[project @ 2004-03-17 13:59:06 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 )
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, PackageRuleBase,
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            ( AlgTyConRhs(..), 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(..), dopt )
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@(ModIface { mi_module = mod, mi_decls = ver_decls,
250                                          mi_rules = rules, mi_insts = dfuns })
251   = initIfaceTc hsc_env iface $ \ tc_env_var -> do
252         {       -- Typecheck the decls
253           names <- mappM (lookupOrig (moduleName mod) . ifName) decls
254         ; ty_things <- fixM (\ rec_ty_things -> do
255                 { writeMutVar tc_env_var (mkNameEnv (names `zipLazy` rec_ty_things))
256                         -- This only makes available the "main" things,
257                         -- but that's enough for the strictly-checked part
258                 ; mapM tcIfaceDecl decls })
259         
260                 -- Now augment the type envt with all the implicit things
261                 -- These will be needed when type-checking the unfoldings for
262                 -- the IfaceIds, but this is done lazily, so writing the thing
263                 -- now is sufficient
264         ; let   { add_implicits main_thing = main_thing : implicitTyThings main_thing
265                 ; type_env = mkTypeEnv (concatMap add_implicits ty_things) }
266         ; writeMutVar tc_env_var type_env
267
268                 -- Now do those rules and instances
269         ; dfuns <- mapM tcIfaceInst (mi_insts iface)
270         ; rules <- mapM tcIfaceRule (mi_rules iface)
271
272                 -- Finished
273         ; return (ModDetails { md_types = type_env, md_insts = dfuns, md_rules = rules }) 
274     }
275   where
276     decls = map snd ver_decls
277 \end{code}
278
279
280 %************************************************************************
281 %*                                                                      *
282                 Type and class declarations
283 %*                                                                      *
284 %************************************************************************
285
286 When typechecking a data type decl, we *lazily* (via forkM) typecheck
287 the constructor argument types.  This is in the hope that we may never
288 poke on those argument types, and hence may never need to load the
289 interface files for types mentioned in the arg types.
290
291 E.g.    
292         data Foo.S = MkS Baz.T
293 Mabye we can get away without even loading the interface for Baz!
294
295 This is not just a performance thing.  Suppose we have
296         data Foo.S = MkS Baz.T
297         data Baz.T = MkT Foo.S
298 (in different interface files, of course).
299 Now, first we load and typecheck Foo.S, and add it to the type envt.  
300 If we do explore MkS's argument, we'll load and typecheck Baz.T.
301 If we explore MkT's argument we'll find Foo.S already in the envt.  
302
303 If we typechecked constructor args eagerly, when loading Foo.S we'd try to
304 typecheck the type Baz.T.  So we'd fault in Baz.T... and then need Foo.S...
305 which isn't done yet.
306
307 All very cunning. However, there is a rather subtle gotcha which bit
308 me when developing this stuff.  When we typecheck the decl for S, we
309 extend the type envt with S, MkS, and all its implicit Ids.  Suppose
310 (a bug, but it happened) that the list of implicit Ids depended in
311 turn on the constructor arg types.  Then the following sequence of
312 events takes place:
313         * we build a thunk <t> for the constructor arg tys
314         * we build a thunk for the extended type environment (depends on <t>)
315         * we write the extended type envt into the global EPS mutvar
316         
317 Now we look something up in the type envt
318         * that pulls on <t>
319         * which reads the global type envt out of the global EPS mutvar
320         * but that depends in turn on <t>
321
322 It's subtle, because, it'd work fine if we typechecked the constructor args 
323 eagerly -- they don't need the extended type envt.  They just get the extended
324 type envt by accident, because they look at it later.
325
326 What this means is that the implicitTyThings MUST NOT DEPEND on any of
327 the forkM stuff.
328
329
330 \begin{code}
331 tcIfaceDecl :: IfaceDecl -> IfL TyThing
332
333 tcIfaceDecl (IfaceId {ifName = occ_name, ifType = iface_type, ifIdInfo = info})
334   = do  { name <- lookupIfaceTop occ_name
335         ; ty <- tcIfaceType iface_type
336         ; info <- tcIdInfo name ty info
337         ; return (AnId (mkVanillaGlobal name ty info)) }
338
339 tcIfaceDecl (IfaceData {ifName = occ_name, 
340                         ifTyVars = tv_bndrs, ifCtxt = rdr_ctxt,
341                         ifCons = rdr_cons, 
342                         ifVrcs = arg_vrcs, ifRec = is_rec, 
343                         ifGeneric = want_generic })
344   = do  { tc_name <- lookupIfaceTop occ_name
345         ; bindIfaceTyVars tv_bndrs $ \ tyvars -> do
346
347         { traceIf (text "tcIfaceDecl" <+> ppr rdr_ctxt)
348
349         ; ctxt <- forkM (ptext SLIT("Ctxt of data decl") <+> ppr tc_name) $
350                      tcIfaceCtxt rdr_ctxt
351                 -- The reason for laziness here is to postpone
352                 -- looking at the context, because the class may not
353                 -- be in the type envt yet.  E.g. 
