ghc/compiler/typecheck/TcExpr.lhs

   1 %
   2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1996
   3 %
   4 \section[TcExpr]{Typecheck an expression}
   5
   6 \begin{code}
   7 module TcExpr ( tcExpr, tcStmt, tcId ) where
   8
   9 #include "HsVersions.h"
  10
  11 import HsSyn            ( HsExpr(..), HsLit(..), ArithSeqInfo(..),
  12                           HsBinds(..), Stmt(..), DoOrListComp(..),
  13                           failureFreePat, collectPatBinders
  14                         )
  15 import RnHsSyn          ( RenamedHsExpr,
  16                           RenamedStmt, RenamedRecordBinds
  17                         )
  18 import TcHsSyn          ( TcExpr, TcStmt,
  19                           TcRecordBinds,
  20                           mkHsTyApp
  21                         )
  22
  23 import TcMonad
  24 import BasicTypes       ( RecFlag(..) )
  25
  26 import Inst             ( Inst, InstOrigin(..), OverloadedLit(..),
  27                           LIE, emptyLIE, plusLIE, plusLIEs, newOverloadedLit,
  28                           newMethod, newMethodWithGivenTy, newDicts )
  29 import TcBinds          ( tcBindsAndThen, checkSigTyVars )
  30 import TcEnv            ( TcIdOcc(..), tcInstId,
  31                           tcLookupLocalValue, tcLookupGlobalValue, tcLookupClassByKey,
  32                           tcLookupGlobalValueByKey, newMonoIds,
  33                           tcExtendGlobalTyVars, tcLookupGlobalValueMaybe,
  34                           tcLookupTyCon
  35                         )
  36 import TcMatches        ( tcMatchesCase, tcMatchExpected )
  37 import TcMonoType       ( tcHsType )
  38 import TcPat            ( tcPat )
  39 import TcSimplify       ( tcSimplifyAndCheck )
  40 import TcType           ( TcType, TcMaybe(..),
  41                           tcInstType, tcInstSigTcType, tcInstTyVars,
  42                           tcInstSigType, tcInstTcType, tcInstTheta, tcSplitRhoTy,
  43                           newTyVarTy, newTyVarTys, zonkTcType )
  44 import TcKind           ( TcKind )
  45
  46 import Class            ( Class )
  47 import FieldLabel       ( FieldLabel, fieldLabelName, fieldLabelType )
  48 import Id               ( idType, dataConFieldLabels, dataConSig, recordSelectorFieldLabel,
  49                           isRecordSelector,
  50                           Id
  51                         )
  52 import Kind             ( Kind, mkBoxedTypeKind, mkTypeKind, mkArrowKind )
  53 import Name             ( Name{-instance Eq-} )
  54 import Type             ( mkFunTy, mkAppTy, mkTyVarTy, mkTyVarTys,
  55                           splitFunTy_maybe, splitFunTys,
  56                           mkTyConApp,
  57                           splitForAllTys, splitRhoTy, splitSigmaTy,
  58                           isTauTy, tyVarsOfType, tyVarsOfTypes,
  59                           splitForAllTy_maybe, splitAlgTyConApp, splitAlgTyConApp_maybe
  60                         )
  61 import TyVar            ( emptyTyVarEnv, zipTyVarEnv,
  62                           elementOfTyVarSet, mkTyVarSet, tyVarSetToList
  63                         )
  64 import TyCon            ( tyConDataCons )
  65 import TysPrim          ( intPrimTy, charPrimTy, doublePrimTy,
  66                           floatPrimTy, addrPrimTy
  67                         )
  68 import TysWiredIn       ( boolTy, charTy, stringTy )
  69 import PrelInfo         ( ioTyCon_NAME )
  70 import Unify            ( unifyTauTy, unifyFunTy, unifyListTy, unifyTupleTy )
  71 import Unique           ( Unique, cCallableClassKey, cReturnableClassKey,
  72                           enumFromClassOpKey, enumFromThenClassOpKey,
  73                           enumFromToClassOpKey, enumFromThenToClassOpKey,
  74                           thenMClassOpKey, zeroClassOpKey, returnMClassOpKey
  75                         )
  76 import Outputable
  77 import Maybes           ( maybeToBool )
  78 import ListSetOps       ( minusList )
  79 import Util
  80 \end{code}
  81
  82 \begin{code}
  83 tcExpr :: RenamedHsExpr                 -- Expession to type check
  84        -> TcType s                      -- Expected type (could be a type variable)
  85        -> TcM s (TcExpr s, LIE s)
  86 \end{code}
  87
  88 %************************************************************************
  89 %*                                                                      *
  90 \subsection{The TAUT rules for variables}
  91 %*                                                                      *
  92 %************************************************************************
  93
  94 \begin{code}
  95 tcExpr (HsVar name) res_ty
  96   = tcId name                   `thenNF_Tc` \ (expr', lie, id_ty) ->
  97     unifyTauTy res_ty id_ty     `thenTc_`
  98
  99     -- Check that the result type doesn't have any nested for-alls.
 100     -- For example, a "build" on its own is no good; it must be
 101     -- applied to something.
 102     checkTc (isTauTy id_ty)
 103             (lurkingRank2Err name id_ty) `thenTc_`
 104
 105     returnTc (expr', lie)
