[project @ 2001-03-08 12:07:38 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / main / MkIface.lhs
1 %
2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1993-1998
3 %
4 \section[MkIface]{Print an interface for a module}
5
6 \begin{code}
7 module MkIface ( 
8         completeIface, writeIface, 
9         pprModDetails, pprIface, pprUsage
10   ) where
11
12 #include "HsVersions.h"
13
14 import HsSyn
15 import HsCore           ( HsIdInfo(..), UfExpr(..), toUfExpr, toUfBndr )
16 import HsTypes          ( toHsTyVars )
17 import BasicTypes       ( Fixity(..), NewOrData(..),
18                           Version, initialVersion, bumpVersion, 
19                         )
20 import RnMonad
21 import RnHsSyn          ( RenamedInstDecl, RenamedTyClDecl )
22 import HscTypes         ( VersionInfo(..), ModIface(..), ModDetails(..),
23                           IfaceDecls, mkIfaceDecls, dcl_tycl, dcl_rules, dcl_insts,
24                           TyThing(..), DFunId, Avails,
25                           WhatsImported(..), GenAvailInfo(..), 
26                           ImportVersion, AvailInfo, Deprecations(..),
27                           lookupVersion,
28                         )
29
30 import CmdLineOpts
31 import Id               ( idType, idInfo, isImplicitId, isLocalId, idName )
32 import DataCon          ( StrictnessMark(..), dataConId, dataConSig, dataConFieldLabels, dataConStrictMarks )
33 import IdInfo           -- Lots
34 import CoreSyn          ( CoreBind, CoreRule(..) )
35 import CoreUnfold       ( neverUnfold, unfoldingTemplate )
36 import PprCore          ( pprIdCoreRule )
37 import Name             ( getName, nameModule, toRdrName, isGlobalName, Name, NamedThing(..) )
38 import NameEnv
39 import OccName          ( pprOccName )
40 import TyCon            ( TyCon, getSynTyConDefn, isSynTyCon, isNewTyCon, isAlgTyCon, tyConGenIds,
41                           tyConTheta, tyConTyVars, tyConDataCons, tyConFamilySize, isClassTyCon
42                         )
43 import Class            ( classExtraBigSig, classTyCon, DefMeth(..) )
44 import FieldLabel       ( fieldLabelType )
45 import Type             ( splitSigmaTy, tidyTopType, deNoteType )
46 import SrcLoc           ( noSrcLoc )
47 import Outputable
48 import Module           ( ModuleName )
49 import Util             ( sortLt )
50
51 import IO               ( IOMode(..), openFile, hClose )
52 \end{code}
53
54
55 %************************************************************************
56 %*                                                                      *
57 \subsection{Completing an interface}
58 %*                                                                      *
59 %************************************************************************
60
61 \begin{code}
62 completeIface :: Maybe ModIface         -- The old interface, if we have it
63               -> ModIface               -- The new one, minus the decls and versions
64               -> ModDetails             -- The ModDetails for this module
65               -> (ModIface, Maybe SDoc) -- The new one, complete with decls and versions
66                                         -- The SDoc is a debug document giving differences
67                                         -- Nothing => no change
68
69         -- NB: 'Nothing' means that even the usages havn't changed, so there's no
70         --     need to write a new interface file.  But even if the usages have
71         --     changed, the module version may not have.