354                 --      class Real a where { toRat :: a -> Ratio Integer }
355                 --      data (Real a) => Ratio a = ...
356                 -- We suck in the decl for Real, and type check it, which sucks
357                 -- in the data type Ratio; but we must postpone typechecking the
358                 -- context
359
360         ; tycon <- fixM ( \ tycon -> do
361             { cons <- tcIfaceDataCons tycon tyvars ctxt rdr_cons
362             ; tycon <- buildAlgTyCon tc_name tyvars ctxt cons 
363                             arg_vrcs is_rec want_generic
364             ; return tycon
365             })
366         ; traceIf (text "tcIfaceDecl4" <+> ppr tycon)
367         ; return (ATyCon tycon)
368     } }
369
370 tcIfaceDecl (IfaceSyn {ifName = occ_name, ifTyVars = tv_bndrs, 
371                        ifSynRhs = rdr_rhs_ty, ifVrcs = arg_vrcs})
372    = bindIfaceTyVars tv_bndrs $ \ tyvars -> do
373      { tc_name <- lookupIfaceTop occ_name
374      ; rhs_ty <- tcIfaceType rdr_rhs_ty
375      ; return (ATyCon (buildSynTyCon tc_name tyvars rhs_ty arg_vrcs))
376      }
377
378 tcIfaceDecl (IfaceClass {ifCtxt = rdr_ctxt, ifName = occ_name, ifTyVars = tv_bndrs, 
379                          ifFDs = rdr_fds, ifSigs = rdr_sigs, 
380                          ifVrcs = tc_vrcs, ifRec = tc_isrec })
381   = bindIfaceTyVars tv_bndrs $ \ tyvars -> do
382     { cls_name <- lookupIfaceTop occ_name
383     ; ctxt <- tcIfaceCtxt rdr_ctxt
384     ; sigs <- mappM tc_sig rdr_sigs
385     ; fds  <- mappM tc_fd rdr_fds
386     ; cls  <- buildClass cls_name tyvars ctxt fds sigs tc_isrec tc_vrcs
387     ; return (AClass cls) }
388   where
389    tc_sig (IfaceClassOp occ dm rdr_ty)
390      = do { op_name <- lookupIfaceTop occ
391           ; op_ty   <- forkM (mk_doc op_name rdr_ty) (tcIfaceType rdr_ty)
392                 -- Must be done lazily for just the same reason as the 
393                 -- context of a data decl: the type sig might mention the
394                 -- class being defined
395           ; return (op_name, dm, op_ty) }
396
397    mk_doc op_name op_ty = ptext SLIT("Class op") <+> sep [ppr op_name, ppr op_ty]
398
399    tc_fd (tvs1, tvs2) = do { tvs1' <- mappM tcIfaceTyVar tvs1
400                            ; tvs2' <- mappM tcIfaceTyVar tvs2
401                            ; return (tvs1', tvs2') }
402
403 tcIfaceDecl (IfaceForeign {ifName = rdr_name, ifExtName = ext_name})
404   = do  { name <- lookupIfaceTop rdr_name
405         ; return (ATyCon (mkForeignTyCon name ext_name 
406                                          liftedTypeKind 0 [])) }
407
408 tcIfaceDataCons tycon tyvars ctxt if_cons
409   = case if_cons of
410         IfAbstractTyCon  -> return mkAbstractTyConRhs
411         IfDataTyCon cons -> do  { data_cons <- mappM tc_con_decl cons
412                                 ; return (mkDataTyConRhs data_cons) }
413         IfNewTyCon con   -> do  { data_con <- tc_con_decl con
414                                 ; return (mkNewTyConRhs data_con) }
415   where
416     tc_con_decl (IfaceConDecl occ ex_tvs ex_ctxt args stricts field_lbls)
417       = bindIfaceTyVars ex_tvs  $ \ ex_tyvars -> do
418         { name <- lookupIfaceTop occ
419         ; ex_theta <- tcIfaceCtxt ex_ctxt       -- Laziness seems not worth the bother here
420
421         -- Read the argument types, but lazily to avoid faulting in
422         -- the component types unless they are really needed
423         ; arg_tys <- forkM (mk_doc name args) (mappM tcIfaceType args) ;
424
425         ; lbl_names <- mappM lookupIfaceTop field_lbls
426
427         ; buildDataCon name stricts lbl_names
428                        tyvars ctxt ex_tyvars ex_theta 
429                        arg_tys tycon
430         }
431     mk_doc con_name args = ptext SLIT("Constructor") <+> sep [ppr con_name, ppr args]
432 \end{code}      
433
434
435 %************************************************************************
436 %*                                                                      *
437                 Instances
438 %*                                                                      *
439 %************************************************************************
440
441 The gating story for instance declarations
442 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
443 When we are looking for a dict (C t1..tn), we slurp in instance decls for
444 C that 
445         mention at least one of the type constructors 
446         at the roots of t1..tn
447
448 Why "at least one" rather than "all"?  Because functional dependencies 
449 complicate the picture.  Consider
450         class C a b | a->b where ...
