[project @ 2001-03-13 12:50:29 by simonmar]
[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, idCgInfo,
32                           isLocalId, idName,
33                         )
34 import DataCon          ( StrictnessMark(..), dataConId, dataConSig, dataConFieldLabels, dataConStrictMarks )
35 import IdInfo           -- Lots
36 import CoreSyn          ( CoreRule(..) )
37 import CoreUnfold       ( neverUnfold, unfoldingTemplate )
38 import PprCore          ( pprIdCoreRule )
39 import Name             ( getName, nameModule, toRdrName, isGlobalName, Name, NamedThing(..) )
40 import NameEnv
41 import OccName          ( pprOccName )
42 import TyCon            ( TyCon, getSynTyConDefn, isSynTyCon, isNewTyCon, isAlgTyCon, tyConGenIds,
43                           tyConTheta, tyConTyVars, tyConDataCons, tyConFamilySize, isClassTyCon
44                         )
45 import Class            ( classExtraBigSig, classTyCon, DefMeth(..) )
46 import FieldLabel       ( fieldLabelType )
47 import Type             ( splitSigmaTy, tidyTopType, deNoteType )
48 import SrcLoc           ( noSrcLoc )
49 import Outputable
50 import Module           ( ModuleName )
51 import Util             ( sortLt )
52
53 import IO               ( IOMode(..), openFile, hClose )
54 \end{code}
55
56
57 %************************************************************************
58 %*                                                                      *
59 \subsection{Completing an interface}
60 %*                                                                      *
61 %************************************************************************
62
63 \begin{code}
64 completeIface :: Maybe ModIface         -- The old interface, if we have it
65               -> ModIface               -- The new one, minus the decls and versions
66               -> ModDetails             -- The ModDetails for this module
67               -> (ModIface, Maybe SDoc) -- The new one, complete with decls and versions
68                                         -- The SDoc is a debug document giving differences
69                                         -- Nothing => no change
70
71         -- NB: 'Nothing' means that even the usages havn't changed, so there's no
72         --     need to write a new interface file.  But even if the usages have
73         --     changed, the module version may not have.
74 completeIface maybe_old_iface new_iface mod_details
75   = addVersionInfo maybe_old_iface (new_iface { mi_decls = new_decls })
76   where
77      new_decls   = mkIfaceDecls ty_cls_dcls rule_dcls inst_dcls
78      inst_dcls   = map ifaceInstance (md_insts mod_details)
79      ty_cls_dcls = foldNameEnv ifaceTyCls [] (md_types mod_details)
80      rule_dcls   = map ifaceRule (md_rules mod_details)
81 \end{code}
82
83
84 \begin{code}
85 ifaceTyCls :: TyThing -> [RenamedTyClDecl] -> [RenamedTyClDecl]
86 ifaceTyCls (AClass clas) so_far
87   = cls_decl : so_far
88   where
89     cls_decl = ClassDecl { tcdCtxt      = toHsContext sc_theta,
90                            tcdName      = getName clas,
91                            tcdTyVars    = toHsTyVars clas_tyvars,
92                            tcdFDs       = toHsFDs clas_fds,
93                            tcdSigs      = map toClassOpSig op_stuff,
94                            tcdMeths     = Nothing, 
95                            tcdSysNames  = sys_names,
96                            tcdLoc       = noSrcLoc }
97
98     (clas_tyvars, clas_fds, sc_theta, sc_sels, op_stuff) = classExtraBigSig clas
99     tycon     = classTyCon clas
100     data_con  = head (tyConDataCons tycon)
101     sys_names = mkClassDeclSysNames (getName tycon, getName data_con, 
102                                      getName (dataConId data_con), map getName sc_sels)
103
104     toClassOpSig (sel_id, def_meth)
105         = ASSERT(sel_tyvars == clas_tyvars)
106           ClassOpSig (getName sel_id) def_meth' (toHsType op_ty) noSrcLoc
107         where
108           (sel_tyvars, _, op_ty) = splitSigmaTy (idType sel_id)