72 completeIface maybe_old_iface new_iface mod_details 
73   = addVersionInfo maybe_old_iface (new_iface { mi_decls = new_decls })
74   where
75      new_decls   = mkIfaceDecls ty_cls_dcls rule_dcls inst_dcls
76      inst_dcls   = map ifaceInstance (md_insts mod_details)
77      ty_cls_dcls = foldNameEnv ifaceTyCls [] (md_types mod_details)
78      rule_dcls   = map ifaceRule (md_rules mod_details)
79 \end{code}
80
81
82 \begin{code}
83 ifaceTyCls :: TyThing -> [RenamedTyClDecl] -> [RenamedTyClDecl]
84 ifaceTyCls (AClass clas) so_far
85   = cls_decl : so_far
86   where
87     cls_decl = ClassDecl { tcdCtxt      = toHsContext sc_theta,
88                            tcdName      = getName clas,
89                            tcdTyVars    = toHsTyVars clas_tyvars,
90                            tcdFDs       = toHsFDs clas_fds,
91                            tcdSigs      = map toClassOpSig op_stuff,
92                            tcdMeths     = Nothing, 
93                            tcdSysNames  = sys_names,
94                            tcdLoc       = noSrcLoc }
95
96     (clas_tyvars, clas_fds, sc_theta, sc_sels, op_stuff) = classExtraBigSig clas
97     tycon     = classTyCon clas
98     data_con  = head (tyConDataCons tycon)
99     sys_names = mkClassDeclSysNames (getName tycon, getName data_con, 
100                                      getName (dataConId data_con), map getName sc_sels)
101
102     toClassOpSig (sel_id, def_meth)
103         = ASSERT(sel_tyvars == clas_tyvars)
104           ClassOpSig (getName sel_id) def_meth' (toHsType op_ty) noSrcLoc
105         where
106           (sel_tyvars, _, op_ty) = splitSigmaTy (idType sel_id)
107           def_meth' = case def_meth of
108                          NoDefMeth  -> NoDefMeth
109                          GenDefMeth -> GenDefMeth
110                          DefMeth id -> DefMeth (getName id)
111
112 ifaceTyCls (ATyCon tycon) so_far
113   | isClassTyCon tycon = so_far
114   | otherwise          = ty_decl : so_far
115   where
116     ty_decl | isSynTyCon tycon
117             = TySynonym { tcdName   = getName tycon,
118                           tcdTyVars = toHsTyVars tyvars,
119                           tcdSynRhs = toHsType syn_ty,
120                           tcdLoc    = noSrcLoc }
121
122             | isAlgTyCon tycon
123             = TyData {  tcdND     = new_or_data,
124                         tcdCtxt   = toHsContext (tyConTheta tycon),
125                         tcdName   = getName tycon,
126                         tcdTyVars = toHsTyVars tyvars,
127                         tcdCons   = map ifaceConDecl (tyConDataCons tycon),
128                         tcdNCons  = tyConFamilySize tycon,
129                         tcdDerivs = Nothing,
130                         tcdSysNames  = map getName (tyConGenIds tycon),
131                         tcdLoc       = noSrcLoc }
132
133             | otherwise = pprPanic "ifaceTyCls" (ppr tycon)
134
135     tyvars      = tyConTyVars tycon
136     (_, syn_ty) = getSynTyConDefn tycon
137     new_or_data | isNewTyCon tycon = NewType
138                 | otherwise        = DataType
139
140     ifaceConDecl data_con 
141         = ConDecl (getName data_con) (getName (dataConId data_con))
142                   (toHsTyVars ex_tyvars)
143                   (toHsContext ex_theta)
144                   details noSrcLoc
145         where
146           (tyvars1, _, ex_tyvars, ex_theta, arg_tys, tycon1) = dataConSig data_con
147           field_labels   = dataConFieldLabels data_con
148           strict_marks   = dataConStrictMarks data_con
149           details | null field_labels
150                   = ASSERT( tycon == tycon1 && tyvars == tyvars1 )
151                     VanillaCon (zipWith mk_bang_ty strict_marks arg_tys)
152
153                   | otherwise
154                   = RecCon (zipWith mk_field strict_marks field_labels)
155
156     mk_bang_ty NotMarkedStrict     ty = Unbanged (toHsType ty)
157     mk_bang_ty (MarkedUnboxed _ _) ty = Unpacked (toHsType ty)
158     mk_bang_ty MarkedStrict        ty = Banged   (toHsType ty)
159
160     mk_field strict_mark field_label
161         = ([getName field_label], mk_bang_ty strict_mark (fieldLabelType field_label))
162
163 ifaceTyCls (AnId id) so_far
164   | isImplicitId id = so_far
165   | otherwise       = iface_sig : so_far
166   where
167     iface_sig = IfaceSig { tcdName   = getName id, 
168                            tcdType   = toHsType id_type,
169                            tcdIdInfo = hs_idinfo,
170                            tcdLoc    =  noSrcLoc }
171
172     id_type = idType id
173     id_info = idInfo id
174
175     hs_idinfo | opt_OmitInterfacePragmas = []
176               | otherwise                = arity_hsinfo  ++ caf_hsinfo  ++ cpr_hsinfo ++ 
