[project @ 2004-08-16 09:51:20 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / iface / TcIface.lhs
1 %
2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
3 %
4 \section[TcIfaceSig]{Type checking of type signatures in interface files}
5
6 \begin{code}
7 module TcIface ( 
8         tcImportDecl, typecheckIface,
9         loadImportedInsts, loadImportedRules,
10         tcExtCoreBindings
11  ) where
12 #include "HsVersions.h"
13
14 import IfaceSyn
15 import LoadIface        ( loadHomeInterface, predInstGates, discardDeclPrags )
16 import IfaceEnv         ( lookupIfaceTop, newGlobalBinder, lookupOrig,
17                           extendIfaceIdEnv, extendIfaceTyVarEnv, newIPName,
18                           tcIfaceTyVar, tcIfaceTyCon, tcIfaceClass, tcIfaceExtId,
19                           tcIfaceDataCon, tcIfaceLclId,
20                           newIfaceName, newIfaceNames )
21 import BuildTyCl        ( buildSynTyCon, buildAlgTyCon, buildDataCon, buildClass,
22                           mkAbstractTyConRhs, mkDataTyConRhs, mkNewTyConRhs )
23 import TcRnMonad
24 import Type             ( liftedTypeKind, splitTyConApp, 
25                           mkTyVarTys, mkGenTyConApp, mkTyVarTys, ThetaType, pprClassPred )
26 import TypeRep          ( Type(..), PredType(..) )
27 import TyCon            ( TyCon, tyConName )
28 import HscTypes         ( ExternalPackageState(..), PackageInstEnv, 
29                           HscEnv, TyThing(..), implicitTyThings, typeEnvIds,
30                           ModIface(..), ModDetails(..), InstPool, ModGuts,
31                           TypeEnv, mkTypeEnv, extendTypeEnvList, lookupTypeEnv,
32                           RulePool, Pool(..) )
33 import InstEnv          ( extendInstEnv )
34 import CoreSyn
35 import PprCore          ( pprIdRules )
36 import Rules            ( extendRuleBaseList )
37 import CoreUtils        ( exprType )
38 import CoreUnfold
39 import CoreLint         ( lintUnfolding )
40 import WorkWrap         ( mkWrapper )
41 import InstEnv          ( DFunId )
42 import Id               ( Id, mkVanillaGlobal, mkLocalId )
43 import MkId             ( mkFCallId )
44 import IdInfo           ( IdInfo, CafInfo(..), WorkerInfo(..), 
45                           setUnfoldingInfoLazily, setAllStrictnessInfo, setWorkerInfo,
46                           setArityInfo, setInlinePragInfo, setCafInfo, 
47                           vanillaIdInfo, newStrictnessInfo )
48 import Class            ( Class )
49 import TyCon            ( tyConDataCons, tyConTyVars, isTupleTyCon, mkForeignTyCon )
50 import DataCon          ( dataConWorkId, dataConExistentialTyVars, dataConArgTys )
51 import TysWiredIn       ( tupleCon )
52 import Var              ( TyVar, mkTyVar, tyVarKind )
53 import Name             ( Name, NamedThing(..), nameModuleName, nameModule, nameOccName, 
54                           isWiredInName, wiredInNameTyThing_maybe, nameParent, nameParent_maybe )
55 import NameEnv
56 import OccName          ( OccName )
57 import Module           ( Module, ModuleName, moduleName )
58 import UniqSupply       ( initUs_ )
59 import Outputable       
60 import SrcLoc           ( noSrcLoc )
61 import Util             ( zipWithEqual, dropList, equalLength, zipLazy )
62 import Maybes           ( expectJust )
63 import CmdLineOpts      ( DynFlag(..) )
64 \end{code}
65
66 This module takes
67
68         IfaceDecl -> TyThing
69         IfaceType -> Type
70         etc
71
72 An IfaceDecl is populated with RdrNames, and these are not renamed to
73 Names before typechecking, because there should be no scope errors etc.
74
75         -- For (b) consider: f = $(...h....)
76         -- where h is imported, and calls f via an hi-boot file.  
77         -- This is bad!  But it is not seen as a staging error, because h
78         -- is indeed imported.  We don't want the type-checker to black-hole 
79         -- when simplifying and compiling the splice!
80         --
81         -- Simple solution: discard any unfolding that mentions a variable
82         -- bound in this module (and hence not yet processed).
83         -- The discarding happens when forkM finds a type error.
84
85 %************************************************************************
86 %*                                                                      *
87 %*      tcImportDecl is the key function for "faulting in"              *
88 %*      imported things
89 %*                                                                      *
90 %************************************************************************
91
92 The main idea is this.  We are chugging along type-checking source code, and
93 find a reference to GHC.Base.map.  We call tcLookupGlobal, which doesn't find
94 it in the EPS type envt.  So it 
95         1 loads GHC.Base.hi
96         2 gets the decl for GHC.Base.map
97         3 typechecks it via tcIfaceDecl
98         4 and adds it to the type env in the EPS
99
100 Note that DURING STEP 4, we may find that map's type mentions a type 
101 constructor that also 
102
103 Notice that for imported things we read the current version from the EPS
104 mutable variable.  This is important in situations like
105         ...$(e1)...$(e2)...
106 where the code that e1 expands to might import some defns that 
107 also turn out to be needed by the code that e2 expands to.
108
109 \begin{code}
110 tcImportDecl :: Name -> IfG TyThing
111 -- Get the TyThing for this Name from an interface file
112 tcImportDecl name
113   = do  { 
114     -- Make sure the interface is loaded
115         ; let { nd_doc = ptext SLIT("Need decl for") <+> ppr name }
116         ; traceIf (nd_doc <+> char '{')         -- Brace matches the later message
117         ; loadHomeInterface nd_doc name
118
119     -- Get the real name of the thing, with a correct nameParent field.
120     -- Before the interface is loaded, we may have a non-committal 'Nothing'
121     -- in the namePareent field (made up by IfaceEnv.lookupOrig), but 
122     -- loading the interface updates the name cache.
