[project @ 1998-02-20 17:33:02 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / specialise / Specialise.lhs
1 %
2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1993-1996
3 %
4 \section[Specialise]{Stamping out overloading, and (optionally) polymorphism}
5
6 \begin{code}
7 module Specialise (
8         specProgram,
9         initSpecData,
10
11         SpecialiseData(..)
12     ) where
13
14 #include "HsVersions.h"
15
16 import Bag              ( emptyBag, unitBag, isEmptyBag, unionBags,
17                           partitionBag, listToBag, bagToList, Bag
18                         )
19 import Class            ( Class )
20 import CmdLineOpts      ( opt_SpecialiseImports, opt_D_simplifier_stats,
21                           opt_SpecialiseTrace
22                         )
23 import CoreLift         ( mkLiftedId, liftExpr, bindUnlift, applyBindUnlifts )
24 import CoreSyn
25 import CoreUtils        ( coreExprType, squashableDictishCcExpr )
26 import FiniteMap        ( addListToFM_C, FiniteMap )
27 import Kind             ( mkBoxedTypeKind, isBoxedTypeKind )
28 import Id               ( idType, isDefaultMethodId_maybe, toplevelishId,
29                           isBottomingId,
30                            isDataCon,
31                           isImportedId, mkIdWithNewUniq,
32                           dataConTyCon, applyTypeEnvToId,
33                           nullIdEnv, addOneToIdEnv, growIdEnvList,
34                           lookupIdEnv, IdEnv,
35                           emptyIdSet, mkIdSet, unitIdSet,
36                           elementOfIdSet, minusIdSet,
37                           unionIdSets, unionManyIdSets, IdSet,
38                           GenId{-instance Eq-}, Id
39                         )
40 import Literal          ( Literal{-instance Outputable-} )
41 import Maybes           ( catMaybes, firstJust, maybeToBool )
42 import Name             ( isLocallyDefined )
43 import PprType          ( pprGenType, pprParendGenType, pprMaybeTy,
44                           GenType{-instance Outputable-}, GenTyVar{-ditto-},
45                           TyCon{-ditto-}
46                         )
47 import PrimOp           ( PrimOp(..) )
48 import SpecUtils
49 import Type             ( mkTyVarTy, mkTyVarTys, isTyVarTy, splitAlgTyConApp,
50                           tyVarsOfTypes, instantiateTy, isUnboxedType, isDictTy,
51                           Type
52                         )
53 import TyCon            ( TyCon{-instance Eq-} )
54 import TyVar            ( cloneTyVar, mkSysTyVar,
55                           elementOfTyVarSet, TyVarSet,
56                           emptyTyVarEnv, growTyVarEnvList, TyVarEnv,
57                           GenTyVar{-instance Eq-}
58                         )
59 import TysWiredIn       ( liftDataCon )
60 import Unique           ( Unique{-instance Eq-} )
61 import UniqSet          ( mkUniqSet, unionUniqSets, uniqSetToList )
62 import UniqSupply       ( splitUniqSupply, getUniques, getUnique )
63 import Util             ( equivClasses, mapAccumL, assoc, zipEqual, zipWithEqual,
64                           thenCmp
65                         )
66 import List             ( partition )
67 import Outputable
68
69 infixr 9 `thenSM`
70
71 specProgram = panic "SpecProgram"
72
73 --ToDo:kill
74 data SpecInfo = SpecInfo [Maybe Type] Int Id
75
76
77 {- 
78 lookupSpecEnv = panic "Specialise.lookupSpecEnv (ToDo)"
79 addIdSpecialisation = panic "Specialise.addIdSpecialisation (ToDo)"
80 cmpUniTypeMaybeList = panic "Specialise.cmpUniTypeMaybeList (ToDo)"
81 getIdSpecialisation = panic "Specialise.getIdSpecialisation (ToDo)"
82 isClassOpId = panic "Specialise.isClassOpId (ToDo)"
83 isLocalGenTyCon = panic "Specialise.isLocalGenTyCon (ToDo)"
84 isLocalSpecTyCon = panic "Specialise.isLocalSpecTyCon (ToDo)"
85 isSpecId_maybe = panic "Specialise.isSpecId_maybe (ToDo)"
86 isSpecPragmaId_maybe = panic "Specialise.isSpecPragmaId_maybe (ToDo)"
87 lookupClassInstAtSimpleType = panic "Specialise.lookupClassInstAtSimpleType (ToDo)"
88 mkSpecEnv = panic "Specialise.mkSpecEnv (ToDo)"
89 mkSpecId = panic "Specialise.mkSpecId (ToDo)"
90 selectIdInfoForSpecId = panic "Specialise.selectIdInfoForSpecId (ToDo)"
91 specialiseTy = panic "Specialise.specialiseTy (ToDo)"
92 \end{code}
93
94 %************************************************************************
95 %*                                                                      *
96 \subsection[notes-Specialise]{Implementation notes [SLPJ, Aug 18 1993]}
97 %*                                                                      *
98 %************************************************************************
99
100 These notes describe how we implement specialisation to eliminate
101 overloading, and optionally to eliminate unboxed polymorphism, and
102 full polymorphism.
103
104 The specialisation pass is a partial evaluator which works on Core
105 syntax, complete with all the explicit dictionary application,
106 abstraction and construction as added by the type checker.  The
107 existing type checker remains largely as it is.
108
109 One important thought: the {\em types} passed to an overloaded
110 function, and the {\em dictionaries} passed are mutually redundant.
111 If the same function is applied to the same type(s) then it is sure to
112 be applied to the same dictionary(s)---or rather to the same {\em
113 values}.  (The arguments might look different but they will evaluate
114 to the same value.)
115
116 Second important thought: we know that we can make progress by
117 treating dictionary arguments as static and worth specialising on.  So
118 we can do without binding-time analysis, and instead specialise on
119 dictionary arguments and no others.
120
121 The basic idea
122 ~~~~~~~~~~~~~~
123 Suppose we have
124
125         let f = <f_rhs>
126         in <body>
127
128 and suppose f is overloaded.
129
130 STEP 1: CALL-INSTANCE COLLECTION
131
132 We traverse <body>, accumulating all applications of f to types and
133 dictionaries.
134
135 (Might there be partial applications, to just some of its types and
136 dictionaries?  In principle yes, but in practice the type checker only
137 builds applications of f to all its types and dictionaries, so partial
138 applications could only arise as a result of transformation, and even
139 then I think it's unlikely.  In any case, we simply don't accumulate such
140 partial applications.)
141
142 There's a choice of whether to collect details of all *polymorphic* functions
143 or simply all *overloaded* ones.  How to sort this out?
144   Pass in a predicate on the function to say if it is "interesting"?
145   This is dependent on the user flags: SpecialiseOverloaded
146                                        SpecialiseUnboxed
147                                        SpecialiseAll
148
149 STEP 2: EQUIVALENCES
150
151 So now we have a collection of calls to f:
152         f t1 t2 d1 d2
153         f t3 t4 d3 d4
154         ...
155 Notice that f may take several type arguments.  To avoid ambiguity, we
156 say that f is called at type t1/t2 and t3/t4.
157
158 We take equivalence classes using equality of the *types* (ignoring
159 the dictionary args, which as mentioned previously are redundant).
160
161 STEP 3: SPECIALISATION
162
163 For each equivalence class, choose a representative (f t1 t2 d1 d2),
164 and create a local instance of f, defined thus:
165
166         f@t1/t2 = <f_rhs> t1 t2 d1 d2
167
168 (f_rhs presumably has some big lambdas and dictionary lambdas, so lots
169 of simplification will now result.)  Then we should recursively do
170 everything again.
171
172 The new id has its own unique, but its print-name (if exported) has
173 an explicit representation of the instance types t1/t2.
174
175 Add this new id to f's IdInfo, to record that f has a specialised version.
176
177 Before doing any of this, check that f's IdInfo doesn't already
178 tell us about an existing instance of f at the required type/s.
179 (This might happen if specialisation was applied more than once, or
180 it might arise from user SPECIALIZE pragmas.)
181
182 Recursion
183 ~~~~~~~~~
184 Wait a minute!  What if f is recursive?  Then we can't just plug in
185 its right-hand side, can we?
186
187 But it's ok.  The type checker *always* creates non-recursive definitions
188 for overloaded recursive functions.  For example:
189
190         f x = f (x+x)           -- Yes I know its silly
191
192 becomes
193
194         f a (d::Num a) = let p = +.sel a d
195                          in
196                          letrec fl (y::a) = fl (p y y)
197                          in
198                          fl
199
200 We still have recusion for non-overloadd functions which we
201 speciailise, but the recursive call should get speciailised to the
202 same recursive version.
203
204
205 Polymorphism 1
206 ~~~~~~~~~~~~~~
207
208 All this is crystal clear when the function is applied to *constant
209 types*; that is, types which have no type variables inside.  But what if
210 it is applied to non-constant types?  Suppose we find a call of f at type
211 t1/t2.  There are two possibilities:
212
213 (a) The free type variables of t1, t2 are in scope at the definition point
214 of f.  In this case there's no problem, we proceed just as before.  A common
215 example is as follows.  Here's the Haskell:
216
217         g y = let f x = x+x
218               in f y + f y
219
220 After typechecking we have
221
222         g a (d::Num a) (y::a) = let f b (d'::Num b) (x::b) = +.sel b d' x x
223                                 in +.sel a d (f a d y) (f a d y)
224
225 Notice that the call to f is at type type "a"; a non-constant type.
226 Both calls to f are at the same type, so we can specialise to give:
227
228         g a (d::Num a) (y::a) = let f@a (x::a) = +.sel a d x x
229                                 in +.sel a d (f@a y) (f@a y)
230
231
232 (b) The other case is when the type variables in the instance types
233 are *not* in scope at the definition point of f.  The example we are
234 working with above is a good case.  There are two instances of (+.sel a d),
235 but "a" is not in scope at the definition of +.sel.  Can we do anything?
236 Yes, we can "common them up", a sort of limited common sub-expression deal.
237 This would give:
238
239         g a (d::Num a) (y::a) = let +.sel@a = +.sel a d
240                                     f@a (x::a) = +.sel@a x x
241                                 in +.sel@a (f@a y) (f@a y)
242
243 This can save work, and can't be spotted by the type checker, because
244 the two instances of +.sel weren't originally at the same type.
245
246 Further notes on (b)
247
248 * There are quite a few variations here.  For example, the defn of
249   +.sel could be floated ouside the \y, to attempt to gain laziness.
250   It certainly mustn't be floated outside the \d because the d has to
251   be in scope too.
252
253 * We don't want to inline f_rhs in this case, because
254 that will duplicate code.  Just commoning up the call is the point.
255
256 * Nothing gets added to +.sel's IdInfo.
257
258 * Don't bother unless the equivalence class has more than one item!
259
260 Not clear whether this is all worth it.  It is of course OK to
261 simply discard call-instances when passing a big lambda.
262
263 Polymorphism 2 -- Overloading
264 ~~~~~~~~~~~~~~
265 Consider a function whose most general type is
266
267         f :: forall a b. Ord a => [a] -> b -> b
268
269 There is really no point in making a version of g at Int/Int and another
270 at Int/Bool, because it's only instancing the type variable "a" which
271 buys us any efficiency. Since g is completely polymorphic in b there
272 ain't much point in making separate versions of g for the different
273 b types.
274
275 That suggests that we should identify which of g's type variables
276 are constrained (like "a") and which are unconstrained (like "b").
277 Then when taking equivalence classes in STEP 2, we ignore the type args
278 corresponding to unconstrained type variable.  In STEP 3 we make
279 polymorphic versions.  Thus:
280
281         f@t1/ = /\b -> <f_rhs> t1 b d1 d2
282
283 This seems pretty simple, and a Good Thing.
284
285 Polymorphism 3 -- Unboxed
286 ~~~~~~~~~~~~~~
287
288 If we are speciailising at unboxed types we must speciailise
289 regardless of the overloading constraint.  In the exaple above it is
290 worth speciailising at types Int/Int#, Int/Bool# and a/Int#, Int#/Int#
291 etc.
292
293 Note that specialising an overloaded type at an uboxed type requires
294 an unboxed instance -- we cannot default to an unspecialised version!
295
296
297 Dictionary floating
298 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
299 Consider
300
301         f x = let g p q = p==q
302                   h r s = (r+s, g r s)
303               in
304               h x x
305
306
307 Before specialisation, leaving out type abstractions we have
308
309         f df x = let g :: Eq a => a -> a -> Bool
310                      g dg p q = == dg p q
311                      h :: Num a => a -> a -> (a, Bool)
312                      h dh r s = let deq = eqFromNum dh
313                                 in (+ dh r s, g deq r s)
314               in
315               h df x x
316
317 After specialising h we get a specialised version of h, like this:
318
319                     h' r s = let deq = eqFromNum df
320                              in (+ df r s, g deq r s)
321
322 But we can't naively make an instance for g from this, because deq is not in scope
323 at the defn of g.  Instead, we have to float out the (new) defn of deq
324 to widen its scope.  Notice that this floating can't be done in advance -- it only
325 shows up when specialisation is done.
326
327 DELICATE MATTER: the way we tell a dictionary binding is by looking to
328 see if it has a Dict type.  If the type has been "undictify'd", so that
329 it looks like a tuple, then the dictionary binding won't be floated, and
330 an opportunity to specialise might be lost.
331
332 User SPECIALIZE pragmas
333 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
334 Specialisation pragmas can be digested by the type checker, and implemented
335 by adding extra definitions along with that of f, in the same way as before
336
337         f@t1/t2 = <f_rhs> t1 t2 d1 d2
338
339 Indeed the pragmas *have* to be dealt with by the type checker, because
340 only it knows how to build the dictionaries d1 and d2!  For example
341
342         g :: Ord a => [a] -> [a]
343         {-# SPECIALIZE f :: [Tree Int] -> [Tree Int] #-}
344
345 Here, the specialised version of g is an application of g's rhs to the
346 Ord dictionary for (Tree Int), which only the type checker can conjure
347 up.  There might not even *be* one, if (Tree Int) is not an instance of
348 Ord!  (All the other specialision has suitable dictionaries to hand
349 from actual calls.)
350
351 Problem.  The type checker doesn't have to hand a convenient <f_rhs>, because
352 it is buried in a complex (as-yet-un-desugared) binding group.
353 Maybe we should say
354
355         f@t1/t2 = f* t1 t2 d1 d2
356
357 where f* is the Id f with an IdInfo which says "inline me regardless!".
358 Indeed all the specialisation could be done in this way.
359 That in turn means that the simplifier has to be prepared to inline absolutely
360 any in-scope let-bound thing.
361
362
363 Again, the pragma should permit polymorphism in unconstrained variables:
364
365         h :: Ord a => [a] -> b -> b
366         {-# SPECIALIZE h :: [Int] -> b -> b #-}
367
368 We *insist* that all overloaded type variables are specialised to ground types,
369 (and hence there can be no context inside a SPECIALIZE pragma).
370 We *permit* unconstrained type variables to be specialised to
371         - a ground type
372         - or left as a polymorphic type variable
373 but nothing in between.  So
374
375         {-# SPECIALIZE h :: [Int] -> [c] -> [c] #-}
376
377 is *illegal*.  (It can be handled, but it adds complication, and gains the
378 programmer nothing.)
379
380
381 SPECIALISING INSTANCE DECLARATIONS
382 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
383 Consider
384
385         instance Foo a => Foo [a] where
386                 ...
387         {-# SPECIALIZE instance Foo [Int] #-}
388
389 The original instance decl creates a dictionary-function
390 definition:
391
392         dfun.Foo.List :: forall a. Foo a -> Foo [a]
393
394 The SPECIALIZE pragma just makes a specialised copy, just as for
395 ordinary function definitions:
396
397         dfun.Foo.List@Int :: Foo [Int]
398         dfun.Foo.List@Int = dfun.Foo.List Int dFooInt
399
400 The information about what instance of the dfun exist gets added to
401 the dfun's IdInfo in the same way as a user-defined function too.
