ghc/compiler/hsSyn/HsPat.lhs

   1 %
   2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
   3 %
   4 \section[PatSyntax]{Abstract Haskell syntax---patterns}
   5
   6 \begin{code}
   7 module HsPat (
   8         InPat(..),
   9         OutPat(..),
  10
  11         irrefutablePat, irrefutablePats,
  12         failureFreePat, isWildPat,
  13         patsAreAllCons, isConPat,
  14         patsAreAllLits, isLitPat,
  15         collectPatBinders, collectPatsBinders
  16     ) where
  17
  18 #include "HsVersions.h"
  19
  20 -- friends:
  21 import HsBasic          ( HsLit )
  22 import HsExpr           ( HsExpr )
  23 import HsTypes          ( HsType )
  24 import BasicTypes       ( Fixity, Boxity, tupleParens )
  25
  26 -- others:
  27 import Var              ( Id, TyVar )
  28 import DataCon          ( DataCon, dataConTyCon )
  29 import Name             ( isDataSymOcc, getOccName, NamedThing )
  30 import Maybes           ( maybeToBool )
  31 import Outputable
  32 import TyCon            ( maybeTyConSingleCon )
  33 import Type             ( Type )
  34 \end{code}
  35
  36 Patterns come in distinct before- and after-typechecking flavo(u)rs.
  37 \begin{code}
  38 data InPat name
  39   = WildPatIn                           -- wild card
  40   | VarPatIn        name                -- variable
  41   | LitPatIn        HsLit               -- literal
  42   | LazyPatIn       (InPat name)        -- lazy pattern
  43   | AsPatIn         name                -- as pattern
  44                     (InPat name)
  45   | SigPatIn        (InPat name)
  46                     (HsType name)
  47   | ConPatIn        name                -- constructed type
  48                     [InPat name]
  49   | ConOpPatIn      (InPat name)
  50                     name
  51                     Fixity              -- c.f. OpApp in HsExpr
  52                     (InPat name)
  53
  54   | NPlusKPatIn     name                --  n+k pattern
  55                     HsLit
  56
  57   -- We preserve prefix negation and parenthesis for the precedence parser.
  58
  59   | NegPatIn        (InPat name)        -- negated pattern
  60   | ParPatIn        (InPat name)        -- parenthesised pattern
  61
  62   | ListPatIn       [InPat name]        -- syntactic list
  63                                         -- must have >= 1 elements
  64   | TuplePatIn      [InPat name] Boxity -- tuple (boxed?)
  65
  66   | RecPatIn        name                -- record
  67                     [(name, InPat name, Bool)]  -- True <=> source used punning
  68
  69 data OutPat id
  70   = WildPat         Type        -- wild card
  71   | VarPat          id          -- variable (type is in the Id)
  72   | LazyPat         (OutPat id) -- lazy pattern
  73   | AsPat           id          -- as pattern
  74                     (OutPat id)
  75
  76   | ListPat                     -- syntactic list
  77                     Type        -- the type of the elements
  78                     [OutPat id]
  79
  80   | TuplePat        [OutPat id] -- tuple
  81                     Boxity
  82                                                 -- UnitPat is TuplePat []
  83
  84   | ConPat          DataCon
  85                     Type        -- the type of the pattern
  86                     [TyVar]     -- Existentially bound type variables
  87                     [id]        -- Ditto dictionaries
  88                     [OutPat id]
  89
  90   -- ConOpPats are only used on the input side
  91
  92   | RecPat          DataCon             -- record constructor
  93                     Type        -- the type of the pattern
  94                     [TyVar]     -- Existentially bound type variables
  95                     [id]                -- Ditto dictionaries
  96                     [(Id, OutPat id, Bool)]     -- True <=> source used punning
  97
  98   | LitPat          -- Used for *non-overloaded* literal patterns:
  99                     -- Int#, Char#, Int, Char, String, etc.
 100                     HsLit
 101                     Type        -- type of pattern
 102
 103   | NPat            -- Used for *overloaded* literal patterns
 104                     HsLit                       -- the literal is retained so that
 105                                                 -- the desugarer can readily identify
 106                                                 -- equations with identical literal-patterns
 107                     Type        -- type of pattern, t
 108                     (HsExpr id (OutPat id))
 109                                                 -- of type t -> Bool; detects match
 110
 111   | NPlusKPat       id
 112                     HsLit                       -- Same reason as for LitPat
 113                                                 -- (This could be an Integer, but then
 114                                                 -- it's harder to partitionEqnsByLit
 115                                                 -- in the desugarer.)