451         instance C Foo Baz where ...
452 Here, the gates are really only C and Foo, *not* Baz.
453 That is, if C and Foo are visible, even if Baz isn't, we must
454 slurp the decl, even if Baz is thus far completely unknown to the
455 system.
456
457 Why "roots of the types"?  Reason is overlap.  For example, suppose there 
458 are interfaces in the pool for
459   (a)   C Int b
460  (b)    C a [b]
461   (c)   C a [T] 
462 Then, if we are trying to resolve (C Int x), we need (a)
463 if we are trying to resolve (C x [y]), we need *both* (b) and (c),
464 even though T is not involved yet, so that we spot the overlap.
465
466
467 NOTE: if you use an instance decl with NO type constructors
468         instance C a where ...
469 and look up an Inst that only has type variables such as (C (n o))
470 then GHC won't necessarily suck in the instances that overlap with this.
471
472
473 \begin{code}
474 loadImportedInsts :: Class -> [Type] -> TcM PackageInstEnv
475 loadImportedInsts cls tys
476   = do  {       -- Get interfaces for wired-in things, such as Integer
477                 -- Any non-wired-in tycons will already be loaded, else
478                 -- we couldn't have them in the Type
479         ; this_mod <- getModule 
480         ; let { (cls_gate, tc_gates) = predInstGates cls tys
481               ; imp_wi n = isWiredInName n && this_mod /= nameModule n
482               ; wired_tcs = filter imp_wi tc_gates }
483                         -- Wired-in tycons not from this module.  The "this-module"
484                         -- test bites only when compiling Base etc, because loadHomeInterface
485                         -- barfs if it's asked to load a non-existent interface
486         ; if null wired_tcs then returnM ()
487           else initIfaceTcRn (mapM_ (loadHomeInterface wired_doc) wired_tcs)
488
489         ; eps_var <- getEpsVar
490         ; eps <- readMutVar eps_var
491
492         -- For interest: report the no-type-constructor case.
493         -- Don't report when -fallow-undecidable-instances is on, because then
494         -- we call loadImportedInsts when looking up even predicates like (C a)
495         -- But without undecidable instances it's rare to see C (a b) and 
496         -- somethat interesting
497 {- (comment out; happens a lot in some code)
498 #ifdef DEBUG
499         ; dflags  <- getDOpts
500         ; WARN( not (dopt Opt_AllowUndecidableInstances dflags) && null tc_gates, 
501                 ptext SLIT("Interesting! No tycons in Inst:") 
502                         <+> pprClassPred cls tys )
503           return ()
504 #endif
505 -}
506         -- Suck in the instances
507         ; let { (inst_pool', iface_insts) 
508                     = selectInsts (eps_insts eps) cls_gate tc_gates }
509
510         -- Empty => finish up rapidly, without writing to eps
511         ; if null iface_insts then
512                 return (eps_inst_env eps)
513           else do
514         { writeMutVar eps_var (eps {eps_insts = inst_pool'})
515
516         ; traceIf (sep [ptext SLIT("Importing instances for") <+> pprClassPred cls tys, 
517                         nest 2 (vcat (map ppr iface_insts))])
518
519         -- Typecheck the new instances
520         ; dfuns <- initIfaceTcRn (mappM tc_inst iface_insts)
521
522         -- And put them in the package instance environment
523         ; updateEps ( \ eps ->
524             let 
525                 inst_env' = foldl extendInstEnv (eps_inst_env eps) dfuns
526             in
527             (eps { eps_inst_env = inst_env' }, inst_env')
528         )}}
529   where
530     wired_doc = ptext SLIT("Need home inteface for wired-in thing")
531
532 tc_inst (mod, inst) = initIfaceLcl mod (tcIfaceInst inst)
533
534 tcIfaceInst :: IfaceInst -> IfL DFunId
535 tcIfaceInst (IfaceInst { ifDFun = dfun_occ })
536   = tcIfaceExtId (LocalTop dfun_occ)
537
538 selectInsts :: InstPool -> Name -> [Name] -> (InstPool, [(ModuleName, IfaceInst)])
539 selectInsts pool@(Pool insts n_in n_out) cls tycons
540   = (Pool insts' n_in (n_out + length iface_insts), iface_insts)
541   where
542     (insts', iface_insts) 
543         = case lookupNameEnv insts cls of {
544                 Nothing -> (insts, []) ;
545                 Just gated_insts ->
546         
547           case choose1 gated_insts  of {
548             (_, []) -> (insts, []) ;    -- None picked
549             (gated_insts', iface_insts') -> 
550
551           (extendNameEnv insts cls gated_insts', iface_insts') }}
552
553     choose1 gated_insts
554         | null tycons                   -- Bizarre special case of C (a b); then there are no tycons
555         = ([], map snd gated_insts)     -- Just grab all the instances, no real alternative
556         | otherwise                     -- Normal case
557         = foldl choose2 ([],[]) gated_insts
558
559         -- Reverses the gated decls, but that doesn't matter
560     choose2 (gis, decls) (gates, decl)
561         |  null gates   -- Happens when we have 'instance T a where ...'