123     -- We need the right nameParent field in getThing
124         ; real_name <- lookupOrig (nameModuleName name) (nameOccName name)
125
126     -- Get the decl out of the EPS
127         ; main_thing <- ASSERT( real_name == name )     -- Unique should not change!
128                         getThing real_name
129
130     -- Record the import in the type env, 
131     -- slurp any rules it allows in
132         ; recordImportOf main_thing
133
134         ; let { extra | getName main_thing == real_name = empty
135                       | otherwise = brackets (ptext SLIT("when seeking") <+> ppr real_name) }
136         ; traceIf (ptext SLIT(" ...imported decl for") <+> ppr main_thing <+> extra <+> char '}')
137
138
139     -- Look up the wanted Name in the type envt; it might be
140     -- one of the subordinate members of the input thing
141         ; if real_name == getName main_thing 
142           then return main_thing
143           else do
144         { eps <- getEps
145         ; return (expectJust "tcImportDecl" $
146                   lookupTypeEnv (eps_PTE eps) real_name) }}
147
148 recordImportOf :: TyThing -> IfG ()
149 -- Update the EPS to record the import of the Thing
150 --   (a) augment the type environment; this is done even for wired-in 
151 --       things, so that we don't go through this rigmarole a second time
152 --   (b) slurp in any rules to maintain the invariant that any rule
153 --           whose gates are all in the type envt, is in eps_rule_base
154
155 recordImportOf thing
156   = do  { new_things <- updateEps (\ eps -> 
157             let { new_things   = thing : implicitTyThings thing 
158                 ; new_type_env = extendTypeEnvList (eps_PTE eps) new_things
159                 -- NB: opportunity for a very subtle loop here!
160                 -- If working out what the implicitTyThings are involves poking
161                 -- any of the fork'd thunks in 'thing', then here's what happens        
162                 --      * recordImportOf succeed, extending type-env with a thunk
163                 --      * the next guy to pull on type-env forces the thunk
164                 --      * which pokes the suspended forks
165                 --      * which, to execute, need to consult type-env (to check
166                 --        entirely unrelated types, perhaps)
167             }
168             in (eps { eps_PTE = new_type_env }, new_things)
169           )
170         ; traceIf (text "tcImport: extend type env" <+> ppr new_things)
171         }
172         
173 getThing :: Name -> IfG TyThing
174 -- Find and typecheck the thing; the Name might be a "subordinate name"
175 -- of the "main thing" (e.g. the constructor of a data type declaration)
176 -- The Thing we return is the parent "main thing"
177
178 getThing name
179   | Just thing <- wiredInNameTyThing_maybe name
180    = return thing
181
182   | otherwise = do      -- The normal case, not wired in
183   {     -- Get the decl from the pool
184     mb_decl <- updateEps (\ eps -> selectDecl eps name)
185
186     ; case mb_decl of
187         Just decl -> initIfaceLcl (nameModuleName name) (tcIfaceDecl decl)
188                 -- Typecheck it
189                 -- Side-effects EPS by faulting in any needed decls
190                 -- (via nested calls to tcImportDecl)
191                      
192
193         Nothing -> do { ioToIOEnv (printErrs (msg defaultErrStyle)); failM }
194                 -- Declaration not found
195                 -- No errors-var to accumulate errors in, so just
196                 -- print out the error right now
197                      
198     }
199   where
200      msg = hang (ptext SLIT("Can't find interface-file declaration for") <+> ppr (nameParent name))
201               2 (vcat [ptext SLIT("Probable cause: bug in .hi-boot file, or inconsistent .hi file"),
202                        ptext SLIT("Use -ddump-if-trace to get an idea of which file caused the error")])
203
204 selectDecl :: ExternalPackageState -> Name -> (ExternalPackageState, Maybe IfaceDecl)
205 -- Use nameParent to get the parent name of the thing
206 selectDecl eps@(EPS { eps_decls = Pool decls_map n_in n_out}) name
207    = case lookupNameEnv decls_map name of {
208                 -- This first lookup will usually fail for subordinate names, because
209                 -- the relevant decl is the parent decl.
210                 -- But, if we export a data type decl abstractly, its selectors
211                 -- get separate type signatures in the interface file
212         Just decl -> let 
213                         decls' = delFromNameEnv decls_map name
214                      in
215                      (eps {eps_decls = Pool decls' n_in (n_out+1)}, Just decl) ;
216
217         Nothing -> 
218     case nameParent_maybe name of {
219         Nothing        -> (eps, Nothing ) ;     -- No "parent" 
220         Just main_name ->                       -- Has a parent; try that
221
222     case lookupNameEnv decls_map main_name of {
223         Just decl -> let 
224                         decls' = delFromNameEnv decls_map main_name
225                      in
226                      (eps {eps_decls = Pool decls' n_in (n_out+1)}, Just decl) ;
227         Nothing   -> (eps, Nothing)
228     }}}
229 \end{code}
230
231 %************************************************************************
232 %*                                                                      *
233                 Type-checking a complete interface
234 %*                                                                      *
235 %************************************************************************
236
237 Suppose we discover we don't need to recompile.  Then we must type
238 check the old interface file.  This is a bit different to the
239 incremental type checking we do as we suck in interface files.  Instead
240 we do things similarly as when we are typechecking source decls: we
241 bring into scope the type envt for the interface all at once, using a
242 knot.  Remember, the decls aren't necessarily in dependency order --
243 and even if they were, the type decls might be mutually recursive.
244
245 \begin{code}
246 typecheckIface :: HscEnv
247                -> ModIface      -- Get the decls from here
248                -> IO ModDetails
249 typecheckIface hsc_env iface
250   = initIfaceTc hsc_env iface $ \ tc_env_var -> do
251         {       -- Get the right set of decls and rules.  If we are compiling without -O
252                 -- we discard pragmas before typechecking, so that we don't "see"
253                 -- information that we shouldn't.  From a versioning point of view
254                 -- It's not actually *wrong* to do so, but in fact GHCi is unable 
255                 -- to handle unboxed tuples, so it must not see unfoldings.
