ghc/compiler/typecheck/TcModule.lhs

   1 %
   2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
   3 %
   4 \section[TcModule]{Typechecking a whole module}
   5
   6 \begin{code}
   7 module TcModule (
   8         typecheckModule,
   9         TcResults(..)
  10     ) where
  11
  12 #include "HsVersions.h"
  13
  14 import CmdLineOpts      ( DynFlag(..), DynFlags, opt_PprStyle_Debug )
  15 import HsSyn            ( HsBinds(..), MonoBinds(..), HsDecl(..) )
  16 import HsTypes          ( toHsType )
  17 import RnHsSyn          ( RenamedHsDecl )
  18 import TcHsSyn          ( TypecheckedMonoBinds,
  19                           TypecheckedForeignDecl, TypecheckedRuleDecl,
  20                           zonkTopBinds, zonkForeignExports, zonkRules
  21                         )
  22
  23 import TcMonad
  24 import Inst             ( plusLIE )
  25 import TcBinds          ( tcTopBinds )
  26 import TcClassDcl       ( tcClassDecls2, mkImplicitClassBinds )
  27 import TcDefaults       ( tcDefaults )
  28 import TcEnv            ( TcEnv, InstInfo(iDFunId), tcExtendGlobalValEnv,
  29                           tcEnvTyCons, tcEnvClasses,  isLocalThing,
  30                           tcSetEnv, tcSetInstEnv, initTcEnv, getTcGEnv
  31                         )
  32 import TcRules          ( tcRules )
  33 import TcForeign        ( tcForeignImports, tcForeignExports )
  34 import TcIfaceSig       ( tcInterfaceSigs )
  35 import TcInstDcls       ( tcInstDecls1, tcInstDecls2 )
  36 import TcSimplify       ( tcSimplifyTop )
  37 import TcTyClsDecls     ( tcTyAndClassDecls )
  38 import TcTyDecls        ( mkImplicitDataBinds )
  39
  40 import CoreUnfold       ( unfoldingTemplate )
  41 import Type             ( funResultTy, splitForAllTys )
  42 import Bag              ( isEmptyBag )
  43 import ErrUtils         ( printErrorsAndWarnings, dumpIfSet_dyn )
  44 import Id               ( idType, idName, idUnfolding )
  45 import Module           ( Module )
  46 import Name             ( Name, nameOccName, isLocallyDefined, isGlobalName,
  47                           toRdrName, nameEnvElts, lookupNameEnv,
  48                         )
  49 import TyCon            ( tyConGenInfo, isClassTyCon )
  50 import OccName          ( isSysOcc )
  51 import Maybes           ( thenMaybe )
  52 import Util
  53 import BasicTypes       ( EP(..), Fixity )
  54 import Bag              ( isEmptyBag )
  55 import Outputable
  56 import HscTypes         ( PersistentCompilerState(..), HomeSymbolTable, HomeIfaceTable,
  57                           PackageTypeEnv, DFunId, ModIface(..),
  58                           TypeEnv, extendTypeEnvList, lookupTable,
  59                           TyThing(..), mkTypeEnv )
  60 import List             ( partition )
  61 \end{code}
  62
  63 Outside-world interface:
  64 \begin{code}
  65
  66 -- Convenient type synonyms first:
  67 data TcResults
  68   = TcResults {
  69         tc_pcs     :: PersistentCompilerState,  -- Augmented with imported information,
  70                                                 -- (but not stuff from this module)
  71
  72         -- All these fields have info *just for this module*
  73         tc_env     :: TypeEnv,                  -- The top level TypeEnv
  74         tc_insts   :: [DFunId],                 -- Instances
  75         tc_binds   :: TypecheckedMonoBinds,     -- Bindings
  76         tc_fords   :: [TypecheckedForeignDecl], -- Foreign import & exports.