177                                            strict_hsinfo ++ wrkr_hsinfo ++ unfold_hsinfo
178
179     ------------  Arity  --------------
180     arity_hsinfo = case arityInfo id_info of
181                         a@(ArityExactly n) -> [HsArity a]
182                         other              -> []
183
184     ------------ Caf Info --------------
185     caf_hsinfo = case cafInfo id_info of
186                    NoCafRefs -> [HsNoCafRefs]
187                    otherwise -> []
188
189     ------------ CPR Info --------------
190     cpr_hsinfo = case cprInfo id_info of
191                    ReturnsCPR -> [HsCprInfo]
192                    NoCPRInfo  -> []
193
194     ------------  Strictness  --------------
195     strict_hsinfo = case strictnessInfo id_info of
196                         NoStrictnessInfo -> []
197                         info             -> [HsStrictness info]
198
199     ------------  Worker  --------------
200     work_info   = workerInfo id_info
201     has_worker  = case work_info of { HasWorker _ _ -> True; other -> False }
202     wrkr_hsinfo = case work_info of
203                     HasWorker work_id wrap_arity -> [HsWorker (getName work_id)]
204                     NoWorker                     -> []
205
206     ------------  Unfolding  --------------
207         -- The unfolding is redundant if there is a worker
208     unfold_info = unfoldingInfo id_info
209     inline_prag = inlinePragInfo id_info
210     rhs         = unfoldingTemplate unfold_info
211     unfold_hsinfo |  neverUnfold unfold_info 
212                   || has_worker = []
213                   | otherwise   = [HsUnfold inline_prag (toUfExpr rhs)]
214 \end{code}
215
216 \begin{code}
217 ifaceInstance :: DFunId -> RenamedInstDecl
218 ifaceInstance dfun_id
219   = InstDecl (toHsType tidy_ty) EmptyMonoBinds [] (Just (getName dfun_id)) noSrcLoc                      
220   where
221     tidy_ty = tidyTopType (deNoteType (idType dfun_id))
222                 -- The deNoteType is very important.   It removes all type
223                 -- synonyms from the instance type in interface files.
224                 -- That in turn makes sure that when reading in instance decls
225                 -- from interface files that the 'gating' mechanism works properly.
226                 -- Otherwise you could have
227                 --      type Tibble = T Int
228                 --      instance Foo Tibble where ...
229                 -- and this instance decl wouldn't get imported into a module
230                 -- that mentioned T but not Tibble.
231
232 ifaceRule (id, BuiltinRule _)
233   = pprTrace "toHsRule: builtin" (ppr id) (bogusIfaceRule id)
234
235 ifaceRule (id, Rule name bndrs args rhs)
236   = IfaceRule name (map toUfBndr bndrs) (getName id)
237               (map toUfExpr args) (toUfExpr rhs) noSrcLoc
238
239 bogusIfaceRule id
240   = IfaceRule SLIT("bogus") [] (getName id) [] (UfVar (getName id)) noSrcLoc
241 \end{code}
242
243
244 %************************************************************************
245 %*                                                                      *
246 \subsection{Checking if the new interface is up to date
247 %*                                                                      *
248 %************************************************************************
249
250 \begin{code}
251 addVersionInfo :: Maybe ModIface                -- The old interface, read from M.hi
252                -> ModIface                      -- The new interface decls
253                -> (ModIface, Maybe SDoc)        -- Nothing => no change; no need to write new Iface
254                                                 -- Just mi => Here is the new interface to write
255                                                 --            with correct version numbers
256
257 -- NB: the fixities, declarations, rules are all assumed
258 -- to be sorted by increasing order of hsDeclName, so that 
259 -- we can compare for equality
260
261 addVersionInfo Nothing new_iface
262 -- No old interface, so definitely write a new one!
263   = (new_iface, Just (text "No old interface available"))
264
265 addVersionInfo (Just old_iface@(ModIface { mi_version  = old_version, 
266                                            mi_decls    = old_decls,
267                                            mi_fixities = old_fixities,
268                                            mi_deprecs  = old_deprecs }))
269                new_iface@(ModIface { mi_decls    = new_decls,
270                                      mi_fixities = new_fixities,
271                                      mi_deprecs  = new_deprecs })
272
273   | no_output_change && no_usage_change
274   = (new_iface, Nothing)
275         -- don't return the old iface because it may not have an
276         -- mi_globals field set to anything reasonable.