256           ignore_prags <- doptM Opt_IgnoreInterfacePragmas
257         ; let { decls | ignore_prags = map (discardDeclPrags . snd) (mi_decls iface)
258                       | otherwise    = map snd (mi_decls iface)
259               ; rules | ignore_prags = []
260                       | otherwise    = mi_rules iface
261               ; dfuns    = mi_insts iface
262               ; mod_name = moduleName (mi_module iface)
263           }
264                 -- Typecheck the decls
265         ; names <- mappM (lookupOrig mod_name . ifName) decls
266         ; ty_things <- fixM (\ rec_ty_things -> do
267                 { writeMutVar tc_env_var (mkNameEnv (names `zipLazy` rec_ty_things))
268                         -- This only makes available the "main" things,
269                         -- but that's enough for the strictly-checked part
270                 ; mapM tcIfaceDecl decls })
271         
272                 -- Now augment the type envt with all the implicit things
273                 -- These will be needed when type-checking the unfoldings for
274                 -- the IfaceIds, but this is done lazily, so writing the thing
275                 -- now is sufficient
276         ; let   { add_implicits main_thing = main_thing : implicitTyThings main_thing
277                 ; type_env = mkTypeEnv (concatMap add_implicits ty_things) }
278         ; writeMutVar tc_env_var type_env
279
280                 -- Now do those rules and instances
281         ; dfuns <- mapM tcIfaceInst dfuns
282         ; rules <- mapM tcIfaceRule rules
283
284                 -- Finished
285         ; return (ModDetails { md_types = type_env, md_insts = dfuns, md_rules = rules }) 
286     }
287 \end{code}
288
289
290 %************************************************************************
291 %*                                                                      *
292                 Type and class declarations
293 %*                                                                      *
294 %************************************************************************
295
296 When typechecking a data type decl, we *lazily* (via forkM) typecheck
297 the constructor argument types.  This is in the hope that we may never
298 poke on those argument types, and hence may never need to load the
299 interface files for types mentioned in the arg types.
300
301 E.g.    
302         data Foo.S = MkS Baz.T
303 Mabye we can get away without even loading the interface for Baz!
304
305 This is not just a performance thing.  Suppose we have
306         data Foo.S = MkS Baz.T
307         data Baz.T = MkT Foo.S
308 (in different interface files, of course).
309 Now, first we load and typecheck Foo.S, and add it to the type envt.  
310 If we do explore MkS's argument, we'll load and typecheck Baz.T.
311 If we explore MkT's argument we'll find Foo.S already in the envt.  
312
313 If we typechecked constructor args eagerly, when loading Foo.S we'd try to
314 typecheck the type Baz.T.  So we'd fault in Baz.T... and then need Foo.S...
315 which isn't done yet.
316
317 All very cunning. However, there is a rather subtle gotcha which bit
318 me when developing this stuff.  When we typecheck the decl for S, we
319 extend the type envt with S, MkS, and all its implicit Ids.  Suppose
320 (a bug, but it happened) that the list of implicit Ids depended in
321 turn on the constructor arg types.  Then the following sequence of
322 events takes place:
323         * we build a thunk <t> for the constructor arg tys
324         * we build a thunk for the extended type environment (depends on <t>)
325         * we write the extended type envt into the global EPS mutvar
326         
327 Now we look something up in the type envt
328         * that pulls on <t>
329         * which reads the global type envt out of the global EPS mutvar
330         * but that depends in turn on <t>
331
332 It's subtle, because, it'd work fine if we typechecked the constructor args 
333 eagerly -- they don't need the extended type envt.  They just get the extended
334 type envt by accident, because they look at it later.
335
336 What this means is that the implicitTyThings MUST NOT DEPEND on any of
337 the forkM stuff.
338
339
340 \begin{code}
341 tcIfaceDecl :: IfaceDecl -> IfL TyThing
342
343 tcIfaceDecl (IfaceId {ifName = occ_name, ifType = iface_type, ifIdInfo = info})
344   = do  { name <- lookupIfaceTop occ_name
345         ; ty <- tcIfaceType iface_type
346         ; info <- tcIdInfo name ty info
347         ; return (AnId (mkVanillaGlobal name ty info)) }
348
349 tcIfaceDecl (IfaceData {ifName = occ_name, 
350                         ifTyVars = tv_bndrs, ifCtxt = rdr_ctxt,
351                         ifCons = rdr_cons, 
352                         ifVrcs = arg_vrcs, ifRec = is_rec, 
353                         ifGeneric = want_generic })
354   = do  { tc_name <- lookupIfaceTop occ_name
355         ; bindIfaceTyVars tv_bndrs $ \ tyvars -> do
356
357         { traceIf (text "tcIfaceDecl" <+> ppr rdr_ctxt)
358
359         ; ctxt <- forkM (ptext SLIT("Ctxt of data decl") <+> ppr tc_name) $
360                      tcIfaceCtxt rdr_ctxt
361                 -- The reason for laziness here is to postpone
362                 -- looking at the context, because the class may not
363                 -- be in the type envt yet.  E.g. 
364                 --      class Real a where { toRat :: a -> Ratio Integer }
365                 --      data (Real a) => Ratio a = ...