562         || any (`elem` tycons) gates = (gis,               decl:decls)
563         | otherwise                  = ((gates,decl) : gis, decls)
564 \end{code}
565
566 %************************************************************************
567 %*                                                                      *
568                 Rules
569 %*                                                                      *
570 %************************************************************************
571
572 We move a IfaceRule from eps_rules to eps_rule_base when all its LHS free vars
573 are in the type environment.  However, remember that typechecking a Rule may 
574 (as a side effect) augment the type envt, and so we may need to iterate the process.
575
576 \begin{code}
577 loadImportedRules :: HscEnv -> ModGuts -> IO PackageRuleBase
578 loadImportedRules hsc_env guts
579   = initIfaceRules hsc_env guts $ do 
580         { -- Get new rules
581           if_rules <- updateEps (\ eps ->
582                 let { (new_pool, if_rules) = selectRules (eps_rules eps) (eps_PTE eps) }
583                 in (eps { eps_rules = new_pool }, if_rules) )
584
585         ; traceIf (ptext SLIT("Importing rules:") <+> vcat (map ppr if_rules))
586
587         ; let tc_rule (mod, rule) = initIfaceLcl mod (tcIfaceRule rule)
588         ; core_rules <- mapM tc_rule if_rules
589
590         -- Debug print
591         ; traceIf (ptext SLIT("Imported rules:") <+> pprIdRules core_rules)
592         
593         -- Update the rule base and return it
594         ; updateEps (\ eps -> 
595             let { new_rule_base = extendRuleBaseList (eps_rule_base eps) core_rules }
596             in (eps { eps_rule_base = new_rule_base }, new_rule_base)
597           ) 
598
599         -- Strictly speaking, at this point we should go round again, since
600         -- typechecking one set of rules may bring in new things which enable
601         -- some more rules to come in.  But we call loadImportedRules several
602         -- times anyway, so I'm going to be lazy and ignore this.
603     }
604
605
606 selectRules :: RulePool -> TypeEnv -> (RulePool, [(ModuleName, IfaceRule)])
607 -- Not terribly efficient.  Look at each rule in the pool to see if
608 -- all its gates are in the type env.  If so, take it out of the pool.
609 -- If not, trim its gates for next time.
