Remove use of isVanillaDataCon, which was wrong under the new FC dispensation
[ghc-hetmet.git] / compiler / specialise / SpecConstr.lhs
index 918585c..8bba247 100644 (file)
@@ -12,17 +12,16 @@ module SpecConstr(
 
 import CoreSyn
 import CoreLint                ( showPass, endPass )
 
 import CoreSyn
 import CoreLint                ( showPass, endPass )
-import CoreUtils       ( exprType, tcEqExpr, mkPiTypes )
+import CoreUtils       ( exprType, mkPiTypes )
 import CoreFVs                 ( exprsFreeVars )
 import CoreFVs                 ( exprsFreeVars )
-import CoreSubst       ( Subst, mkSubst, substExpr )
 import CoreTidy                ( tidyRules )
 import PprCore         ( pprRules )
 import WwLib           ( mkWorkerArgs )
 import CoreTidy                ( tidyRules )
 import PprCore         ( pprRules )
 import WwLib           ( mkWorkerArgs )
-import DataCon         ( dataConRepArity, isVanillaDataCon )
-import Type            ( tyConAppArgs, tyVarsOfTypes )
-import Unify           ( coreRefineTys )
+import DataCon         ( dataConRepArity, dataConUnivTyVars )
+import Type            ( Type, tyConAppArgs )
+import Rules           ( matchN )
 import Id              ( Id, idName, idType, isDataConWorkId_maybe, 
 import Id              ( Id, idName, idType, isDataConWorkId_maybe, 
-                         mkUserLocal, mkSysLocal, idUnfolding )
+                         mkUserLocal, mkSysLocal, idUnfolding, isLocalId )
 import Var             ( Var )
 import VarEnv
 import VarSet
 import Var             ( Var )
 import VarEnv
 import VarSet
@@ -32,12 +31,13 @@ import OccName              ( mkSpecOcc )
 import ErrUtils                ( dumpIfSet_dyn )
 import DynFlags                ( DynFlags, DynFlag(..) )
 import BasicTypes      ( Activation(..) )
 import ErrUtils                ( dumpIfSet_dyn )
 import DynFlags                ( DynFlags, DynFlag(..) )
 import BasicTypes      ( Activation(..) )
-import Maybes          ( orElse )
-import Util            ( mapAccumL, lengthAtLeast, notNull )
+import Maybes          ( orElse, catMaybes, isJust )
+import Util            ( zipWithEqual, lengthAtLeast, notNull )
 import List            ( nubBy, partition )
 import UniqSupply
 import Outputable
 import FastString
 import List            ( nubBy, partition )
 import UniqSupply
 import Outputable
 import FastString
+import UniqFM
 \end{code}
 
 -----------------------------------------------------
 \end{code}
 
 -----------------------------------------------------
@@ -219,14 +219,8 @@ is to run deShadowBinds before running SpecConstr, but instead we run the
 simplifier.  That gives the simplest possible program for SpecConstr to
 chew on; and it virtually guarantees no shadowing.
 
 simplifier.  That gives the simplest possible program for SpecConstr to
 chew on; and it virtually guarantees no shadowing.
 
------------------------------------------------------
-               Stuff not yet handled
------------------------------------------------------
-
-Here are notes arising from Roman's work that I don't want to lose.
-
-Specialising for constant parameters
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Note [Specialising for constant parameters]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 This one is about specialising on a *constant* (but not necessarily
 constructor) argument
 
 This one is about specialising on a *constant* (but not necessarily
 constructor) argument
 
@@ -268,8 +262,8 @@ When is this worth it?  Call the constant 'lvl'
 
 Also   
 
 
 Also   
 
-Specialising for lambdas
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Note [Specialising for lambda parameters]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
     foo :: Int -> (Int -> Int) -> Int
     foo 0 f = 0
     foo m f = foo (f m) (\n -> n-m)
     foo :: Int -> (Int -> Int) -> Int
     foo 0 f = 0
     foo m f = foo (f m) (\n -> n-m)
@@ -304,6 +298,12 @@ may avoid allocating it altogether.  Just like for constructors.
 