366                 -- We suck in the decl for Real, and type check it, which sucks
367                 -- in the data type Ratio; but we must postpone typechecking the
368                 -- context
369
370         ; tycon <- fixM ( \ tycon -> do
371             { cons <- tcIfaceDataCons tycon tyvars ctxt rdr_cons
372             ; tycon <- buildAlgTyCon tc_name tyvars ctxt cons 
373                             arg_vrcs is_rec want_generic
374             ; return tycon
375             })
376         ; traceIf (text "tcIfaceDecl4" <+> ppr tycon)
377         ; return (ATyCon tycon)
378     } }
379
380 tcIfaceDecl (IfaceSyn {ifName = occ_name, ifTyVars = tv_bndrs, 
381                        ifSynRhs = rdr_rhs_ty, ifVrcs = arg_vrcs})
382    = bindIfaceTyVars tv_bndrs $ \ tyvars -> do
383      { tc_name <- lookupIfaceTop occ_name
384      ; rhs_ty <- tcIfaceType rdr_rhs_ty
385      ; return (ATyCon (buildSynTyCon tc_name tyvars rhs_ty arg_vrcs))
386      }
387
388 tcIfaceDecl (IfaceClass {ifCtxt = rdr_ctxt, ifName = occ_name, ifTyVars = tv_bndrs, 
389                          ifFDs = rdr_fds, ifSigs = rdr_sigs, 
390                          ifVrcs = tc_vrcs, ifRec = tc_isrec })
391   = bindIfaceTyVars tv_bndrs $ \ tyvars -> do
392     { cls_name <- lookupIfaceTop occ_name
393     ; ctxt <- tcIfaceCtxt rdr_ctxt
394     ; sigs <- mappM tc_sig rdr_sigs
395     ; fds  <- mappM tc_fd rdr_fds
396     ; cls  <- buildClass cls_name tyvars ctxt fds sigs tc_isrec tc_vrcs
397     ; return (AClass cls) }
398   where
399    tc_sig (IfaceClassOp occ dm rdr_ty)
400      = do { op_name <- lookupIfaceTop occ
401           ; op_ty   <- forkM (mk_doc op_name rdr_ty) (tcIfaceType rdr_ty)
402                 -- Must be done lazily for just the same reason as the 
403                 -- context of a data decl: the type sig might mention the
404                 -- class being defined
405           ; return (op_name, dm, op_ty) }
406
407    mk_doc op_name op_ty = ptext SLIT("Class op") <+> sep [ppr op_name, ppr op_ty]
408
409    tc_fd (tvs1, tvs2) = do { tvs1' <- mappM tcIfaceTyVar tvs1
410                            ; tvs2' <- mappM tcIfaceTyVar tvs2
411                            ; return (tvs1', tvs2') }
412
413 tcIfaceDecl (IfaceForeign {ifName = rdr_name, ifExtName = ext_name})
414   = do  { name <- lookupIfaceTop rdr_name
415         ; return (ATyCon (mkForeignTyCon name ext_name 
416                                          liftedTypeKind 0 [])) }
417
418 tcIfaceDataCons tycon tyvars ctxt if_cons
419   = case if_cons of
420         IfAbstractTyCon  -> return mkAbstractTyConRhs
421         IfDataTyCon cons -> do  { data_cons <- mappM tc_con_decl cons
422                                 ; return (mkDataTyConRhs data_cons) }
423         IfNewTyCon con   -> do  { data_con <- tc_con_decl con
424                                 ; return (mkNewTyConRhs data_con) }
425   where
426     tc_con_decl (IfaceConDecl occ is_infix ex_tvs ex_ctxt args stricts field_lbls)
427       = bindIfaceTyVars ex_tvs  $ \ ex_tyvars -> do
428         { name <- lookupIfaceTop occ
429         ; ex_theta <- tcIfaceCtxt ex_ctxt       -- Laziness seems not worth the bother here
430
431         -- Read the argument types, but lazily to avoid faulting in
432         -- the component types unless they are really needed
433         ; arg_tys <- forkM (mk_doc name args) (mappM tcIfaceType args) ;
434
435         ; lbl_names <- mappM lookupIfaceTop field_lbls
436
437         ; buildDataCon name is_infix stricts lbl_names
438                        tyvars ctxt ex_tyvars ex_theta 
439                        arg_tys tycon
440         }
441     mk_doc con_name args = ptext SLIT("Constructor") <+> sep [ppr con_name, ppr args]
442 \end{code}      
443
444
445 %************************************************************************
446 %*                                                                      *
447                 Instances
448 %*                                                                      *
449 %************************************************************************
450
451 The gating story for instance declarations
452 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
453 When we are looking for a dict (C t1..tn), we slurp in instance decls for
454 C that 
455         mention at least one of the type constructors 
456         at the roots of t1..tn
457
458 Why "at least one" rather than "all"?  Because functional dependencies 
459 complicate the picture.  Consider
460         class C a b | a->b where ...
461         instance C Foo Baz where ...
462 Here, the gates are really only C and Foo, *not* Baz.
463 That is, if C and Foo are visible, even if Baz isn't, we must
464 slurp the decl, even if Baz is thus far completely unknown to the
465 system.
466
467 Why "roots of the types"?  Reason is overlap.  For example, suppose there 
468 are interfaces in the pool for
469   (a)   C Int b
470  (b)    C a [b]
471   (c)   C a [T] 
472 Then, if we are trying to resolve (C Int x), we need (a)
473 if we are trying to resolve (C x [y]), we need *both* (b) and (c),
474 even though T is not involved yet, so that we spot the overlap.
475
476
477 NOTE: if you use an instance decl with NO type constructors
478         instance C a where ...
479 and look up an Inst that only has type variables such as (C (n o))
480 then GHC won't necessarily suck in the instances that overlap with this.
481
482
483 \begin{code}
484 loadImportedInsts :: Class -> [Type] -> TcM PackageInstEnv
485 loadImportedInsts cls tys
486   = do  {       -- Get interfaces for wired-in things, such as Integer
487                 -- Any non-wired-in tycons will already be loaded, else
488                 -- we couldn't have them in the Type
489         ; this_mod <- getModule 
490         ; let { (cls_gate, tc_gates) = predInstGates cls tys
491               ; imp_wi n = isWiredInName n && this_mod /= nameModule n
492               ; wired_tcs = filter imp_wi tc_gates }
493                         -- Wired-in tycons not from this module.  The "this-module"
494                         -- test bites only when compiling Base etc, because loadHomeInterface
495                         -- barfs if it's asked to load a non-existent interface
496         ; if null wired_tcs then returnM ()
497           else initIfaceTcRn (mapM_ (loadHomeInterface wired_doc) wired_tcs)
498
499         ; eps_var <- getEpsVar
500         ; eps <- readMutVar eps_var
501
502         -- For interest: report the no-type-constructor case.