402
403 In fact, matters are a little bit more complicated than this.
404 When we make one of these specialised instances, we are defining
405 a constant dictionary, and so we want immediate access to its constant
406 methods and superclasses.  Indeed, these constant methods and superclasses
407 must be in the IdInfo for the class selectors!  We need help from the
408 typechecker to sort this out, perhaps by generating a separate IdInfo
409 for each.
410
411 Automatic instance decl specialisation?
412 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
413 Can instance decls be specialised automatically?  It's tricky.
414 We could collect call-instance information for each dfun, but
415 then when we specialised their bodies we'd get new call-instances
416 for ordinary functions; and when we specialised their bodies, we might get
417 new call-instances of the dfuns, and so on.  This all arises because of
418 the unrestricted mutual recursion between instance decls and value decls.
419
420 Furthermore, instance decls are usually exported and used non-locally,
421 so we'll want to compile enough to get those specialisations done.
422
423 Lastly, there's no such thing as a local instance decl, so we can
424 survive solely by spitting out *usage* information, and then reading that
425 back in as a pragma when next compiling the file.  So for now,
426 we only specialise instance decls in response to pragmas.
427
428 That means that even if an instance decl ain't otherwise exported it
429 needs to be spat out as with a SPECIALIZE pragma.  Furthermore, it needs
430 something to say which module defined the instance, so the usage info
431 can be fed into the right reqts info file.  Blegh.
432
433
434 SPECIAILISING DATA DECLARATIONS
435 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
436
437 With unboxed specialisation (or full specialisation) we also require
438 data types (and their constructors) to be speciailised on unboxed
439 type arguments.
440
441 In addition to normal call instances we gather TyCon call instances at
442 unboxed types, determine equivalence classes for the locally defined
443 TyCons and build speciailised data constructor Ids for each TyCon and
444 substitute these in the Con calls.
445
446 We need the list of local TyCons to partition the TyCon instance info.
447 We pass out a FiniteMap from local TyCons to Specialised Instances to
448 give to the interface and code genertors.
449
450 N.B. The specialised data constructors reference the original data
451 constructor and type constructor which do not have the updated
452 specialisation info attached.  Any specialisation info must be
453 extracted from the TyCon map returned.
454
455
456 SPITTING OUT USAGE INFORMATION
457 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
458
459 To spit out usage information we need to traverse the code collecting
460 call-instance information for all imported (non-prelude?) functions
461 and data types. Then we equivalence-class it and spit it out.
462
463 This is done at the top-level when all the call instances which escape
464 must be for imported functions and data types.
465
466
467 Partial specialisation by pragmas
468 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
469 What about partial specialisation:
470
471         k :: (Ord a, Eq b) => [a] -> b -> b -> [a]
472         {-# SPECIALIZE k :: Eq b => [Int] -> b -> b -> [a] #-}
473
474 or even
475
476         {-# SPECIALIZE k :: Eq b => [Int] -> [b] -> [b] -> [a] #-}
477
478 Seems quite reasonable.  Similar things could be done with instance decls:
479
480         instance (Foo a, Foo b) => Foo (a,b) where
481                 ...
482         {-# SPECIALIZE instance Foo a => Foo (a,Int) #-}
483         {-# SPECIALIZE instance Foo b => Foo (Int,b) #-}
484
485 Ho hum.  Things are complex enough without this.  I pass.
486
487
488 Requirements for the simplifer
489 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
490 The simplifier has to be able to take advantage of the specialisation.
491
492 * When the simplifier finds an application of a polymorphic f, it looks in
493 f's IdInfo in case there is a suitable instance to call instead.  This converts
494
495         f t1 t2 d1 d2   ===>   f_t1_t2
496
497 Note that the dictionaries get eaten up too!
498
499 * Dictionary selection operations on constant dictionaries must be
500   short-circuited:
501
502         +.sel Int d     ===>  +Int
503
504 The obvious way to do this is in the same way as other specialised
505 calls: +.sel has inside it some IdInfo which tells that if it's applied
506 to the type Int then it should eat a dictionary and transform to +Int.
507
508 In short, dictionary selectors need IdInfo inside them for constant
509 methods.
510
511 * Exactly the same applies if a superclass dictionary is being
512   extracted:
513
514         Eq.sel Int d   ===>   dEqInt
515
516 * Something similar applies to dictionary construction too.  Suppose
517 dfun.Eq.List is the function taking a dictionary for (Eq a) to
518 one for (Eq [a]).  Then we want
519
520         dfun.Eq.List Int d      ===> dEq.List_Int
521
522 Where does the Eq [Int] dictionary come from?  It is built in
523 response to a SPECIALIZE pragma on the Eq [a] instance decl.
524
525 In short, dfun Ids need IdInfo with a specialisation for each
526 constant instance of their instance declaration.
527
528
529 What does the specialisation IdInfo look like?
530 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
531
532         SpecInfo
533                 [Maybe Type] -- Instance types
534                 Int             -- No of dicts to eat
535                 Id              -- Specialised version
536
537 For example, if f has this SpecInfo:
538
539         SpecInfo [Just t1, Nothing, Just t3] 2 f'
540
541 then
542
543         f t1 t2 t3 d1 d2  ===>  f t2
544
545 The "Nothings" identify type arguments in which the specialised
546 version is polymorphic.
547
548 What can't be done this way?
549 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
550 There is no way, post-typechecker, to get a dictionary for (say)
551 Eq a from a dictionary for Eq [a].  So if we find
552
553         ==.sel [t] d
554
555 we can't transform to
556
557         eqList (==.sel t d')
558
559 where
560         eqList :: (a->a->Bool) -> [a] -> [a] -> Bool
561
562 Of course, we currently have no way to automatically derive
563 eqList, nor to connect it to the Eq [a] instance decl, but you
564 can imagine that it might somehow be possible.  Taking advantage
565 of this is permanently ruled out.
566
567 Still, this is no great hardship, because we intend to eliminate
568 overloading altogether anyway!
569
570
571 Mutter mutter
572 ~~~~~~~~~~~~~
573 What about types/classes mentioned in SPECIALIZE pragmas spat out,
574 but not otherwise exported.  Even if they are exported, what about
575 their original names.
576
577 Suggestion: use qualified names in pragmas, omitting module for
578 prelude and "this module".
579
580
581 Mutter mutter 2
582 ~~~~~~~~~~~~~~~
583 Consider this
584
585         f a (d::Num a) = let g = ...
586                          in
587                          ...(let d1::Ord a = Num.Ord.sel a d in g a d1)...
588
589 Here, g is only called at one type, but the dictionary isn't in scope at the
590 definition point for g.  Usually the type checker would build a
591 definition for d1 which enclosed g, but the transformation system
592 might have moved d1's defn inward.
593
594
595 Unboxed bindings
596 ~~~~~~~~~~~~~~~~
597
598 What should we do when a value is specialised to a *strict* unboxed value?
599
600         map_*_* f (x:xs) = let h = f x
601                                t = map f xs
602                            in h:t
603
604 Could convert let to case:
605
606         map_*_Int# f (x:xs) = case f x of h# ->
607                               let t = map f xs
608                               in h#:t
609
610 This may be undesirable since it forces evaluation here, but the value
611 may not be used in all branches of the body. In the general case this
612 transformation is impossible since the mutual recursion in a letrec
613 cannot be expressed as a case.
614
615 There is also a problem with top-level unboxed values, since our
616 implementation cannot handle unboxed values at the top level.
617
618 Solution: Lift the binding of the unboxed value and extract it when it
619 is used:
620
621         map_*_Int# f (x:xs) = let h = case (f x) of h# -> _Lift h#
622                                   t = map f xs
623                               in case h of
624                                  _Lift h# -> h#:t
625
626 Now give it to the simplifier and the _Lifting will be optimised away.
627
628 The benfit is that we have given the specialised "unboxed" values a
629 very simplep lifted semantics and then leave it up to the simplifier to
630 optimise it --- knowing that the overheads will be removed in nearly
631 all cases.
632
633 In particular, the value will only be evaluted in the branches of the
634 program which use it, rather than being forced at the point where the
635 value is bound. For example:
636
637         filtermap_*_* p f (x:xs)
638           = let h = f x
639                 t = ...
640             in case p x of
641                 True  -> h:t
642                 False -> t
643    ==>
644         filtermap_*_Int# p f (x:xs)
645           = let h = case (f x) of h# -> _Lift h#
646                 t = ...
647             in case p x of
648                 True  -> case h of _Lift h#
649                            -> h#:t
650                 False -> t
651
652 The binding for h can still be inlined in the one branch and the
653 _Lifting eliminated.
654
655
656 Question: When won't the _Lifting be eliminated?
657
658 Answer: When they at the top-level (where it is necessary) or when
659 inlining would duplicate work (or possibly code depending on
660 options). However, the _Lifting will still be eliminated if the
661 strictness analyser deems the lifted binding strict.
662
663
664 A note about non-tyvar dictionaries
665 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
666 Some Ids have types like
667
668         forall a,b,c. Eq a -> Ord [a] -> tau
669
670 This seems curious at first, because we usually only have dictionary
671 args whose types are of the form (C a) where a is a type variable.
672 But this doesn't hold for the functions arising from instance decls,
673 which sometimes get arguements with types of form (C (T a)) for some
674 type constructor T.
675
676 Should we specialise wrt this compound-type dictionary?  We used to say
677 "no", saying:
678         "This is a heuristic judgement, as indeed is the fact that we 
679         specialise wrt only dictionaries.  We choose *not* to specialise
680         wrt compound dictionaries because at the moment the only place
681         they show up is in instance decls, where they are simply plugged
682         into a returned dictionary.  So nothing is gained by specialising
683         wrt them."
684
685 But it is simpler and more uniform to specialise wrt these dicts too;
686 and in future GHC is likely to support full fledged type signatures 
687 like
688         f ;: Eq [(a,b)] => ...
689
690
691 %************************************************************************
692 %*                                                                      *
693 \subsubsection{The new specialiser}
694 %*                                                                      *
695 %************************************************************************
696
697 Our basic game plan is this.  For let(rec) bound function
698         f :: (C a, D c) => (a,b,c,d) -> Bool
699
700 * Find any specialised calls of f, (f ts ds), where 
701   ts are the type arguments t1 .. t4, and
702   ds are the dictionary arguments d1 .. d2.
703
704 * Add a new definition for f1 (say):
705
706         f1 = /\ b d -> (..body of f..) t1 b t3 d d1 d2
707
708   Note that we abstract over the unconstrained type arguments.
709
710 * Add the mapping
711
712         [t1,b,t3,d]  |->  \d1 d2 -> f1 b d
713
714   to the specialisations of f.  This will be used by the
715   simplifier to replace calls 
716                 (f t1 t2 t3 t4) da db
717   by
718                 (\d1 d1 -> f1 t2 t4) da db
719
720   All the stuff about how many dictionaries to discard, and what types
721   to apply the specialised function to, are handled by the fact that the
722   SpecEnv contains a template for the result of the specialisation.
723
724 We don't build *partial* specialisations for f.  For example:
725
726   f :: Eq a => a -> a -> Bool
727   {-# SPECIALISE f :: (Eq b, Eq c) => (b,c) -> (b,c) -> Bool #-}
728
729 Here, little is gained by making a specialised copy of f.
730 There's a distinct danger that the specialised version would
731 first build a dictionary for (Eq b, Eq c), and then select the (==) 
732 method from it!  Even if it didn't, not a great deal is saved.
733
734 We do, however, generate polymorphic, but not overloaded, specialisations:
735
736   f :: Eq a => [a] -> b -> b -> b
737   {#- SPECIALISE f :: [Int] -> b -> b -> b #-}
738
739 The invariant is this: 
740
741         *** no specialised version is overloaded ***
742
743
744 \begin{code}
745 specExpr :: CoreExpr -> SpecM (CoreExpr, UsageDetails)
746
747 ---------------- First the easy cases --------------------
748 specExpr e@(Var _)    = returnSM (e, emptyUDs)
749 specExpr e@(Lit _)    = returnSM (e, emptyUDs)
750 specExpr e@(Con _ _)  = returnSM (e, emptyUDs)
751 specExpr e@(Prim _ _) = returnSM (e, emptyUDs)
752
753 specExpr (Coerce co ty body)
754   = specExpr body       `thenSM` \ (body', uds) ->
755     returnSM (Coerce co ty body')
756
757 specExpr (SCC cc body)
758   = specExpr body       `thenSM` \ (body', uds) ->
759     returnSM (SCC cc body')
760
761
762 ---------------- Applications might generate a call instance --------------------
763 specExpr e@(App fun arg)
764   = go fun [arg]
765   where
766     go (App fun arg) args = go fun (arg:args)
767     go (Var f)       args = returnSM (e, mkCallUDs f args)
768     go other         args = specExpr other      `thenSM` \ (e', uds) ->
769                             returnSM (foldl App e' args, uds)
770
771 ---------------- Lambda/case require dumping of usage details --------------------
772 specExpr e@(Lam _ _)
773   = specExpr body       `thenSM` \ (body', uds) ->
774     let
775         (filtered_uds, body'') = dumpUDs bndrs uds body'
776     in
777     returnSM (Lam bndr body'', filtered_uds)
778   where
779     (bndrs, body) = go [] e
780
781         -- More efficient to collect a group of binders together all at once
782     go bndrs (Lam bndr e) = go (bndr:bndrs) e
783     go bndrs e            = (reverse bndrs, e)
784
785
786 specExpr (Case scrut alts)
787   = specExpr scrut      `thenSM` \ (scrut', uds_scrut) ->
788     spec_alts alts      `thenSM` \ (alts', uds_alts) ->
789     returnSM (Case scrut' alts', uds_scrut `plusUDs` uds_alts)
790   where
791     spec_alts (AlgAlts alts deflt)
792         = mapAndCombineSM spec_alg_alt alts     `thenSM` \ (alts', uds1) ->
793           spec_deflt deflt                      `thenSM` \ (deflt', uds2) ->
794           returnSM (AlgAlts alts' deflt', uds1 `plusUDs` uds2)
795
796     spec_alts (PrimAlts alts deflt)
797         = mapAndCombineSM spec_prim_alt alts    `thenSM` \ (alts', uds1) ->
798           spec_deflt deflt                      `thenSM` \ (deflt', uds2) ->
799           returnSM (AlgAlts alts' deflt', uds1 `plusUDs` uds2)
800
801     spec_alg_alt (con, args, rhs)
802         = specExpr rhs          `thenSM` \ (rhs', uds) ->
803           let
804              (uds', rhs'') = dumpUDs (map ValBinder args) uds rhs'
805           in
806           returnSM ((con, args, rhs''), uds')
807
808     spec_prim_alt (lit, rhs)
809         = specExpr rhs          `thenSM` \ (rhs', uds) ->
810           returnSM ((lit, rhs'), uds)
811
812     spec_deflt NoDefault = (NoDefault, emptyUDs)
813     spec_deflt (BindDefault arg rhs)
814         = specExpr rhs          `thenSM` \ (rhs', uds) ->
815           let
816              (uds', rhs'') = dumpManyUDs [ValBinder arg] uds rhs'
817           in
818           returnSM (BindDefault arg rhs'', uds')
819
820 ---------------- Finally, let is the interesting case --------------------
821 specExpr (Let (NonRec bndr rhs) body)
822   = specExpr body                               `thenSM` \ (body', body_uds) ->
823     specDefn (calls body_uds) (bndr,rhs)        `thenSM` \ ((bndr',rhs'), spec_defns, spec_uds) ->
824
825     let
826         all_uds = rhs_uds `plusUDs` body_uds
827     in
828     if bndr `elementOfIdSet` free_dicts body_uds then
829         -- This is a dictionary binding; we must pick it up
830         -- and float it outwards.