 Looks cool, but probably rare...but it might be easy to implement.
 
 
 Looks cool, but probably rare...but it might be easy to implement.
 
+-----------------------------------------------------
+               Stuff not yet handled
+-----------------------------------------------------
+
+Here are notes arising from Roman's work that I don't want to lose.
+
 Example 1
 ~~~~~~~~~
     data T a = T !a
 Example 1
 ~~~~~~~~~
     data T a = T !a
@@ -410,12 +410,14 @@ specConstrProgram dflags us binds
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-data ScEnv = SCE { scope :: VarEnv HowBound,
+data ScEnv = SCE { scope :: InScopeEnv,
                        -- Binds all non-top-level variables in scope
 
                   cons  :: ConstrEnv
             }
 
                        -- Binds all non-top-level variables in scope
 
                   cons  :: ConstrEnv
             }
 
+type InScopeEnv = VarEnv HowBound
+
 type ConstrEnv = IdEnv ConValue
 data ConValue  = CV AltCon [CoreArg]
        -- Variables known to be bound to a constructor
 type ConstrEnv = IdEnv ConValue
 data ConValue  = CV AltCon [CoreArg]
        -- Variables known to be bound to a constructor
@@ -425,24 +427,18 @@ data ConValue  = CV AltCon [CoreArg]
 instance Outputable ConValue where
    ppr (CV con args) = ppr con <+> interpp'SP args
 
 instance Outputable ConValue where
    ppr (CV con args) = ppr con <+> interpp'SP args
 
-refineConstrEnv :: Subst -> ConstrEnv -> ConstrEnv
--- The substitution is a type substitution only
-refineConstrEnv subst env = mapVarEnv refine_con_value env
-  where
-    refine_con_value (CV con args) = CV con (map (substExpr subst) args)
-
 emptyScEnv = SCE { scope = emptyVarEnv, cons = emptyVarEnv }
 
 emptyScEnv = SCE { scope = emptyVarEnv, cons = emptyVarEnv }
 
-data HowBound = RecFun         -- These are the recursive functions for which 
-                               -- we seek interesting call patterns
+data HowBound = RecFun -- These are the recursive functions for which 
+                       -- we seek interesting call patterns
 
 
-             | RecArg          -- These are those functions' arguments; we are
-                               -- interested to see if those arguments are scrutinised
+             | RecArg  -- These are those functions' arguments, or their sub-components; 
+                       -- we gather occurrence information for these
 
 
-             | Other           -- We track all others so we know what's in scope
-                               -- This is used in spec_one to check what needs to be
-                               -- passed as a parameter and what is in scope at the 
-                               -- function definition site
+             | Other   -- We track all others so we know what's in scope
+                       -- This is used in spec_one to check what needs to be
+                       -- passed as a parameter and what is in scope at the 
+                       -- function definition site
 
 instance Outputable HowBound where
   ppr RecFun = text "RecFun"
 