503         -- Don't report when -fallow-undecidable-instances is on, because then
504         -- we call loadImportedInsts when looking up even predicates like (C a)
505         -- But without undecidable instances it's rare to see C (a b) and 
506         -- somethat interesting
507 {- (comment out; happens a lot in some code)
508 #ifdef DEBUG
509         ; dflags  <- getDOpts
510         ; WARN( not (dopt Opt_AllowUndecidableInstances dflags) && null tc_gates, 
511                 ptext SLIT("Interesting! No tycons in Inst:") 
512                         <+> pprClassPred cls tys )
513           return ()
514 #endif
515 -}
516         -- Suck in the instances
517         ; let { (inst_pool', iface_insts) 
518                     = selectInsts (eps_insts eps) cls_gate tc_gates }
519
520         -- Empty => finish up rapidly, without writing to eps
521         ; if null iface_insts then
522                 return (eps_inst_env eps)
523           else do
524         { writeMutVar eps_var (eps {eps_insts = inst_pool'})
525
526         ; traceIf (sep [ptext SLIT("Importing instances for") <+> pprClassPred cls tys, 
527                         nest 2 (vcat (map ppr iface_insts))])
528
529         -- Typecheck the new instances
530         ; dfuns <- initIfaceTcRn (mappM tc_inst iface_insts)
531
532         -- And put them in the package instance environment
533         ; updateEps ( \ eps ->
534             let 
535                 inst_env' = foldl extendInstEnv (eps_inst_env eps) dfuns
536             in
537             (eps { eps_inst_env = inst_env' }, inst_env')
538         )}}
539   where
540     wired_doc = ptext SLIT("Need home inteface for wired-in thing")
541
542 tc_inst (mod, inst) = initIfaceLcl mod (tcIfaceInst inst)
543
544 tcIfaceInst :: IfaceInst -> IfL DFunId
545 tcIfaceInst (IfaceInst { ifDFun = dfun_occ })
546   = tcIfaceExtId (LocalTop dfun_occ)
547
548 selectInsts :: InstPool -> Name -> [Name] -> (InstPool, [(ModuleName, IfaceInst)])
549 selectInsts pool@(Pool insts n_in n_out) cls tycons
550   = (Pool insts' n_in (n_out + length iface_insts), iface_insts)
551   where
552     (insts', iface_insts) 
553         = case lookupNameEnv insts cls of {
554                 Nothing -> (insts, []) ;
555                 Just gated_insts ->
556         
557           case choose1 gated_insts  of {
558             (_, []) -> (insts, []) ;    -- None picked
559             (gated_insts', iface_insts') -> 
560
561           (extendNameEnv insts cls gated_insts', iface_insts') }}
562
563     choose1 gated_insts
564         | null tycons                   -- Bizarre special case of C (a b); then there are no tycons
565         = ([], map snd gated_insts)     -- Just grab all the instances, no real alternative
566         | otherwise                     -- Normal case
567         = foldl choose2 ([],[]) gated_insts
568
569         -- Reverses the gated decls, but that doesn't matter
570     choose2 (gis, decls) (gates, decl)
571         |  null gates   -- Happens when we have 'instance T a where ...'
572         || any (`elem` tycons) gates = (gis,               decl:decls)
573         | otherwise                  = ((gates,decl) : gis, decls)
574 \end{code}
575
576 %************************************************************************
577 %*                                                                      *
578                 Rules
579 %*                                                                      *
580 %************************************************************************
581
582 We move a IfaceRule from eps_rules to eps_rule_base when all its LHS free vars
583 are in the type environment.  However, remember that typechecking a Rule may 
584 (as a side effect) augment the type envt, and so we may need to iterate the process.
585
586 \begin{code}
587 loadImportedRules :: HscEnv -> ModGuts -> IO [IdCoreRule]
588 -- Returns just the new rules added
589 loadImportedRules hsc_env guts
590   = initIfaceRules hsc_env guts $ do 
591         { -- Get new rules
592           if_rules <- updateEps (\ eps ->
593                 let { (new_pool, if_rules) = selectRules (eps_rules eps) (eps_PTE eps) }
594                 in (eps { eps_rules = new_pool }, if_rules) )
595
596         ; traceIf (ptext SLIT("Importing rules:") <+> vcat (map ppr if_rules))
597
598         ; let tc_rule (mod, rule) = initIfaceLcl mod (tcIfaceRule rule)
599         ; core_rules <- mapM tc_rule if_rules
600
601         -- Debug print
602         ; traceIf (ptext SLIT("Imported rules:") <+> pprIdRules core_rules)
603         
604         -- Update the rule base and return it
605         ; updateEps (\ eps -> 
606             let { new_rule_base = extendRuleBaseList (eps_rule_base eps) core_rules }
607             in (eps { eps_rule_base = new_rule_base }, new_rule_base)
608           ) 
609
610         -- Strictly speaking, at this point we should go round again, since
611         -- typechecking one set of rules may bring in new things which enable
612         -- some more rules to come in.  But we call loadImportedRules several
613         -- times anyway, so I'm going to be lazy and ignore this.
614         ; return core_rules
615     }
616
617
618 selectRules :: RulePool -> TypeEnv -> (RulePool, [(ModuleName, IfaceRule)])
619 -- Not terribly efficient.  Look at each rule in the pool to see if
620 -- all its gates are in the type env.  If so, take it out of the pool.
621 -- If not, trim its gates for next time.