109           def_meth' = case def_meth of
110                          NoDefMeth  -> NoDefMeth
111                          GenDefMeth -> GenDefMeth
112                          DefMeth id -> DefMeth (getName id)
113
114 ifaceTyCls (ATyCon tycon) so_far
115   | isClassTyCon tycon = so_far
116   | otherwise          = ty_decl : so_far
117   where
118     ty_decl | isSynTyCon tycon
119             = TySynonym { tcdName   = getName tycon,
120                           tcdTyVars = toHsTyVars tyvars,
121                           tcdSynRhs = toHsType syn_ty,
122                           tcdLoc    = noSrcLoc }
123
124             | isAlgTyCon tycon
125             = TyData {  tcdND     = new_or_data,
126                         tcdCtxt   = toHsContext (tyConTheta tycon),
127                         tcdName   = getName tycon,
128                         tcdTyVars = toHsTyVars tyvars,
129                         tcdCons   = map ifaceConDecl (tyConDataCons tycon),
130                         tcdNCons  = tyConFamilySize tycon,
131                         tcdDerivs = Nothing,
132                         tcdSysNames  = map getName (tyConGenIds tycon),
133                         tcdLoc       = noSrcLoc }
134
135             | otherwise = pprPanic "ifaceTyCls" (ppr tycon)
136
137     tyvars      = tyConTyVars tycon
138     (_, syn_ty) = getSynTyConDefn tycon
139     new_or_data | isNewTyCon tycon = NewType
140                 | otherwise        = DataType
141
142     ifaceConDecl data_con 
143         = ConDecl (getName data_con) (getName (dataConId data_con))
144                   (toHsTyVars ex_tyvars)
145                   (toHsContext ex_theta)
146                   details noSrcLoc
147         where
148           (tyvars1, _, ex_tyvars, ex_theta, arg_tys, tycon1) = dataConSig data_con
149           field_labels   = dataConFieldLabels data_con
150           strict_marks   = dataConStrictMarks data_con
151           details | null field_labels
152                   = ASSERT( tycon == tycon1 && tyvars == tyvars1 )
153                     VanillaCon (zipWith mk_bang_ty strict_marks arg_tys)
154
155                   | otherwise
156                   = RecCon (zipWith mk_field strict_marks field_labels)
157
158     mk_bang_ty NotMarkedStrict     ty = Unbanged (toHsType ty)
159     mk_bang_ty (MarkedUnboxed _ _) ty = Unpacked (toHsType ty)
160     mk_bang_ty MarkedStrict        ty = Banged   (toHsType ty)
161
162     mk_field strict_mark field_label
163         = ([getName field_label], mk_bang_ty strict_mark (fieldLabelType field_label))
164
165 ifaceTyCls (AnId id) so_far
166   | isImplicitId id = so_far
167   | otherwise       = iface_sig : so_far
168   where
169     iface_sig = IfaceSig { tcdName   = getName id, 
170                            tcdType   = toHsType id_type,
171                            tcdIdInfo = hs_idinfo,
172                            tcdLoc    =  noSrcLoc }
173
174     id_type = idType id
175     id_info = idInfo id
176     cg_info = idCgInfo id
177     arity_info = cgArity cg_info
178     caf_info   = cgCafInfo cg_info
179
180     hs_idinfo | opt_OmitInterfacePragmas = []
181               | otherwise                = arity_hsinfo  ++ caf_hsinfo  ++ cpr_hsinfo ++ 
182                                            strict_hsinfo ++ wrkr_hsinfo ++ unfold_hsinfo
183
184     ------------  Arity  --------------
185     arity_hsinfo | arity_info == 0 = []
186                  | otherwise       = [HsArity arity_info]
187
188     ------------ Caf Info --------------
189     caf_hsinfo = case caf_info of
190                    NoCafRefs -> [HsNoCafRefs]
191                    otherwise -> []
192
193     ------------ CPR Info --------------
194     cpr_hsinfo = case cprInfo id_info of
195                    ReturnsCPR -> [HsCprInfo]
196                    NoCPRInfo  -> []
197
198     ------------  Strictness  --------------
199     strict_hsinfo = case strictnessInfo id_info of
200                         NoStrictnessInfo -> []