610 selectRules (Pool rules n_in n_out) type_env
611   = (Pool rules' n_in (n_out + length if_rules), if_rules)
612   where
613     (rules', if_rules) = foldl do_one ([], []) rules
614
615     do_one (pool, if_rules) (gates, rule)
616         | null gates' = (pool, rule:if_rules)
617         | otherwise   = ((gates',rule) : pool, if_rules)
618         where
619           gates' = filter (not . (`elemNameEnv` type_env)) gates
620
621
622 tcIfaceRule :: IfaceRule -> IfL IdCoreRule
623 tcIfaceRule (IfaceRule {ifRuleName = rule_name, ifActivation = act, ifRuleBndrs = bndrs,
624                         ifRuleHead = fn_rdr, ifRuleArgs = args, ifRuleRhs = rhs })
625   = bindIfaceBndrs bndrs        $ \ bndrs' ->
626     do  { fn <- tcIfaceExtId fn_rdr
627         ; args' <- mappM tcIfaceExpr args
628         ; rhs'  <- tcIfaceExpr rhs
629         ; returnM (fn, (Rule rule_name act bndrs' args' rhs')) }
630
631 tcIfaceRule (IfaceBuiltinRule fn_rdr core_rule)
632   = do  { fn <- tcIfaceExtId fn_rdr
633         ; returnM (fn, core_rule) }
634 \end{code}
635
636
637 %************************************************************************
638 %*                                                                      *
639                         Types
640 %*                                                                      *
641 %************************************************************************
642
643 \begin{code}
644 tcIfaceType :: IfaceType -> IfL Type
645 tcIfaceType (IfaceTyVar n)        = do { tv <- tcIfaceTyVar n; return (TyVarTy tv) }
646 tcIfaceType (IfaceAppTy t1 t2)    = do { t1' <- tcIfaceType t1; t2' <- tcIfaceType t2; return (AppTy t1' t2') }
647 tcIfaceType (IfaceFunTy t1 t2)    = do { t1' <- tcIfaceType t1; t2' <- tcIfaceType t2; return (FunTy t1' t2') }
648 tcIfaceType (IfaceTyConApp tc ts) = do { tc' <- tcIfaceTyCon tc; ts' <- tcIfaceTypes ts; return (mkGenTyConApp tc' ts') }
649 tcIfaceType (IfaceForAllTy tv t)  = bindIfaceTyVar tv $ \ tv' -> do { t' <- tcIfaceType t; return (ForAllTy tv' t') }
650 tcIfaceType (IfacePredTy st)      = do { st' <- tcIfacePredType st; return (PredTy st') }
651
652 tcIfaceTypes tys = mapM tcIfaceType tys
653
654 -----------------------------------------
655 tcIfacePredType :: IfacePredType -> IfL PredType
656 tcIfacePredType (IfaceClassP cls ts) = do { cls' <- tcIfaceClass cls; ts' <- tcIfaceTypes ts; return (ClassP cls' ts') }
657 tcIfacePredType (IfaceIParam ip t)   = do { ip' <- newIPName ip; t' <- tcIfaceType t; return (IParam ip' t') }
658
659 -----------------------------------------
660 tcIfaceCtxt :: IfaceContext -> IfL ThetaType
661 tcIfaceCtxt sts = mappM tcIfacePredType sts
662 \end{code}
663
664
665 %************************************************************************
666 %*                                                                      *
667                         Core
668 %*                                                                      *
669 %************************************************************************
670
671 \begin{code}
672 tcIfaceExpr :: IfaceExpr -> IfL CoreExpr
673 tcIfaceExpr (IfaceType ty)
674   = tcIfaceType ty              `thenM` \ ty' ->
675     returnM (Type ty')
676
677 tcIfaceExpr (IfaceLcl name)
678   = tcIfaceLclId name   `thenM` \ id ->
679     returnM (Var id)
680
681 tcIfaceExpr (IfaceExt gbl)
682   = tcIfaceExtId gbl    `thenM` \ id ->
683     returnM (Var id)
684
685 tcIfaceExpr (IfaceLit lit)
686   = returnM (Lit lit)
687
688 tcIfaceExpr (IfaceFCall cc ty)
689   = tcIfaceType ty      `thenM` \ ty' ->
690     newUnique           `thenM` \ u ->
691     returnM (Var (mkFCallId u cc ty'))
692
693 tcIfaceExpr (IfaceTuple boxity args) 
694   = mappM tcIfaceExpr args      `thenM` \ args' ->
695     let
696         -- Put the missing type arguments back in
697         con_args = map (Type . exprType) args' ++ args'
698     in
699     returnM (mkApps (Var con_id) con_args)
700   where
701     arity = length args
702     con_id = dataConWorkId (tupleCon boxity arity)
703     
704
705 tcIfaceExpr (IfaceLam bndr body)
706   = bindIfaceBndr bndr          $ \ bndr' ->
707     tcIfaceExpr body            `thenM` \ body' ->
708     returnM (Lam bndr' body')
709
710 tcIfaceExpr (IfaceApp fun arg)
711   = tcIfaceExpr fun             `thenM` \ fun' ->