277
278   | otherwise           -- Add updated version numbers
279   = --pprTrace "completeIface" (ppr (dcl_tycl old_decls))
280     (final_iface, Just pp_diffs)
281         
282   where
283     final_iface = new_iface { mi_version = new_version }
284     old_mod_vers = vers_module  old_version
285     new_version = VersionInfo { vers_module  = bumpVersion no_output_change old_mod_vers,
286                                 vers_exports = bumpVersion no_export_change (vers_exports old_version),
287                                 vers_rules   = bumpVersion no_rule_change   (vers_rules   old_version),
288                                 vers_decls   = tc_vers }
289
290     no_output_change = no_tc_change && no_rule_change && no_export_change && no_deprec_change
291     no_usage_change  = mi_usages old_iface == mi_usages new_iface
292
293     no_export_change = mi_exports old_iface == mi_exports new_iface             -- Kept sorted
294     no_rule_change   = dcl_rules old_decls  == dcl_rules  new_decls             -- Ditto
295     no_deprec_change = old_deprecs          == new_deprecs
296
297         -- Fill in the version number on the new declarations by looking at the old declarations.
298         -- Set the flag if anything changes. 
299         -- Assumes that the decls are sorted by hsDeclName.
300     (no_tc_change,  pp_tc_diffs,  tc_vers) = diffDecls old_version old_fixities new_fixities
301                                                        (dcl_tycl old_decls) (dcl_tycl new_decls)
302     pp_diffs = vcat [pp_tc_diffs,
303                      pp_change no_export_change "Export list",
304                      pp_change no_rule_change   "Rules",
305                      pp_change no_deprec_change "Deprecations",
306                      pp_change no_usage_change  "Usages"]
307     pp_change True  what = empty
308     pp_change False what = text what <+> ptext SLIT("changed")
309
310 diffDecls :: VersionInfo                                -- Old version
311           -> NameEnv Fixity -> NameEnv Fixity           -- Old and new fixities
312           -> [RenamedTyClDecl] -> [RenamedTyClDecl]     -- Old and new decls
313           -> (Bool,             -- True <=> no change
314               SDoc,             -- Record of differences
315               NameEnv Version)  -- New version map
316
317 diffDecls (VersionInfo { vers_module = old_mod_vers, vers_decls = old_decls_vers })
318           old_fixities new_fixities old new
319   = diff True empty emptyNameEnv old new
320   where
321         -- When seeing if two decls are the same, 
322         -- remember to check whether any relevant fixity has changed
323     eq_tc  d1 d2 = d1 == d2 && all (same_fixity . fst) (tyClDeclNames d1)
324     same_fixity n = lookupNameEnv old_fixities n == lookupNameEnv new_fixities n
325
326     diff ok_so_far pp new_vers []  []      = (ok_so_far, pp, new_vers)
327     diff ok_so_far pp new_vers (od:ods) [] = diff False (pp $$ only_old od) new_vers          ods []
328     diff ok_so_far pp new_vers [] (nd:nds) = diff False (pp $$ only_new nd) new_vers_with_new []  nds
329         where
330           new_vers_with_new = extendNameEnv new_vers (tyClDeclName nd) (bumpVersion False old_mod_vers)
331                 -- When adding a new item, start from the old module version
332                 -- This way, if you have version 4 of f, then delete f, then add f again,
333                 -- you'll get version 6 of f, which will (correctly) force recompilation of
334                 -- clients
335
336     diff ok_so_far pp new_vers (od:ods) (nd:nds)
337         = case od_name `compare` nd_name of
338                 LT -> diff False (pp $$ only_old od) new_vers ods      (nd:nds)
339                 GT -> diff False (pp $$ only_new nd) new_vers (od:ods) nds
340                 EQ | od `eq_tc` nd -> diff ok_so_far pp                    new_vers           ods nds
341                    | otherwise     -> diff False     (pp $$ changed od nd) new_vers_with_diff ods nds
342         where