 106 \end{code}
 107
 108 %************************************************************************
 109 %*                                                                      *
 110 \subsection{Literals}
 111 %*                                                                      *
 112 %************************************************************************
 113
 114 Overloaded literals.
 115
 116 \begin{code}
 117 tcExpr (HsLit (HsInt i)) res_ty
 118   = newOverloadedLit (LiteralOrigin (HsInt i))
 119                      (OverloadedIntegral i)
 120                      res_ty  `thenNF_Tc` \ stuff ->
 121     returnTc stuff
 122
 123 tcExpr (HsLit (HsFrac f)) res_ty
 124   = newOverloadedLit (LiteralOrigin (HsFrac f))
 125                      (OverloadedFractional f)
 126                      res_ty  `thenNF_Tc` \ stuff ->
 127     returnTc stuff
 128
 129
 130 tcExpr (HsLit lit@(HsLitLit s)) res_ty
 131   = tcLookupClassByKey cCallableClassKey                `thenNF_Tc` \ cCallableClass ->
 132     newDicts (LitLitOrigin (_UNPK_ s))
 133              [(cCallableClass, [res_ty])]               `thenNF_Tc` \ (dicts, _) ->
 134     returnTc (HsLitOut lit res_ty, dicts)
 135 \end{code}
 136
 137 Primitive literals:
 138
 139 \begin{code}
 140 tcExpr (HsLit lit@(HsCharPrim c)) res_ty
 141   = unifyTauTy res_ty charPrimTy                `thenTc_`
 142     returnTc (HsLitOut lit charPrimTy, emptyLIE)
 143
 144 tcExpr (HsLit lit@(HsStringPrim s)) res_ty
 145   = unifyTauTy res_ty addrPrimTy                `thenTc_`
 146     returnTc (HsLitOut lit addrPrimTy, emptyLIE)
 147
 148 tcExpr (HsLit lit@(HsIntPrim i)) res_ty
 149   = unifyTauTy res_ty intPrimTy         `thenTc_`
 150     returnTc (HsLitOut lit intPrimTy, emptyLIE)
 151
 152 tcExpr (HsLit lit@(HsFloatPrim f)) res_ty
 153   = unifyTauTy res_ty floatPrimTy               `thenTc_`
 154     returnTc (HsLitOut lit floatPrimTy, emptyLIE)
 155
 156 tcExpr (HsLit lit@(HsDoublePrim d)) res_ty
 157   = unifyTauTy res_ty doublePrimTy              `thenTc_`
 158     returnTc (HsLitOut lit doublePrimTy, emptyLIE)
 159 \end{code}
 160
 161 Unoverloaded literals:
 162
 163 \begin{code}
 164 tcExpr (HsLit lit@(HsChar c)) res_ty
 165   = unifyTauTy res_ty charTy            `thenTc_`
 166     returnTc (HsLitOut lit charTy, emptyLIE)
 167
 168 tcExpr (HsLit lit@(HsString str)) res_ty
 169   = unifyTauTy res_ty stringTy          `thenTc_`
 170     returnTc (HsLitOut lit stringTy, emptyLIE)
 171 \end{code}
 172
 173 %************************************************************************
 174 %*                                                                      *
 175 \subsection{Other expression forms}
 176 %*                                                                      *
 177 %************************************************************************
 178
 179 \begin{code}
 180 tcExpr (HsPar expr) res_ty -- preserve parens so printing needn't guess where they go
 181   = tcExpr expr res_ty
 182
 183 -- perform the negate *before* overloading the integer, since the case
 184 -- of minBound on Ints fails otherwise.  Could be done elsewhere, but
 185 -- convenient to do it here.
 186
 187 tcExpr (NegApp (HsLit (HsInt i)) neg) res_ty
 188   = tcExpr (HsLit (HsInt (-i))) res_ty
 189
 190 tcExpr (NegApp expr neg) res_ty
 191   = tcExpr (HsApp neg expr) res_ty
 192
 193 tcExpr (HsLam match) res_ty
 194   = tcMatchExpected [] res_ty match     `thenTc` \ (match',lie) ->
 195     returnTc (HsLam match', lie)
 196
 197 tcExpr (HsApp e1 e2) res_ty = accum e1 [e2]
 198   where
 199     accum (HsApp e1 e2) args = accum e1 (e2:args)
 200     accum fun args
 201       = tcApp fun args res_ty   `thenTc` \ (fun', args', lie) ->
 202         returnTc (foldl HsApp fun' args', lie)
 203
 204 -- equivalent to (op e1) e2:
 205 tcExpr (OpApp arg1 op fix arg2) res_ty
 206   = tcApp op [arg1,arg2] res_ty `thenTc` \ (op', [arg1', arg2'], lie) ->
 207     returnTc (OpApp arg1' op' fix arg2', lie)
 208 \end{code}
 209
 210 Note that the operators in sections are expected to be binary, and
 211 a type error will occur if they aren't.
 212
 213 \begin{code}
 214 -- Left sections, equivalent to
 215 --      \ x -> e op x,
 216 -- or
 217 --      \ x -> op e x,
 218 -- or just
 219 --      op e
 220
 221 tcExpr in_expr@(SectionL arg op) res_ty
 222   = tcApp op [arg] res_ty               `thenTc` \ (op', [arg'], lie) ->
 223
 224         -- Check that res_ty is a function type
 225         -- Without this check we barf in the desugarer on
 226         --      f op = (3 `op`)
 227         -- because it tries to desugar to
 228         --      f op = \r -> 3 op r
 229         -- so (3 `op`) had better be a function!
 230     tcAddErrCtxt (sectionLAppCtxt in_expr) $
 231     unifyFunTy res_ty                   `thenTc_`
 232
 233     returnTc (SectionL arg' op', lie)
 234
 235 -- Right sections, equivalent to \ x -> x op expr, or
 236 --      \ x -> op x expr
 237
 238 tcExpr in_expr@(SectionR op expr) res_ty
 239   = tcExpr_id op                `thenTc`    \ (op', lie1, op_ty) ->
 240     tcAddErrCtxt (sectionRAppCtxt in_expr) $
 241     split_fun_ty op_ty 2 {- two args -}                 `thenTc` \ ([arg1_ty, arg2_ty], op_res_ty) ->
 242     tcExpr expr arg2_ty                                 `thenTc` \ (expr',lie2) ->
 243     unifyTauTy res_ty (mkFunTy arg1_ty op_res_ty)       `thenTc_`
 244     returnTc (SectionR op' expr', lie1 `plusLIE` lie2)
 245 \end{code}
 246
 247 The interesting thing about @ccall@ is that it is just a template
 248 which we instantiate by filling in details about the types of its
 249 argument and result (ie minimal typechecking is performed).  So, the
 250 basic story is that we allocate a load of type variables (to hold the
 251 arg/result types); unify them with the args/result; and store them for
 252 later use.
 253
 254 \begin{code}
 255 tcExpr (CCall lbl args may_gc is_asm ignored_fake_result_ty) res_ty
 256   =     -- Get the callable and returnable classes.
 257     tcLookupClassByKey cCallableClassKey        `thenNF_Tc` \ cCallableClass ->
 258     tcLookupClassByKey cReturnableClassKey      `thenNF_Tc` \ cReturnableClass ->
 259     tcLookupTyCon ioTyCon_NAME                  `thenTc` \ (_,_,ioTyCon) ->
 260
 261     let
 262         new_arg_dict (arg, arg_ty)
 263           = newDicts (CCallOrigin (_UNPK_ lbl) (Just arg))
 264                      [(cCallableClass, [arg_ty])]       `thenNF_Tc` \ (arg_dicts, _) ->
 265             returnNF_Tc arg_dicts       -- Actually a singleton bag
 266
 267         result_origin = CCallOrigin (_UNPK_ lbl) Nothing {- Not an arg -}
 268     in
 269
 270         -- Arguments
 271     mapNF_Tc (\ _ -> newTyVarTy mkTypeKind) [1..(length args)] `thenNF_Tc` \ ty_vars ->
 272     tcExprs args ty_vars                                       `thenTc`    \ (args', args_lie) ->
 273
 274         -- The argument types can be unboxed or boxed; the result
 275         -- type must, however, be boxed since it's an argument to the IO
 276         -- type constructor.
 277     newTyVarTy mkBoxedTypeKind                  `thenNF_Tc` \ result_ty ->
 278     let
 279         io_result_ty = mkTyConApp ioTyCon [result_ty]
 280     in
 281     case tyConDataCons ioTyCon of { [ioDataCon] ->
 282     unifyTauTy res_ty io_result_ty              `thenTc_`
 283
 284         -- Construct the extra insts, which encode the
 285         -- constraints on the argument and result types.