201                         info             -> [HsStrictness info]
202
203     ------------  Worker  --------------
204     work_info   = workerInfo id_info
205     has_worker  = case work_info of { HasWorker _ _ -> True; other -> False }
206     wrkr_hsinfo = case work_info of
207                     HasWorker work_id wrap_arity -> 
208                         [HsWorker (getName work_id) wrap_arity]
209                     NoWorker -> []
210
211     ------------  Unfolding  --------------
212         -- The unfolding is redundant if there is a worker
213     unfold_info = unfoldingInfo id_info
214     inline_prag = inlinePragInfo id_info
215     rhs         = unfoldingTemplate unfold_info
216     unfold_hsinfo |  neverUnfold unfold_info 
217                   || has_worker = []
218                   | otherwise   = [HsUnfold inline_prag (toUfExpr rhs)]
219 \end{code}
220
221 \begin{code}
222 ifaceInstance :: DFunId -> RenamedInstDecl
223 ifaceInstance dfun_id
224   = InstDecl (toHsType tidy_ty) EmptyMonoBinds [] (Just (getName dfun_id)) noSrcLoc                      
225   where
226     tidy_ty = tidyTopType (deNoteType (idType dfun_id))
227                 -- The deNoteType is very important.   It removes all type
228                 -- synonyms from the instance type in interface files.
229                 -- That in turn makes sure that when reading in instance decls
230                 -- from interface files that the 'gating' mechanism works properly.
231                 -- Otherwise you could have
232                 --      type Tibble = T Int
233                 --      instance Foo Tibble where ...
234                 -- and this instance decl wouldn't get imported into a module
235                 -- that mentioned T but not Tibble.
236
237 ifaceRule (id, BuiltinRule _)
238   = pprTrace "toHsRule: builtin" (ppr id) (bogusIfaceRule id)
239
240 ifaceRule (id, Rule name bndrs args rhs)
241   = IfaceRule name (map toUfBndr bndrs) (getName id)
242               (map toUfExpr args) (toUfExpr rhs) noSrcLoc
243
244 bogusIfaceRule id
245   = IfaceRule SLIT("bogus") [] (getName id) [] (UfVar (getName id)) noSrcLoc
246 \end{code}
247
248
249 %************************************************************************
250 %*                                                                      *
251 \subsection{Checking if the new interface is up to date
252 %*                                                                      *
253 %************************************************************************
254
255 \begin{code}
256 addVersionInfo :: Maybe ModIface                -- The old interface, read from M.hi
257                -> ModIface                      -- The new interface decls
258                -> (ModIface, Maybe SDoc)        -- Nothing => no change; no need to write new Iface
259                                                 -- Just mi => Here is the new interface to write
260                                                 --            with correct version numbers
261
262 -- NB: the fixities, declarations, rules are all assumed
263 -- to be sorted by increasing order of hsDeclName, so that 
264 -- we can compare for equality
265
266 addVersionInfo Nothing new_iface
267 -- No old interface, so definitely write a new one!
268   = (new_iface, Just (text "No old interface available"))
269
270 addVersionInfo (Just old_iface@(ModIface { mi_version  = old_version, 
271                                            mi_decls    = old_decls,
272                                            mi_fixities = old_fixities,
273                                            mi_deprecs  = old_deprecs }))
274                new_iface@(ModIface { mi_decls    = new_decls,
275                                      mi_fixities = new_fixities,
276                                      mi_deprecs  = new_deprecs })
277
278   | no_output_change && no_usage_change
279   = (new_iface, Nothing)
280         -- don't return the old iface because it may not have an
281         -- mi_globals field set to anything reasonable.
