1096 noteSize InlineMe       = 1
1097 noteSize (CoreNote s)   = s `seq` 1  -- hdaume: core annotations
1098
1099 varSize :: Var -> Int
1100 varSize b  | isTyVar b = 1
1101            | otherwise = seqType (idType b)             `seq`
1102                          megaSeqIdInfo (idInfo b)       `seq`
1103                          1
1104
1105 varsSize = foldr ((+) . varSize) 0
1106
1107 bindSize (NonRec b e) = varSize b + exprSize e
1108 bindSize (Rec prs)    = foldr ((+) . pairSize) 0 prs
1109
1110 pairSize (b,e) = varSize b + exprSize e
1111
1112 altSize (c,bs,e) = c `seq` varsSize bs + exprSize e
1113 \end{code}
1114
1115
1116 %************************************************************************
1117 %*                                                                      *
1118 \subsection{Hashing}
1119 %*                                                                      *
1120 %************************************************************************
1121
1122 \begin{code}
1123 hashExpr :: CoreExpr -> Int
1124 hashExpr e | hash < 0  = 77     -- Just in case we hit -maxInt
1125            | otherwise = hash
1126            where
1127              hash = abs (hash_expr e)   -- Negative numbers kill UniqFM
1128
1129 hash_expr (Note _ e)              = hash_expr e
1130 hash_expr (Let (NonRec b r) e)    = hashId b
1131 hash_expr (Let (Rec ((b,r):_)) e) = hashId b
1132 hash_expr (Case _ b _ _)          = hashId b
1133 hash_expr (App f e)               = hash_expr f * fast_hash_expr e
1134 hash_expr (Var v)                 = hashId v
1135 hash_expr (Lit lit)               = hashLiteral lit
1136 hash_expr (Lam b _)               = hashId b
1137 hash_expr (Type t)                = trace "hash_expr: type" 1           -- Shouldn't happen
1138
1139 fast_hash_expr (Var v)          = hashId v
1140 fast_hash_expr (Lit lit)        = hashLiteral lit
1141 fast_hash_expr (App f (Type _)) = fast_hash_expr f
1142 fast_hash_expr (App f a)        = fast_hash_expr a
1143 fast_hash_expr (Lam b _)        = hashId b
1144 fast_hash_expr other            = 1
1145
1146 hashId :: Id -> Int
1147 hashId id = hashName (idName id)
1148 \end{code}
1149
1150 %************************************************************************
1151 %*                                                                      *
1152 \subsection{Determining non-updatable right-hand-sides}
1153 %*                                                                      *
1154 %************************************************************************
1155
1156 Top-level constructor applications can usually be allocated
1157 statically, but they can't if the constructor, or any of the
1158 arguments, come from another DLL (because we can't refer to static
1159 labels in other DLLs).
1160
1161 If this happens we simply make the RHS into an updatable thunk, 
1162 and 'exectute' it rather than allocating it statically.
1163
1164 \begin{code}
1165 rhsIsStatic :: HomeModules -> CoreExpr -> Bool
1166 -- This function is called only on *top-level* right-hand sides
1167 -- Returns True if the RHS can be allocated statically, with
1168 -- no thunks involved at all.
1169 --
1170 -- It's called (i) in TidyPgm.hasCafRefs to decide if the rhs is, or
1171 -- refers to, CAFs; and (ii) in CoreToStg to decide whether to put an
1172 -- update flag on it.
1173 --
1174 -- The basic idea is that rhsIsStatic returns True only if the RHS is
1175 --      (a) a value lambda
1176 --      (b) a saturated constructor application with static args
1177 --
1178 -- BUT watch out for
1179 --  (i) Any cross-DLL references kill static-ness completely
1180 --      because they must be 'executed' not statically allocated
1181 --      ("DLL" here really only refers to Windows DLLs, on other platforms,
1182 --      this is not necessary)
1183 --
1184 -- (ii) We treat partial applications as redexes, because in fact we 
1185 --      make a thunk for them that runs and builds a PAP
1186 --      at run-time.  The only appliations that are treated as 
1187 --      static are *saturated* applications of constructors.
1188
1189 -- We used to try to be clever with nested structures like this:
1190 --              ys = (:) w ((:) w [])
1191 -- on the grounds that CorePrep will flatten ANF-ise it later.