 286     mapNF_Tc new_arg_dict (zipEqual "tcExpr:CCall" args ty_vars)    `thenNF_Tc` \ ccarg_dicts_s ->
 287     newDicts result_origin [(cReturnableClass, [result_ty])]        `thenNF_Tc` \ (ccres_dict, _) ->
 288
 289     returnTc (HsApp (HsVar (RealId ioDataCon) `TyApp` [result_ty])
 290                     (CCall lbl args' may_gc is_asm io_result_ty),
 291                       -- do the wrapping in the newtype constructor here
 292               foldr plusLIE ccres_dict ccarg_dicts_s `plusLIE` args_lie)
 293     }
 294 \end{code}
 295
 296 \begin{code}
 297 tcExpr (HsSCC label expr) res_ty
 298   = tcExpr expr res_ty          `thenTc` \ (expr', lie) ->
 299     returnTc (HsSCC label expr', lie)
 300
 301 tcExpr (HsLet binds expr) res_ty
 302   = tcBindsAndThen
 303         combiner
 304         binds                   -- Bindings to check
 305         (tc_expr)       `thenTc` \ (expr', lie) ->
 306     returnTc (expr', lie)
 307   where
 308     tc_expr = tcExpr expr res_ty `thenTc` \ (expr', lie) ->
 309               returnTc (expr', lie)
 310     combiner is_rec bind expr = HsLet (MonoBind bind [] is_rec) expr
 311
 312 tcExpr in_expr@(HsCase scrut matches src_loc) res_ty
 313   = tcAddSrcLoc src_loc                 $
 314     tcAddErrCtxt (caseCtxt in_expr)     $
 315
 316         -- Typecheck the case alternatives first.
 317         -- The case patterns tend to give good type info to use
 318         -- when typechecking the scrutinee.  For example
 319         --      case (map f) of
 320         --        (x:xs) -> ...
 321         -- will report that map is applied to too few arguments
 322
 323     tcMatchesCase res_ty matches        `thenTc`    \ (scrut_ty, matches', lie2) ->
 324
 325     tcAddErrCtxt (caseScrutCtxt scrut)  (
 326       tcExpr scrut scrut_ty
 327     )                                   `thenTc`    \ (scrut',lie1) ->
 328
 329     returnTc (HsCase scrut' matches' src_loc, plusLIE lie1 lie2)
 330
 331 tcExpr (HsIf pred b1 b2 src_loc) res_ty
 332   = tcAddSrcLoc src_loc $
 333     tcAddErrCtxt (predCtxt pred) (
 334     tcExpr pred boolTy  )       `thenTc`    \ (pred',lie1) ->
 335
 336     tcExpr b1 res_ty            `thenTc`    \ (b1',lie2) ->
 337     tcExpr b2 res_ty            `thenTc`    \ (b2',lie3) ->
 338     returnTc (HsIf pred' b1' b2' src_loc, plusLIE lie1 (plusLIE lie2 lie3))
 339 \end{code}
 340
 341 \begin{code}
 342 tcExpr expr@(HsDo do_or_lc stmts src_loc) res_ty
 343   = tcDoStmts do_or_lc stmts src_loc res_ty
 344 \end{code}
 345
 346 \begin{code}
 347 tcExpr in_expr@(ExplicitList exprs) res_ty      -- Non-empty list
 348   = unifyListTy res_ty                        `thenTc` \ elt_ty ->
 349     mapAndUnzipTc (tc_elt elt_ty) exprs       `thenTc` \ (exprs', lies) ->
 350     returnTc (ExplicitListOut elt_ty exprs', plusLIEs lies)
 351   where
 352     tc_elt elt_ty expr
 353       = tcAddErrCtxt (listCtxt expr) $
 354         tcExpr expr elt_ty
 355
 356 tcExpr (ExplicitTuple exprs) res_ty
 357   = unifyTupleTy (length exprs) res_ty          `thenTc` \ arg_tys ->
 358     mapAndUnzipTc (\ (expr, arg_ty) -> tcExpr expr arg_ty)
 359                (exprs `zip` arg_tys) -- we know they're of equal length.
 360                                                                  `thenTc` \ (exprs', lies) ->
 361     returnTc (ExplicitTuple exprs', plusLIEs lies)
 362
 363 tcExpr (RecordCon con_name _ rbinds) res_ty
 364   = tcLookupGlobalValue con_name        `thenNF_Tc` \ con_id ->
 365     tcId con_name                       `thenNF_Tc` \ (con_expr, con_lie, con_tau) ->
 366     let
 367         (_, record_ty) = splitFunTys con_tau
 368     in
 369         -- Con is syntactically constrained to be a data constructor
 370     ASSERT( maybeToBool (splitAlgTyConApp_maybe record_ty ) )
 371     unifyTauTy res_ty record_ty          `thenTc_`
 372
 373         -- Check that the record bindings match the constructor
 374     let
 375         bad_fields = badFields rbinds con_id
 376     in
 377     checkTc (null bad_fields) (badFieldsCon con_id bad_fields)  `thenTc_`
 378
 379         -- Typecheck the record bindings
 380         -- (Do this after checkRecordFields in case there's a field that
 381         --  doesn't match the constructor.)
 382     tcRecordBinds record_ty rbinds              `thenTc` \ (rbinds', rbinds_lie) ->
 383
 384     returnTc (RecordCon (RealId con_id) con_expr rbinds', con_lie `plusLIE` rbinds_lie)
 385
 386
 387 -- The main complication with RecordUpd is that we need to explicitly
 388 -- handle the *non-updated* fields.  Consider:
 389 --
 390 --      data T a b = MkT1 { fa :: a, fb :: b }
 391 --                 | MkT2 { fa :: a, fc :: Int -> Int }
 392 --                 | MkT3 { fd :: a }
 393 --
 394 --      upd :: T a b -> c -> T a c
 395 --      upd t x = t { fb = x}
 396 --
 397 -- The type signature on upd is correct (i.e. the result should not be (T a b))
 398 -- because upd should be equivalent to:
 399 --
 400 --      upd t x = case t of
 401 --                      MkT1 p q -> MkT1 p x
 402 --                      MkT2 a b -> MkT2 p b
 403 --                      MkT3 d   -> error ...
 404 --
 405 -- So we need to give a completely fresh type to the result record,
 406 -- and then constrain it by the fields that are *not* updated ("p" above).
 407 --
 408 -- Note that because MkT3 doesn't contain all the fields being updated,
 409 -- its RHS is simply an error, so it doesn't impose any type constraints
 410 --
 411 -- All this is done in STEP 4 below.
 412
 413 tcExpr (RecordUpd record_expr rbinds) res_ty
 414   = tcAddErrCtxt recordUpdCtxt                  $
 415
 416         -- STEP 1
 417         -- Figure out the tycon and data cons from the first field name
 418     ASSERT( not (null rbinds) )
 419     let
 420         ((first_field_name, _, _) : rest) = rbinds
 421     in
 422     tcLookupGlobalValueMaybe first_field_name   `thenNF_Tc` \ maybe_sel_id ->
 423     (case maybe_sel_id of
 424         Just sel_id | isRecordSelector sel_id -> returnTc sel_id
 425         other                                 -> failWithTc (notSelector first_field_name)
 426     )                                           `thenTc` \ sel_id ->
 427     let
 428         (_, tau)                  = splitForAllTys (idType sel_id)
 429         Just (data_ty, _)         = splitFunTy_maybe tau        -- Must succeed since sel_id is a selector
 430         (tycon, _, data_cons)     = splitAlgTyConApp data_ty
 431         (con_tyvars, theta, _, _, _, _) = dataConSig (head data_cons)
 432     in
 433     tcInstTyVars con_tyvars                     `thenNF_Tc` \ (_, result_inst_tys, _) ->
 434
 435         -- STEP 2
 436         -- Check for bad fields
 437     checkTc (any (null . badFields rbinds) data_cons)
 438             (badFieldsUpd rbinds)               `thenTc_`
 439         -- STEP 3
 440         -- Typecheck the update bindings.