831         ASSERT( null spec_defns )
832         returnSM (body', addDictBind all_uds bndr' rhs')
833
834     else if isSpecPragmaId bnd then
835         -- SpecPragmaIds are there solely to generate specialisations
836         -- Just drop the whole binding
837         ASSERT( null spec_defns )
838         returnSM (body', all_uds)
839
840     else
841         -- An ordinary binding, so glue it all together
842     returnSM (
843         Let (NonRec bndr' rhs') (mkLets spec_defns body'),
844         deleteCalls all_uds bndr'
845     )
846
847 specDefn :: CallDetails                 -- Info on how it is used in its scope
848          -> (Id, CoreExpr)              -- The thing being bound and its un-processed RHS
849          -> SpecM ((Id, CoreExpr),      -- The thing and its processed RHS
850                                         --      the Id may now have specialisations attached
851                    [(Id, CoreExpr)],    -- Extra, specialised bindings
852                    UsageDetails         -- Stuff to fling upwards from the RHS and its
853             )                           --      specialised versions
854
855 specDefn calls (fn, rhs)
856         -- The first case is the interesting one
857   |  n_tyvars == length rhs_tyvars      -- Rhs of fn's defn has right number of big lambdas
858   && n_dicts <= length rhs_bndrs        -- and enough dict args
859   && not (null calls_for_me)            -- And there are some calls to specialise
860   = specExpr body                                       `thenSM` \ (body', body_uds) ->
861     mapSM (specCall body_uds) calls_for_me              `thenSM` \ stuff ->
862     let
863         (spec_defns, spec_uds, spec_env_stuff) = unzip3 stuff
864
865         (rhs_uds, body'') = dumpUDs rhs_bndrs body_uds body'
866         rhs'              = foldr Lam bndrs body''
867
868         fn' = addIdSpecialisations fn spec_env_stuff
869     in
870     returnSM ((fn',rhs'), spec_defns, rhs_uds `plusUDs` plusUDList spec_uds)
871
872   | otherwise   -- No calls or RHS doesn't fit our preconceptions
873   = specExpr rhs                        `thenSM` \ (rhs', rhs_uds) ->
874     returnSM ((fn, rhs'), [], rhs_uds)
875   
876   where
877     (tyvars, theta, tau)  = splitSigmaTy (idType fn)
878     n_tyvars              = length tyvars
879     n_dicts               = length theta
880
881     (rhs_tyvars, rhs_ids, rhs_body) = collectBinders rhs
882     rhs_dicts = take n_dicts rhs_ids
883     rhs_bndrs = map TyBinder rhs_tyvars ++ map ValBinder rhs_dicts
884     body      = mkValLam (drop n_dicts rhs_ids) rhs_body
885                 -- Glue back on the non-dict lambdas
886
887     calls_for_me = case lookupFM calls fn of
888                         Nothing -> []
889                         Just cs -> fmToList cs
890
891
892         -- Specialise to one particular call pattern
893     spec_call body_uds (call_ts, call_ds)
894       = ASSERT( length call_ts == n_tyvars && length call_ds == n_dicts )
895                 -- The calls are only recorded for properly-saturated applications
896         
897                 -- Construct the new binding
898                 --      f1 = /\ b d -> (..body of f..) t1 b t3 d d1 d2
899                 -- and the type of this binder
900         let
901            spec_tys = zipNothings call_ts tyvars
902            spec_rhs = mkTyLam tyvars (mkGenApp rhs (map TyArg spec_tys ++ map VarArg call_ds))
903            spec_ty  = mkForAllTys tyvars (applyTys (idType f) spec_tys)
904         in
905         newIdSM f spec_ty               `thenSM` \ spec_f ->
906
907
908                 -- Construct the stuff for f's spec env
909                 --      [t1,b,t3,d]  |->  \d1 d2 -> f1 b d
910         let
911            spec_env_rhs = mkValLam call_ds $
912                           mkTyApp (Var spec_f) $
913                           map mkTyVarTy tyvars
914         in
915
916                 -- Specialise the UDs from f's RHS
917         specUDs (zipEqual defn_tvs call_ts)
918                 (zipEqual rhs_dicts call_ds)
919                 body_uds                                `thenSM` \ spec_uds ->
920
921         returnSM ((spec_f, spec_rhs),
922                   spec_uds,
923                   (spec_tys, spec_env_rhs)
924         )
925 \end{code}
926
927 %************************************************************************
928 %*                                                                      *
929 \subsubsection{UsageDetails and suchlike}
930 %*                                                                      *
931 %************************************************************************
932
933 \begin{code}
934 type FreeDicts = IdSet
935
936 data UsageDetails 
937   = MkUD {
938         free_dicts :: !FreeDicts,       -- Dicts free in any of the calls or dict binds
939
940         dict_binds :: !Bag (DictVar, CoreExpr, FreeDicts),
941                         -- Floated dictionary bindings
942                         -- The order is important; 
943                         -- in ds1 `union` ds2, bindings in ds2 can depend on those in ds1
944                         -- (Remember, Bags preserve order in GHC.)
945                         -- The FreeDicts is the free vars of the RHS
946
947         calls     :: !CallDetails
948     }
949
950 type CallMap  = FiniteMap Id CallInfo
951 type CallInfo = FiniteMap [Maybe Type]  -- Nothing => unconstrained type argument
952                           [DictVar]     -- Dict args
953         -- The finite maps eliminate duplicates
954         -- The list of types and dictionaries is guaranteed to
955         -- match the type of f
956
957                         
958 plusUDs :: UsageDetails -> UsageDetails -> UsageDetails
959 plusUDs (MkUD {fvs = fvs1, dictBinds = db1, calls = calls1})
960         (MkUD {fvs = fvs2, dictBinds = db2, calls = calls2})
961   = MkUD {fvs, dictBinds, calls}
962   where
963     fvs       = fvs1   `unionIdSets` fvs2
964     dictBinds = db1    `unionBags`   db2 
965     calls     = calls1 `unionBags`   calls2
966
967
968 tyVarsOfUDs (MkUD {fvs}) = tyVarsOfTypes (map idType (idSetToList fvs))
969
970 deleteCalls uds bndr = uds { calls = delFromFM (calls uds) bndr }
971
972 addDictBind uds dict rhs = uds { free_dicts = addToIdSet (free_dicts uds) dict,
973                                  dict_binds = (dict, rhs, f
974
975 dumpUDs :: [CoreBinder]
976         -> UsageDetails -> CoreExpr
977         -> (UsageDetails, CoreExpr)
978
979 dumpUDs bndrs uds@(MkUDs {fvs = orig_fvs, dictBinds = orig_dbs, calls = orig_calls}) body
980   = ASSERT( isEmptyTyVarSet (tyvar_set `intersectTyVarSets` ftvs)
981         -- The tyvars shouldn't be free in any of the usage details
982         -- If it was, then we should have found a dictionary lambda first
983
984     if isEmptyIdSet (id_set `intersectIdSets` fvs) then
985         -- Common case: binder doesn't affect floats
986         (uds, body)     
987
988     else
989         -- Binders bind some of the fvs of the floats
990         (MkUDs {fvs = filtered_fvs, 
991                dictBinds = filtered_dbs, 
992                calls = filtered_calls},
993          foldrBag mk_dict_bind body dump_dbs)
994
995   where
996     tyvar_set  = mkTyVarSet [tv | TyBinder tv <- bndrs]
997     id_list    = [id | ValBinder id <- bndrs]
998     id_set     = mkIdSet id_list
999     ftvs       = tyVarsOfUDs uds
1000     filtered_fvs = orig_fvs `minusIdSet` id_set
1001
1002     (filtered_dbs, dump_dbs, dump_idset) 
1003           = foldlBag dump (emptyBag, emptyBag, id_set) orig_dbs
1004                 -- Important that it's foldl not foldr;
1005                 -- we're accumulating the set of dumped ids in dump_set
1006
1007         -- Filter out any calls that mention things that are being dumped
1008         -- It's a bit tiresome because of the two-level finite map
1009     filtered_calls = mapFM del (foldr delFromFM orig_calls id_list)
1010     del _ dicts    = filter (not (`elementOfIdSet` dump_id_set)) dicts 
1011
1012     dump (ok_dbs, dump_dbs, dump_idset) db@(dict, rhs, fvs)
1013         | isEmptyIdSet (dump_idset `intersectIdSets` fvs)
1014         = (ok_dbs `snocBag` db, dump_dbs, dump_idset)
1015
1016         | otherwise     -- Dump it
1017         = (ok_dbs, dump_dbs `snocBag` db, idEmptyIdSet (dump_idset `intersectIdSets` fvs)
1018
1019     mk_dict_bind (dict, rhs, _) body = Let (NonRec dict rhs) body
1020 \end{code}
1021
1022 Given a type and value substitution, specUDs creates a specialised copy of
1023 the given UDs
1024
1025 \begin{code}
1026 specUDs tv_assoc id_assoc (MkUDs {fvs = orig_fvs, dictBinds = orig_dbs, calls = orig_calls})
1027   = mapAccumLSM spec_bind 
1028                 (tv_env, id_env) 
1029                 (bagToList orig_dbs)    `thenSM` \ ((tv_env', id_env'), new_dbs) ->
1030     let
1031       subst_call call_info = listToFM [(map (instantiateTy ty_env') ts, 
1032                                         map (lookupId id_env') call_ds)
1033                                       | (call_ts, call_ds) <- fmToList call_info
1034                                       ]
1035     in
1036     MkUDs { fvs       = substFVSet id_env orig_fvs,
1037             dictBinds = listToBag new_dbs,
1038             calls     = mapFM orig_calls subst_call
1039     }
1040   where
1041     tv_env = mkTyVarEnv tv_assoc
1042     id_env = mkIdEnv    id_assoc
1043
1044     spec_bind (ty_env, id_env) (dict, rhs, fvs)
1045       = newIdSM dict spec_ty            `thenSM` \ spec_dict -> 
1046         returnSM ((ty_env, addOneToIdEnv id_env dict spec_dict), (spec_dict, spec_rhs))
1047       where
1048         spec_ty = instantiateTy ty_env (idType dict)
1049         spec_rhs = instantiateDictRhs ty_env id_env rhs
1050 \end{code}
1051
1052
1053 %************************************************************************
1054 %*                                                                      *
1055 \subsubsection{Boring helper functions}
1056 %*                                                                      *
1057 %************************************************************************
1058
1059 \begin{code}
1060 substFVSet :: IdEnv Id -> IdSet -> IdSet
1061 substFVSet env s = mkIdSet [lookupId env id | id <- idSetToList s]
1062
1063 lookupId:: IdEnv Id -> Id -> Id
1064 lookupId env id = case lookupIdEnv env id of
1065                         Nothing  -> id
1066                         Just id' -> id'
1067
1068 instantiateDictRhs :: TyVarEnv Type -> IdEnv Id -> CoreExpr -> CoreExpr
1069         -- Cheapo function for simple RHSs
1070 instantiateDictRhs ty_env id_env rhs
1071   = go rhs
1072   where
1073     go (App e1 (ValArg a)) = App (go e1) (ValArg (lookupId id_env a))
1074     go (App e1 (TyArg t))  = App (go e1) (TyArg (instantiateTy ty_env t))
1075     go (Var v)             = Var (lookupId id_env v)
1076     go (Lit l)             = Lit l
1077
1078 dictRhsFVs :: CoreExpr -> IdSet
1079         -- Cheapo function for simple RHSs
1080 dictRhsFVs (App e1 (ValArg a)) = dictRhsFVs e1 `addOneToIdSet` a
1081     go (App e1 (TyArg t))      = dictRhsFVs e1
1082     go (Var v)                 = singletonIdSet v
1083     go (Lit l)                 = emptyIdSet
1084
1085 mkLets []                 body = body
1086 mkLets ((bndr,rhs):binds) body = Let (NonRec bndr rhs) (mkLets binds body)
1087
1088 zipNothings []              []               = []
1089 zipNothings (Nothing : tys) (tyvar : tyvars) = mkTyVarTy tyvar : zipNothings tys tyvars
1090 zipNothings (Just ty : tys) tyvars           = ty              : zipNothings tys tyvars
1091 \end{code}
1092
1093
1094 =========================== OLD STUFF =================================
1095
1096 %************************************************************************
1097 %*                                                                      *
1098 \subsubsection[CallInstances]{@CallInstances@ data type}
1099 %*                                                                      *
1100 %************************************************************************
1101
1102 \begin{code}
1103 type FreeVarsSet   = IdSet
1104 type FreeTyVarsSet = TyVarSet
1105
1106 data CallInstance
1107   = CallInstance
1108                 Id                -- This Id; *new* ie *cloned* id
1109                 [Maybe Type]      -- Specialised at these types (*new*, cloned)
1110                                   -- Nothing => no specialisation on this type arg
1111                                   --          is required (flag dependent).
1112                 [CoreArg]         -- And these dictionaries; all ValArgs
1113                 FreeVarsSet       -- Free vars of the dict-args in terms of *new* ids
1114                 (Maybe SpecInfo)  -- For specialisation with explicit SpecId
1115 \end{code}
1116
1117 \begin{code}
1118 pprCI :: CallInstance -> Doc
1119 pprCI (CallInstance id spec_tys dicts _ maybe_specinfo)
1120   = hang (hsep [ptext SLIT("Call inst for"), ppr id])
1121          4 (vcat [hsep (text "types" : [pprMaybeTy ty | ty <- spec_tys]),
1122                       case maybe_specinfo of
1123                         Nothing -> hsep (text "dicts" : [ppr_arg dict | dict <- dicts])
1124                         Just (SpecInfo _ _ spec_id)
1125                                 -> hsep [ptext SLIT("Explicit SpecId"), ppr spec_id]
1126                      ])
1127
1128 -- ToDo: instance Outputable CoreArg?
1129 ppr_arg (TyArg  t) = ppr sty t
1130 ppr_arg (LitArg i) = ppr sty i
1131 ppr_arg (VarArg v) = ppr sty v
1132
1133 isUnboxedCI :: CallInstance -> Bool
1134 isUnboxedCI (CallInstance _ spec_tys _ _ _)
1135   = any isUnboxedType (catMaybes spec_tys)
1136
1137 isExplicitCI :: CallInstance -> Bool
1138 isExplicitCI (CallInstance _ _ _ _ (Just _))
1139   = True
1140 isExplicitCI (CallInstance _ _ _ _ Nothing)
1141   = False
1142 \end{code}
1143
1144 Comparisons are based on the {\em types}, ignoring the dictionary args:
1145
1146 \begin{code}
1147
1148 cmpCI :: CallInstance -> CallInstance -> Ordering
1149 cmpCI (CallInstance id1 tys1 _ _ _) (CallInstance id2 tys2 _ _ _)
1150   = compare id1 id2 `thenCmp` cmpUniTypeMaybeList tys1 tys2
1151
1152 cmpCI_tys :: CallInstance -> CallInstance -> Ordering
1153 cmpCI_tys (CallInstance _ tys1 _ _ _) (CallInstance _ tys2 _ _ _)
1154   = cmpUniTypeMaybeList tys1 tys2
1155
1156 eqCI_tys :: CallInstance -> CallInstance -> Bool
1157 eqCI_tys c1 c2
1158   = case cmpCI_tys c1 c2 of { EQ -> True; other -> False }
1159
1160 isCIofTheseIds :: [Id] -> CallInstance -> Bool
1161 isCIofTheseIds ids (CallInstance ci_id _ _ _ _)
1162   = any ((==) ci_id) ids
1163
1164 singleCI :: Id -> [Maybe Type] -> [CoreArg] -> UsageDetails
1165 singleCI id tys dicts
1166   = UsageDetails (unitBag (CallInstance id tys dicts fv_set Nothing))
1167                  emptyBag [] emptyIdSet 0 0
1168   where
1169     fv_set = mkIdSet (id : [dict | (VarArg dict) <- dicts])
1170
1171 explicitCI :: Id -> [Maybe Type] -> SpecInfo -> UsageDetails
1172 explicitCI id tys specinfo
1173   = UsageDetails (unitBag call_inst) emptyBag [] emptyIdSet 0 0
1174   where
1175     call_inst = CallInstance id tys dicts fv_set (Just specinfo)
1176     dicts  = panic "Specialise:explicitCI:dicts"
1177     fv_set = unitIdSet id
1178
1179 -- We do not process the CIs for top-level dfuns or defms
1180 -- Instead we require an explicit SPEC inst pragma for dfuns
1181 -- and an explict method within any instances for the defms
1182
1183 getCIids :: Bool -> [Id] -> [Id]
1184 getCIids True ids = filter not_dict_or_defm ids
1185 getCIids _    ids = ids
1186
1187 not_dict_or_defm id
1188   = not (isDictTy (idType id) || maybeToBool (isDefaultMethodId_maybe id))
1189
1190 getCIs :: Bool -> [Id] -> UsageDetails -> ([CallInstance], UsageDetails)
1191 getCIs top_lev ids (UsageDetails cis tycon_cis dbs fvs c i)
1192   = let
1193         (cis_here, cis_not_here) = partitionBag (isCIofTheseIds (getCIids top_lev ids)) cis
1194         cis_here_list = bagToList cis_here
1195     in
1196     -- pprTrace "getCIs:"
1197     -- (hang (hcat [char '{',
1198     --                     interppSP ids,
1199     --                     char '}'])
1200     --       4 (vcat (map pprCI cis_here_list)))
1201     (cis_here_list, UsageDetails cis_not_here tycon_cis dbs fvs c i)
1202
1203 dumpCIs :: Bag CallInstance     -- The call instances
1204         -> Bool                 -- True <=> top level bound Ids
1205         -> Bool                 -- True <=> dict bindings to be floated (specBind only)
1206         -> [CallInstance]       -- Call insts for bound ids (instBind only)
1207         -> [Id]                 -- Bound ids *new*
1208         -> [Id]                 -- Full bound ids: includes dumped dicts
1209         -> Bag CallInstance     -- Kept call instances
1210
1211         -- CIs are dumped if:
1212         --   1) they are a CI for one of the bound ids, or
1213         --   2) they mention any of the dicts in a local unfloated binding
1214         --
1215         -- For top-level bindings we allow the call instances to
1216         -- float past a dict bind and place all the top-level binds
1217         -- in a *global* Rec.