1192 -- But supporting this special case made the function much more 
1193 -- complicated, because the special case only applies if there are no 
1194 -- enclosing type lambdas:
1195 --              ys = /\ a -> Foo (Baz ([] a))
1196 -- Here the nested (Baz []) won't float out to top level in CorePrep.
1197 --
1198 -- But in fact, even without -O, nested structures at top level are 
1199 -- flattened by the simplifier, so we don't need to be super-clever here.
1200 --
1201 -- Examples
1202 --
1203 --      f = \x::Int. x+7        TRUE
1204 --      p = (True,False)        TRUE
1205 --
1206 --      d = (fst p, False)      FALSE because there's a redex inside
1207 --                              (this particular one doesn't happen but...)
1208 --
1209 --      h = D# (1.0## /## 2.0##)        FALSE (redex again)
1210 --      n = /\a. Nil a                  TRUE
1211 --
1212 --      t = /\a. (:) (case w a of ...) (Nil a)  FALSE (redex)
1213 --
1214 --
1215 -- This is a bit like CoreUtils.exprIsValue, with the following differences:
1216 --    a) scc "foo" (\x -> ...) is updatable (so we catch the right SCC)
1217 --
1218 --    b) (C x xs), where C is a contructors is updatable if the application is
1219 --         dynamic
1220 -- 
1221 --    c) don't look through unfolding of f in (f x).
1222 --
1223 -- When opt_RuntimeTypes is on, we keep type lambdas and treat
1224 -- them as making the RHS re-entrant (non-updatable).
1225
1226 rhsIsStatic hmods rhs = is_static False rhs
1227   where
1228   is_static :: Bool     -- True <=> in a constructor argument; must be atomic
1229           -> CoreExpr -> Bool
1230   
1231   is_static False (Lam b e) = isRuntimeVar b || is_static False e
1232   
1233   is_static in_arg (Note (SCC _) e) = False
1234   is_static in_arg (Note _ e)       = is_static in_arg e
1235   
1236   is_static in_arg (Lit lit)
1237     = case lit of
1238         MachLabel _ _ -> False
1239         other         -> True
1240         -- A MachLabel (foreign import "&foo") in an argument
1241         -- prevents a constructor application from being static.  The
1242         -- reason is that it might give rise to unresolvable symbols
1243         -- in the object file: under Linux, references to "weak"
1244         -- symbols from the data segment give rise to "unresolvable
1245         -- relocation" errors at link time This might be due to a bug
1246         -- in the linker, but we'll work around it here anyway. 
1247         -- SDM 24/2/2004
1248   
1249   is_static in_arg other_expr = go other_expr 0
1250    where
1251     go (Var f) n_val_args
1252 #if mingw32_TARGET_OS
1253         | not (isDllName hmods (idName f))
1254 #endif
1255         =  saturated_data_con f n_val_args
1256         || (in_arg && n_val_args == 0)  
1257                 -- A naked un-applied variable is *not* deemed a static RHS
1258                 -- E.g.         f = g
1259                 -- Reason: better to update so that the indirection gets shorted
1260                 --         out, and the true value will be seen
1261                 -- NB: if you change this, you'll break the invariant that THUNK_STATICs
1262                 --     are always updatable.  If you do so, make sure that non-updatable
1263                 --     ones have enough space for their static link field!
1264
1265     go (App f a) n_val_args
1266         | isTypeArg a                    = go f n_val_args
1267         | not in_arg && is_static True a = go f (n_val_args + 1)
1268         -- The (not in_arg) checks that we aren't in a constructor argument;
1269         -- if we are, we don't allow (value) applications of any sort
1270         -- 
1271         -- NB. In case you wonder, args are sometimes not atomic.  eg.
1272         --   x = D# (1.0## /## 2.0##)
1273         -- can't float because /## can fail.
1274
1275     go (Note (SCC _) f) n_val_args = False
1276     go (Note _ f) n_val_args       = go f n_val_args
1277
1278     go other n_val_args = False
1279
1280     saturated_data_con f n_val_args
1281         = case isDataConWorkId_maybe f of
1282             Just dc -> n_val_args == dataConRepArity dc
1283             Nothing -> False
1284 \end{code}