712     tcIfaceExpr arg             `thenM` \ arg' ->
713     returnM (App fun' arg')
714
715 tcIfaceExpr (IfaceCase scrut case_bndr alts) 
716   = tcIfaceExpr scrut           `thenM` \ scrut' ->
717     newIfaceName case_bndr      `thenM` \ case_bndr_name ->
718     let
719         scrut_ty   = exprType scrut'
720         case_bndr' = mkLocalId case_bndr_name scrut_ty
721         tc_app     = splitTyConApp scrut_ty
722                 -- NB: Won't always succeed (polymoprhic case)
723                 --     but won't be demanded in those cases
724                 -- NB: not tcSplitTyConApp; we are looking at Core here
725                 --     look through non-rec newtypes to find the tycon that
726                 --     corresponds to the datacon in this case alternative
727     in
728     extendIfaceIdEnv [case_bndr']       $
729     mappM (tcIfaceAlt tc_app) alts      `thenM` \ alts' ->
730     returnM (Case scrut' case_bndr' alts')
731
732 tcIfaceExpr (IfaceLet (IfaceNonRec bndr rhs) body)
733   = tcIfaceExpr rhs             `thenM` \ rhs' ->
734     bindIfaceId bndr            $ \ bndr' ->
735     tcIfaceExpr body            `thenM` \ body' ->
736     returnM (Let (NonRec bndr' rhs') body')
737
738 tcIfaceExpr (IfaceLet (IfaceRec pairs) body)
739   = bindIfaceIds bndrs          $ \ bndrs' ->
740     mappM tcIfaceExpr rhss      `thenM` \ rhss' ->
741     tcIfaceExpr body            `thenM` \ body' ->
742     returnM (Let (Rec (bndrs' `zip` rhss')) body')
743   where
744     (bndrs, rhss) = unzip pairs
745
746 tcIfaceExpr (IfaceNote note expr) 
747   = tcIfaceExpr expr            `thenM` \ expr' ->
748     case note of
749         IfaceCoerce to_ty -> tcIfaceType to_ty  `thenM` \ to_ty' ->
750                              returnM (Note (Coerce to_ty'
751                                                    (exprType expr')) expr')
752         IfaceInlineCall   -> returnM (Note InlineCall expr')
753         IfaceInlineMe     -> returnM (Note InlineMe   expr')
754         IfaceSCC cc       -> returnM (Note (SCC cc)   expr')
755         IfaceCoreNote n   -> returnM (Note (CoreNote n) expr')
756
757 -------------------------
758 tcIfaceAlt _ (IfaceDefault, names, rhs)
759   = ASSERT( null names )
760     tcIfaceExpr rhs             `thenM` \ rhs' ->
761     returnM (DEFAULT, [], rhs')
762   
763 tcIfaceAlt _ (IfaceLitAlt lit, names, rhs)
764   = ASSERT( null names )
765     tcIfaceExpr rhs             `thenM` \ rhs' ->
766     returnM (LitAlt lit, [], rhs')
767
768 -- A case alternative is made quite a bit more complicated
769 -- by the fact that we omit type annotations because we can
770 -- work them out.  True enough, but its not that easy!
771 tcIfaceAlt (tycon, inst_tys) (IfaceDataAlt data_occ, arg_occs, rhs)
772   = let 
773         tycon_mod = nameModuleName (tyConName tycon)
774     in
775     tcIfaceDataCon (ExtPkg tycon_mod data_occ)  `thenM` \ con ->
776     newIfaceNames arg_occs                      `thenM` \ arg_names ->
777     let
778         ex_tyvars   = dataConExistentialTyVars con
779         main_tyvars = tyConTyVars tycon
780         ex_tyvars'  = [mkTyVar name (tyVarKind tv) | (name,tv) <- arg_names `zip` ex_tyvars] 
781         ex_tys'     = mkTyVarTys ex_tyvars'
782         arg_tys     = dataConArgTys con (inst_tys ++ ex_tys')
783         id_names    = dropList ex_tyvars arg_names
784         arg_ids
785 #ifdef DEBUG
786                 | not (equalLength id_names arg_tys)
787                 = pprPanic "tcIfaceAlts" (ppr (con, arg_names, rhs) $$
788                                          (ppr main_tyvars <+> ppr ex_tyvars) $$
789                                          ppr arg_tys)
790                 | otherwise
791 #endif
792                 = zipWithEqual "tcIfaceAlts" mkLocalId id_names arg_tys
793     in
794     ASSERT2( con `elem` tyConDataCons tycon && equalLength inst_tys main_tyvars,
795              ppr con $$ ppr tycon $$ ppr (tyConDataCons tycon) $$ ppr arg_tys $$  ppr main_tyvars  )
796     extendIfaceTyVarEnv ex_tyvars'      $
797     extendIfaceIdEnv arg_ids            $
798     tcIfaceExpr rhs                     `thenM` \ rhs' ->
799     returnM (DataAlt con, ex_tyvars' ++ arg_ids, rhs')
800
801 tcIfaceAlt (tycon, inst_tys) (IfaceTupleAlt boxity, arg_occs, rhs)
802   = newIfaceNames arg_occs      `thenM` \ arg_names ->