282
283   | otherwise           -- Add updated version numbers
284   = --pprTrace "completeIface" (ppr (dcl_tycl old_decls))
285     (final_iface, Just pp_diffs)
286         
287   where
288     final_iface = new_iface { mi_version = new_version }
289     old_mod_vers = vers_module  old_version
290     new_version = VersionInfo { vers_module  = bumpVersion no_output_change old_mod_vers,
291                                 vers_exports = bumpVersion no_export_change (vers_exports old_version),
292                                 vers_rules   = bumpVersion no_rule_change   (vers_rules   old_version),
293                                 vers_decls   = tc_vers }
294
295     no_output_change = no_tc_change && no_rule_change && no_export_change && no_deprec_change
296     no_usage_change  = mi_usages old_iface == mi_usages new_iface
297
298     no_export_change = mi_exports old_iface == mi_exports new_iface             -- Kept sorted
299     no_rule_change   = dcl_rules old_decls  == dcl_rules  new_decls             -- Ditto
300     no_deprec_change = old_deprecs          == new_deprecs
301
302         -- Fill in the version number on the new declarations by looking at the old declarations.
303         -- Set the flag if anything changes. 
304         -- Assumes that the decls are sorted by hsDeclName.
305     (no_tc_change,  pp_tc_diffs,  tc_vers) = diffDecls old_version old_fixities new_fixities
306                                                        (dcl_tycl old_decls) (dcl_tycl new_decls)
307     pp_diffs = vcat [pp_tc_diffs,
308                      pp_change no_export_change "Export list",
309                      pp_change no_rule_change   "Rules",
310                      pp_change no_deprec_change "Deprecations",
311                      pp_change no_usage_change  "Usages"]
312     pp_change True  what = empty
313     pp_change False what = text what <+> ptext SLIT("changed")
314
315 diffDecls :: VersionInfo                                -- Old version
316           -> NameEnv Fixity -> NameEnv Fixity           -- Old and new fixities
317           -> [RenamedTyClDecl] -> [RenamedTyClDecl]     -- Old and new decls
318           -> (Bool,             -- True <=> no change
319               SDoc,             -- Record of differences
320               NameEnv Version)  -- New version map
321
322 diffDecls (VersionInfo { vers_module = old_mod_vers, vers_decls = old_decls_vers })
323           old_fixities new_fixities old new
324   = diff True empty emptyNameEnv old new
325   where
326         -- When seeing if two decls are the same, 
327         -- remember to check whether any relevant fixity has changed
328     eq_tc  d1 d2 = d1 == d2 && all (same_fixity . fst) (tyClDeclNames d1)
329     same_fixity n = lookupNameEnv old_fixities n == lookupNameEnv new_fixities n
330
331     diff ok_so_far pp new_vers []  []      = (ok_so_far, pp, new_vers)
332     diff ok_so_far pp new_vers (od:ods) [] = diff False (pp $$ only_old od) new_vers          ods []
333     diff ok_so_far pp new_vers [] (nd:nds) = diff False (pp $$ only_new nd) new_vers_with_new []  nds
334         where
335           new_vers_with_new = extendNameEnv new_vers (tyClDeclName nd) (bumpVersion False old_mod_vers)
336                 -- When adding a new item, start from the old module version
337                 -- This way, if you have version 4 of f, then delete f, then add f again,
338                 -- you'll get version 6 of f, which will (correctly) force recompilation of
339                 -- clients
340
341     diff ok_so_far pp new_vers (od:ods) (nd:nds)
342         = case od_name `compare` nd_name of
343                 LT -> diff False (pp $$ only_old od) new_vers ods      (nd:nds)
344                 GT -> diff False (pp $$ only_new nd) new_vers (od:ods) nds
345                 EQ | od `eq_tc` nd -> diff ok_so_far pp                    new_vers           ods nds
346                    | otherwise     -> diff False     (pp $$ changed od nd) new_vers_with_diff ods nds
347         where