 441         -- (Do this after checking for bad fields in case there's a field that
 442         --  doesn't match the constructor.)
 443     let
 444         result_record_ty = mkTyConApp tycon result_inst_tys
 445     in
 446     unifyTauTy res_ty result_record_ty          `thenTc_`
 447     tcRecordBinds result_record_ty rbinds       `thenTc` \ (rbinds', rbinds_lie) ->
 448
 449         -- STEP 4
 450         -- Use the un-updated fields to find a vector of booleans saying
 451         -- which type arguments must be the same in updatee and result.
 452         --
 453         -- WARNING: this code assumes that all data_cons in a common tycon
 454         -- have FieldLabels abstracted over the same tyvars.
 455     let
 456         upd_field_lbls      = [recordSelectorFieldLabel sel_id | (RealId sel_id, _, _) <- rbinds']
 457         con_field_lbls_s    = map dataConFieldLabels data_cons
 458
 459                 -- A constructor is only relevant to this process if
 460                 -- it contains all the fields that are being updated
 461         relevant_field_lbls_s      = filter is_relevant con_field_lbls_s
 462         is_relevant con_field_lbls = all (`elem` con_field_lbls) upd_field_lbls
 463
 464         non_upd_field_lbls  = concat relevant_field_lbls_s `minusList` upd_field_lbls
 465         common_tyvars       = tyVarsOfTypes (map fieldLabelType non_upd_field_lbls)
 466
 467         mk_inst_ty (tyvar, result_inst_ty)
 468           | tyvar `elementOfTyVarSet` common_tyvars = returnNF_Tc result_inst_ty        -- Same as result type
 469           | otherwise                               = newTyVarTy mkBoxedTypeKind        -- Fresh type
 470     in
 471     mapNF_Tc mk_inst_ty (zip con_tyvars result_inst_tys)        `thenNF_Tc` \ inst_tys ->
 472
 473         -- STEP 5
 474         -- Typecheck the expression to be updated
 475     let
 476         record_ty = mkTyConApp tycon inst_tys
 477     in
 478     tcExpr record_expr record_ty                        `thenTc`    \ (record_expr', record_lie) ->
 479
 480         -- STEP 6
 481         -- Figure out the LIE we need.  We have to generate some
 482         -- dictionaries for the data type context, since we are going to
 483         -- do some construction.
 484         --
 485         -- What dictionaries do we need?  For the moment we assume that all
 486         -- data constructors have the same context, and grab it from the first
 487         -- constructor.  If they have varying contexts then we'd have to
 488         -- union the ones that could participate in the update.
 489     let
 490         (tyvars, theta, _, _, _, _) = dataConSig (head data_cons)
 491         inst_env = zipTyVarEnv tyvars result_inst_tys
 492     in
 493     tcInstTheta inst_env theta                  `thenNF_Tc` \ theta' ->
 494     newDicts RecordUpdOrigin theta'             `thenNF_Tc` \ (con_lie, dicts) ->
 495
 496         -- Phew!
 497     returnTc (RecordUpdOut record_expr' result_record_ty dicts rbinds',
 498               con_lie `plusLIE` record_lie `plusLIE` rbinds_lie)
 499
 500 tcExpr (ArithSeqIn seq@(From expr)) res_ty
 501   = unifyListTy res_ty                        `thenTc` \ elt_ty ->
 502     tcExpr expr elt_ty                        `thenTc` \ (expr', lie1) ->
 503
 504     tcLookupGlobalValueByKey enumFromClassOpKey `thenNF_Tc` \ sel_id ->
 505     newMethod (ArithSeqOrigin seq)
 506               (RealId sel_id) [elt_ty]          `thenNF_Tc` \ (lie2, enum_from_id) ->
 507
 508     returnTc (ArithSeqOut (HsVar enum_from_id) (From expr'),
 509               lie1 `plusLIE` lie2)
 510
 511 tcExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromThen expr1 expr2)) res_ty
 512   = tcAddErrCtxt (arithSeqCtxt in_expr) $
 513     unifyListTy  res_ty         `thenTc`    \ elt_ty ->
 514     tcExpr expr1 elt_ty         `thenTc`    \ (expr1',lie1) ->
 515     tcExpr expr2 elt_ty         `thenTc`    \ (expr2',lie2) ->
 516     tcLookupGlobalValueByKey enumFromThenClassOpKey     `thenNF_Tc` \ sel_id ->
 517     newMethod (ArithSeqOrigin seq)
 518               (RealId sel_id) [elt_ty]                  `thenNF_Tc` \ (lie3, enum_from_then_id) ->
 519
 520     returnTc (ArithSeqOut (HsVar enum_from_then_id)
 521                            (FromThen expr1' expr2'),
 522               lie1 `plusLIE` lie2 `plusLIE` lie3)
 523
 524 tcExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromTo expr1 expr2)) res_ty
 525   = tcAddErrCtxt (arithSeqCtxt in_expr) $
 526     unifyListTy  res_ty         `thenTc`    \ elt_ty ->
 527     tcExpr expr1 elt_ty         `thenTc`    \ (expr1',lie1) ->
 528     tcExpr expr2 elt_ty         `thenTc`    \ (expr2',lie2) ->
 529     tcLookupGlobalValueByKey enumFromToClassOpKey       `thenNF_Tc` \ sel_id ->
 530     newMethod (ArithSeqOrigin seq)
 531               (RealId sel_id) [elt_ty]          `thenNF_Tc` \ (lie3, enum_from_to_id) ->
 532
 533     returnTc (ArithSeqOut (HsVar enum_from_to_id)
 534                           (FromTo expr1' expr2'),
 535               lie1 `plusLIE` lie2 `plusLIE` lie3)
 536
 537 tcExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromThenTo expr1 expr2 expr3)) res_ty
 538   = tcAddErrCtxt  (arithSeqCtxt in_expr) $
 539     unifyListTy  res_ty         `thenTc`    \ elt_ty ->
 540     tcExpr expr1 elt_ty         `thenTc`    \ (expr1',lie1) ->
 541     tcExpr expr2 elt_ty         `thenTc`    \ (expr2',lie2) ->
 542     tcExpr expr3 elt_ty         `thenTc`    \ (expr3',lie3) ->
 543     tcLookupGlobalValueByKey enumFromThenToClassOpKey   `thenNF_Tc` \ sel_id ->
 544     newMethod (ArithSeqOrigin seq)
 545               (RealId sel_id) [elt_ty]                  `thenNF_Tc` \ (lie4, eft_id) ->
 546
 547     returnTc (ArithSeqOut (HsVar eft_id)
 548                            (FromThenTo expr1' expr2' expr3'),
 549               lie1 `plusLIE` lie2 `plusLIE` lie3 `plusLIE` lie4)
 550 \end{code}
 551
 552 %************************************************************************
 553 %*                                                                      *
 554 \subsection{Expressions type signatures}
 555 %*                                                                      *
 556 %************************************************************************
 557
 558 \begin{code}
 559 tcExpr in_expr@(ExprWithTySig expr poly_ty) res_ty
 560  = tcSetErrCtxt (exprSigCtxt in_expr)   $
 561    tcHsType  poly_ty            `thenTc` \ sigma_sig ->
 562
 563         -- Check the tau-type part
 564    tcInstSigType sigma_sig              `thenNF_Tc` \ sigma_sig' ->
 565    let
 566         (sig_tyvars', sig_theta', sig_tau') = splitSigmaTy sigma_sig'
 567    in
 568
 569         -- Type check the expression, expecting the signature type
 570    tcExtendGlobalTyVars sig_tyvars' (
 571            tcExpr expr sig_tau'
 572    )                                            `thenTc` \ (texpr, lie) ->
 573
 574         -- Check the type variables of the signature,
 575         -- *after* typechecking the expression
 576    checkSigTyVars sig_tyvars' sig_tau'          `thenTc` \ zonked_sig_tyvars ->
 577
 578         -- Check overloading constraints
 579    newDicts SignatureOrigin sig_theta'          `thenNF_Tc` \ (sig_dicts, _) ->
 580    tcSimplifyAndCheck
 581         (ptext SLIT("the type signature") <+> quotes (ppr sigma_sig))
 582         (mkTyVarSet zonked_sig_tyvars)
 583         sig_dicts lie
 584                                                 `thenTc_`
 585
 586         -- Now match the signature type with res_ty.