803     let
804         [con]   = tyConDataCons tycon
805         arg_ids = zipWithEqual "tcIfaceAlts" mkLocalId arg_names inst_tys
806     in
807     ASSERT( isTupleTyCon tycon )
808     extendIfaceIdEnv arg_ids            $
809     tcIfaceExpr rhs                     `thenM` \ rhs' ->
810     returnM (DataAlt con, arg_ids, rhs')
811 \end{code}
812
813
814 \begin{code}
815 tcExtCoreBindings :: Module -> [IfaceBinding] -> IfL [CoreBind] -- Used for external core
816 tcExtCoreBindings mod []     = return []
817 tcExtCoreBindings mod (b:bs) = do_one mod b (tcExtCoreBindings mod bs)
818
819 do_one :: Module -> IfaceBinding -> IfL [CoreBind] -> IfL [CoreBind]
820 do_one mod (IfaceNonRec bndr rhs) thing_inside
821   = do  { rhs' <- tcIfaceExpr rhs
822         ; bndr' <- newExtCoreBndr mod bndr
823         ; extendIfaceIdEnv [bndr'] $ do 
824         { core_binds <- thing_inside
825         ; return (NonRec bndr' rhs' : core_binds) }}
826
827 do_one mod (IfaceRec pairs) thing_inside
828   = do  { bndrs' <- mappM (newExtCoreBndr mod) bndrs
829         ; extendIfaceIdEnv bndrs' $ do
830         { rhss' <- mappM tcIfaceExpr rhss
831         ; core_binds <- thing_inside
832         ; return (Rec (bndrs' `zip` rhss') : core_binds) }}
833   where
834     (bndrs,rhss) = unzip pairs
835 \end{code}
836
837
838 %************************************************************************
839 %*                                                                      *
840                 IdInfo
841 %*                                                                      *
842 %************************************************************************
843
844 \begin{code}
845 tcIdInfo name ty NoInfo        = return vanillaIdInfo
846 tcIdInfo name ty DiscardedInfo = return vanillaIdInfo
847 tcIdInfo name ty (HasInfo iface_info)
848   = foldlM tcPrag init_info iface_info
849   where
850     -- Set the CgInfo to something sensible but uninformative before
851     -- we start; default assumption is that it has CAFs
852     init_info = vanillaIdInfo
853
854     tcPrag info HsNoCafRefs         = returnM (info `setCafInfo`   NoCafRefs)
855     tcPrag info (HsArity arity)     = returnM (info `setArityInfo` arity)
856     tcPrag info (HsStrictness str)  = returnM (info `setAllStrictnessInfo` Just str)
857
858         -- The next two are lazy, so they don't transitively suck stuff in
859     tcPrag info (HsWorker nm arity) = tcWorkerInfo ty info nm arity
860     tcPrag info (HsUnfold inline_prag expr)
861         = tcPragExpr name expr  `thenM` \ maybe_expr' ->
862           let
863                 -- maybe_expr' doesn't get looked at if the unfolding
864                 -- is never inspected; so the typecheck doesn't even happen
865                 unfold_info = case maybe_expr' of
866                                 Nothing    -> noUnfolding
867                                 Just expr' -> mkTopUnfolding expr' 
868           in
869           returnM (info `setUnfoldingInfoLazily` unfold_info
870                         `setInlinePragInfo`      inline_prag)
871 \end{code}
872
873 \begin{code}
874 tcWorkerInfo ty info wkr_name arity
875   = do  { mb_wkr_id <- forkM_maybe doc (tcIfaceExtId (LocalTop wkr_name))
876
877         -- We return without testing maybe_wkr_id, but as soon as info is
878         -- looked at we will test it.  That's ok, because its outside the
879         -- knot; and there seems no big reason to further defer the
880         -- tcIfaceId lookup.  (Contrast with tcPragExpr, where postponing walking
881         -- over the unfolding until it's actually used does seem worth while.)
882         ; us <- newUniqueSupply
883
884         ; returnM (case mb_wkr_id of
885                      Nothing     -> info
886                      Just wkr_id -> add_wkr_info us wkr_id info) }
887   where
888     doc = text "Worker for" <+> ppr wkr_name
889     add_wkr_info us wkr_id info
890         = info `setUnfoldingInfoLazily`  mk_unfolding us wkr_id
891                `setWorkerInfo`           HasWorker wkr_id arity
892
893     mk_unfolding us wkr_id = mkTopUnfolding (initUs_ us (mkWrapper ty strict_sig) wkr_id)
894
895         -- We are relying here on strictness info always appearing 
896         -- before worker info,  fingers crossed ....