1218         -- We leave it to the simplifier will sort it all out ...
1219
1220 dumpCIs cis top_lev floating inst_cis bound_ids full_ids
1221  = (if not (isEmptyBag cis_of_bound_id) &&
1222        not (isEmptyBag cis_of_bound_id_without_inst_cis)
1223     then
1224        pprTrace ("dumpCIs: dumping CI which was not instantiated ... \n" ++
1225                  "         (may be a non-HM recursive call)\n")
1226        (hang (hcat [char '{',
1227                            interppSP bound_ids,
1228                            char '}'])
1229              4 (vcat [ptext SLIT("Dumping CIs:"),
1230                           vcat (map pprCI (bagToList cis_of_bound_id)),
1231                           ptext SLIT("Instantiating CIs:"),
1232                           vcat (map pprCI inst_cis)]))
1233     else id) (
1234    if top_lev || floating then
1235        cis_not_bound_id
1236    else
1237        (if not (isEmptyBag cis_dump_unboxed)
1238         then pprTrace "dumpCIs: bound dictionary arg ... WITH UNBOXED TYPES!\n"
1239              (hang (hcat [char '{',
1240                                  interppSP full_ids,
1241                                  char '}'])
1242                    4 (vcat (map pprCI (bagToList cis_dump))))
1243         else id)
1244        cis_keep_not_bound_id
1245    )
1246  where
1247    (cis_of_bound_id, cis_not_bound_id)
1248       = partitionBag (isCIofTheseIds (getCIids top_lev bound_ids)) cis
1249
1250    (cis_dump, cis_keep_not_bound_id)
1251       = partitionBag ok_to_dump_ci cis_not_bound_id
1252
1253    ok_to_dump_ci (CallInstance _ _ _ fv_set _)
1254         = any (\ i -> i `elementOfIdSet` fv_set) full_ids
1255
1256    (_, cis_of_bound_id_without_inst_cis) = partitionBag have_inst_ci cis_of_bound_id
1257    have_inst_ci ci = any (eqCI_tys ci) inst_cis
1258
1259    (cis_dump_unboxed, _) = partitionBag isUnboxedCI cis_dump
1260
1261 \end{code}
1262
1263 Any call instances of a bound_id can be safely dumped, because any
1264 recursive calls should be at the same instance as the parent instance.
1265
1266    letrec f = /\a -> \x::a -> ...(f t x')...
1267
1268 Here, the type, t, at which f is used in its own RHS should be
1269 just "a"; that is, the recursive call is at the same type as
1270 the original call. That means that when specialising f at some
1271 type, say Int#, we shouldn't find any *new* instances of f
1272 arising from specialising f's RHS.  The only instance we'll find
1273 is another call of (f Int#).
1274
1275 We check this in dumpCIs by passing in all the instantiated call
1276 instances (inst_cis) and reporting any dumped cis (cis_of_bound_id)
1277 for which there is no such instance.
1278
1279 We also report CIs dumped due to a bound dictionary arg if they
1280 contain unboxed types.
1281
1282 %************************************************************************
1283 %*                                                                      *
1284 \subsubsection[TyConInstances]{@TyConInstances@ data type}
1285 %*                                                                      *
1286 %************************************************************************
1287
1288 \begin{code}
1289 data TyConInstance
1290   = TyConInstance TyCon                 -- Type Constructor
1291                   [Maybe Type]  -- Applied to these specialising types
1292
1293 cmpTyConI :: TyConInstance -> TyConInstance -> Ordering
1294 cmpTyConI (TyConInstance tc1 tys1) (TyConInstance tc2 tys2)
1295   = compare tc1 tc2 `thenCmp` cmpUniTypeMaybeList tys1 tys2
1296
1297 cmpTyConI_tys :: TyConInstance -> TyConInstance -> Ordering
1298 cmpTyConI_tys (TyConInstance _ tys1) (TyConInstance _ tys2)
1299   = cmpUniTypeMaybeList tys1 tys2
1300
1301 singleTyConI :: TyCon -> [Maybe Type] -> UsageDetails
1302 singleTyConI ty_con spec_tys
1303   = UsageDetails emptyBag (unitBag (TyConInstance ty_con spec_tys)) [] emptyIdSet 0 0
1304
1305 isTyConIofThisTyCon :: TyCon -> TyConInstance -> Bool
1306 isTyConIofThisTyCon ty_con (TyConInstance inst_ty_con _) = ty_con == inst_ty_con
1307
1308 isLocalSpecTyConI :: Bool -> TyConInstance -> Bool
1309 isLocalSpecTyConI comp_prel (TyConInstance inst_ty_con _) = isLocalSpecTyCon comp_prel inst_ty_con
1310
1311 getLocalSpecTyConIs :: Bool -> UsageDetails -> ([TyConInstance], UsageDetails)
1312 getLocalSpecTyConIs comp_prel (UsageDetails cis tycon_cis dbs fvs c i)
1313   = let
1314         (tycon_cis_local, tycon_cis_global)
1315           = partitionBag (isLocalSpecTyConI comp_prel) tycon_cis
1316         tycon_cis_local_list = bagToList tycon_cis_local
1317     in
1318     (tycon_cis_local_list, UsageDetails cis tycon_cis_global dbs fvs c i)
1319 \end{code}
1320
1321
1322 %************************************************************************
1323 %*                                                                      *
1324 \subsubsection[UsageDetails]{@UsageDetails@ data type}
1325 %*                                                                      *
1326 %************************************************************************
1327
1328 \begin{code}
1329 data UsageDetails
1330   = UsageDetails
1331         (Bag CallInstance)      -- The collection of call-instances
1332         (Bag TyConInstance)     -- Constructor call-instances
1333         [DictBindDetails]       -- Dictionary bindings in data-dependence order!
1334         FreeVarsSet             -- Free variables (excl imported ones, incl top level) (cloned)
1335         Int                     -- no. of spec calls
1336         Int                     -- no. of spec insts
1337 \end{code}
1338
1339 The DictBindDetails are fully processed; their call-instance
1340 information is incorporated in the call-instances of the UsageDetails
1341 which includes the DictBindDetails.  The free vars in a usage details
1342 will *include* the binders of the DictBind details.
1343
1344 A @DictBindDetails@ contains bindings for dictionaries *only*.
1345
1346 \begin{code}
1347 data DictBindDetails
1348   = DictBindDetails
1349         [Id]                    -- Main binders, originally visible in scope of binding (cloned)
1350         CoreBinding     -- Fully processed
1351         FreeVarsSet             -- Free in binding group (cloned)
1352         FreeTyVarsSet           -- Free in binding group
1353 \end{code}
1354
1355 \begin{code}
1356 emptyUDs    :: UsageDetails
1357 unionUDs    :: UsageDetails -> UsageDetails -> UsageDetails
1358 unionUDList :: [UsageDetails] -> UsageDetails
1359
1360 -- tickSpecCall :: Bool -> UsageDetails -> UsageDetails
1361 tickSpecInsts :: UsageDetails -> UsageDetails
1362
1363 -- tickSpecCall found (UsageDetails cis ty_cis dbs fvs c i)
1364 -- = UsageDetails cis ty_cis dbs fvs (c + (if found then 1 else 0)) i
1365
1366 tickSpecInsts (UsageDetails cis ty_cis dbs fvs c i)
1367  = UsageDetails cis ty_cis dbs fvs c (i+1)
1368
1369 emptyUDs = UsageDetails emptyBag emptyBag [] emptyIdSet 0 0
1370
1371 unionUDs (UsageDetails cis1 tycon_cis1 dbs1 fvs1 c1 i1) (UsageDetails cis2 tycon_cis2 dbs2 fvs2 c2 i2)
1372  = UsageDetails (unionBags cis1 cis2) (unionBags tycon_cis1 tycon_cis2)
1373                 (dbs1 ++ dbs2) (fvs1 `unionIdSets` fvs2) (c1+c2) (i1+i2)
1374         -- The append here is really redundant, since the bindings don't
1375         -- scope over each other.  ToDo.
1376
1377 unionUDList = foldr unionUDs emptyUDs
1378
1379 singleFvUDs (VarArg v) | not (isImportedId v)
1380  = UsageDetails emptyBag emptyBag [] (unitIdSet v) 0 0
1381 singleFvUDs other
1382  = emptyUDs
1383
1384 singleConUDs con = UsageDetails emptyBag emptyBag [] (unitIdSet con) 0 0
1385
1386 dumpDBs :: [DictBindDetails]
1387         -> Bool                 -- True <=> top level bound Ids
1388         -> [TyVar]              -- TyVars being bound (cloned)
1389         -> [Id]                 -- Ids being bound (cloned)
1390         -> FreeVarsSet          -- Fvs of body
1391         -> ([CoreBinding],      -- These ones have to go here
1392             [DictBindDetails],  -- These can float further
1393             [Id],               -- Incoming list + names of dicts bound here
1394             FreeVarsSet         -- Incoming fvs + fvs of dicts bound here
1395            )
1396
1397         -- It is just to complex to try to float top-level
1398         -- dict bindings with constant methods, inst methods,
1399         -- auxillary derived instance defns and user instance
1400         -- defns all getting in the way.
1401         -- So we dump all dbinds as soon as we get to the top
1402         -- level and place them in a *global* Rec.
1403         -- We leave it to the simplifier will sort it all out ...
1404
1405 dumpDBs [] top_lev bound_tyvars bound_ids fvs
1406   = ([], [], bound_ids, fvs)
1407
1408 dumpDBs ((db@(DictBindDetails dbinders dbind db_fvs db_ftv)):dbs)
1409         top_lev bound_tyvars bound_ids fvs
1410   | top_lev
1411     || any (\ i -> i `elementOfIdSet`    db_fvs) bound_ids
1412     || any (\ t -> t `elementOfTyVarSet` db_ftv) bound_tyvars
1413   = let         -- Ha!  Dump it!
1414         (dbinds_here, dbs_outer, full_bound_ids, full_fvs)
1415            = dumpDBs dbs top_lev bound_tyvars (dbinders ++ bound_ids) (db_fvs `unionIdSets` fvs)
1416     in
1417     (dbind : dbinds_here, dbs_outer, full_bound_ids, full_fvs)
1418
1419   | otherwise   -- This one can float out further
1420   = let
1421         (dbinds_here, dbs_outer, full_bound_ids, full_fvs)
1422            = dumpDBs dbs top_lev bound_tyvars bound_ids fvs
1423     in
1424     (dbinds_here, db : dbs_outer, full_bound_ids, full_fvs)
1425
1426
1427
1428 dumpUDs :: UsageDetails
1429         -> Bool                 -- True <=> top level bound Ids
1430         -> Bool                 -- True <=> dict bindings to be floated (specBind only)
1431         -> [CallInstance]       -- Call insts for bound Ids (instBind only)
1432         -> [Id]                 -- Ids which are just being bound; *new*
1433         -> [TyVar]              -- TyVars which are just being bound
1434         -> ([CoreBinding],      -- Bindings from UsageDetails which mention the ids
1435             UsageDetails)       -- The above bindings removed, and
1436                                 -- any call-instances which mention the ids dumped too
1437
1438 dumpUDs (UsageDetails cis tycon_cis dbs fvs c i) top_lev floating inst_cis bound_ids tvs
1439   = let
1440         (dict_binds_here, dbs_outer, full_bound_ids, full_fvs)
1441                   = dumpDBs dbs top_lev tvs bound_ids fvs
1442         cis_outer = dumpCIs cis top_lev floating inst_cis bound_ids full_bound_ids
1443         fvs_outer = full_fvs `minusIdSet` (mkIdSet full_bound_ids)
1444     in
1445     (dict_binds_here, UsageDetails cis_outer tycon_cis dbs_outer fvs_outer c i)
1446 \end{code}
1447
1448 \begin{code}
1449 addDictBinds :: [Id] -> CoreBinding -> UsageDetails     -- Dict binding and RHS usage
1450              -> UsageDetails                                    -- The usage to augment
1451              -> UsageDetails
1452 addDictBinds dbinders dbind (UsageDetails db_cis db_tycon_cis db_dbs db_fvs db_c db_i)
1453                             (UsageDetails cis    tycon_cis    dbs    fvs    c    i)
1454   = UsageDetails (db_cis `unionBags` cis)
1455                  (db_tycon_cis `unionBags` tycon_cis)
1456                  (db_dbs ++ [DictBindDetails dbinders dbind db_fvs db_ftvs] ++ dbs)
1457                  fvs c i
1458                  -- NB: We ignore counts from dictbinds since it is not user code
1459   where
1460         -- The free tyvars of the dictionary bindings should really be
1461         -- gotten from the RHSs, but I'm pretty sure it's good enough just
1462         -- to look at the type of the dictionary itself.
1463         -- Doing the proper job would entail keeping track of free tyvars as
1464         -- well as free vars, which would be a bore.
1465     db_ftvs = tyVarsOfTypes (map idType dbinders)
1466 \end{code}
1467
1468 %************************************************************************
1469 %*                                                                      *
1470 \subsection[cloning-binders]{The Specialising IdEnv and CloneInfo}
1471 %*                                                                      *
1472 %************************************************************************
1473
1474 @SpecIdEnv@ maps old Ids to their new "clone". There are three cases:
1475
1476 1) (NoLift LitArg l) : an Id which is bound to a literal
1477
1478 2) (NoLift LitArg l) : an Id bound to a "new" Id
1479    The new Id is a possibly-type-specialised clone of the original
1480
1481 3) Lifted lifted_id unlifted_id :
1482
1483    This indicates that the original Id has been specialised to an
1484    unboxed value which must be lifted (see "Unboxed bindings" above)
1485      @unlifted_id@ is the unboxed clone of the original Id
1486      @lifted_id@ is a *lifted* version of the original Id
1487
1488    When you lookup Ids which are Lifted, you have to insert a case
1489    expression to un-lift the value (done with @bindUnlift@)
1490
1491    You also have to insert a case to lift the value in the binding
1492    (done with @liftExpr@)
1493
1494
1495 \begin{code}
1496 type SpecIdEnv = IdEnv CloneInfo
1497
1498 data CloneInfo
1499  = NoLift CoreArg       -- refers to cloned id or literal
1500
1501  | Lifted Id            -- lifted, cloned id
1502           Id            -- unlifted, cloned id
1503
1504 \end{code}
1505
1506 %************************************************************************
1507 %*                                                                      *
1508 \subsection[specialise-data]{Data returned by specialiser}
1509 %*                                                                      *
1510 %************************************************************************
1511
1512 \begin{code}
1513 -}
1514
1515 data SpecialiseData
1516  = SpecData Bool
1517                 -- True <=> Specialisation performed
1518             Bool
1519                 -- False <=> Specialisation completed with errors
1520
1521             [TyCon]
1522                 -- Local tycons declared in this module
1523
1524             [TyCon]
1525                 -- Those in-scope data types for which we want to
1526                 -- generate code for their constructors.