 587         -- We must not do this earlier, because res_ty might well
 588         -- mention variables free in the environment, and we'd get
 589         -- bogus complaints about not being able to for-all the
 590         -- sig_tyvars
 591    unifyTauTy res_ty sig_tau'                   `thenTc_`
 592
 593         -- If everything is ok, return the stuff unchanged, except for
 594         -- the effect of any substutions etc.  We simply discard the
 595         -- result of the tcSimplifyAndCheck, except for any default
 596         -- resolution it may have done, which is recorded in the
 597         -- substitution.
 598    returnTc (texpr, lie)
 599
 600 \end{code}
 601
 602 Typecheck expression which in most cases will be an Id.
 603
 604 \begin{code}
 605 tcExpr_id :: RenamedHsExpr
 606            -> TcM s (TcExpr s,
 607                      LIE s,
 608                      TcType s)
 609 tcExpr_id id_expr
 610  = case id_expr of
 611         HsVar name -> tcId name                   `thenNF_Tc` \ stuff ->
 612                       returnTc stuff
 613         other      -> newTyVarTy mkTypeKind       `thenNF_Tc` \ id_ty ->
 614                       tcExpr id_expr id_ty        `thenTc`    \ (id_expr', lie_id) ->
 615                       returnTc (id_expr', lie_id, id_ty)
 616 \end{code}
 617
 618 %************************************************************************
 619 %*                                                                      *
 620 \subsection{@tcApp@ typchecks an application}
 621 %*                                                                      *
 622 %************************************************************************
 623
 624 \begin{code}
 625
 626 tcApp :: RenamedHsExpr -> [RenamedHsExpr]   -- Function and args
 627       -> TcType s                           -- Expected result type of application
 628       -> TcM s (TcExpr s, [TcExpr s],       -- Translated fun and args
 629                 LIE s)
 630
 631 tcApp fun args res_ty
 632   =     -- First type-check the function
 633     tcExpr_id fun                               `thenTc` \ (fun', lie_fun, fun_ty) ->
 634
 635     tcAddErrCtxt (wrongArgsCtxt "too many" fun args) (
 636         split_fun_ty fun_ty (length args)
 637     )                                           `thenTc` \ (expected_arg_tys, actual_result_ty) ->
 638
 639         -- Unify with expected result before type-checking the args
 640         -- This is when we might detect a too-few args situation
 641     tcAddErrCtxtM (checkArgsCtxt fun args res_ty actual_result_ty) (
 642        unifyTauTy res_ty actual_result_ty
 643     )                                                   `thenTc_`
 644
 645         -- Now typecheck the args
 646     mapAndUnzipTc (tcArg fun)
 647           (zip3 args expected_arg_tys [1..])    `thenTc` \ (args', lie_args_s) ->
 648
 649     -- Check that the result type doesn't have any nested for-alls.
 650     -- For example, a "build" on its own is no good; it must be applied to something.
 651     checkTc (isTauTy actual_result_ty)
 652             (lurkingRank2Err fun fun_ty)        `thenTc_`
 653
 654     returnTc (fun', args', lie_fun `plusLIE` plusLIEs lie_args_s)
 655
 656
 657 -- If an error happens we try to figure out whether the
 658 -- function has been given too many or too few arguments,
 659 -- and say so
 660 checkArgsCtxt fun args expected_res_ty actual_res_ty
 661   = zonkTcType expected_res_ty    `thenNF_Tc` \ exp_ty' ->
 662     zonkTcType actual_res_ty      `thenNF_Tc` \ act_ty' ->
 663     let
 664       (exp_args, _) = splitFunTys exp_ty'
 665       (act_args, _) = splitFunTys act_ty'
 666       message | length exp_args < length act_args = wrongArgsCtxt "too few" fun args
 667               | length exp_args > length act_args = wrongArgsCtxt "too many" fun args
 668               | otherwise                         = appCtxt fun args
 669     in
 670     returnNF_Tc message
 671
 672
 673 split_fun_ty :: TcType s                -- The type of the function
 674              -> Int                     -- Number of arguments
 675              -> TcM s ([TcType s],      -- Function argument types
 676                        TcType s)        -- Function result types
 677
 678 split_fun_ty fun_ty 0
 679   = returnTc ([], fun_ty)
 680
 681 split_fun_ty fun_ty n
 682   =     -- Expect the function to have type A->B
 683     unifyFunTy fun_ty           `thenTc` \ (arg_ty, res_ty) ->
 684     split_fun_ty res_ty (n-1)   `thenTc` \ (arg_tys, final_res_ty) ->
 685     returnTc (arg_ty:arg_tys, final_res_ty)
 686 \end{code}
 687
 688 \begin{code}
 689 tcArg :: RenamedHsExpr                  -- The function (for error messages)
 690       -> (RenamedHsExpr, TcType s, Int) -- Actual argument and expected arg type
 691       -> TcM s (TcExpr s, LIE s)        -- Resulting argument and LIE
 692
 693 tcArg the_fun (arg, expected_arg_ty, arg_no)
 694   = tcAddErrCtxt (funAppCtxt the_fun arg arg_no) $
 695     tcPolyExpr (ptext SLIT("argument type of") <+> quotes (ppr the_fun))
 696                arg expected_arg_ty
 697
 698
 699 -- tcPolyExpr is like tcExpr, except that the expected type
 700 -- can be a polymorphic one.