348           od_name = tyClDeclName od
349           nd_name = tyClDeclName nd
350           new_vers_with_diff = extendNameEnv new_vers nd_name (bumpVersion False old_version)
351           old_version = lookupVersion old_decls_vers od_name
352
353     only_old d    = ptext SLIT("Only in old iface:") <+> ppr d
354     only_new d    = ptext SLIT("Only in new iface:") <+> ppr d
355     changed od nd = ptext SLIT("Changed in iface: ") <+> ((ptext SLIT("Old:") <+> ppr od) $$ 
356                                                          (ptext SLIT("New:")  <+> ppr nd))
357 \end{code}
358
359
360
361 %************************************************************************
362 %*                                                                      *
363 \subsection{Writing ModDetails}
364 %*                                                                      *
365 %************************************************************************
366
367 \begin{code}
368 pprModDetails :: ModDetails -> SDoc
369 pprModDetails (ModDetails { md_types = type_env, md_insts = dfun_ids, md_rules = rules })
370   = vcat [ dump_types dfun_ids type_env
371          , dump_insts dfun_ids
372          , dump_rules rules]
373           
374 dump_types dfun_ids type_env
375   = text "TYPE SIGNATURES" $$ nest 4 (dump_sigs ids)
376   where
377     ids = [id | AnId id <- nameEnvElts type_env, want_sig id]
378     want_sig id | opt_PprStyle_Debug = True
379                 | otherwise          = isLocalId id && 
380                                        isGlobalName (idName id) && 
381                                        not (id `elem` dfun_ids)
382         -- isLocalId ignores data constructors, records selectors etc
383         -- The isGlobalName ignores local dictionary and method bindings
384         -- that the type checker has invented.  User-defined things have
385         -- Global names.
386
387 dump_insts []       = empty
388 dump_insts dfun_ids = text "INSTANCES" $$ nest 4 (dump_sigs dfun_ids)
389
390 dump_sigs ids
391         -- Print type signatures
392         -- Convert to HsType so that we get source-language style printing
393         -- And sort by RdrName
394   = vcat $ map ppr_sig $ sortLt lt_sig $
395     [ (toRdrName id, toHsType (idType id))
396     | id <- ids ]
397   where
398     lt_sig (n1,_) (n2,_) = n1 < n2
399     ppr_sig (n,t)        = ppr n <+> dcolon <+> ppr t
400
401 dump_rules [] = empty
402 dump_rules rs = vcat [ptext SLIT("{-# RULES"),
403                       nest 4 (vcat (map pprIdCoreRule rs)),
404                       ptext SLIT("#-}")]
405 \end{code}
406
407
408 %************************************************************************
409 %*                                                                      *
410 \subsection{Writing an interface file}
411 %*                                                                      *
412 %************************************************************************
413
414 \begin{code}
415 writeIface :: FilePath -> ModIface -> IO ()
416 writeIface hi_path mod_iface
417   = do  { if_hdl <- openFile hi_path WriteMode
418         ; printForIface if_hdl from_this_mod (pprIface mod_iface)
419         ; hClose if_hdl
420         }
421   where
422         -- Print names unqualified if they are from this module
423     from_this_mod n = nameModule n == this_mod
424     this_mod = mi_module mod_iface
425          
426 pprIface :: ModIface -> SDoc
427 pprIface iface
428  = vcat [ ptext SLIT("__interface")
429                 <+> doubleQuotes (ptext opt_InPackage)
430                 <+> ppr (mi_module iface) <+> ppr (vers_module version_info)
431                 <+> pp_sub_vers
432                 <+> (if mi_orphan iface then char '!' else empty)
433                 <+> int opt_HiVersion
434                 <+> ptext SLIT("where")
435
436         , vcat (map pprExport (mi_exports iface))
437         , vcat (map pprUsage (mi_usages iface))
438
439         , pprFixities (mi_fixities iface) (dcl_tycl decls)
440         , pprIfaceDecls (vers_decls version_info) decls