 116                     Type        -- Type of pattern, t
 117                     (HsExpr id (OutPat id))     -- Of type t -> Bool; detects match
 118                     (HsExpr id (OutPat id))     -- Of type t -> t; subtracts k
 119
 120   | DictPat         -- Used when destructing Dictionaries with an explicit case
 121                     [id]                        -- superclass dicts
 122                     [id]                        -- methods
 123 \end{code}
 124
 125 Now name in Inpat is not need to be in NAmedThing to be Outputable.
 126 Needed by ../deSugar/Check.lhs
 127
 128 JJQC-2-12-97
 129
 130 \begin{code}
 131 instance (Outputable name) => Outputable (InPat name) where
 132     ppr = pprInPat
 133
 134 pprInPat :: (Outputable name) => InPat name -> SDoc
 135
 136 pprInPat (WildPatIn)        = char '_'
 137 pprInPat (VarPatIn var)     = ppr var
 138 pprInPat (LitPatIn s)       = ppr s
 139 pprInPat (SigPatIn pat ty)  = ppr pat <+> dcolon <+> ppr ty
 140 pprInPat (LazyPatIn pat)    = char '~' <> ppr pat
 141 pprInPat (AsPatIn name pat) = parens (hcat [ppr name, char '@', ppr pat])
 142
 143 pprInPat (ConPatIn c pats)
 144   | null pats = ppr c
 145   | otherwise = hsep [ppr c, interppSP pats] -- inner ParPats supply the necessary parens.
 146
 147 pprInPat (ConOpPatIn pat1 op fixity pat2)
 148  = hsep [ppr pat1, ppr op, ppr pat2] -- ParPats put in parens
 149
 150         -- ToDo: use pprSym to print op (but this involves fiddling various
 151         -- contexts & I'm lazy...); *PatIns are *rarely* printed anyway... (WDP)
 152
 153 pprInPat (NegPatIn pat)
 154   = let
 155         pp_pat = pprInPat pat
 156     in
 157     char '-' <> (
 158     case pat of
 159       LitPatIn _ -> pp_pat
 160       _          -> parens pp_pat
 161     )
 162
 163 pprInPat (ParPatIn pat)
 164   = parens (pprInPat pat)
 165
 166 pprInPat (ListPatIn pats)
 167   = brackets (interpp'SP pats)
 168 pprInPat (TuplePatIn pats boxity)
 169   = tupleParens boxity (interpp'SP pats)
 170 pprInPat (NPlusKPatIn n k)
 171   = parens (hcat [ppr n, char '+', ppr k])
 172
 173 pprInPat (RecPatIn con rpats)
 174   = hsep [ppr con, braces (hsep (punctuate comma (map (pp_rpat) rpats)))]
 175   where
 176     pp_rpat (v, _, True) = ppr v
 177     pp_rpat (v, p, _)    = hsep [ppr v, char '=', ppr p]
 178 \end{code}
 179
 180 \begin{code}
 181 instance (NamedThing id, Outputable id) => Outputable (OutPat id) where
 182     ppr = pprOutPat
 183 \end{code}
 184
 185 \begin{code}
 186 pprOutPat (WildPat ty)  = char '_'
 187 pprOutPat (VarPat var)  = ppr var
 188 pprOutPat (LazyPat pat) = hcat [char '~', ppr pat]
 189 pprOutPat (AsPat name pat)
 190   = parens (hcat [ppr name, char '@', ppr pat])
 191
 192 pprOutPat (ConPat name ty [] [] [])
 193   = ppr name
 194
 195 -- Kludge to get infix constructors to come out right
 196 -- when ppr'ing desugar warnings.
 197 pprOutPat (ConPat name ty tyvars dicts pats)
 198   = getPprStyle $ \ sty ->
 199     parens      $
 200     case pats of
 201       [p1,p2]
 202         | userStyle sty && isDataSymOcc (getOccName name) ->
 203             hsep [ppr p1, ppr name, ppr p2]
 204       _ -> hsep [ppr name, interppSP tyvars, interppSP dicts, interppSP pats]
 205
 206 pprOutPat (ListPat ty pats)      = brackets (interpp'SP pats)
 207 pprOutPat (TuplePat pats boxity) = tupleParens boxity (interpp'SP pats)
 208
 209 pprOutPat (RecPat con ty tvs dicts rpats)
 210   = hsep [ppr con, interppSP tvs, interppSP dicts, braces (hsep (punctuate comma (map (pp_rpat) rpats)))]
 211   where
 212     pp_rpat (v, _, True) = ppr v
 213     pp_rpat (v, p, _)    = hsep [ppr v, char '=', ppr p]
 214
 215 pprOutPat (LitPat l ty)         = ppr l -- ToDo: print more
 216 pprOutPat (NPat   l ty e)       = ppr l -- ToDo: print more
 217 pprOutPat (NPlusKPat n k ty e1 e2)              -- ToDo: print more
 218   = parens (hcat [ppr n, char '+', ppr k])
 219
 220 pprOutPat (DictPat dicts methods)
 221  = parens (sep [ptext SLIT("{-dict-}"),
 222                   brackets (interpp'SP dicts),
 223                   brackets (interpp'SP methods)])
 224
 225 \end{code}
 226
 227 %************************************************************************
 228 %*                                                                      *
 229 %* predicates for checking things about pattern-lists in EquationInfo   *
 230 %*                                                                      *
 231 %************************************************************************
 232 \subsection[Pat-list-predicates]{Look for interesting things in patterns}
 233
 234 Unlike in the Wadler chapter, where patterns are either ``variables''
 235 or ``constructors,'' here we distinguish between:
 236 \begin{description}
 237 \item[unfailable:]
 238 Patterns that cannot fail to match: variables, wildcards, and lazy
 239 patterns.