 701 tcPolyExpr :: SDoc                      -- Just for error messages
 702            -> RenamedHsExpr
 703            -> TcType s                  -- Expected type
 704            -> TcM s (TcExpr s, LIE s)   -- Resulting type and LIE
 705
 706 tcPolyExpr str arg expected_arg_ty
 707   | not (maybeToBool (splitForAllTy_maybe expected_arg_ty))
 708   =     -- The ordinary, non-rank-2 polymorphic case
 709     tcExpr arg expected_arg_ty
 710
 711   | otherwise
 712   =     -- Ha!  The argument type of the function is a for-all type,
 713         -- An example of rank-2 polymorphism.
 714
 715         -- No need to instantiate the argument type... it's must be the result
 716         -- of instantiating a function involving rank-2 polymorphism, so there
 717         -- isn't any danger of using the same tyvars twice
 718         -- The argument type shouldn't be overloaded type (hence ASSERT)
 719
 720         -- To ensure that the forall'd type variables don't get unified with each
 721         -- other or any other types, we make fresh *signature* type variables
 722         -- and unify them with the tyvars.
 723     tcInstSigTcType expected_arg_ty     `thenNF_Tc` \ (sig_tyvars, sig_rho) ->
 724     let
 725         (sig_theta, sig_tau) = splitRhoTy sig_rho
 726     in
 727         -- Type-check the arg and unify with expected type
 728     tcExpr arg sig_tau                          `thenTc` \ (arg', lie_arg) ->
 729
 730         -- Check that the arg_tyvars havn't been constrained
 731         -- The interesting bit here is that we must include the free variables
 732         -- of the expected arg ty.  Here's an example:
 733         --       runST (newVar True)
 734         -- Here, if we don't make a check, we'll get a type (ST s (MutVar s Bool))
 735         -- for (newVar True), with s fresh.  Then we unify with the runST's arg type
 736         -- forall s'. ST s' a. That unifies s' with s, and a with MutVar s Bool.
 737         -- So now s' isn't unconstrained because it's linked to a.
 738         -- Conclusion: include the free vars of the expected arg type in the
 739         -- list of "free vars" for the signature check.
 740
 741     tcExtendGlobalTyVars (tyVarSetToList (tyVarsOfType expected_arg_ty)) $
 742
 743     checkSigTyVars sig_tyvars sig_tau           `thenTc` \ zonked_sig_tyvars ->
 744     newDicts SignatureOrigin sig_theta          `thenNF_Tc` \ (sig_dicts, dict_ids) ->
 745         -- ToDo: better origin
 746
 747     tcSimplifyAndCheck
 748                 str
 749                 (mkTyVarSet zonked_sig_tyvars)
 750                 sig_dicts lie_arg               `thenTc` \ (free_insts, inst_binds) ->
 751
 752             -- This HsLet binds any Insts which came out of the simplification.
 753             -- It's a bit out of place here, but using AbsBind involves inventing
 754             -- a couple of new names which seems worse.
 755     returnTc ( TyLam zonked_sig_tyvars $
 756                    DictLam dict_ids $
 757                    HsLet (MonoBind inst_binds [] Recursive)
 758                    arg'
 759                  , free_insts
 760     )
 761 \end{code}
 762
 763 %************************************************************************
 764 %*                                                                      *
 765 \subsection{@tcId@ typchecks an identifier occurrence}
 766 %*                                                                      *
 767 %************************************************************************
 768
 769 \begin{code}
 770 tcId :: Name -> NF_TcM s (TcExpr s, LIE s, TcType s)
 771
 772 tcId name
 773   =     -- Look up the Id and instantiate its type
 774     tcLookupLocalValue name     `thenNF_Tc` \ maybe_local ->
 775
 776     case maybe_local of
 777       Just tc_id -> instantiate_it (TcId tc_id) (idType tc_id)
 778
 779       Nothing ->    tcLookupGlobalValue name             `thenNF_Tc` \ id ->
 780                     tcInstType emptyTyVarEnv (idType id) `thenNF_Tc` \ inst_ty ->
 781                     let
 782                         (tyvars, rho) = splitForAllTys inst_ty
 783                     in
 784                     instantiate_it2 (RealId id) tyvars rho
 785
 786   where
 787         -- The instantiate_it loop runs round instantiating the Id.
 788         -- It has to be a loop because we are now prepared to entertain
 789         -- types like
 790         --              f:: forall a. Eq a => forall b. Baz b => tau
 791         -- We want to instantiate this to
 792         --              f2::tau         {f2 = f1 b (Baz b), f1 = f a (Eq a)}
 793     instantiate_it tc_id_occ ty
 794       = tcInstTcType ty         `thenNF_Tc` \ (tyvars, rho) ->
 795         instantiate_it2 tc_id_occ tyvars rho
 796
 797     instantiate_it2 tc_id_occ tyvars rho
 798       = tcSplitRhoTy rho                                `thenNF_Tc` \ (theta, tau) ->
 799         if null theta then      -- Is it overloaded?
 800                 returnNF_Tc (mkHsTyApp (HsVar tc_id_occ) arg_tys, emptyLIE, tau)
 801         else
 802                 -- Yes, it's overloaded
 803         newMethodWithGivenTy (OccurrenceOf tc_id_occ)
 804                              tc_id_occ arg_tys theta tau `thenNF_Tc` \ (lie1, meth_id) ->
 805         instantiate_it meth_id tau                       `thenNF_Tc` \ (expr, lie2, final_tau) ->
 806         returnNF_Tc (expr, lie1 `plusLIE` lie2, final_tau)
 807
 808       where
 809         arg_tys       = mkTyVarTys tyvars
 810 \end{code}
 811
 812 %************************************************************************
 813 %*                                                                      *
 814 \subsection{@tcDoStmts@ typechecks a {\em list} of do statements}
 815 %*                                                                      *
 816 %************************************************************************
 817
 818 \begin{code}
 819 tcDoStmts do_or_lc stmts src_loc res_ty
 820   =     -- get the Monad and MonadZero classes
 821         -- create type consisting of a fresh monad tyvar
 822     ASSERT( not (null stmts) )
 823     tcAddSrcLoc src_loc $
 824     newTyVarTy (mkArrowKind mkBoxedTypeKind mkBoxedTypeKind)    `thenNF_Tc` \ m ->
 825
 826     let
 827       tc_stmts []           = returnTc (([], error "tc_stmts"), emptyLIE)
 828       tc_stmts (stmt:stmts) = tcStmt tcExpr do_or_lc (mkAppTy m) combine_stmts stmt $
 829                               tc_stmts stmts
 830
 831       combine_stmts stmt@(ReturnStmt _) (Just ty) ([], _) = ([stmt], ty)
 832       combine_stmts stmt@(ExprStmt e _) (Just ty) ([], _) = ([stmt], ty)
 833       combine_stmts stmt                _         ([], _) = panic "Bad last stmt tcDoStmts"
 834       combine_stmts stmt                _     (stmts, ty) = (stmt:stmts, ty)
 835     in
 836     tc_stmts stmts                      `thenTc`   \ ((stmts', result_ty), final_lie) ->
 837     unifyTauTy res_ty result_ty         `thenTc_`
 838
 839         -- Build the then and zero methods in case we need them
 840         -- It's important that "then" and "return" appear just once in the final LIE,
 841         -- not only for typechecker efficiency, but also because otherwise during
 842         -- simplification we end up with silly stuff like
 843         --      then = case d of (t,r) -> t
 844         --      then = then
 845         -- where the second "then" sees that it already exists in the "available" stuff.