  77         tc_rules   :: [TypecheckedRuleDecl]     -- Transformation rules
  78     }
  79
  80 ---------------
  81 typecheckModule
  82         :: DynFlags
  83         -> Module
  84         -> PersistentCompilerState
  85         -> HomeSymbolTable -> HomeIfaceTable
  86         -> [RenamedHsDecl]
  87         -> IO (Maybe TcResults)
  88
  89 typecheckModule dflags this_mod pcs hst hit decls
  90   = do  env <- initTcEnv hst (pcs_PTE pcs)
  91
  92         (maybe_result, (warns,errs)) <- initTc dflags env tc_module
  93
  94         let { maybe_tc_result :: Maybe TcResults ;
  95               maybe_tc_result = case maybe_result of
  96                                   Nothing    -> Nothing
  97                                   Just (_,r) -> Just r }
  98
  99         printErrorsAndWarnings (errs,warns)
 100         printTcDump dflags maybe_tc_result
 101
 102         if isEmptyBag errs then
 103              return maybe_tc_result
 104            else
 105              return Nothing
 106   where
 107     tc_module :: TcM (TcEnv, TcResults)
 108     tc_module = fixTc (\ ~(unf_env ,_) -> tcModule pcs hst get_fixity this_mod decls unf_env)
 109
 110     pit = pcs_PIT pcs
 111
 112     get_fixity :: Name -> Maybe Fixity
 113     get_fixity nm = lookupTable hit pit nm      `thenMaybe` \ iface ->
 114                     lookupNameEnv (mi_fixities iface) nm
 115 \end{code}
 116
 117 The internal monster:
 118 \begin{code}
 119 tcModule :: PersistentCompilerState
 120          -> HomeSymbolTable
 121          -> (Name -> Maybe Fixity)
 122          -> Module
 123          -> [RenamedHsDecl]
 124          -> TcEnv               -- The knot-tied environment
 125          -> TcM (TcEnv, TcResults)
 126
 127   -- (unf_env :: TcEnv) is used for type-checking interface pragmas
 128   -- which is done lazily [ie failure just drops the pragma
 129   -- without having any global-failure effect].
 130   --
 131   -- unf_env is also used to get the pragama info
 132   -- for imported dfuns and default methods
 133
 134 tcModule pcs hst get_fixity this_mod decls unf_env
 135   =              -- Type-check the type and class decls
 136     tcTyAndClassDecls unf_env decls             `thenTc` \ env ->
 137     tcSetEnv env                                $
 138     let
 139         classes       = tcEnvClasses env
 140         tycons        = tcEnvTyCons env -- INCLUDES tycons derived from classes
 141         local_tycons  = [ tc | tc <- tycons,
 142                                isLocallyDefined tc,
 143                                not (isClassTyCon tc)
 144                         ]
 145                         -- For local_tycons, filter out the ones derived from classes
 146                         -- Otherwise the latter show up in interface files
 147     in
 148
 149         -- Typecheck the instance decls, includes deriving
 150     tcInstDecls1 (pcs_insts pcs) (pcs_PRS pcs)
 151                  hst unf_env get_fixity this_mod
 152                  local_tycons decls             `thenTc` \ (new_pcs_insts, inst_env, local_inst_info, deriv_binds) ->
 153     tcSetInstEnv inst_env                       $
 154
 155         -- Default declarations
 156     tcDefaults decls                    `thenTc` \ defaulting_tys ->
 157     tcSetDefaultTys defaulting_tys      $
 158
 159     -- Interface type signatures
 160     -- We tie a knot so that the Ids read out of interfaces are in scope
 161     --   when we read their pragmas.