343           od_name = tyClDeclName od
344           nd_name = tyClDeclName nd
345           new_vers_with_diff = extendNameEnv new_vers nd_name (bumpVersion False old_version)
346           old_version = lookupVersion old_decls_vers od_name
347
348     only_old d    = ptext SLIT("Only in old iface:") <+> ppr d
349     only_new d    = ptext SLIT("Only in new iface:") <+> ppr d
350     changed od nd = ptext SLIT("Changed in iface: ") <+> ((ptext SLIT("Old:") <+> ppr od) $$ 
351                                                          (ptext SLIT("New:")  <+> ppr nd))
352 \end{code}
353
354
355
356 %************************************************************************
357 %*                                                                      *
358 \subsection{Writing ModDetails}
359 %*                                                                      *
360 %************************************************************************
361
362 \begin{code}
363 pprModDetails :: ModDetails -> SDoc
364 pprModDetails (ModDetails { md_types = type_env, md_insts = dfun_ids, md_rules = rules })
365   = vcat [ dump_types dfun_ids type_env
366          , dump_insts dfun_ids
367          , dump_rules rules]
368           
369 dump_types dfun_ids type_env
370   = text "TYPE SIGNATURES" $$ nest 4 (dump_sigs ids)
371   where
372     ids = [id | AnId id <- nameEnvElts type_env, want_sig id]
373     want_sig id | opt_PprStyle_Debug = True
374                 | otherwise          = isLocalId id && 
375                                        isGlobalName (idName id) && 
376                                        not (id `elem` dfun_ids)
377         -- isLocalId ignores data constructors, records selectors etc
378         -- The isGlobalName ignores local dictionary and method bindings
379         -- that the type checker has invented.  User-defined things have
380         -- Global names.
381
382 dump_insts []       = empty
383 dump_insts dfun_ids = text "INSTANCES" $$ nest 4 (dump_sigs dfun_ids)
384
385 dump_sigs ids
386         -- Print type signatures
387         -- Convert to HsType so that we get source-language style printing
388         -- And sort by RdrName
389   = vcat $ map ppr_sig $ sortLt lt_sig $
390     [ (toRdrName id, toHsType (idType id))
391     | id <- ids ]
392   where
393     lt_sig (n1,_) (n2,_) = n1 < n2
394     ppr_sig (n,t)        = ppr n <+> dcolon <+> ppr t
395
396 dump_rules [] = empty
397 dump_rules rs = vcat [ptext SLIT("{-# RULES"),
398                       nest 4 (vcat (map pprIdCoreRule rs)),
399                       ptext SLIT("#-}")]
400 \end{code}
401
402
403 %************************************************************************
404 %*                                                                      *
405 \subsection{Writing an interface file}
406 %*                                                                      *
407 %************************************************************************
408
409 \begin{code}
410 writeIface :: FilePath -> ModIface -> IO ()
411 writeIface hi_path mod_iface
412   = do  { if_hdl <- openFile hi_path WriteMode
413         ; printForIface if_hdl from_this_mod (pprIface mod_iface)
414         ; hClose if_hdl
415         }
416   where
417         -- Print names unqualified if they are from this module
418     from_this_mod n = nameModule n == this_mod
419     this_mod = mi_module mod_iface
420          
421 pprIface :: ModIface -> SDoc
422 pprIface iface
423  = vcat [ ptext SLIT("__interface")
424                 <+> doubleQuotes (ptext opt_InPackage)
425                 <+> ppr (mi_module iface) <+> ppr (vers_module version_info)
426                 <+> pp_sub_vers
427                 <+> (if mi_orphan iface then char '!' else empty)
428                 <+> int opt_HiVersion
429                 <+> ptext SLIT("where")
430
431         , vcat (map pprExport (mi_exports iface))
432         , vcat (map pprUsage (mi_usages iface))
433
434         , pprFixities (mi_fixities iface) (dcl_tycl decls)
435         , pprIfaceDecls (vers_decls version_info) decls