 instance Outputable HowBound where
   ppr RecFun = text "RecFun"
@@ -459,52 +455,39 @@ extendBndr  env bndr  = env { scope = extendVarEnv (scope env) bndr Other }
     --     C x y -> ...
     -- we want to bind b, and perhaps scrut too, to (C x y)
 extendCaseBndrs :: ScEnv -> Id -> CoreExpr -> AltCon -> [Var] -> ScEnv
     --     C x y -> ...
     -- we want to bind b, and perhaps scrut too, to (C x y)
 extendCaseBndrs :: ScEnv -> Id -> CoreExpr -> AltCon -> [Var] -> ScEnv
-extendCaseBndrs env case_bndr scrut DEFAULT alt_bndrs
-  = extendBndrs env (case_bndr : alt_bndrs)
-
-extendCaseBndrs env case_bndr scrut con@(LitAlt lit) alt_bndrs
-  = ASSERT( null alt_bndrs ) extendAlt env case_bndr scrut (CV con []) []
-
-extendCaseBndrs env case_bndr scrut con@(DataAlt data_con) alt_bndrs
-  | isVanillaDataCon data_con
-  = extendAlt env case_bndr scrut (CV con vanilla_args) alt_bndrs
-    
-  | otherwise  -- GADT
-  = extendAlt env1 case_bndr scrut (CV con gadt_args) alt_bndrs
+extendCaseBndrs env case_bndr scrut con alt_bndrs
+  = case con of
+       DEFAULT    -> env1
+       LitAlt lit -> extendCons env1 scrut case_bndr (CV con [])
+       DataAlt dc -> extend_data_con dc
   where
   where
-    vanilla_args = map Type (tyConAppArgs (idType case_bndr)) ++
-                  map varToCoreExpr alt_bndrs
-
-    gadt_args = map (substExpr subst . varToCoreExpr) alt_bndrs
-       -- This call generates some bogus warnings from substExpr,
-       -- because it's inconvenient to put all the Ids in scope
-       -- Will be fixed when we move to FC
-
-    (alt_tvs, _) = span isTyVar alt_bndrs
-    Just (tv_subst, is_local) = coreRefineTys data_con alt_tvs (idType case_bndr)
-    subst = mkSubst in_scope tv_subst emptyVarEnv      -- No Id substitition
-    in_scope = mkInScopeSet (tyVarsOfTypes (varEnvElts tv_subst))
-
-    env1 | is_local  = env
-        | otherwise = env { cons = refineConstrEnv subst (cons env) }
-
-
-
-extendAlt :: ScEnv -> Id -> CoreExpr -> ConValue -> [Var] -> ScEnv
-extendAlt env case_bndr scrut val alt_bndrs
-  = let 
-       env1 = SCE { scope = extendVarEnvList (scope env) [(b,Other) | b <- case_bndr : alt_bndrs],
-                   cons  = extendVarEnv     (cons  env) case_bndr val }
-    in
-    case scrut of
-       Var v ->   -- Bind the scrutinee in the ConstrEnv if it's a variable
-                  -- Also forget if the scrutinee is a RecArg, because we're
-                  -- now in the branch of a case, and we don't want to
-                  -- record a non-scrutinee use of v if we have
-                  --   case v of { (a,b) -> ...(f v)... }
-                SCE { scope = extendVarEnv (scope env1) v Other,
-                      cons  = extendVarEnv (cons env1)  v val }
-       other -> env1
+    cur_scope = scope env
+    env1 = env { scope = extendVarEnvList cur_scope 
+                               [(b,how_bound) | b <- case_bndr:alt_bndrs] }
+
+       -- Record RecArg for the components iff the scrutinee is RecArg
+       --      [This comment looks plain wrong to me, so I'm ignoring it
+       --           "Also forget if the scrutinee is a RecArg, because we're
+       --           now in the branch of a case, and we don't want to
+       --           record a non-scrutinee use of v if we have
+       --              case v of { (a,b) -> ...(f v)... }" ]
+    how_bound = case scrut of
+                 Var v -> lookupVarEnv cur_scope v `orElse` Other
+                 other -> Other
+
+    extend_data_con data_con = 
+      extendCons env1 scrut case_bndr (CV con vanilla_args)
+       where
+           vanilla_args = map Type (tyConAppArgs (idType case_bndr)) ++
+                          varsToCoreExprs alt_bndrs
+
+extendCons :: ScEnv -> CoreExpr -> Id -> ConValue -> ScEnv
+extendCons env scrut case_bndr val
+  = case scrut of
+       Var v -> env { cons = extendVarEnv cons1 v val }
+       other -> env { cons = cons1 }
+  where
+    cons1 = extendVarEnv (cons env) case_bndr val
 
     -- When we encounter a recursive function binding
     -- f = \x y -> ...
 