1527                 -- Namely: data types declared in this module +
1528                 --         any big tuples used in this module
1529                 -- The initial (and default) value is the local tycons
1530
1531             (FiniteMap TyCon [(Bool, [Maybe Type])])
1532                 -- TyCon specialisations to be generated
1533                 -- We generate specialialised code (Bool=True) for data types
1534                 -- defined in this module and any tuples used in this module
1535                 -- The initial (and default) value is the specialisations
1536                 -- requested by source-level SPECIALIZE data pragmas (Bool=True)
1537                 -- and _SPECIALISE_ pragmas (Bool=False) in the interface files
1538
1539             (Bag (Id,[Maybe Type]))
1540                 -- Imported specialisation errors
1541             (Bag (Id,[Maybe Type]))
1542                 -- Imported specialisation warnings
1543             (Bag (TyCon,[Maybe Type]))
1544                 -- Imported TyCon specialisation errors
1545
1546 initSpecData local_tycons tycon_specs
1547  = SpecData False True local_tycons local_tycons tycon_specs emptyBag emptyBag emptyBag
1548
1549 {-
1550 \end{code}
1551
1552 ToDo[sansom]: Transformation data to process specialisation requests.
1553
1554 %************************************************************************
1555 %*                                                                      *
1556 \subsection[specProgram]{Specialising a core program}
1557 %*                                                                      *
1558 %************************************************************************
1559
1560 \begin{code}
1561 specProgram :: UniqSupply
1562             -> [CoreBinding]    -- input ...
1563             -> SpecialiseData
1564             -> ([CoreBinding],  -- main result
1565                 SpecialiseData)         -- result specialise data
1566
1567 specProgram uniqs binds
1568            (SpecData False _ local_tycons _ init_specs init_errs init_warn init_tyerrs)
1569   = case (initSM (specTyConsAndScope (specTopBinds binds)) uniqs) of
1570       (final_binds, tycon_specs_list,
1571         UsageDetails import_cis import_tycis _ fvs spec_calls spec_insts)
1572          -> let
1573                 used_conids   = filter isDataCon (uniqSetToList fvs)
1574                 used_tycons   = map dataConTyCon used_conids
1575                 used_gen      = filter isLocalGenTyCon used_tycons
1576                 gen_tycons    = uniqSetToList (mkUniqSet local_tycons `unionUniqSets` mkUniqSet used_gen)
1577
1578                 result_specs  = addListToFM_C (++) init_specs tycon_specs_list
1579
1580                 uniq_cis      = map head (equivClasses cmpCI (bagToList import_cis))
1581                 cis_list      = [(id, tys) | CallInstance id tys _ _ _ <- uniq_cis]
1582                 (cis_unboxed, cis_other) = partition (isUnboxedSpecialisation . snd) cis_list
1583                 cis_warn      = init_warn `unionBags` listToBag cis_other
1584                 cis_errs      = init_errs `unionBags` listToBag cis_unboxed
1585
1586                 uniq_tycis    = map head (equivClasses cmpTyConI (bagToList import_tycis))
1587                 tycis_unboxed = [(con, tys) | TyConInstance con tys <- uniq_tycis]
1588                 tycis_errs    = init_tyerrs `unionBags` listToBag tycis_unboxed
1589
1590                 no_errs       = isEmptyBag cis_errs && isEmptyBag tycis_errs
1591                                   && (not opt_SpecialiseImports || isEmptyBag cis_warn)
1592             in
1593             (if opt_D_simplifier_stats then
1594                 pprTrace "\nSpecialiser Stats:\n" (vcat [
1595                                         hcat [ptext SLIT("SpecCalls  "), int spec_calls],
1596                                         hcat [ptext SLIT("SpecInsts  "), int spec_insts],
1597                                         space])
1598              else id)
1599
1600             (final_binds,
1601              SpecData True no_errs local_tycons gen_tycons result_specs
1602                                    cis_errs cis_warn tycis_errs)
1603
1604 specProgram uniqs binds (SpecData True _ _ _ _ _ _ _)
1605   = panic "Specialise:specProgram: specialiser called more than once"
1606
1607 -- It may be possible safely to call the specialiser more than once,
1608 -- but I am not sure there is any benefit in doing so (Patrick)
1609
1610 -- ToDo: What about unfoldings performed after specialisation ???
1611 \end{code}
1612
1613 %************************************************************************
1614 %*                                                                      *
1615 \subsection[specTyConsAndScope]{Specialising data constructors within tycons}
1616 %*                                                                      *
1617 %************************************************************************
1618
1619 In the specialiser we just collect up the specialisations which will
1620 be required. We don't create the specialised constructors in
1621 Core. These are only introduced when we convert to StgSyn.
1622
1623 ToDo: Perhaps this collection should be done in CoreToStg to ensure no inconsistencies!
1624
1625 \begin{code}
1626 specTyConsAndScope :: SpecM ([CoreBinding], UsageDetails)
1627                    -> SpecM ([CoreBinding], [(TyCon,[(Bool,[Maybe Type])])], UsageDetails)
1628
1629 specTyConsAndScope scopeM
1630   = scopeM                      `thenSM` \ (binds, scope_uds) ->
1631     let
1632        (tycons_cis, gotci_scope_uds)
1633          = getLocalSpecTyConIs False{-OLD:opt_CompilingGhcInternals-} scope_uds
1634
1635        tycon_specs_list = collectTyConSpecs tycons_cis
1636     in
1637     (if opt_SpecialiseTrace && not (null tycon_specs_list) then
1638          pprTrace "Specialising TyCons:\n"
1639          (vcat [ if not (null specs) then
1640                          hang (hsep [(ppr tycon), ptext SLIT("at types")])
1641                               4 (vcat (map pp_specs specs))
1642                      else empty
1643                    | (tycon, specs) <- tycon_specs_list])
1644     else id) (
1645     returnSM (binds, tycon_specs_list, gotci_scope_uds)
1646     )
1647   where
1648     collectTyConSpecs []
1649       = []
1650     collectTyConSpecs tycons_cis@(TyConInstance tycon _ : _)
1651       = (tycon, tycon_specs) : collectTyConSpecs other_tycons_cis
1652       where
1653         (tycon_cis, other_tycons_cis) = partition (isTyConIofThisTyCon tycon) tycons_cis
1654         uniq_cis = map head (equivClasses cmpTyConI_tys tycon_cis)
1655         tycon_specs = [(False, spec_tys) | TyConInstance _ spec_tys <- uniq_cis]
1656
1657     pp_specs (False, spec_tys) = hsep [pprMaybeTy spec_ty | spec_ty <- spec_tys]
1658
1659 \end{code}
1660
1661 %************************************************************************
1662 %*                                                                      *
1663 \subsection[specTopBinds]{Specialising top-level bindings}
1664 %*                                                                      *
1665 %************************************************************************
1666
1667 \begin{code}
1668 specTopBinds :: [CoreBinding]
1669              -> SpecM ([CoreBinding], UsageDetails)
1670
1671 specTopBinds binds
1672   = spec_top_binds binds    `thenSM`  \ (binds, UsageDetails cis tycis dbind_details fvs c i) ->
1673     let
1674         -- Add bindings for floated dbinds and collect fvs
1675         -- In actual fact many of these bindings are dead code since dict
1676         -- arguments are dropped when a specialised call is created
1677         -- The simplifier should be able to cope ...
1678
1679         (dbinders_s, dbinds, dfvs_s)
1680            = unzip3 [(dbinders, dbind, dfvs) | DictBindDetails dbinders dbind dfvs _ <- dbind_details]
1681
1682         full_fvs  = fvs `unionIdSets` unionManyIdSets dfvs_s
1683         fvs_outer = full_fvs `minusIdSet` (mkIdSet (concat dbinders_s))
1684
1685         -- It is just to complex to try to sort out top-level dependencies
1686         -- So we just place all the top-level binds in a *global* Rec and
1687         -- leave it to the simplifier to sort it all out ...
1688     in
1689     ASSERT(null dbinds)
1690     returnSM ([Rec (pairsFromCoreBinds binds)], UsageDetails cis tycis [] fvs_outer c i)
1691
1692   where
1693     spec_top_binds (first_bind:rest_binds)
1694       = specBindAndScope True first_bind (
1695             spec_top_binds rest_binds `thenSM` \ (rest_binds, rest_uds) ->
1696             returnSM (ItsABinds rest_binds, rest_uds)
1697         )                       `thenSM` \ (first_binds, ItsABinds rest_binds, all_uds) ->
1698         returnSM (first_binds ++ rest_binds, all_uds)
1699
1700     spec_top_binds []
1701       = returnSM ([], emptyUDs)
1702 \end{code}
1703
1704 %************************************************************************
1705 %*                                                                      *
1706 \subsection[specExpr]{Specialising expressions}
1707 %*                                                                      *
1708 %************************************************************************
1709
1710 \begin{code}
1711 specExpr :: CoreExpr
1712          -> [CoreArg]           -- The arguments:
1713                                 --    TypeArgs are speced
1714                                 --    ValArgs are unprocessed
1715          -> SpecM (CoreExpr,    -- Result expression with specialised versions installed
1716                    UsageDetails)-- Details of usage of enclosing binders in the result
1717                                 -- expression.
1718
1719 specExpr (Var v) args
1720   = specId v            $ \ v_arg -> 
1721     case v_arg of
1722        LitArg lit -> ASSERT( null args )
1723                      returnSM (Lit lit, emptyUDs)
1724
1725        VarArg new_v -> mkCallInstance v new_v args      `thenSM` \ uds ->
1726                        returnSM (mkGenApp (Var new_v) args, uds)
1727
1728 specExpr expr@(Lit _) null_args
1729   = ASSERT (null null_args)
1730     returnSM (expr, emptyUDs)
1731
1732 specExpr (Con con args) null_args
1733   = ASSERT (null null_args)
1734     specArgs args               $ \ args' ->
1735     mkTyConInstance con args'   `thenSM` \ con_uds ->
1736     returnSM (Con con args', con_uds)
1737
1738 specExpr (Prim op@(CCallOp str is_asm may_gc arg_tys res_ty) args) null_args
1739   = ASSERT (null null_args)
1740     specArgs args               $ \ args' ->
1741     mapSM specTy arg_tys        `thenSM` \ arg_tys' ->
1742     specTy res_ty               `thenSM` \ res_ty' ->
1743     returnSM (Prim (CCallOp str is_asm may_gc arg_tys' res_ty') args', emptuUDs)
1744
1745 specExpr (Prim prim args) null_args
1746   = ASSERT (null null_args)
1747     specArgs args               $ \ args' ->
1748     -- specPrimOp prim tys              `thenSM` \ (prim, tys, prim_uds) ->
1749     returnSM (Prim prim args', emptyUDs {-`unionUDs` prim_uds-} )
1750
1751 {- ToDo: specPrimOp
1752
1753 specPrimOp :: PrimOp
1754            -> [Type]
1755            -> SpecM (PrimOp,
1756                      [Type],
1757                      UsageDetails)
1758
1759 -- Checks that PrimOp can handle (possibly unboxed) tys passed
1760 --   and/or chooses PrimOp specialised to any unboxed tys
1761 -- Errors are dealt with by returning a PrimOp call instance
1762 --   which will result in a cis_errs message
1763
1764 -- ToDo: Deal with checkSpecTyApp for Prim in CoreLint
1765 -}
1766
1767
1768 specExpr (App fun arg) args
1769   = specArg arg                         `thenSM` \ new_arg    ->
1770     specExpr fun (new_arg : args)       `thenSM` \ (expr,uds) ->
1771     returnSM (expr, uds)
1772
1773 specExpr (Lam (ValBinder binder) body) (arg : args) | isValArg arg
1774   = lookup_arg arg `thenSM` \ arg ->
1775     bindId binder arg (specExpr body args)
1776   where
1777     lookup_arg (LitArg l) = returnSM (NoLift (LitArg l))
1778     lookup_arg (VarArg v) = lookupId v
1779
1780 specExpr (Lam (ValBinder binder) body) []
1781   = specLambdaOrCaseBody [binder] body [] `thenSM` \ ([binder], body, uds) ->
1782     returnSM (Lam (ValBinder binder) body, uds)
1783
1784 specExpr (Lam (TyBinder tyvar) body) (TyArg ty : args)
1785   =     -- Type lambda with argument; argument already spec'd
1786     bindTyVar tyvar ty ( specExpr body args )
1787
1788 specExpr (Lam (TyBinder tyvar) body) []
1789   =     -- No arguments
1790     cloneTyVarSM tyvar          `thenSM` \ new_tyvar ->
1791     bindTyVar tyvar (mkTyVarTy new_tyvar) (
1792         specExpr body []        `thenSM` \ (body, body_uds) ->
1793         let
1794             (binds_here, final_uds) = dumpUDs body_uds False False [] [] [new_tyvar]
1795         in
1796         returnSM (Lam (TyBinder new_tyvar)
1797                       (mkCoLetsNoUnboxed binds_here body),
1798                   final_uds)
1799     )
1800
1801 specExpr (Case scrutinee alts) args
1802   = specExpr scrutinee []               `thenSM` \ (scrutinee, scrut_uds) ->
1803     specAlts alts scrutinee_type args   `thenSM` \ (alts, alts_uds) ->
1804     returnSM (Case scrutinee alts, scrut_uds `unionUDs`  alts_uds)
1805   where
1806     scrutinee_type = coreExprType scrutinee
1807
1808 specExpr (Let bind body) args
1809   = specBindAndScope False bind (
1810         specExpr body args      `thenSM` \ (body, body_uds) ->
1811         returnSM (ItsAnExpr body, body_uds)
1812     )                           `thenSM` \ (binds, ItsAnExpr body, all_uds) ->
1813     returnSM (mkCoLetsUnboxedToCase binds body, all_uds)
1814
1815 specExpr (SCC cc expr) args
1816   = specExpr expr []                `thenSM` \ (expr, expr_uds) ->
1817     mapAndUnzip3SM specOutArg args  `thenSM` \ (args, args_uds_s, unlifts) ->
1818     let
1819         scc_expr
1820           = if squashableDictishCcExpr cc expr -- can toss the _scc_
1821             then expr
1822             else SCC cc expr
1823     in
1824     returnSM (applyBindUnlifts unlifts (mkGenApp scc_expr args),
1825               unionUDList args_uds_s `unionUDs` expr_uds)
1826
1827 specExpr (Coerce _ _ _) args = panic "Specialise.specExpr:Coerce"
1828
1829 -- ToDo: This may leave some unspec'd dictionaries!!
1830 \end{code}
1831
1832 %************************************************************************
1833 %*                                                                      *
1834 \subsubsection{Specialising a lambda}
1835 %*                                                                      *
1836 %************************************************************************
1837
1838 \begin{code}
1839 specLambdaOrCaseBody :: [Id]                    -- The binders
1840                      -> CoreExpr                -- The body
1841                      -> [CoreArg]               -- Its args
1842                      -> SpecM ([Id],            -- New binders
1843                                CoreExpr,        -- New body
1844                                UsageDetails)
1845
1846 specLambdaOrCaseBody bound_ids body args
1847  = cloneLambdaOrCaseBinders bound_ids   `thenSM` \ (new_ids, clone_infos) ->
1848    bindIds bound_ids clone_infos (
1849
1850         specExpr body args      `thenSM` \ (body, body_uds) ->
1851
1852         let
1853             -- Dump any dictionary bindings (and call instances)
1854             -- from the scope which mention things bound here
1855             (binds_here, final_uds) = dumpUDs body_uds False False [] new_ids []
1856         in
1857         returnSM (new_ids, mkCoLetsNoUnboxed binds_here body, final_uds)
1858    )
1859
1860 -- ToDo: Opportunity here to common-up dictionaries with same type,
1861 -- thus avoiding recomputation.