436         , pprRulesAndDeprecs (dcl_rules decls) (mi_deprecs iface)
437         ]
438   where
439     version_info = mi_version iface
440     decls        = mi_decls iface
441     exp_vers     = vers_exports version_info
442     rule_vers    = vers_rules version_info
443
444     pp_sub_vers | exp_vers == initialVersion && rule_vers == initialVersion = empty
445                 | otherwise = brackets (ppr exp_vers <+> ppr rule_vers)
446 \end{code}
447
448 When printing export lists, we print like this:
449         Avail   f               f
450         AvailTC C [C, x, y]     C(x,y)
451         AvailTC C [x, y]        C!(x,y)         -- Exporting x, y but not C
452
453 \begin{code}
454 pprExport :: (ModuleName, Avails) -> SDoc
455 pprExport (mod, items)
456  = hsep [ ptext SLIT("__export "), ppr mod, hsep (map pp_avail items) ] <> semi
457   where
458     pp_avail :: AvailInfo -> SDoc
459     pp_avail (Avail name)                    = pprOcc name
460     pp_avail (AvailTC n [])                  = empty
461     pp_avail (AvailTC n (n':ns)) | n==n'     = pprOcc n             <> pp_export ns
462                                  | otherwise = pprOcc n <> char '|' <> pp_export (n':ns)
463     
464     pp_export []    = empty
465     pp_export names = braces (hsep (map pprOcc names))
466
467 pprOcc :: Name -> SDoc  -- Print the occurrence name only
468 pprOcc n = pprOccName (nameOccName n)
469 \end{code}
470
471
472 \begin{code}
473 pprUsage :: ImportVersion Name -> SDoc
474 pprUsage (m, has_orphans, is_boot, whats_imported)
475   = hsep [ptext SLIT("import"), ppr m, 
476           pp_orphan, pp_boot,
477           pp_versions whats_imported
478     ] <> semi
479   where
480     pp_orphan | has_orphans = char '!'
481               | otherwise   = empty
482     pp_boot   | is_boot     = char '@'
483               | otherwise   = empty
484
485         -- Importing the whole module is indicated by an empty list
486     pp_versions NothingAtAll                = empty
487     pp_versions (Everything v)              = dcolon <+> int v
488     pp_versions (Specifically vm ve nvs vr) = dcolon <+> int vm <+> pp_export_version ve <+> int vr 
489                                               <+> hsep [ pprOcc n <+> int v | (n,v) <- nvs ]
490
491     pp_export_version Nothing  = empty
492     pp_export_version (Just v) = int v
493 \end{code}
494
495 \begin{code}
496 pprIfaceDecls version_map decls
497   = vcat [ vcat [ppr i <+> semi | i <- dcl_insts decls]
498          , vcat (map ppr_decl (dcl_tycl decls))
499          ]
500   where
501     ppr_decl d  = ppr_vers d <+> ppr d <> semi
502
503         -- Print the version for the decl
504     ppr_vers d = case lookupNameEnv version_map (tyClDeclName d) of
505                    Nothing -> empty
506                    Just v  -> int v
507 \end{code}
508
509 \begin{code}
510 pprFixities fixity_map decls
511   = hsep [ ppr fix <+> ppr n 
512          | d <- decls, 
513            (n,_) <- tyClDeclNames d, 
514            Just fix <- [lookupNameEnv fixity_map n]] <> semi
515
516 -- Disgusting to print these two together, but that's 
517 -- the way the interface parser currently expects them.
518 pprRulesAndDeprecs [] NoDeprecs = empty
519 pprRulesAndDeprecs rules deprecs
520   = ptext SLIT("{-##") <+> (pp_rules rules $$ pp_deprecs deprecs) <+> ptext SLIT("##-}")
521   where
522     pp_rules []    = empty
523     pp_rules rules = ptext SLIT("__R") <+> vcat (map ppr rules)
524
525     pp_deprecs NoDeprecs = empty
526     pp_deprecs deprecs   = ptext SLIT("__D") <+> guts
527                           where
528                             guts = case deprecs of
529                                         DeprecAll txt  -> doubleQuotes (ptext txt)
530                                         DeprecSome env -> ppr_deprec_env env
531
532 ppr_deprec_env env = vcat (punctuate semi (map pp_deprec (nameEnvElts env)))
533                    where
534                      pp_deprec (name, txt) = pprOcc name <+> doubleQuotes (ptext txt)
535 \end{code}