     -- When we encounter a recursive function binding
     -- f = \x y -> ...
@@ -545,18 +528,64 @@ combineUsage u1 u2 = SCU { calls = plusVarEnv_C (++) (calls u1) (calls u2),
 combineUsages [] = nullUsage
 combineUsages us = foldr1 combineUsage us
 
 combineUsages [] = nullUsage
 combineUsages us = foldr1 combineUsage us
 
-data ArgOcc = CaseScrut 
-           | OtherOcc
-           | Both
+lookupOcc :: ScUsage -> Var -> (ScUsage, ArgOcc)
+lookupOcc (SCU { calls = sc_calls, occs = sc_occs }) bndr
+  = (SCU {calls = sc_calls, occs = delVarEnv sc_occs bndr},
+     lookupVarEnv sc_occs bndr `orElse` NoOcc)
+
+lookupOccs :: ScUsage -> [Var] -> (ScUsage, [ArgOcc])
+lookupOccs (SCU { calls = sc_calls, occs = sc_occs }) bndrs
+  = (SCU {calls = sc_calls, occs = delVarEnvList sc_occs bndrs},
+     [lookupVarEnv sc_occs b `orElse` NoOcc | b <- bndrs])
+
+data ArgOcc = NoOcc    -- Doesn't occur at all; or a type argument
+           | UnkOcc    -- Used in some unknown way
+
+           | ScrutOcc (UniqFM [ArgOcc])        -- See Note [ScrutOcc]
+
+           | BothOcc   -- Definitely taken apart, *and* perhaps used in some other way
+
+{-     Note  [ScrutOcc]
+
+An occurrence of ScrutOcc indicates that the thing is *only* taken apart or applied.
+
+  Functions, litersl: ScrutOcc emptyUFM
+  Data constructors:  ScrutOcc subs,
+
+where (subs :: UniqFM [ArgOcc]) gives usage of the *pattern-bound* components,
+The domain of the UniqFM is the Unique of the data constructor
+
+The [ArgOcc] is the occurrences of the *pattern-bound* components 
+of the data structure.  E.g.
+       data T a = forall b. MkT a b (b->a)
+A pattern binds b, x::a, y::b, z::b->a, but not 'a'!
+
+-}
 
 instance Outputable ArgOcc where
 
 instance Outputable ArgOcc where
-  ppr CaseScrut = ptext SLIT("case-scrut")
-  ppr OtherOcc  = ptext SLIT("other-occ")
-  ppr Both      = ptext SLIT("case-scrut and other")
+  ppr (ScrutOcc xs) = ptext SLIT("scrut-occ") <> parens (ppr xs)
+  ppr UnkOcc       = ptext SLIT("unk-occ")
+  ppr BothOcc      = ptext SLIT("both-occ")
+  ppr NoOcc                = ptext SLIT("no-occ")
+
+combineOcc NoOcc        occ           = occ
+combineOcc occ                  NoOcc         = occ
+combineOcc (ScrutOcc xs) (ScrutOcc ys) = ScrutOcc (plusUFM_C combineOccs xs ys)
+combineOcc UnkOcc        UnkOcc        = UnkOcc
+combineOcc _       _                  = BothOcc
 
 
-combineOcc CaseScrut CaseScrut = CaseScrut
-combineOcc OtherOcc  OtherOcc  = OtherOcc
-combineOcc _        _         = Both
+combineOccs :: [ArgOcc] -> [ArgOcc] -> [ArgOcc]
+combineOccs xs ys = zipWithEqual "combineOccs" combineOcc xs ys
+
+conArgOccs :: ArgOcc -> AltCon -> [ArgOcc]
+-- Find usage of components of data con; returns [UnkOcc...] if unknown
+-- See Note [ScrutOcc] for the extra UnkOccs in the vanilla datacon case
+
+conArgOccs (ScrutOcc fm) (DataAlt dc) 
+  | Just pat_arg_occs <- lookupUFM fm dc
+  = [UnkOcc | tv <- dataConUnivTyVars dc] ++ pat_arg_occs
+
+conArgOccs other con = repeat UnkOcc
 \end{code}
 