 240
 241 These are the irrefutable patterns; the two other categories
 242 are refutable patterns.
 243
 244 \item[constructor:]
 245 A non-literal constructor pattern (see next category).
 246
 247 \item[literal patterns:]
 248 At least the numeric ones may be overloaded.
 249 \end{description}
 250
 251 A pattern is in {\em exactly one} of the above three categories; `as'
 252 patterns are treated specially, of course.
 253
 254 The 1.3 report defines what ``irrefutable'' and ``failure-free'' patterns are.
 255 \begin{code}
 256 irrefutablePats :: [OutPat id] -> Bool
 257 irrefutablePats pat_list = all irrefutablePat pat_list
 258
 259 irrefutablePat (AsPat   _ pat)  = irrefutablePat pat
 260 irrefutablePat (WildPat _)      = True
 261 irrefutablePat (VarPat  _)      = True
 262 irrefutablePat (LazyPat _)      = True
 263 irrefutablePat (DictPat ds ms)  = (length ds + length ms) <= 1
 264 irrefutablePat other            = False
 265
 266 failureFreePat :: OutPat id -> Bool
 267
 268 failureFreePat (WildPat _)                = True
 269 failureFreePat (VarPat _)                 = True
 270 failureFreePat (LazyPat _)                = True
 271 failureFreePat (AsPat _ pat)              = failureFreePat pat
 272 failureFreePat (ConPat con tys _ _ pats)  = only_con con && all failureFreePat pats
 273 failureFreePat (RecPat con _ _ _ fields)  = only_con con && and [ failureFreePat pat | (_,pat,_) <- fields ]
 274 failureFreePat (ListPat _ _)              = False
 275 failureFreePat (TuplePat pats _)          = all failureFreePat pats
 276 failureFreePat (DictPat _ _)              = True
 277 failureFreePat other_pat                  = False   -- Literals, NPat
 278
 279 only_con con = maybeToBool (maybeTyConSingleCon (dataConTyCon con))
 280 \end{code}
 281
 282 \begin{code}
 283 isWildPat (WildPat _) = True
 284 isWildPat other       = False
 285
 286 patsAreAllCons :: [OutPat id] -> Bool
 287 patsAreAllCons pat_list = all isConPat pat_list
 288
 289 isConPat (AsPat _ pat)          = isConPat pat
 290 isConPat (ConPat _ _ _ _ _)     = True
 291 isConPat (ListPat _ _)          = True
 292 isConPat (TuplePat _ _)         = True
 293 isConPat (RecPat _ _ _ _ _)     = True
 294 isConPat (DictPat ds ms)        = (length ds + length ms) > 1
 295 isConPat other                  = False
 296
 297 patsAreAllLits :: [OutPat id] -> Bool
 298 patsAreAllLits pat_list = all isLitPat pat_list
 299
 300 isLitPat (AsPat _ pat)         = isLitPat pat
 301 isLitPat (LitPat _ _)          = True
 302 isLitPat (NPat   _ _ _)        = True
 303 isLitPat (NPlusKPat _ _ _ _ _) = True
 304 isLitPat other                 = False
 305 \end{code}
 306
 307 This function @collectPatBinders@ works with the ``collectBinders''
 308 functions for @HsBinds@, etc.  The order in which the binders are
 309 collected is important; see @HsBinds.lhs@.
 310
 311 \begin{code}
 312 collectPatBinders :: InPat a -> [a]
 313 collectPatBinders pat = collect pat []
 314
 315 collectPatsBinders :: [InPat a] -> [a]
 316 collectPatsBinders pats = foldr collect [] pats
 317
 318 collect WildPatIn                bndrs = bndrs
 319 collect (VarPatIn var)           bndrs = var : bndrs
 320 collect (LitPatIn _)             bndrs = bndrs
 321 collect (SigPatIn pat _)         bndrs = collect pat bndrs
 322 collect (LazyPatIn pat)          bndrs = collect pat bndrs
 323 collect (AsPatIn a pat)          bndrs = a : collect pat bndrs
 324 collect (NPlusKPatIn n _)        bndrs = n : bndrs
 325 collect (ConPatIn c pats)        bndrs = foldr collect bndrs pats
 326 collect (ConOpPatIn p1 c f p2)   bndrs = collect p1 (collect p2 bndrs)
 327 collect (NegPatIn  pat)          bndrs = collect pat bndrs
 328 collect (ParPatIn  pat)          bndrs = collect pat bndrs
 329 collect (ListPatIn pats)         bndrs = foldr collect bndrs pats
 330 collect (TuplePatIn pats _)      bndrs = foldr collect bndrs pats
 331 collect (RecPatIn c fields)      bndrs = foldr (\ (f,pat,_) bndrs -> collect pat bndrs) bndrs fields
 332 \end{code}