1862 \end{code}
1863
1864 A variable bound in a lambda or case is normally monomorphic so no
1865 specialised versions will be required. This is just as well since we
1866 do not know what code to specialise!
1867
1868 Unfortunately this is not always the case. For example a class Foo
1869 with polymorphic methods gives rise to a dictionary with polymorphic
1870 components as follows:
1871
1872 \begin{verbatim}
1873 class Foo a where
1874   op1 :: a -> b -> a
1875   op2 :: a -> c -> a
1876
1877 instance Foo Int where
1878   op1 = op1Int
1879   op2 = op2Int
1880
1881 ... op1 1 3# ...
1882
1883 ==>
1884
1885 d.Foo.Int :: ( \/b . Int -> b -> Int, \/c . Int -> c -> Int )
1886 d.Foo.Int = (op1_Int, op2_Int)
1887
1888 op1 = /\ a b -> \ dFoo -> case dFoo of (meth1, _) -> meth1 b
1889
1890 ... op1 {Int Int#} d.Foo.Int 1 3# ...
1891 \end{verbatim}
1892
1893 N.B. The type of the dictionary is not Hindley Milner!
1894
1895 Now we must specialise op1 at {* Int#} which requires a version of
1896 meth1 at {Int#}. But since meth1 was extracted from a dictionary we do
1897 not have access to its code to create the specialised version.
1898
1899 If we specialise on overloaded types as well we specialise op1 at
1900 {Int Int#} d.Foo.Int:
1901
1902 op1_Int_Int# = case d.Foo.Int of (meth1, _) -> meth1 {Int#}
1903
1904 Though this is still invalid, after further simplification we get:
1905
1906 op1_Int_Int# = opInt1 {Int#}
1907
1908 Another round of specialisation will result in the specialised
1909 version of op1Int being called directly.
1910
1911 For now we PANIC if a polymorphic lambda/case bound variable is found
1912 in a call instance with an unboxed type. Other call instances, arising
1913 from overloaded type arguments, are discarded since the unspecialised
1914 version extracted from the method can be called as normal.
1915
1916 ToDo: Implement and test second round of specialisation.
1917
1918
1919 %************************************************************************
1920 %*                                                                      *
1921 \subsubsection{Specialising case alternatives}
1922 %*                                                                      *
1923 %************************************************************************
1924
1925
1926 \begin{code}
1927 specAlts (AlgAlts alts deflt) scrutinee_ty args
1928   = mapSM specTy ty_args                        `thenSM` \ ty_args ->
1929     mapAndUnzipSM (specAlgAlt ty_args) alts     `thenSM` \ (alts, alts_uds_s) ->
1930     specDeflt deflt args                        `thenSM` \ (deflt, deflt_uds) ->
1931     returnSM (AlgAlts alts deflt,
1932               unionUDList alts_uds_s `unionUDs` deflt_uds)
1933   where
1934     -- We use ty_args of scrutinee type to identify specialisation of
1935     -- alternatives:
1936
1937     (_, ty_args, _) = --trace "Specialise.specAlts:getAppData..." $
1938                       splitAlgTyConApp scrutinee_ty
1939
1940     specAlgAlt ty_args (con,binders,rhs)
1941       = specLambdaOrCaseBody binders rhs args   `thenSM` \ (binders, rhs, rhs_uds) ->
1942         mkTyConInstance con ty_args             `thenSM` \ con_uds ->
1943         returnSM ((con,binders,rhs), rhs_uds `unionUDs` con_uds)
1944
1945 specAlts (PrimAlts alts deflt) scrutinee_ty args
1946   = mapAndUnzipSM specPrimAlt alts      `thenSM` \ (alts, alts_uds_s) ->
1947     specDeflt deflt args                `thenSM` \ (deflt, deflt_uds) ->
1948     returnSM (PrimAlts alts deflt,
1949               unionUDList alts_uds_s `unionUDs` deflt_uds)
1950   where
1951     specPrimAlt (lit,rhs) = specExpr rhs args   `thenSM` \ (rhs, uds) ->
1952                             returnSM ((lit,rhs), uds)
1953
1954
1955 specDeflt NoDefault args = returnSM (NoDefault, emptyUDs)
1956 specDeflt (BindDefault binder rhs) args
1957  = specLambdaOrCaseBody [binder] rhs args       `thenSM` \ ([binder], rhs, uds) ->
1958    returnSM (BindDefault binder rhs, uds)
1959 \end{code}
1960
1961
1962 %************************************************************************
1963 %*                                                                      *
1964 \subsubsection{Specialising an atom}
1965 %*                                                                      *
1966 %************************************************************************
1967
1968 \begin{code}
1969 partition_args :: [CoreArg] -> ([CoreArg], [CoreArg])
1970 partition_args args
1971   = span is_ty_arg args
1972   where
1973     is_ty_arg (TyArg _) = True
1974     is_ty_arg _         = False
1975
1976 ----------
1977 specId :: Id
1978        -> (CoreArg -> SpecM (CoreExpr, UsageDetails))
1979        -> SpecM (CoreExpr, UsageDetails)
1980 specId v
1981   = lookupId v          `thenSM` \ vlookup ->
1982     case vlookup of
1983
1984       Lifted vl vu
1985          -> thing_inside (VarArg vu)    `thenSM` \ (expr, uds) -> 
1986             returnSM (bindUnlift vl vu expr, singleFvUDs (VarArg vl) `unionUDs` uds)
1987
1988       NoLift vatom
1989          -> thing_inside vatom          `thenSM` \ (expr, uds) ->
1990             returnSM (expr, singleFvUDs vatom `unionUDs` uds)
1991
1992 specArg :: CoreArg
1993         -> (CoreArg -> SpecM (CoreExpr, UsageDetails))
1994         -> SpecM (CoreExpr, UsageDetails))
1995
1996 specArg (TyArg ty) thing_inside
1997   = specTy ty   `thenSM` \ new_ty ->
1998     thing_inside (TyArg new_ty)
1999
2000 specArg (LitArg lit)
2001   = thing_inside (LitArg lit)
2002
2003 specArg (VarArg v)
2004
2005
2006 specArgs [] thing_inside
2007   = thing_inside []
2008
2009 specArgs (arg:args) thing_inside
2010   = specArg arg         $ \ arg' ->
2011     specArgs args       $ \ args' ->
2012     thing_inside (arg' : args')
2013 \end{code}
2014
2015
2016 %************************************************************************
2017 %*                                                                      *
2018 \subsubsection{Specialising bindings}
2019 %*                                                                      *
2020 %************************************************************************
2021
2022 A classic case of when having a polymorphic recursive function would help!
2023
2024 \begin{code}
2025 data BindsOrExpr = ItsABinds [CoreBinding]
2026                  | ItsAnExpr CoreExpr
2027 \end{code}
2028
2029 \begin{code}
2030 specBindAndScope
2031         :: Bool                                 -- True <=> a top level group
2032         -> CoreBinding                  -- As yet unprocessed
2033         -> SpecM (BindsOrExpr, UsageDetails)    -- Something to do the scope of the bindings
2034         -> SpecM ([CoreBinding],                -- Processed
2035                   BindsOrExpr,                  -- Combined result
2036                   UsageDetails)                 -- Usage details of the whole lot
2037
2038 specBindAndScope top_lev bind scopeM
2039   = cloneLetBinders top_lev (is_rec bind) binders
2040                                 `thenSM` \ (new_binders, clone_infos) ->
2041
2042         -- Two cases now: either this is a bunch of local dictionaries,
2043         -- in which case we float them; or its a bunch of other values,
2044         -- in which case we see if they correspond to any call-instances
2045         -- we have from processing the scope
2046
2047     if not top_lev && all (isDictTy . idType) binders
2048     then
2049         -- Ha! A group of local dictionary bindings
2050
2051       bindIds binders clone_infos (
2052
2053                 -- Process the dictionary bindings themselves
2054         specBind False True new_binders [] bind `thenSM` \ (bind, rhs_uds) ->
2055
2056                 -- Process their scope
2057         scopeM                                  `thenSM` \ (thing, scope_uds) ->
2058         let
2059                 -- Add the bindings to the current stuff
2060             final_uds = addDictBinds new_binders bind rhs_uds scope_uds
2061         in
2062         returnSM ([], thing, final_uds)
2063       )
2064     else
2065         -- Ho! A group of bindings
2066
2067       fixSM (\ ~(_, _, _, rec_spec_infos) ->
2068
2069         bindSpecIds binders clone_infos rec_spec_infos (
2070                 -- It's ok to have new binders in scope in
2071                 -- non-recursive decls too, cos name shadowing is gone by now
2072
2073                 -- Do the scope of the bindings
2074           scopeM                                `thenSM` \ (thing, scope_uds) ->
2075           let
2076              (call_insts, gotci_scope_uds) = getCIs top_lev new_binders scope_uds
2077
2078              equiv_ciss = equivClasses cmpCI_tys call_insts
2079              inst_cis   = map head equiv_ciss
2080           in
2081
2082                 -- Do the bindings themselves
2083           specBind top_lev False new_binders inst_cis bind
2084                                                 `thenSM` \ (spec_bind, spec_uds) ->
2085
2086                 -- Create any necessary instances
2087           instBind top_lev new_binders bind equiv_ciss inst_cis
2088                                                 `thenSM` \ (inst_binds, inst_uds, spec_infos) ->
2089
2090           let
2091                 -- NB: dumpUDs only worries about new_binders since the free var
2092                 --     stuff only records free new_binders
2093                 --     The spec_ids only appear in SpecInfos and final speced calls
2094
2095                 -- Build final binding group and usage details
2096                 (final_binds, final_uds)
2097                   = if top_lev then
2098                         -- For a top-level binding we have to dumpUDs from
2099                         -- spec_uds and inst_uds and scope_uds creating
2100                         -- *global* dict bindings
2101                         let
2102                             (scope_dict_binds, final_scope_uds)
2103                               = dumpUDs gotci_scope_uds True False [] new_binders []
2104                             (spec_dict_binds, final_spec_uds)
2105                               = dumpUDs spec_uds True False inst_cis new_binders []
2106                             (inst_dict_binds, final_inst_uds)
2107                               = dumpUDs inst_uds True False inst_cis new_binders []
2108                         in
2109                         ([spec_bind] ++ inst_binds ++ scope_dict_binds
2110                            ++ spec_dict_binds ++ inst_dict_binds,
2111                          final_spec_uds `unionUDs` final_scope_uds `unionUDs` final_inst_uds)
2112                     else
2113                         -- For a local binding we only have to dumpUDs from
2114                         -- scope_uds since the UDs from spec_uds and inst_uds
2115                         -- have already been dumped by specBind and instBind
2116                         let
2117                             (scope_dict_binds, final_scope_uds)
2118                               = dumpUDs gotci_scope_uds False False [] new_binders []
2119                         in
2120                         ([spec_bind] ++ inst_binds ++ scope_dict_binds,
2121                          spec_uds `unionUDs` final_scope_uds `unionUDs` inst_uds)
2122
2123                 -- inst_uds comes last, because there may be dict bindings
2124                 -- floating outward in scope_uds which are mentioned
2125                 -- in the call-instances, and hence in spec_uds.
2126                 -- This ordering makes sure that the precedence order
2127                 -- among the dict bindings finally floated out is maintained.
2128           in
2129           returnSM (final_binds, thing, final_uds, spec_infos)
2130         )
2131       )                 `thenSM`        \ (binds, thing, final_uds, spec_infos) ->
2132       returnSM (binds, thing, final_uds)
2133   where
2134     binders = bindersOf bind
2135
2136     is_rec (NonRec _ _) = False
2137     is_rec _              = True
2138 \end{code}
2139
2140 \begin{code}
2141 specBind :: Bool -> Bool -> [Id] -> [CallInstance]
2142          -> CoreBinding
2143          -> SpecM (CoreBinding, UsageDetails)
2144         -- The UsageDetails returned has already had stuff to do with this group
2145         -- of binders deleted; that's why new_binders is passed in.
2146 specBind top_lev floating new_binders inst_cis (NonRec binder rhs)
2147   = specOneBinding top_lev floating new_binders inst_cis (binder,rhs)
2148                                                         `thenSM` \ ((binder,rhs), rhs_uds) ->
2149     returnSM (NonRec binder rhs, rhs_uds)
2150
2151 specBind top_lev floating new_binders inst_cis (Rec pairs)
2152   = mapAndUnzipSM (specOneBinding top_lev floating new_binders inst_cis) pairs
2153                                                         `thenSM` \ (pairs, rhs_uds_s) ->
2154     returnSM (Rec pairs, unionUDList rhs_uds_s)
2155
2156
2157 specOneBinding :: Bool -> Bool -> [Id] -> [CallInstance]
2158                -> (Id,CoreExpr)
2159                -> SpecM ((Id,CoreExpr), UsageDetails)
2160
2161 specOneBinding top_lev floating new_binders inst_cis (binder, rhs)
2162   = lookupId binder             `thenSM` \ blookup ->
2163     specExpr rhs []             `thenSM` \ (rhs, rhs_uds) ->
2164     let
2165         specid_maybe_maybe  = isSpecPragmaId_maybe binder
2166         is_specid           = maybeToBool specid_maybe_maybe
2167         Just specinfo_maybe = specid_maybe_maybe
2168         specid_with_info    = maybeToBool specinfo_maybe
2169         Just spec_info      = specinfo_maybe
2170
2171         -- If we have a SpecInfo stored in a SpecPragmaId binder
2172         -- it will contain a SpecInfo with an explicit SpecId
2173         -- We add the explicit ci to the usage details
2174         -- Any ordinary cis for orig_id (there should only be one)