 846         --
 847     tcLookupGlobalValueByKey returnMClassOpKey  `thenNF_Tc` \ return_sel_id ->
 848     tcLookupGlobalValueByKey thenMClassOpKey    `thenNF_Tc` \ then_sel_id ->
 849     tcLookupGlobalValueByKey zeroClassOpKey     `thenNF_Tc` \ zero_sel_id ->
 850     newMethod DoOrigin
 851               (RealId return_sel_id) [m]        `thenNF_Tc` \ (return_lie, return_id) ->
 852     newMethod DoOrigin
 853               (RealId then_sel_id) [m]          `thenNF_Tc` \ (then_lie, then_id) ->
 854     newMethod DoOrigin
 855               (RealId zero_sel_id) [m]          `thenNF_Tc` \ (zero_lie, zero_id) ->
 856     let
 857       monad_lie = then_lie `plusLIE` return_lie `plusLIE` perhaps_zero_lie
 858       perhaps_zero_lie | all failure_free stmts' = emptyLIE
 859                        | otherwise               = zero_lie
 860
 861       failure_free (BindStmt pat _ _) = failureFreePat pat
 862       failure_free (GuardStmt _ _)    = False
 863       failure_free other_stmt         = True
 864     in
 865     returnTc (HsDoOut do_or_lc stmts' return_id then_id zero_id res_ty src_loc,
 866               final_lie `plusLIE` monad_lie)
 867
 868 \end{code}
 869
 870 \begin{code}
 871 tcStmt :: (RenamedHsExpr -> TcType s -> TcM s (TcExpr s, LIE s))        -- This is tcExpr
 872                                 -- The sole, disgusting, reason for this parameter
 873                                 -- is to get the effect of polymorphic recursion
 874                                 -- ToDo: rm when booting with Haskell 1.3
 875        -> DoOrListComp
 876        -> (TcType s -> TcType s)                -- Relationship type of pat and rhs in pat <- rhs
 877        -> (TcStmt s -> Maybe (TcType s) -> thing -> thing)
 878        -> RenamedStmt
 879        -> TcM s (thing, LIE s)
 880        -> TcM s (thing, LIE s)
 881
 882 tcStmt tc_expr do_or_lc m combine stmt@(ReturnStmt exp) do_next
 883   = ASSERT( case do_or_lc of { DoStmt -> False; ListComp -> True; Guard -> True } )
 884     tcSetErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt) (
 885         newTyVarTy mkTypeKind                `thenNF_Tc` \ exp_ty ->
 886         tc_expr exp exp_ty                   `thenTc`    \ (exp', exp_lie) ->
 887         returnTc (ReturnStmt exp', exp_lie, m exp_ty)
 888     )                                   `thenTc` \ (stmt', stmt_lie, stmt_ty) ->
 889     do_next                             `thenTc` \ (thing', thing_lie) ->
 890     returnTc (combine stmt' (Just stmt_ty) thing',
 891               stmt_lie `plusLIE` thing_lie)
 892
 893 tcStmt tc_expr do_or_lc m combine stmt@(GuardStmt exp src_loc) do_next
 894   = ASSERT( case do_or_lc of { DoStmt -> False; ListComp -> True; Guard -> True } )
 895     newTyVarTy mkTypeKind                    `thenNF_Tc` \ exp_ty ->
 896     tcAddSrcLoc src_loc                 (
 897     tcSetErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt) (
 898         tc_expr exp boolTy              `thenTc`    \ (exp', exp_lie) ->
 899         returnTc (GuardStmt exp' src_loc, exp_lie)
 900     ))                                  `thenTc` \ (stmt', stmt_lie) ->
 901     do_next                             `thenTc` \ (thing', thing_lie) ->
 902     returnTc (combine stmt' Nothing thing',
 903               stmt_lie `plusLIE` thing_lie)
 904
 905 tcStmt tc_expr do_or_lc m combine stmt@(ExprStmt exp src_loc) do_next
 906   = ASSERT( case do_or_lc of { DoStmt -> True; ListComp -> False; Guard -> False } )
 907     newTyVarTy mkTypeKind                    `thenNF_Tc` \ exp_ty ->
 908     tcAddSrcLoc src_loc                 (
 909     tcSetErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt)       (
 910         newTyVarTy mkTypeKind           `thenNF_Tc` \ tau ->
 911         let
 912             -- exp has type (m tau) for some tau (doesn't matter what)
 913             exp_ty = m tau
 914         in
 915         tc_expr exp exp_ty              `thenTc`    \ (exp', exp_lie) ->
 916         returnTc (ExprStmt exp' src_loc, exp_lie, exp_ty)
 917     ))                                  `thenTc` \ (stmt',  stmt_lie, stmt_ty) ->
 918     do_next                             `thenTc` \ (thing', thing_lie) ->
 919     returnTc (combine stmt' (Just stmt_ty) thing',
 920               stmt_lie `plusLIE` thing_lie)
 921
 922 tcStmt tc_expr do_or_lc m combine stmt@(BindStmt pat exp src_loc) do_next
 923   = newMonoIds (collectPatBinders pat) mkBoxedTypeKind $ \ _ ->
 924     tcAddSrcLoc src_loc         (
 925     tcSetErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt)       (
 926         tcPat pat                       `thenTc`    \ (pat', pat_lie, pat_ty) ->
 927         tc_expr exp (m pat_ty)          `thenTc`    \ (exp', exp_lie) ->
 928
 929         -- NB: the environment has been extended with the new binders
 930         -- which the rhs can't "see", but the renamer should have made
 931         -- sure that everything is distinct by now, so there's no problem.
 932         -- Putting the tcExpr before the newMonoIds messes up the nesting
 933         -- of error contexts, so I didn't  bother
 934
 935         returnTc (BindStmt pat' exp' src_loc, pat_lie `plusLIE` exp_lie)
 936     ))                                  `thenTc` \ (stmt', stmt_lie) ->
 937     do_next                             `thenTc` \ (thing', thing_lie) ->
 938     returnTc (combine stmt' Nothing thing',
 939               stmt_lie `plusLIE` thing_lie)
 940
 941 tcStmt tc_expr do_or_lc m combine (LetStmt binds) do_next
 942      = tcBindsAndThen           -- No error context, but a binding group is
 943         combine'                -- rather a large thing for an error context anyway
 944         binds
 945         do_next
 946      where
 947         combine' is_rec binds' thing' = combine (LetStmt (MonoBind binds' [] is_rec)) Nothing thing'
 948 \end{code}
 949
 950 %************************************************************************
 951 %*                                                                      *
 952 \subsection{Record bindings}
 953 %*                                                                      *
 954 %************************************************************************
 955
 956 Game plan for record bindings
 957 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 958 For each binding
 959         field = value
 960 1. look up "field", to find its selector Id, which must have type
 961         forall a1..an. T a1 .. an -> tau
 962    where tau is the type of the field.