441         , pprRulesAndDeprecs (dcl_rules decls) (mi_deprecs iface)
442         ]
443   where
444     version_info = mi_version iface
445     decls        = mi_decls iface
446     exp_vers     = vers_exports version_info
447     rule_vers    = vers_rules version_info
448
449     pp_sub_vers | exp_vers == initialVersion && rule_vers == initialVersion = empty
450                 | otherwise = brackets (ppr exp_vers <+> ppr rule_vers)
451 \end{code}
452
453 When printing export lists, we print like this:
454         Avail   f               f
455         AvailTC C [C, x, y]     C(x,y)
456         AvailTC C [x, y]        C!(x,y)         -- Exporting x, y but not C
457
458 \begin{code}
459 pprExport :: (ModuleName, Avails) -> SDoc
460 pprExport (mod, items)
461  = hsep [ ptext SLIT("__export "), ppr mod, hsep (map pp_avail items) ] <> semi
462   where
463     pp_avail :: AvailInfo -> SDoc
464     pp_avail (Avail name)                    = pprOcc name
465     pp_avail (AvailTC n [])                  = empty
466     pp_avail (AvailTC n (n':ns)) | n==n'     = pprOcc n             <> pp_export ns
467                                  | otherwise = pprOcc n <> char '|' <> pp_export (n':ns)
468     
469     pp_export []    = empty
470     pp_export names = braces (hsep (map pprOcc names))
471
472 pprOcc :: Name -> SDoc  -- Print the occurrence name only
473 pprOcc n = pprOccName (nameOccName n)
474 \end{code}
475
476
477 \begin{code}
478 pprUsage :: ImportVersion Name -> SDoc
479 pprUsage (m, has_orphans, is_boot, whats_imported)
480   = hsep [ptext SLIT("import"), ppr m, 
481           pp_orphan, pp_boot,
482           pp_versions whats_imported
483     ] <> semi
484   where
485     pp_orphan | has_orphans = char '!'
486               | otherwise   = empty
487     pp_boot   | is_boot     = char '@'
488               | otherwise   = empty
489
490         -- Importing the whole module is indicated by an empty list
491     pp_versions NothingAtAll                = empty
492     pp_versions (Everything v)              = dcolon <+> int v
493     pp_versions (Specifically vm ve nvs vr) = dcolon <+> int vm <+> pp_export_version ve <+> int vr 
494                                               <+> hsep [ pprOcc n <+> int v | (n,v) <- nvs ]
495
496     pp_export_version Nothing  = empty
497     pp_export_version (Just v) = int v
498 \end{code}
499
500 \begin{code}
501 pprIfaceDecls version_map decls
502   = vcat [ vcat [ppr i <+> semi | i <- dcl_insts decls]
503          , vcat (map ppr_decl (dcl_tycl decls))
504          ]
505   where
506     ppr_decl d  = ppr_vers d <+> ppr d <> semi
507
508         -- Print the version for the decl
509     ppr_vers d = case lookupNameEnv version_map (tyClDeclName d) of
510                    Nothing -> empty
511                    Just v  -> int v
512 \end{code}
513
514 \begin{code}
515 pprFixities fixity_map decls
516   = hsep [ ppr fix <+> ppr n 
517          | d <- decls, 
518            (n,_) <- tyClDeclNames d, 
519            Just fix <- [lookupNameEnv fixity_map n]] <> semi
520
521 -- Disgusting to print these two together, but that's 
522 -- the way the interface parser currently expects them.
523 pprRulesAndDeprecs [] NoDeprecs = empty
524 pprRulesAndDeprecs rules deprecs
525   = ptext SLIT("{-##") <+> (pp_rules rules $$ pp_deprecs deprecs) <+> ptext SLIT("##-}")
526   where
527     pp_rules []    = empty
528     pp_rules rules = ptext SLIT("__R") <+> vcat (map ppr rules)
529
530     pp_deprecs NoDeprecs = empty
531     pp_deprecs deprecs   = ptext SLIT("__D") <+> guts
532                           where
533                             guts = case deprecs of
534                                         DeprecAll txt  -> doubleQuotes (ptext txt)
535                                         DeprecSome env -> ppr_deprec_env env
536
537 ppr_deprec_env env = vcat (punctuate semi (map pp_deprec (nameEnvElts env)))
538                    where
539                      pp_deprec (name, txt) = pprOcc name <+> doubleQuotes (ptext txt)
540 \end{code}