2175         -- will be ignored later
2176
2177         pragma_uds
2178           = if is_specid && specid_with_info then
2179                 let
2180                     (SpecInfo spec_tys _ spec_id) = spec_info
2181                     Just (orig_id, _) = isSpecId_maybe spec_id
2182                 in
2183                 ASSERT(toplevelishId orig_id)     -- must not be cloned!
2184                 explicitCI orig_id spec_tys spec_info
2185             else
2186                 emptyUDs
2187
2188         -- For a local binding we dump the usage details, creating
2189         -- any local dict bindings required
2190         -- At the top-level the uds will be dumped in specBindAndScope
2191         -- and the dict bindings made *global*
2192
2193         (local_dict_binds, final_uds)
2194           = if not top_lev then
2195                 dumpUDs rhs_uds False floating inst_cis new_binders []
2196             else
2197                 ([], rhs_uds)
2198     in
2199     case blookup of
2200         Lifted lift_binder unlift_binder
2201           ->    -- We may need to record an unboxed instance of
2202                 -- the _Lift data type in the usage details
2203              mkTyConInstance liftDataCon [idType unlift_binder]
2204                                                 `thenSM` \ lift_uds ->
2205              returnSM ((lift_binder,
2206                         mkCoLetsNoUnboxed local_dict_binds (liftExpr unlift_binder rhs)),
2207                        final_uds `unionUDs` pragma_uds `unionUDs` lift_uds)
2208
2209         NoLift (VarArg binder)
2210           -> returnSM ((binder, mkCoLetsNoUnboxed local_dict_binds rhs),
2211                        final_uds `unionUDs` pragma_uds)
2212 \end{code}
2213
2214
2215 %************************************************************************
2216 %*                                                                      *
2217 \subsection{@instBind@}
2218 %*                                                                      *
2219 %************************************************************************
2220
2221 \begin{code}
2222 instBind top_lev new_ids@(first_binder:other_binders) bind equiv_ciss inst_cis
2223  | null equiv_ciss
2224  = returnSM ([], emptyUDs, [])
2225
2226  | all same_overloading other_binders
2227  =      -- For each call_inst, build an instance
2228    mapAndUnzip3SM do_this_class equiv_ciss
2229         `thenSM` \ (inst_binds, inst_uds_s, spec_infos) ->
2230
2231         -- Add in the remaining UDs
2232    returnSM (catMaybes inst_binds,
2233              unionUDList inst_uds_s,
2234              spec_infos
2235             )
2236
2237  | otherwise            -- Incompatible overloadings; see below by same_overloading
2238  = (if not (null (filter isUnboxedCI (concat equiv_ciss)))
2239     then pprTrace "dumpCIs: not same overloading ... WITH UNBOXED TYPES!\n"
2240     else if top_lev
2241     then pprTrace "dumpCIs: not same overloading ... top level \n"
2242     else (\ x y -> y)
2243    ) (hang (hcat [ptext SLIT("{"),
2244                          interppSP new_ids,
2245                          ptext SLIT("}")])
2246            4 (vcat [vcat (map (pprGenType . idType) new_ids),
2247                         vcat (map pprCI (concat equiv_ciss))]))
2248    (returnSM ([], emptyUDs, []))
2249
2250  where
2251     (tyvar_tmpls, class_tyvar_pairs) = getIdOverloading first_binder
2252     tyvar_tmpl_tys = mkTyVarTys tyvar_tmpls
2253
2254     no_of_tyvars = length tyvar_tmpls
2255     no_of_dicts  = length class_tyvar_pairs
2256
2257     do_this_class equiv_cis
2258       = mkOneInst do_cis explicit_cis no_of_dicts top_lev inst_cis new_ids bind
2259       where
2260         (explicit_cis, normal_cis) = partition isExplicitCI equiv_cis
2261         do_cis = head (normal_cis ++ explicit_cis)
2262         -- must choose a normal_cis in preference since dict_args will
2263         -- not be defined for an explicit_cis
2264
2265         -- same_overloading tests whether the types of all the binders
2266         -- are "compatible"; ie have the same type and dictionary abstractions
2267         -- Almost always this is the case, because a recursive group is abstracted
2268         -- all together.  But, it can happen that it ain't the case, because of
2269         -- code generated from instance decls:
2270         --
2271         --      rec
2272         --        dfun.Foo.Int :: (forall a. a -> Int, Int)
2273         --        dfun.Foo.Int = (const.op1.Int, const.op2.Int)
2274         --
2275         --        const.op1.Int :: forall a. a -> Int
2276         --        const.op1.Int a = defm.Foo.op1 Int a dfun.Foo.Int
2277         --
2278         --        const.op2.Int :: Int
2279         --        const.op2.Int = 3
2280         --
2281         -- Note that the first two defns have different polymorphism, but they are
2282         -- mutually recursive!
2283
2284     same_overloading :: Id -> Bool
2285     same_overloading id
2286       = no_of_tyvars == length this_id_tyvars
2287         -- Same no of tyvars
2288         && no_of_dicts == length this_id_class_tyvar_pairs
2289         -- Same no of vdicts
2290         && and (zipWith same_ov class_tyvar_pairs this_id_class_tyvar_pairs)
2291         && length class_tyvar_pairs == length this_id_class_tyvar_pairs
2292         -- Same overloading
2293       where
2294         (this_id_tyvars, this_id_class_tyvar_pairs) = getIdOverloading id
2295         tyvar_pairs = this_id_tyvars `zip` tyvar_tmpls
2296
2297         same_ov (clas1,tyvar1) (clas2,tyvar2)
2298           = clas1  == clas2 &&
2299             tyvar1 == assoc "same_overloading" tyvar_pairs tyvar2
2300 \end{code}
2301
2302 OK, so we have:
2303         - a call instance                               eg f [t1,t2,t3] [d1,d2]
2304         - the rhs of the function                       eg orig_rhs
2305         - a constraint vector, saying which of          eg [T,F,T]
2306           the functions type args are constrained
2307           (ie overloaded)
2308
2309 We return a new definition
2310
2311         $f1 = /\a -> orig_rhs t1 a t3 d1 d2
2312
2313 The SpecInfo for f will be:
2314
2315         SpecInfo [t1, a, t3] (\d1 d2 -> $f1 a)
2316
2317 Based on this SpecInfo, a call instance of f
2318
2319         ...(f t1 t2 t3)...
2320
2321 should get replaced by
2322
2323         ...(\d1 d2 -> $f1 t2)...
2324
2325 (But that is the business of the simplifier.)
2326
2327 \begin{code}
2328 mkOneInst :: CallInstance
2329           -> [CallInstance]                     -- Any explicit cis for this inst
2330           -> Int                                -- No of dicts to specialise
2331           -> Bool                               -- Top level binders?
2332           -> [CallInstance]                     -- Instantiated call insts for binders
2333           -> [Id]                               -- New binders
2334           -> CoreBinding                        -- Unprocessed
2335           -> SpecM (Maybe CoreBinding,  -- Instantiated version of input
2336                     UsageDetails,
2337                     [Maybe SpecInfo]            -- One for each id in the original binding
2338                    )
2339
2340 mkOneInst do_cis@(CallInstance _ spec_tys dict_args _ _) explicit_cis
2341           no_of_dicts_to_specialise top_lev inst_cis new_ids orig_bind
2342   = newSpecIds new_ids spec_tys no_of_dicts_to_specialise
2343                                                         `thenSM` \ spec_ids ->
2344     newTyVars (length [() | Nothing <- spec_tys])       `thenSM` \ poly_tyvars ->
2345     let
2346         -- arg_tys is spec_tys with tyvars instead of the Nothing spec_tys
2347         -- which correspond to unspecialised args
2348         arg_tys  :: [Type]
2349         (_,arg_tys) = mapAccumL do_the_wotsit poly_tyvars spec_tys
2350
2351         args :: [CoreArg]
2352         args = map TyArg arg_tys ++ dict_args
2353
2354         (new_id:_) = new_ids
2355         (spec_id:_) = spec_ids
2356
2357         do_bind (NonRec orig_id rhs)
2358           = do_one_rhs (spec_id, new_id, (orig_id,rhs))
2359                                         `thenSM` \ (maybe_spec, rhs_uds, spec_info) ->
2360             case maybe_spec of
2361                 Just (spec_id, rhs) -> returnSM (Just (NonRec spec_id rhs), rhs_uds, [spec_info])
2362                 Nothing             -> returnSM (Nothing, rhs_uds, [spec_info])
2363
2364         do_bind (Rec pairs)
2365           = mapAndUnzip3SM do_one_rhs (zip3 spec_ids new_ids pairs)
2366                                         `thenSM` \ (maybe_pairs, rhss_uds_s, spec_infos) ->
2367             returnSM (Just (Rec (catMaybes maybe_pairs)),
2368                       unionUDList rhss_uds_s, spec_infos)
2369
2370         do_one_rhs (spec_id, new_id, (orig_id, orig_rhs))
2371
2372                 -- Avoid duplicating a spec which has already been created ...
2373                 -- This can arise in a Rec involving a dfun for which a
2374                 -- a specialised instance has been created but specialisation
2375                 -- "required" by one of the other Ids in the Rec
2376           | top_lev && maybeToBool lookup_orig_spec
2377           = (if opt_SpecialiseTrace
2378              then trace_nospec "  Exists: " orig_id
2379              else id) (
2380
2381             returnSM (Nothing, emptyUDs, Nothing)
2382             )
2383
2384                 -- Check for a (single) explicit call instance for this id
2385           | not (null explicit_cis_for_this_id)
2386           = ASSERT (length explicit_cis_for_this_id == 1)
2387             (if opt_SpecialiseTrace
2388              then trace_nospec "  Explicit: " explicit_id
2389              else id) (
2390
2391             returnSM (Nothing, tickSpecInsts emptyUDs, Just explicit_spec_info)
2392             )
2393
2394                 -- Apply the specialiser to (orig_rhs t1 a t3 d1 d2)
2395           | otherwise
2396           = ASSERT (no_of_dicts_to_specialise == length dict_args)
2397             specExpr orig_rhs args      `thenSM` \ (inst_rhs, inst_uds) ->
2398             let
2399                 -- For a local binding we dump the usage details, creating
2400                 -- any local dict bindings required
2401                 -- At the top-level the uds will be dumped in specBindAndScope
2402                 -- and the dict bindings made *global*
2403
2404                 (local_dict_binds, final_uds)
2405                   = if not top_lev then
2406                         dumpUDs inst_uds False False inst_cis new_ids []
2407                     else
2408                         ([], inst_uds)
2409
2410                 spec_info = Just (SpecInfo spec_tys no_of_dicts_to_specialise spec_id)
2411             in
2412             if isUnboxedType (idType spec_id) then
2413                 ASSERT (null poly_tyvars)
2414                 liftId spec_id          `thenSM` \ (lift_spec_id, unlift_spec_id) ->
2415                 mkTyConInstance liftDataCon [idType unlift_spec_id]
2416                                         `thenSM` \ lift_uds ->
2417                 returnSM (Just (lift_spec_id,
2418                                 mkCoLetsNoUnboxed local_dict_binds (liftExpr unlift_spec_id inst_rhs)),
2419                           tickSpecInsts (final_uds `unionUDs` lift_uds), spec_info)
2420             else
2421                 returnSM (Just (spec_id,
2422                                 mkCoLetsNoUnboxed local_dict_binds (mkTyLam poly_tyvars inst_rhs)),
2423                           tickSpecInsts final_uds, spec_info)
2424           where
2425             lookup_orig_spec = matchSpecEnv (getIdSpecialisation orig_id) arg_tys
2426
2427             explicit_cis_for_this_id = filter (isCIofTheseIds [new_id]) explicit_cis
2428             [CallInstance _ _ _ _ (Just explicit_spec_info)] = explicit_cis_for_this_id
2429             SpecInfo _ _ explicit_id = explicit_spec_info
2430
2431             trace_nospec :: String -> Id -> a -> a
2432             trace_nospec str spec_id
2433               = pprTrace str
2434                 (hsep [ppr new_id, hsep (map pp_ty arg_tys),
2435                         ptext SLIT("==>"), ppr spec_id])
2436     in
2437     (if opt_SpecialiseTrace then
2438         pprTrace "Specialising:"
2439         (hang (hcat [char '{',
2440                             interppSP new_ids,
2441                             char '}'])
2442               4 (vcat [
2443                  hcat [ptext SLIT("types: "), hsep (map pp_ty arg_tys)],
2444                  if isExplicitCI do_cis then empty else
2445                  hcat [ptext SLIT("dicts: "), hsep (map pp_dict dict_args)],
2446                  hcat [ptext SLIT("specs: "), ppr spec_ids]]))
2447      else id) (
2448
2449     do_bind orig_bind           `thenSM` \ (maybe_inst_bind, inst_uds, spec_infos) ->
2450
2451     returnSM (maybe_inst_bind, inst_uds, spec_infos)
2452     )
2453   where
2454     pp_dict d = ppr_arg d
2455     pp_ty t   = pprParendGenType t
2456
2457     do_the_wotsit (tyvar:tyvars) Nothing   = (tyvars, mkTyVarTy tyvar)
2458     do_the_wotsit tyvars         (Just ty) = (tyvars, ty)
2459
2460 \end{code}
2461
2462 %************************************************************************
2463 %*                                                                      *
2464 \subsection[Misc]{Miscellaneous junk}
2465 %*                                                                      *
2466 %************************************************************************
2467
2468 \begin{code}
2469 mkCallInstance :: Id
2470                -> Id
2471                -> [CoreArg]
2472                -> SpecM UsageDetails
2473
2474 mkCallInstance id new_id args
2475   | null args             ||            -- No args at all
2476     idWantsToBeINLINEd id ||            -- It's going to be inlined anyway
2477     not enough_args       ||            -- Not enough type and dict args
2478     not interesting_overloading         -- Overloaded types are just tyvars
2479   = returnSM emptyUDs
2480
2481   | otherwise
2482   = returnSM (singleCI new_id spec_tys dicts)
2483
2484   where
2485     (tyvars, theta, _)  = splitSigmaTy (idType id)
2486     constrained_tyvars  = tyvarsOfTypes (map snd class_tyvar_pairs)
2487     
2488     arg_res                        = take_type_args tyvars class_tyvar_pairs args
2489     enough_args                    = maybeToBool arg_res
2490     (Just (tys, dicts, rest_args)) = arg_res
2491     
2492     interesting_overloading = not (null (catMaybes spec_tys))
2493     spec_tys = zipWithEqual "spec_ty" spec_ty tyvars tys
2494
2495     ---------------------------------------------------------------
2496         -- Should we specialise on this type argument?
2497     spec_ty tyvar ty | isTyVarTy ty = Nothing
2498
2499     spec_ty tyvar ty |  opt_SpecialiseAll
2500                      || (opt_SpecialiseUnboxed
2501                         && isUnboxedType ty
2502                         && isBoxedTypeKind (tyVarKind tyvar))
2503                      || (opt_SpecialiseOverloaded
2504                         && tyvar `elemTyVarSet` constrained_tyvars)
2505                      = Just ty
2506         
2507                      | otherwise = Nothing
2508
2509     ----------------- Rather a gruesome help-function ---------------
2510     take_type_args (_:tyvars) (TyArg ty : args)
2511         = case (take_type_args tyvars args) of
2512             Nothing                   -> Nothing
2513             Just (tys, dicts, others) -> Just (ty:tys, dicts, others)
2514
2515     take_type_args (_:tyvars) [] = Nothing
2516
2517     take_type_args [] args
2518         = case (take_dict_args class_tyvar_pairs args) of
2519             Nothing              -> Nothing
2520             Just (dicts, others) -> Just ([], dicts, others)
2521
2522     take_dict_args (_:class_tyvar_pairs) (dict : args) | isValArg dict
2523         = case (take_dict_args class_tyvar_pairs args) of
2524             Nothing              -> Nothing
2525             Just (dicts, others) -> Just (dict:dicts, others)
2526
2527     take_dict_args (_:class_tyvar_pairs) args = Nothing
2528
2529     take_dict_args [] args = Just ([], args)
2530 \end{code}
2531
2532
2533 \begin{code}
2534 mkTyConInstance :: Id
2535                 -> [Type]
2536                 -> SpecM UsageDetails
2537 mkTyConInstance con tys
2538   = recordTyConInst con tys     `thenSM` \ record_inst ->
2539     case record_inst of
2540       Nothing                           -- No TyCon instance
2541         -> -- pprTrace "NoTyConInst:"
2542            -- (hsep [ppr tycon, ptext SLIT("at"),
2543            --         ppr con, hsep (map (ppr) tys)])
2544            (returnSM (singleConUDs con))
2545
2546       Just spec_tys                     -- Record TyCon instance
2547         -> -- pprTrace "TyConInst:"
2548            -- (hsep [ppr tycon, ptext SLIT("at"),
2549            --         ppr con, hsep (map (ppr) tys),
2550            --         hcat [char '(',
2551            --                    hsep [pprMaybeTy ty | ty <- spec_tys],
2552            --                    char ')']])
2553            (returnSM (singleTyConI tycon spec_tys `unionUDs` singleConUDs con))
2554   where
2555     tycon = dataConTyCon con
2556 \end{code}
2557
2558 \begin{code}
2559 recordTyConInst :: Id
2560                 -> [Type]
2561                 -> SpecM (Maybe [Maybe Type])
2562
2563 recordTyConInst con tys
2564   = let
2565         spec_tys = specialiseConstrTys tys
2566
2567         do_tycon_spec = maybeToBool (firstJust spec_tys)
2568
2569         spec_exists = maybeToBool (lookupSpecEnv
2570                                       (getIdSpecialisation con)
2571                                       tys)
2572     in
2573     -- pprTrace "ConSpecExists?: "
2574     -- (vcat [ptext (if spec_exists then SLIT("True") else SLIT("False")),
2575     --            ppr PprShowAll con, hsep (map ppr tys)])
2576     (if (not spec_exists && do_tycon_spec)
2577      then returnSM (Just spec_tys)
2578      else returnSM Nothing)
2579 \end{code}
2580
2581 %************************************************************************
2582 %*                                                                      *
2583 \subsection[monad-Specialise]{Monad used in specialisation}
2584 %*                                                                      *
2585 %************************************************************************
2586
2587 Monad has:
2588
2589  inherited: control flags and
2590             recordInst functions with flags cached
2591
2592             environment mapping tyvars to types
2593             environment mapping Ids to Atoms
2594
2595  threaded in and out: unique supply
2596
2597 \begin{code}
2598 type TypeEnv = TyVarEnv Type
2599
2600 type SpecM result
2601   =  TypeEnv
2602   -> SpecIdEnv
2603   -> UniqSupply
2604   -> result
2605
2606 initSM m uniqs = m emptyTyVarEnv nullIdEnv uniqs
2607
2608 returnSM :: a -> SpecM a
2609 thenSM   :: SpecM a -> (a -> SpecM b) -> SpecM b
2610 fixSM    :: (a -> SpecM a) -> SpecM a
2611
2612 thenSM m k tvenv idenv us
2613   = case splitUniqSupply us        of { (s1, s2) ->
2614     case (m tvenv idenv s1) of { r ->
2615     k r tvenv idenv s2 }}
2616
2617 returnSM r tvenv idenv us = r
2618
2619 fixSM k tvenv idenv us
2620  = r
2621  where
2622    r = k r tvenv idenv us       -- Recursive in r!