622 selectRules (Pool rules n_in n_out) type_env
623   = (Pool rules' n_in (n_out + length if_rules), if_rules)
624   where
625     (rules', if_rules) = foldl do_one ([], []) rules
626
627     do_one (pool, if_rules) (gates, rule)
628         | null gates' = (pool, rule:if_rules)
629         | otherwise   = ((gates',rule) : pool, if_rules)
630         where
631           gates' = filter (not . (`elemNameEnv` type_env)) gates
632
633
634 tcIfaceRule :: IfaceRule -> IfL IdCoreRule
635 tcIfaceRule (IfaceRule {ifRuleName = rule_name, ifActivation = act, ifRuleBndrs = bndrs,
636                         ifRuleHead = fn_rdr, ifRuleArgs = args, ifRuleRhs = rhs })
637   = bindIfaceBndrs bndrs        $ \ bndrs' ->
638     do  { fn <- tcIfaceExtId fn_rdr
639         ; args' <- mappM tcIfaceExpr args
640         ; rhs'  <- tcIfaceExpr rhs
641         ; returnM (fn, (Rule rule_name act bndrs' args' rhs')) }
642
643 tcIfaceRule (IfaceBuiltinRule fn_rdr core_rule)
644   = do  { fn <- tcIfaceExtId fn_rdr
645         ; returnM (fn, core_rule) }
646 \end{code}
647
648
649 %************************************************************************
650 %*                                                                      *
651                         Types
652 %*                                                                      *
653 %************************************************************************
654
655 \begin{code}
656 tcIfaceType :: IfaceType -> IfL Type
657 tcIfaceType (IfaceTyVar n)        = do { tv <- tcIfaceTyVar n; return (TyVarTy tv) }
658 tcIfaceType (IfaceAppTy t1 t2)    = do { t1' <- tcIfaceType t1; t2' <- tcIfaceType t2; return (AppTy t1' t2') }
659 tcIfaceType (IfaceFunTy t1 t2)    = do { t1' <- tcIfaceType t1; t2' <- tcIfaceType t2; return (FunTy t1' t2') }
660 tcIfaceType (IfaceTyConApp tc ts) = do { tc' <- tcIfaceTyCon tc; ts' <- tcIfaceTypes ts; return (mkGenTyConApp tc' ts') }
661 tcIfaceType (IfaceForAllTy tv t)  = bindIfaceTyVar tv $ \ tv' -> do { t' <- tcIfaceType t; return (ForAllTy tv' t') }
662 tcIfaceType (IfacePredTy st)      = do { st' <- tcIfacePredType st; return (PredTy st') }
663
664 tcIfaceTypes tys = mapM tcIfaceType tys
665
666 -----------------------------------------
667 tcIfacePredType :: IfacePredType -> IfL PredType
668 tcIfacePredType (IfaceClassP cls ts) = do { cls' <- tcIfaceClass cls; ts' <- tcIfaceTypes ts; return (ClassP cls' ts') }
669 tcIfacePredType (IfaceIParam ip t)   = do { ip' <- newIPName ip; t' <- tcIfaceType t; return (IParam ip' t') }
670
671 -----------------------------------------
672 tcIfaceCtxt :: IfaceContext -> IfL ThetaType
673 tcIfaceCtxt sts = mappM tcIfacePredType sts
674 \end{code}
675
676
677 %************************************************************************
678 %*                                                                      *
679                         Core
680 %*                                                                      *
681 %************************************************************************
682
683 \begin{code}
684 tcIfaceExpr :: IfaceExpr -> IfL CoreExpr
685 tcIfaceExpr (IfaceType ty)
686   = tcIfaceType ty              `thenM` \ ty' ->
687     returnM (Type ty')
688
689 tcIfaceExpr (IfaceLcl name)
690   = tcIfaceLclId name   `thenM` \ id ->
691     returnM (Var id)
692
693 tcIfaceExpr (IfaceExt gbl)
694   = tcIfaceExtId gbl    `thenM` \ id ->
695     returnM (Var id)
696
697 tcIfaceExpr (IfaceLit lit)
698   = returnM (Lit lit)
699
700 tcIfaceExpr (IfaceFCall cc ty)
701   = tcIfaceType ty      `thenM` \ ty' ->
702     newUnique           `thenM` \ u ->
703     returnM (Var (mkFCallId u cc ty'))
704
705 tcIfaceExpr (IfaceTuple boxity args) 
706   = mappM tcIfaceExpr args      `thenM` \ args' ->
707     let
708         -- Put the missing type arguments back in
709         con_args = map (Type . exprType) args' ++ args'
710     in
711     returnM (mkApps (Var con_id) con_args)
712   where
713     arity = length args
714     con_id = dataConWorkId (tupleCon boxity arity)
715     
716
717 tcIfaceExpr (IfaceLam bndr body)
718   = bindIfaceBndr bndr          $ \ bndr' ->
719     tcIfaceExpr body            `thenM` \ body' ->
720     returnM (Lam bndr' body')
721
722 tcIfaceExpr (IfaceApp fun arg)
723   = tcIfaceExpr fun             `thenM` \ fun' ->
724     tcIfaceExpr arg             `thenM` \ arg' ->
725     returnM (App fun' arg')
726
727 tcIfaceExpr (IfaceCase scrut case_bndr alts) 
728   = tcIfaceExpr scrut           `thenM` \ scrut' ->
729     newIfaceName case_bndr      `thenM` \ case_bndr_name ->
730     let
731         scrut_ty   = exprType scrut'
732         case_bndr' = mkLocalId case_bndr_name scrut_ty
733         tc_app     = splitTyConApp scrut_ty
734                 -- NB: Won't always succeed (polymoprhic case)
735                 --     but won't be demanded in those cases
736                 -- NB: not tcSplitTyConApp; we are looking at Core here
737                 --     look through non-rec newtypes to find the tycon that
738                 --     corresponds to the datacon in this case alternative
739     in
740     extendIfaceIdEnv [case_bndr']       $
741     mappM (tcIfaceAlt tc_app) alts      `thenM` \ alts' ->
742     returnM (Case scrut' case_bndr' alts')
743
744 tcIfaceExpr (IfaceLet (IfaceNonRec bndr rhs) body)
745   = tcIfaceExpr rhs             `thenM` \ rhs' ->
746     bindIfaceId bndr            $ \ bndr' ->
747     tcIfaceExpr body            `thenM` \ body' ->
748     returnM (Let (NonRec bndr' rhs') body')
749
750 tcIfaceExpr (IfaceLet (IfaceRec pairs) body)
751   = bindIfaceIds bndrs          $ \ bndrs' ->
752     mappM tcIfaceExpr rhss      `thenM` \ rhss' ->
753     tcIfaceExpr body            `thenM` \ body' ->
754     returnM (Let (Rec (bndrs' `zip` rhss')) body')
755   where
756     (bndrs, rhss) = unzip pairs
757
758 tcIfaceExpr (IfaceNote note expr) 
759   = tcIfaceExpr expr            `thenM` \ expr' ->
760     case note of
761         IfaceCoerce to_ty -> tcIfaceType to_ty  `thenM` \ to_ty' ->
762                              returnM (Note (Coerce to_ty'
763                                                    (exprType expr')) expr')
764         IfaceInlineCall   -> returnM (Note InlineCall expr')
765         IfaceInlineMe     -> returnM (Note InlineMe   expr')
766         IfaceSCC cc       -> returnM (Note (SCC cc)   expr')
767         IfaceCoreNote n   -> returnM (Note (CoreNote n) expr')
768
769 -------------------------
770 tcIfaceAlt _ (IfaceDefault, names, rhs)
771   = ASSERT( null names )
772     tcIfaceExpr rhs             `thenM` \ rhs' ->
773     returnM (DEFAULT, [], rhs')
774   
775 tcIfaceAlt _ (IfaceLitAlt lit, names, rhs)
776   = ASSERT( null names )
777     tcIfaceExpr rhs             `thenM` \ rhs' ->
778     returnM (LitAlt lit, [], rhs')
779
780 -- A case alternative is made quite a bit more complicated
781 -- by the fact that we omit type annotations because we can
782 -- work them out.  True enough, but its not that easy!