897     strict_sig = case newStrictnessInfo info of
898                    Just sig -> sig
899                    Nothing  -> pprPanic "Worker info but no strictness for" (ppr wkr_name)
900 \end{code}
901
902 For unfoldings we try to do the job lazily, so that we never type check
903 an unfolding that isn't going to be looked at.
904
905 \begin{code}
906 tcPragExpr :: Name -> IfaceExpr -> IfL (Maybe CoreExpr)
907 tcPragExpr name expr
908   = forkM_maybe doc $
909     tcIfaceExpr expr            `thenM` \ core_expr' ->
910
911                 -- Check for type consistency in the unfolding
912     ifOptM Opt_DoCoreLinting (
913         get_in_scope_ids                        `thenM` \ in_scope -> 
914         case lintUnfolding noSrcLoc in_scope core_expr' of
915           Nothing       -> returnM ()
916           Just fail_msg -> pprPanic "Iface Lint failure" (doc <+> fail_msg)
917     )                           `thenM_`
918
919    returnM core_expr'   
920   where
921     doc = text "Unfolding of" <+> ppr name
922     get_in_scope_ids    -- Urgh; but just for linting
923         = setLclEnv () $ 
924           do    { env <- getGblEnv 
925                 ; case if_rec_types env of {
926                           Nothing -> return [] ;
927                           Just (_, get_env) -> do
928                 { type_env <- get_env
929                 ; return (typeEnvIds type_env) }}}
930 \end{code}
931
932
933
934 %************************************************************************
935 %*                                                                      *
936                 Bindings
937 %*                                                                      *
938 %************************************************************************
939
940 \begin{code}
941 bindIfaceBndr :: IfaceBndr -> (CoreBndr -> IfL a) -> IfL a
942 bindIfaceBndr (IfaceIdBndr bndr) thing_inside
943   = bindIfaceId bndr thing_inside
944 bindIfaceBndr (IfaceTvBndr bndr) thing_inside
945   = bindIfaceTyVar bndr thing_inside
946     
947 bindIfaceBndrs :: [IfaceBndr] -> ([CoreBndr] -> IfL a) -> IfL a
948 bindIfaceBndrs []     thing_inside = thing_inside []
949 bindIfaceBndrs (b:bs) thing_inside
950   = bindIfaceBndr b     $ \ b' ->
951     bindIfaceBndrs bs   $ \ bs' ->
952     thing_inside (b':bs')
953
954 -----------------------
955 bindIfaceId :: (OccName, IfaceType) -> (Id -> IfL a) -> IfL a
956 bindIfaceId (occ, ty) thing_inside
957   = do  { name <- newIfaceName occ
958         ; ty' <- tcIfaceType ty
959         ; let { id = mkLocalId name ty' }
960         ; extendIfaceIdEnv [id] (thing_inside id) }
961     
962 bindIfaceIds :: [(OccName, IfaceType)] -> ([Id] -> IfL a) -> IfL a
963 bindIfaceIds bndrs thing_inside
964   = do  { names <- newIfaceNames occs
965         ; tys' <- mappM tcIfaceType tys
966         ; let { ids = zipWithEqual "tcCoreValBndr" mkLocalId names tys' }
967         ; extendIfaceIdEnv ids (thing_inside ids) }
968   where
969     (occs,tys) = unzip bndrs
970
971
972 -----------------------
973 newExtCoreBndr :: Module -> (OccName, IfaceType) -> IfL Id
974 newExtCoreBndr mod (occ, ty)
975   = do  { name <- newGlobalBinder mod occ Nothing noSrcLoc
976         ; ty' <- tcIfaceType ty
977         ; return (mkLocalId name ty') }
978
979 -----------------------
980 bindIfaceTyVar :: IfaceTvBndr -> (TyVar -> IfL a) -> IfL a
981 bindIfaceTyVar (occ,kind) thing_inside
982   = do  { name <- newIfaceName occ
983         ; let tyvar = mk_iface_tyvar name kind
984         ; extendIfaceTyVarEnv [tyvar] (thing_inside tyvar) }
985
986 bindIfaceTyVars :: [IfaceTvBndr] -> ([TyVar] -> IfL a) -> IfL a
987 bindIfaceTyVars bndrs thing_inside
988   = do  { names <- newIfaceNames occs
989         ; let tyvars = zipWith mk_iface_tyvar names kinds
990         ; extendIfaceTyVarEnv tyvars (thing_inside tyvars) }
991   where
992     (occs,kinds) = unzip bndrs
993
994 mk_iface_tyvar name kind = mkTyVar name kind
995 \end{code}