 162     -- What we rely on is that pragmas are typechecked lazily; if
 163     --   any type errors are found (ie there's an inconsistency)
 164     --   we silently discard the pragma
 165     -- We must do this before mkImplicitDataBinds (which comes next), since
 166     -- the latter looks up unpackCStringId, for example, which is usually
 167     -- imported
 168     tcInterfaceSigs unf_env decls               `thenTc` \ sig_ids ->
 169     tcExtendGlobalValEnv sig_ids                $
 170
 171     -- Create any necessary record selector Ids and their bindings
 172     -- "Necessary" includes data and newtype declarations
 173     -- We don't create bindings for dictionary constructors;
 174     -- they are always fully applied, and the bindings are just there
 175     -- to support partial applications
 176     mkImplicitDataBinds tycons                  `thenTc`    \ (data_ids, imp_data_binds) ->
 177     mkImplicitClassBinds classes                `thenNF_Tc` \ (cls_ids,  imp_cls_binds) ->
 178
 179     -- Extend the global value environment with
 180     --  (a) constructors
 181     --  (b) record selectors
 182     --  (c) class op selectors
 183     --  (d) default-method ids... where? I can't see where these are
 184     --      put into the envt, and I'm worried that the zonking phase
 185     --      will find they aren't there and complain.
 186     tcExtendGlobalValEnv data_ids               $
 187     tcExtendGlobalValEnv cls_ids                $
 188
 189         -- Foreign import declarations next
 190     tcForeignImports decls                      `thenTc`    \ (fo_ids, foi_decls) ->
 191     tcExtendGlobalValEnv fo_ids                 $
 192
 193     -- Value declarations next.
 194     -- We also typecheck any extra binds that came out of the "deriving" process
 195     tcTopBinds (get_binds decls `ThenBinds` deriv_binds)        `thenTc` \ ((val_binds, env), lie_valdecls) ->
 196     tcSetEnv env $
 197
 198         -- Foreign export declarations next
 199     tcForeignExports decls              `thenTc`    \ (lie_fodecls, foe_binds, foe_decls) ->
 200
 201         -- Second pass over class and instance declarations,
 202         -- to compile the bindings themselves.
 203     tcInstDecls2  local_inst_info               `thenNF_Tc` \ (lie_instdecls, inst_binds) ->
 204     tcClassDecls2 decls                         `thenNF_Tc` \ (lie_clasdecls, cls_dm_binds) ->
 205     tcRules (pcs_rules pcs) this_mod decls      `thenNF_Tc` \ (new_pcs_rules, lie_rules, local_rules) ->
 206
 207          -- Deal with constant or ambiguous InstIds.  How could
 208          -- there be ambiguous ones?  They can only arise if a
 209          -- top-level decl falls under the monomorphism
 210          -- restriction, and no subsequent decl instantiates its
 211          -- type.  (Usually, ambiguous type variables are resolved
 212          -- during the generalisation step.)
 213     let
 214         lie_alldecls = lie_valdecls     `plusLIE`
 215                    lie_instdecls        `plusLIE`
 216                    lie_clasdecls        `plusLIE`
 217                    lie_fodecls          `plusLIE`
 218                    lie_rules
 219     in
 220     tcSimplifyTop lie_alldecls                  `thenTc` \ const_inst_binds ->
 221
 222         -- Backsubstitution.    This must be done last.
 223         -- Even tcSimplifyTop may do some unification.