783 tcIfaceAlt (tycon, inst_tys) (IfaceDataAlt data_occ, arg_occs, rhs)
784   = let 
785         tycon_mod = nameModuleName (tyConName tycon)
786     in
787     tcIfaceDataCon (ExtPkg tycon_mod data_occ)  `thenM` \ con ->
788     newIfaceNames arg_occs                      `thenM` \ arg_names ->
789     let
790         ex_tyvars   = dataConExistentialTyVars con
791         main_tyvars = tyConTyVars tycon
792         ex_tyvars'  = [mkTyVar name (tyVarKind tv) | (name,tv) <- arg_names `zip` ex_tyvars] 
793         ex_tys'     = mkTyVarTys ex_tyvars'
794         arg_tys     = dataConArgTys con (inst_tys ++ ex_tys')
795         id_names    = dropList ex_tyvars arg_names
796         arg_ids
797 #ifdef DEBUG
798                 | not (equalLength id_names arg_tys)
799                 = pprPanic "tcIfaceAlts" (ppr (con, arg_names, rhs) $$
800                                          (ppr main_tyvars <+> ppr ex_tyvars) $$
801                                          ppr arg_tys)
802                 | otherwise
803 #endif
804                 = zipWithEqual "tcIfaceAlts" mkLocalId id_names arg_tys
805     in
806     ASSERT2( con `elem` tyConDataCons tycon && equalLength inst_tys main_tyvars,
807              ppr con $$ ppr tycon $$ ppr (tyConDataCons tycon) $$ ppr arg_tys $$  ppr main_tyvars  )
808     extendIfaceTyVarEnv ex_tyvars'      $
809     extendIfaceIdEnv arg_ids            $
810     tcIfaceExpr rhs                     `thenM` \ rhs' ->
811     returnM (DataAlt con, ex_tyvars' ++ arg_ids, rhs')
812
813 tcIfaceAlt (tycon, inst_tys) (IfaceTupleAlt boxity, arg_occs, rhs)
814   = newIfaceNames arg_occs      `thenM` \ arg_names ->
815     let
816         [con]   = tyConDataCons tycon
817         arg_ids = zipWithEqual "tcIfaceAlts" mkLocalId arg_names inst_tys
818     in
819     ASSERT( isTupleTyCon tycon )
820     extendIfaceIdEnv arg_ids            $
821     tcIfaceExpr rhs                     `thenM` \ rhs' ->
822     returnM (DataAlt con, arg_ids, rhs')
823 \end{code}
824
825
826 \begin{code}
827 tcExtCoreBindings :: Module -> [IfaceBinding] -> IfL [CoreBind] -- Used for external core
828 tcExtCoreBindings mod []     = return []
829 tcExtCoreBindings mod (b:bs) = do_one mod b (tcExtCoreBindings mod bs)
830
831 do_one :: Module -> IfaceBinding -> IfL [CoreBind] -> IfL [CoreBind]
832 do_one mod (IfaceNonRec bndr rhs) thing_inside
833   = do  { rhs' <- tcIfaceExpr rhs
834         ; bndr' <- newExtCoreBndr mod bndr
835         ; extendIfaceIdEnv [bndr'] $ do 
836         { core_binds <- thing_inside
837         ; return (NonRec bndr' rhs' : core_binds) }}
838
839 do_one mod (IfaceRec pairs) thing_inside
840   = do  { bndrs' <- mappM (newExtCoreBndr mod) bndrs
841         ; extendIfaceIdEnv bndrs' $ do
842         { rhss' <- mappM tcIfaceExpr rhss
843         ; core_binds <- thing_inside
844         ; return (Rec (bndrs' `zip` rhss') : core_binds) }}
845   where
846     (bndrs,rhss) = unzip pairs
847 \end{code}
848
849
850 %************************************************************************
851 %*                                                                      *
852                 IdInfo
853 %*                                                                      *
854 %************************************************************************
855
856 \begin{code}
857 tcIdInfo :: Name -> Type -> IfaceIdInfo -> IfL IdInfo
858 tcIdInfo name ty NoInfo         = return vanillaIdInfo
859 tcIdInfo name ty (HasInfo info) = foldlM tcPrag init_info info
860   where
861     -- Set the CgInfo to something sensible but uninformative before
862     -- we start; default assumption is that it has CAFs
863     init_info = vanillaIdInfo
864
865     tcPrag info HsNoCafRefs         = returnM (info `setCafInfo`   NoCafRefs)
866     tcPrag info (HsArity arity)     = returnM (info `setArityInfo` arity)
867     tcPrag info (HsStrictness str)  = returnM (info `setAllStrictnessInfo` Just str)
868
869         -- The next two are lazy, so they don't transitively suck stuff in
870     tcPrag info (HsWorker nm arity) = tcWorkerInfo ty info nm arity
871     tcPrag info (HsUnfold inline_prag expr)
872         = tcPragExpr name expr  `thenM` \ maybe_expr' ->
873           let
874                 -- maybe_expr' doesn't get looked at if the unfolding
875                 -- is never inspected; so the typecheck doesn't even happen
876                 unfold_info = case maybe_expr' of
877                                 Nothing    -> noUnfolding
878                                 Just expr' -> mkTopUnfolding expr' 
879           in
880           returnM (info `setUnfoldingInfoLazily` unfold_info
881                         `setInlinePragInfo`      inline_prag)
882 \end{code}
883
884 \begin{code}
885 tcWorkerInfo ty info wkr arity
886   = do  { mb_wkr_id <- forkM_maybe doc (tcIfaceExtId wkr)
887
888         -- We return without testing maybe_wkr_id, but as soon as info is
889         -- looked at we will test it.  That's ok, because its outside the
890         -- knot; and there seems no big reason to further defer the
891         -- tcIfaceId lookup.  (Contrast with tcPragExpr, where postponing walking
892         -- over the unfolding until it's actually used does seem worth while.)