2623 \end{code}
2624
2625 The only interesting bit is figuring out the type of the SpecId!
2626
2627 \begin{code}
2628 newSpecIds :: [Id]              -- The id of which to make a specialised version
2629            -> [Maybe Type]      -- Specialise to these types
2630            -> Int               -- No of dicts to specialise
2631            -> SpecM [Id]
2632
2633 newSpecIds new_ids maybe_tys dicts_to_ignore tvenv idenv us
2634   = [ mkSpecId uniq id maybe_tys (spec_id_ty id) (selectIdInfoForSpecId id)
2635     | (id,uniq) <- zipEqual "newSpecIds" new_ids uniqs ]
2636   where
2637     uniqs = getUniques (length new_ids) us
2638     spec_id_ty id = specialiseTy (idType id) maybe_tys dicts_to_ignore
2639
2640 newTyVars :: Int -> SpecM [TyVar]
2641 newTyVars n tvenv idenv us 
2642   = [mkSysTyVar uniq mkBoxedTypeKind | uniq <- getUniques n us]
2643 \end{code}
2644
2645 @cloneLambdaOrCaseBinders@ and @cloneLetBinders@ take a bunch of
2646 binders, and build ``clones'' for them.  The clones differ from the
2647 originals in three ways:
2648
2649         (a) they have a fresh unique
2650         (b) they have the current type environment applied to their type
2651         (c) for Let binders which have been specialised to unboxed values
2652             the clone will have a lifted type
2653
2654 As well as returning the list of cloned @Id@s they also return a list of
2655 @CloneInfo@s which the original binders should be bound to.
2656
2657 \begin{code}
2658 cloneLambdaOrCaseBinders :: [Id]                        -- Old binders
2659                          -> SpecM ([Id], [CloneInfo])   -- New ones
2660
2661 cloneLambdaOrCaseBinders old_ids tvenv idenv us
2662   = let
2663         uniqs = getUniques (length old_ids) us
2664     in
2665     unzip (zipWithEqual "cloneLambdaOrCaseBinders" clone_it old_ids uniqs)
2666   where
2667     clone_it old_id uniq
2668       = (new_id, NoLift (VarArg new_id))
2669       where
2670         new_id = applyTypeEnvToId tvenv (mkIdWithNewUniq old_id uniq)
2671
2672 cloneLetBinders :: Bool                         -- Top level ?
2673                 -> Bool                         -- Recursice
2674                 -> [Id]                         -- Old binders
2675                 -> SpecM ([Id], [CloneInfo])    -- New ones
2676
2677 cloneLetBinders top_lev is_rec old_ids tvenv idenv us
2678   = let
2679         uniqs = getUniques (2 * length old_ids) us
2680     in
2681     unzip (clone_them old_ids uniqs)
2682   where
2683     clone_them [] [] = []
2684
2685     clone_them (old_id:olds) (u1:u2:uniqs)
2686       | top_lev
2687         = (old_id,
2688            NoLift (VarArg old_id)) : clone_rest
2689
2690          -- Don't clone if it is a top-level thing. Why not?
2691          -- (a) we don't want to change the uniques
2692          --     on such things
2693          -- (b) we don't have to be paranoid about name capture
2694          -- (c) the thing is polymorphic so no need to subst
2695
2696       | otherwise
2697         = if (is_rec && isUnboxedType new_ty && not (isUnboxedType old_ty))
2698           then (lifted_id,
2699                 Lifted lifted_id unlifted_id) : clone_rest
2700           else (new_id,
2701                 NoLift (VarArg new_id)) : clone_rest
2702
2703       where
2704         clone_rest = clone_them olds uniqs
2705
2706         new_id = applyTypeEnvToId tvenv (mkIdWithNewUniq old_id u1)
2707         new_ty = idType new_id
2708         old_ty = idType old_id
2709
2710         (lifted_id, unlifted_id) = mkLiftedId new_id u2
2711
2712
2713 cloneTyVarSM :: TyVar -> SpecM TyVar
2714
2715 cloneTyVarSM old_tyvar tvenv idenv us
2716   = let
2717         uniq = getUnique us
2718     in
2719     cloneTyVar old_tyvar uniq -- new_tyvar
2720
2721 bindId :: Id -> CloneInfo -> SpecM thing -> SpecM thing
2722
2723 bindId id val specm tvenv idenv us
2724  = specm tvenv (addOneToIdEnv idenv id val) us
2725
2726 bindIds :: [Id] -> [CloneInfo] -> SpecM thing -> SpecM thing
2727
2728 bindIds olds news specm tvenv idenv us
2729  = specm tvenv (growIdEnvList idenv (zip olds news)) us
2730
2731 bindSpecIds :: [Id]                     -- Old
2732             -> [(CloneInfo)]            -- New
2733             -> [[Maybe SpecInfo]]       -- Corresponding specialisations
2734                                         -- Each sub-list corresponds to a different type,
2735                                         -- and contains one Maybe spec_info for each id
2736             -> SpecM thing
2737             -> SpecM thing
2738
2739 bindSpecIds olds clones spec_infos specm tvenv idenv us
2740  = specm tvenv (growIdEnvList idenv old_to_clone) us
2741  where
2742    old_to_clone = mk_old_to_clone olds clones spec_infos
2743
2744    -- The important thing here is that we are *lazy* in spec_infos
2745    mk_old_to_clone [] [] _ = []
2746    mk_old_to_clone (old:rest_olds) (clone:rest_clones) spec_infos
2747      = (old, add_spec_info clone) :
2748        mk_old_to_clone rest_olds rest_clones spec_infos_rest
2749      where
2750        add_spec_info (NoLift (VarArg new))
2751          = NoLift (VarArg (new `addIdSpecialisation` (mkSpecEnv spec_infos_this_id)))
2752        add_spec_info lifted
2753          = lifted               -- no specialised instances for unboxed lifted values
2754
2755        spec_infos_this_id = catMaybes (map head spec_infos)
2756        spec_infos_rest    = map tail spec_infos
2757
2758
2759 bindTyVar :: TyVar -> Type -> SpecM thing -> SpecM thing
2760
2761 bindTyVar tyvar ty specm tvenv idenv us
2762  = specm (growTyVarEnvList tvenv [(tyvar,ty)]) idenv us
2763 \end{code}
2764
2765 \begin{code}
2766 lookupId :: Id -> SpecM CloneInfo
2767
2768 lookupId id tvenv idenv us
2769   = case lookupIdEnv idenv id of
2770       Nothing   -> NoLift (VarArg id)
2771       Just info -> info
2772 \end{code}
2773
2774 \begin{code}
2775 specTy :: Type -> SpecM Type    -- Apply the current type envt to the type
2776
2777 specTy ty tvenv idenv us
2778   = instantiateTy tvenv ty
2779 \end{code}
2780
2781 \begin{code}
2782 liftId :: Id -> SpecM (Id, Id)
2783 liftId id tvenv idenv us
2784   = let
2785         uniq = getUnique us
2786     in
2787     mkLiftedId id uniq
2788 \end{code}
2789
2790 In other monads these @mapSM@ things are usually called @listM@.
2791 I think @mapSM@ is a much better name.  The `2' and `3' variants are
2792 when you want to return two or three results, and get at them
2793 separately.  It saves you having to do an (unzip stuff) right after.
2794
2795 \begin{code}
2796 mapSM          :: (a -> SpecM b)            -> [a] -> SpecM [b]
2797 mapAndUnzipSM  :: (a -> SpecM (b1, b2))     -> [a] -> SpecM ([b1],[b2])
2798 mapAndUnzip3SM :: (a -> SpecM (b1, b2, b3)) -> [a] -> SpecM ([b1],[b2],[b3])
2799 mapAndUnzip4SM :: (a -> SpecM (b1, b2, b3, b4)) -> [a] -> SpecM ([b1],[b2],[b3],[b4])
2800
2801 mapSM f [] = returnSM []
2802 mapSM f (x:xs) = f x            `thenSM` \ r ->
2803                  mapSM f xs     `thenSM` \ rs ->
2804                  returnSM (r:rs)
2805
2806 mapAndUnzipSM f [] = returnSM ([],[])
2807 mapAndUnzipSM f (x:xs) = f x                    `thenSM` \ (r1, r2) ->
2808                          mapAndUnzipSM f xs     `thenSM` \ (rs1,rs2) ->
2809                          returnSM ((r1:rs1),(r2:rs2))
2810
2811 mapAndUnzip3SM f [] = returnSM ([],[],[])
2812 mapAndUnzip3SM f (x:xs) = f x                   `thenSM` \ (r1,r2,r3) ->
2813                           mapAndUnzip3SM f xs   `thenSM` \ (rs1,rs2,rs3) ->
2814                           returnSM ((r1:rs1),(r2:rs2),(r3:rs3))
2815
2816 mapAndUnzip4SM f [] = returnSM ([],[],[],[])
2817 mapAndUnzip4SM f (x:xs) = f x                   `thenSM` \ (r1,r2,r3,r4) ->
2818                           mapAndUnzip4SM f xs   `thenSM` \ (rs1,rs2,rs3,rs4) ->
2819                           returnSM ((r1:rs1),(r2:rs2),(r3:rs3),(r4:rs4))
2820 -}
2821 \end{code}
2822
2823
2824
2825 =====================   OLD CODE, scheduled for deletion  =================
2826
2827 \begin{code}
2828 {- 
2829 mkCall :: Id
2830        -> [(CoreArg, UsageDetails, CoreExpr -> CoreExpr)]
2831        -> SpecM CoreExpr
2832
2833 mkCall new_id arg_infos = returnSM (
2834
2835   | maybeToBool (isSuperDictSelId_maybe new_id)
2836     && any isUnboxedType ty_args
2837         -- No specialisations for super-dict selectors
2838         -- Specialise unboxed calls to SuperDictSelIds by extracting
2839         -- the super class dictionary directly form the super class
2840         -- NB: This should be dead code since all uses of this dictionary should
2841         --     have been specialised. We only do this to keep core-lint happy.
2842     = let
2843          Just (_, super_class) = isSuperDictSelId_maybe new_id
2844          super_dict_id = case lookupClassInstAtSimpleType super_class (head ty_args) of
2845                          Nothing -> panic "Specialise:mkCall:SuperDictId"
2846                          Just id -> id
2847       in
2848       returnSM (False, Var super_dict_id)
2849
2850   | otherwise
2851     = case lookupSpecEnv (getIdSpecialisation new_id) ty_args of
2852         Nothing -> checkUnspecOK new_id ty_args (
2853                    returnSM (False, unspec_call)
2854                    )
2855
2856         Just spec_1_details@(spec_id_1, tys_left_1, dicts_to_toss_1)
2857                 -> let
2858                         -- It may be necessary to specialsie a constant method spec_id again
2859                        (spec_id, tys_left, dicts_to_toss) =
2860                             case (maybeToBool (isConstMethodId_maybe spec_id_1),
2861                                   lookupSpecEnv (getIdSpecialisation spec_id_1) tys_left_1) of
2862                                  (False, _ )     -> spec_1_details
2863                                  (True, Nothing) -> spec_1_details
2864                                  (True, Just (spec_id_2, tys_left_2, dicts_to_toss_2))
2865                                                  -> (spec_id_2, tys_left_2, dicts_to_toss_1 + dicts_to_toss_2)
2866
2867                        args_left = toss_dicts dicts_to_toss val_args
2868                    in
2869                    checkSpecOK new_id ty_args spec_id tys_left (
2870
2871                         -- The resulting spec_id may be a top-level unboxed value
2872                         -- This can arise for:
2873                         -- 1) constant method values
2874                         --    eq: class Num a where pi :: a
2875                         --        instance Num Double# where pi = 3.141#
2876                         -- 2) specilised overloaded values
2877                         --    eq: i1 :: Num a => a
2878                         --        i1 Int# d.Num.Int# ==> i1.Int#
2879                         -- These top level defns should have been lifted.
2880                         -- We must add code to unlift such a spec_id.
2881
2882                    if isUnboxedType (idType spec_id) then
2883                        ASSERT (null tys_left && null args_left)
2884                        if toplevelishId spec_id then
2885                            liftId spec_id       `thenSM` \ (lift_spec_id, unlift_spec_id) ->
2886                            returnSM (True, bindUnlift lift_spec_id unlift_spec_id
2887                                                       (Var unlift_spec_id))
2888                        else
2889                            pprPanic "Specialise:mkCall: unboxed spec_id not top-level ...\n"
2890                                     (hsep [ppr new_id,
2891                                             hsep (map (pprParendGenType) ty_args),
2892                                             ptext SLIT("==>"),
2893                                             ppr spec_id])
2894                    else
2895                    let
2896                        (vals_left, _, unlifts_left) = unzip3 args_left
2897                        applied_tys  = mkTyApp (Var spec_id) tys_left
2898                        applied_vals = mkGenApp applied_tys vals_left
2899                    in
2900                    returnSM (True, applyBindUnlifts unlifts_left applied_vals)
2901                    )
2902   where
2903     (tys_and_vals, _, unlifts) = unzip3 args
2904     unspec_call = applyBindUnlifts unlifts (mkGenApp (Var new_id) tys_and_vals)
2905
2906
2907         -- ty_args is the types at the front of the arg list
2908         -- val_args is the rest of the arg-list
2909
2910     (ty_args, val_args) = get args
2911       where
2912         get ((TyArg ty,_,_) : args) = (ty : tys, rest) where (tys,rest) = get args
2913         get args                    = ([],       args)
2914
2915
2916         -- toss_dicts chucks away dict args, checking that they ain't types!
2917     toss_dicts 0 args               = args
2918     toss_dicts n ((a,_,_) : args)
2919       | isValArg a                  = toss_dicts (n-1) args
2920
2921 \end{code}
2922
2923 \begin{code}
2924 checkUnspecOK :: Id -> [Type] -> a -> a
2925 checkUnspecOK check_id tys
2926   = if isLocallyDefined check_id && any isUnboxedType tys
2927     then pprPanic "Specialise:checkUnspecOK: unboxed instance for local id not found\n"
2928                   (hsep [ppr check_id,
2929                           hsep (map (pprParendGenType) tys)])
2930     else id
2931
2932 checkSpecOK :: Id -> [Type] -> Id -> [Type] -> a -> a
2933 checkSpecOK check_id tys spec_id tys_left
2934   = if any isUnboxedType tys_left
2935     then pprPanic "Specialise:checkSpecOK: unboxed type args in specialised application\n"
2936                   (vcat [hsep [ppr check_id,
2937                                     hsep (map (pprParendGenType) tys)],
2938                              hsep [ppr spec_id,
2939                                     hsep (map (pprParendGenType) tys_left)]])
2940     else id
2941 -}
2942 \end{code}