 224     let
 225         all_binds = imp_data_binds      `AndMonoBinds`
 226                     imp_cls_binds       `AndMonoBinds`
 227                     val_binds           `AndMonoBinds`
 228                     inst_binds          `AndMonoBinds`
 229                     cls_dm_binds        `AndMonoBinds`
 230                     const_inst_binds    `AndMonoBinds`
 231                     foe_binds
 232     in
 233     zonkTopBinds all_binds              `thenNF_Tc` \ (all_binds', final_env)  ->
 234     tcSetEnv final_env                  $
 235         -- zonkTopBinds puts all the top-level Ids into the tcGEnv
 236     zonkForeignExports foe_decls        `thenNF_Tc` \ foe_decls' ->
 237     zonkRules local_rules               `thenNF_Tc` \ local_rules' ->
 238
 239
 240     let (local_things, imported_things) = partition (isLocalThing this_mod)
 241                                                     (nameEnvElts (getTcGEnv final_env))
 242
 243         local_type_env :: TypeEnv
 244         local_type_env = mkTypeEnv local_things
 245
 246         new_pte :: PackageTypeEnv
 247         new_pte = extendTypeEnvList (pcs_PTE pcs) imported_things
 248
 249         final_pcs :: PersistentCompilerState
 250         final_pcs = pcs { pcs_PTE   = new_pte,
 251                           pcs_insts = new_pcs_insts,
 252                           pcs_rules = new_pcs_rules
 253                     }
 254     in
 255     returnTc (final_env,
 256               TcResults { tc_pcs     = final_pcs,
 257                           tc_env     = local_type_env,
 258                           tc_binds   = all_binds',
 259                           tc_insts   = map iDFunId local_inst_info,
 260                           tc_fords   = foi_decls ++ foe_decls',
 261                           tc_rules   = local_rules'
 262                         })
 263
 264 get_binds decls = foldr ThenBinds EmptyBinds [binds | ValD binds <- decls]
 265 \end{code}
 266
 267
 268
 269 %************************************************************************
 270 %*                                                                      *
 271 \subsection{Dumping output}
 272 %*                                                                      *
 273 %************************************************************************
 274
 275 \begin{code}
 276 printTcDump dflags Nothing = return ()
 277 printTcDump dflags (Just results)
 278   = do dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_types
 279                      "Type signatures" (dump_sigs results)
 280        dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_tc
 281                      "Typechecked" (dump_tc results)
 282
 283 dump_tc results
 284   = vcat [ppr (tc_binds results),
 285           pp_rules (tc_rules results),
 286           ppr_gen_tycons [tc | ATyCon tc <- nameEnvElts (tc_env results)]
 287     ]
 288
 289 dump_sigs results       -- Print type signatures
 290   =     -- Convert to HsType so that we get source-language style printing
 291         -- And sort by RdrName
 292     vcat $ map ppr_sig $ sortLt lt_sig $
 293     [(toRdrName id, toHsType (idType id))
 294         | AnId id <- nameEnvElts (tc_env results),
 295           want_sig id
 296     ]
 297   where
 298     lt_sig (n1,_) (n2,_) = n1 < n2
 299     ppr_sig (n,t)        = ppr n <+> dcolon <+> ppr t
 300
 301     want_sig id | opt_PprStyle_Debug = True
 302                 | otherwise          = isLocallyDefined n &&
 303                                        isGlobalName n &&
 304                                        not (isSysOcc (nameOccName n))
 305                                      where
 306                                        n = idName id
 307
 308 ppr_gen_tycons tcs = vcat [ptext SLIT("{-# Generic type constructor details"),
 309                            vcat (map ppr_gen_tycon (filter isLocallyDefined tcs)),
 310                            ptext SLIT("#-}")
 311                      ]
 312
 313 -- x&y are now Id's, not CoreExpr's
 314 ppr_gen_tycon tycon
 315   | Just ep <- tyConGenInfo tycon
 316   = (ppr tycon <> colon) $$ nest 4 (ppr_ep ep)
 317
 318   | otherwise = ppr tycon <> colon <+> ptext SLIT("Not derivable")
 319
 320 ppr_ep (EP from to)
 321   = vcat [ ptext SLIT("Rep type:") <+> ppr (funResultTy from_tau),
 322            ptext SLIT("From:") <+> ppr (unfoldingTemplate (idUnfolding from)),
 323            ptext SLIT("To:")   <+> ppr (unfoldingTemplate (idUnfolding to))
 324     ]
 325   where
 326     (_,from_tau) = splitForAllTys (idType from)
 327
 328 pp_rules [] = empty
 329 pp_rules rs = vcat [ptext SLIT("{-# RULES"),
 330                     nest 4 (vcat (map ppr rs)),
 331                     ptext SLIT("#-}")]
 332 \end{code}