893         ; us <- newUniqueSupply
894
895         ; returnM (case mb_wkr_id of
896                      Nothing     -> info
897                      Just wkr_id -> add_wkr_info us wkr_id info) }
898   where
899     doc = text "Worker for" <+> ppr wkr
900     add_wkr_info us wkr_id info
901         = info `setUnfoldingInfoLazily`  mk_unfolding us wkr_id
902                `setWorkerInfo`           HasWorker wkr_id arity
903
904     mk_unfolding us wkr_id = mkTopUnfolding (initUs_ us (mkWrapper ty strict_sig) wkr_id)
905
906         -- We are relying here on strictness info always appearing 
907         -- before worker info,  fingers crossed ....
908     strict_sig = case newStrictnessInfo info of
909                    Just sig -> sig
910                    Nothing  -> pprPanic "Worker info but no strictness for" (ppr wkr)
911 \end{code}
912
913 For unfoldings we try to do the job lazily, so that we never type check
914 an unfolding that isn't going to be looked at.
915
916 \begin{code}
917 tcPragExpr :: Name -> IfaceExpr -> IfL (Maybe CoreExpr)
918 tcPragExpr name expr
919   = forkM_maybe doc $
920     tcIfaceExpr expr            `thenM` \ core_expr' ->
921
922                 -- Check for type consistency in the unfolding
923     ifOptM Opt_DoCoreLinting (
924         get_in_scope_ids                        `thenM` \ in_scope -> 
925         case lintUnfolding noSrcLoc in_scope core_expr' of
926           Nothing       -> returnM ()
927           Just fail_msg -> pprPanic "Iface Lint failure" (doc <+> fail_msg)
928     )                           `thenM_`
929
930    returnM core_expr'   
931   where
932     doc = text "Unfolding of" <+> ppr name
933     get_in_scope_ids    -- Urgh; but just for linting
934         = setLclEnv () $ 
935           do    { env <- getGblEnv 
936                 ; case if_rec_types env of {
937                           Nothing -> return [] ;
938                           Just (_, get_env) -> do
939                 { type_env <- get_env
940                 ; return (typeEnvIds type_env) }}}
941 \end{code}
942
943
944
945 %************************************************************************
946 %*                                                                      *
947                 Bindings
948 %*                                                                      *
949 %************************************************************************
950
951 \begin{code}
952 bindIfaceBndr :: IfaceBndr -> (CoreBndr -> IfL a) -> IfL a
953 bindIfaceBndr (IfaceIdBndr bndr) thing_inside
954   = bindIfaceId bndr thing_inside
955 bindIfaceBndr (IfaceTvBndr bndr) thing_inside
956   = bindIfaceTyVar bndr thing_inside
957     
958 bindIfaceBndrs :: [IfaceBndr] -> ([CoreBndr] -> IfL a) -> IfL a
959 bindIfaceBndrs []     thing_inside = thing_inside []
960 bindIfaceBndrs (b:bs) thing_inside
961   = bindIfaceBndr b     $ \ b' ->
962     bindIfaceBndrs bs   $ \ bs' ->
963     thing_inside (b':bs')
964
965 -----------------------
966 bindIfaceId :: (OccName, IfaceType) -> (Id -> IfL a) -> IfL a
967 bindIfaceId (occ, ty) thing_inside
968   = do  { name <- newIfaceName occ
969         ; ty' <- tcIfaceType ty
970         ; let { id = mkLocalId name ty' }
971         ; extendIfaceIdEnv [id] (thing_inside id) }
972     
973 bindIfaceIds :: [(OccName, IfaceType)] -> ([Id] -> IfL a) -> IfL a
974 bindIfaceIds bndrs thing_inside
975   = do  { names <- newIfaceNames occs
976         ; tys' <- mappM tcIfaceType tys
977         ; let { ids = zipWithEqual "tcCoreValBndr" mkLocalId names tys' }
978         ; extendIfaceIdEnv ids (thing_inside ids) }
979   where
980     (occs,tys) = unzip bndrs
981
982
983 -----------------------
984 newExtCoreBndr :: Module -> (OccName, IfaceType) -> IfL Id
985 newExtCoreBndr mod (occ, ty)
986   = do  { name <- newGlobalBinder mod occ Nothing noSrcLoc
987         ; ty' <- tcIfaceType ty
988         ; return (mkLocalId name ty') }
989
990 -----------------------
991 bindIfaceTyVar :: IfaceTvBndr -> (TyVar -> IfL a) -> IfL a
992 bindIfaceTyVar (occ,kind) thing_inside
993   = do  { name <- newIfaceName occ
994         ; let tyvar = mk_iface_tyvar name kind
995         ; extendIfaceTyVarEnv [tyvar] (thing_inside tyvar) }
996
997 bindIfaceTyVars :: [IfaceTvBndr] -> ([TyVar] -> IfL a) -> IfL a
998 bindIfaceTyVars bndrs thing_inside
999   = do  { names <- newIfaceNames occs
1000         ; let tyvars = zipWith mk_iface_tyvar names kinds
1001         ; extendIfaceTyVarEnv tyvars (thing_inside tyvars) }
1002   where
1003     (occs,kinds) = unzip bndrs
1004
1005 mk_iface_tyvar name kind = mkTyVar name kind
1006 \end{code}