 963
 964 2. Instantiate this type
 965
 966 3. Unify the (T a1 .. an) part with the "expected result type", which
 967    is passed in.  This checks that all the field labels come from the
 968    same type.
 969
 970 4. Type check the value using tcArg, passing tau as the expected
 971    argument type.
 972
 973 This extends OK when the field types are universally quantified.
 974
 975 Actually, to save excessive creation of fresh type variables,
 976 we
 977
 978 \begin{code}
 979 tcRecordBinds
 980         :: TcType s             -- Expected type of whole record
 981         -> RenamedRecordBinds
 982         -> TcM s (TcRecordBinds s, LIE s)
 983
 984 tcRecordBinds expected_record_ty rbinds
 985   = mapAndUnzipTc do_bind rbinds        `thenTc` \ (rbinds', lies) ->
 986     returnTc (rbinds', plusLIEs lies)
 987   where
 988     do_bind (field_label, rhs, pun_flag)
 989       = tcLookupGlobalValue field_label `thenNF_Tc` \ sel_id ->
 990         ASSERT( isRecordSelector sel_id )
 991                 -- This lookup and assertion will surely succeed, because
 992                 -- we check that the fields are indeed record selectors
 993                 -- before calling tcRecordBinds
 994
 995         tcInstId sel_id                 `thenNF_Tc` \ (_, _, tau) ->
 996
 997                 -- Record selectors all have type
 998                 --      forall a1..an.  T a1 .. an -> tau
 999         ASSERT( maybeToBool (splitFunTy_maybe tau) )
1000         let
1001                 -- Selector must have type RecordType -> FieldType
1002           Just (record_ty, field_ty) = splitFunTy_maybe tau
1003         in
1004         unifyTauTy expected_record_ty record_ty         `thenTc_`
1005         tcPolyExpr (ptext SLIT("type of field") <+> quotes (ppr field_label))
1006                    rhs field_ty                         `thenTc` \ (rhs', lie) ->
1007         returnTc ((RealId sel_id, rhs', pun_flag), lie)
1008
1009 badFields rbinds data_con
1010   = [field_name | (field_name, _, _) <- rbinds,
1011                   not (field_name `elem` field_names)
1012     ]
1013   where
1014     field_names = map fieldLabelName (dataConFieldLabels data_con)
1015 \end{code}
1016
1017 %************************************************************************
1018 %*                                                                      *
1019 \subsection{@tcExprs@ typechecks a {\em list} of expressions}
1020 %*                                                                      *
1021 %************************************************************************
1022
1023 \begin{code}
1024 tcExprs :: [RenamedHsExpr] -> [TcType s] -> TcM s ([TcExpr s], LIE s)
1025
1026 tcExprs [] [] = returnTc ([], emptyLIE)
1027 tcExprs (expr:exprs) (ty:tys)
1028  = tcExpr  expr  ty             `thenTc` \ (expr',  lie1) ->
1029    tcExprs exprs tys            `thenTc` \ (exprs', lie2) ->
1030    returnTc (expr':exprs', lie1 `plusLIE` lie2)
1031 \end{code}
1032
1033
1034 % =================================================
1035
1036 Errors and contexts
1037 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1038
1039 Mini-utils:
1040 \begin{code}
1041 pp_nest_hang :: String -> SDoc -> SDoc
1042 pp_nest_hang label stuff = nest 2 (hang (text label) 4 stuff)
1043 \end{code}
1044
1045 Boring and alphabetical:
1046 \begin{code}
1047 arithSeqCtxt expr
1048   = hang (ptext SLIT("In an arithmetic sequence:")) 4 (ppr expr)
1049
1050 caseCtxt expr
1051   = hang (ptext SLIT("In the case expression:")) 4 (ppr expr)
1052
1053 caseScrutCtxt expr
1054   = hang (ptext SLIT("In the scrutinee of a case expression:")) 4 (ppr expr)
1055
1056 exprSigCtxt expr
1057   = hang (ptext SLIT("In an expression with a type signature:"))
1058          4 (ppr expr)
1059
1060 listCtxt expr
1061   = hang (ptext SLIT("In the list element:")) 4 (ppr expr)
1062
1063 predCtxt expr
1064   = hang (ptext SLIT("In the predicate expression:")) 4 (ppr expr)
1065
1066 sectionRAppCtxt expr
1067   = hang (ptext SLIT("In the right section:")) 4 (ppr expr)
1068
1069 sectionLAppCtxt expr
1070   = hang (ptext SLIT("In the left section:")) 4 (ppr expr)
1071
1072 funAppCtxt fun arg arg_no
1073   = hang (hsep [ ptext SLIT("In the"), speakNth arg_no, ptext SLIT("argument of"),
1074                     quotes (ppr fun) <> text ", namely"])
1075          4 (quotes (ppr arg))
1076
1077 stmtCtxt do_or_lc stmt
1078   = hang (ptext SLIT("In a") <+> whatever <> colon)
1079          4 (ppr stmt)
1080   where
1081     whatever = case do_or_lc of
1082                  ListComp -> ptext SLIT("list-comprehension qualifier")
1083                  DoStmt   -> ptext SLIT("do statement")
1084                  Guard    -> ptext SLIT("guard")
1085
1086 wrongArgsCtxt too_many_or_few fun args
1087   = hang (ptext SLIT("Probable cause:") <+> ppr fun
1088                     <+> ptext SLIT("is applied to") <+> text too_many_or_few
1089                     <+> ptext SLIT("arguments in the call"))
1090          4 (parens (ppr the_app))
1091   where
1092     the_app = foldl HsApp fun args      -- Used in error messages
1093
1094 appCtxt fun args
1095   = ptext SLIT("In the application") <+> (ppr the_app)
1096   where
1097     the_app = foldl HsApp fun args      -- Used in error messages
1098
1099 lurkingRank2Err fun fun_ty
1100   = hang (hsep [ptext SLIT("Illegal use of"), quotes (ppr fun)])
1101          4 (vcat [ptext SLIT("It is applied to too few arguments"),
1102                   ptext SLIT("so that the result type has for-alls in it")])
1103
1104 rank2ArgCtxt arg expected_arg_ty
1105   = ptext SLIT("In a polymorphic function argument:") <+> ppr arg
1106
1107 badFieldsUpd rbinds
1108   = hang (ptext SLIT("No constructor has all these fields:"))
1109          4 (pprQuotedList fields)
1110   where
1111     fields = [field | (field, _, _) <- rbinds]
1112
1113 recordUpdCtxt = ptext SLIT("In a record update construct")
1114
1115 badFieldsCon con fields
1116   = hsep [ptext SLIT("Constructor"),            ppr con,
1117            ptext SLIT("does not have field(s):"), pprQuotedList fields]
1118
1119 notSelector field
1120   = hsep [quotes (ppr field), ptext SLIT("is not a record selector")]
1121 \end{code}