 
 \end{code}
 
 
@@ -576,25 +605,33 @@ scExpr :: ScEnv -> CoreExpr -> UniqSM (ScUsage, CoreExpr)
 
 scExpr env e@(Type t) = returnUs (nullUsage, e)
 scExpr env e@(Lit l)  = returnUs (nullUsage, e)
 
 scExpr env e@(Type t) = returnUs (nullUsage, e)
 scExpr env e@(Lit l)  = returnUs (nullUsage, e)
-scExpr env e@(Var v)  = returnUs (varUsage env v OtherOcc, e)
+scExpr env e@(Var v)  = returnUs (varUsage env v UnkOcc, e)
 scExpr env (Note n e) = scExpr env e   `thenUs` \ (usg,e') ->
                        returnUs (usg, Note n e')
 scExpr env (Note n e) = scExpr env e   `thenUs` \ (usg,e') ->
                        returnUs (usg, Note n e')
+scExpr env (Cast e co)= scExpr env e   `thenUs` \ (usg,e') ->
+                        returnUs (usg, Cast e' co)
 scExpr env (Lam b e)  = scExpr (extendBndr env b) e    `thenUs` \ (usg,e') ->
                        returnUs (usg, Lam b e')
 
 scExpr env (Case scrut b ty alts) 
 scExpr env (Lam b e)  = scExpr (extendBndr env b) e    `thenUs` \ (usg,e') ->
                        returnUs (usg, Lam b e')
 
 scExpr env (Case scrut b ty alts) 
-  = sc_scrut scrut             `thenUs` \ (scrut_usg, scrut') ->
-    mapAndUnzipUs sc_alt alts  `thenUs` \ (alts_usgs, alts') ->
-    returnUs (combineUsages alts_usgs `combineUsage` scrut_usg,
-             Case scrut' b ty alts')
+  = do { (alt_usgs, alt_occs, alts') <- mapAndUnzip3Us sc_alt alts
+       ; let (alt_usg, b_occ) = lookupOcc (combineUsages alt_usgs) b
+             scrut_occ = foldr combineOcc b_occ alt_occs
+               -- The combined usage of the scrutinee is given
+               -- by scrut_occ, which is passed to scScrut, which
+               -- in turn treats a bare-variable scrutinee specially
+       ; (scrut_usg, scrut') <- scScrut env scrut scrut_occ
+       ; return (alt_usg `combineUsage` scrut_usg,
+                 Case scrut' b ty alts') }
   where
   where
-    sc_scrut e@(Var v) = returnUs (varUsage env v CaseScrut, e)
-    sc_scrut e        = scExpr env e
-
-    sc_alt (con,bs,rhs) = scExpr env1 rhs      `thenUs` \ (usg,rhs') ->
-                         returnUs (usg, (con,bs,rhs'))
-                       where
-                         env1 = extendCaseBndrs env b scrut con bs
+    sc_alt (con,bs,rhs)
+      = do { let env1 = extendCaseBndrs env b scrut con bs
+          ; (usg,rhs') <- scExpr env1 rhs
+          ; let (usg', arg_occs) = lookupOccs usg bs
+                scrut_occ = case con of
+                               DataAlt dc -> ScrutOcc (unitUFM dc arg_occs)
+                               other      -> ScrutOcc emptyUFM
+          ; return (usg', scrut_occ, (con,bs,rhs')) }
 
 scExpr env (Let bind body)
   = scBind env bind    `thenUs` \ (env', bind_usg, bind') ->
 
 scExpr env (Let bind body)
   = scBind env bind    `thenUs` \ (env', bind_usg, bind') ->
@@ -602,22 +639,33 @@ scExpr env (Let bind body)
     returnUs (bind_usg `combineUsage` body_usg, Let bind' body')
 
 scExpr env e@(App _ _) 
     returnUs (bind_usg `combineUsage` body_usg, Let bind' body')
 
 scExpr env e@(App _ _) 
-  = let 
-       (fn, args) = collectArgs e
-    in
-    mapAndUnzipUs (scExpr env) (fn:args)       `thenUs` \ (usgs, (fn':args')) ->
+  = do { let (fn, args) = collectArgs e
+       ; (fn_usg, fn') <- scScrut env fn (ScrutOcc emptyUFM)
        -- Process the function too.   It's almost always a variable,
        -- but not always.  In particular, if this pass follows float-in,
        -- which it may, we can get 
        --      (let f = ...f... in f) arg1 arg2
        -- Process the function too.   It's almost always a variable,
        -- but not always.  In particular, if this pass follows float-in,
        -- which it may, we can get 
        --      (let f = ...f... in f) arg1 arg2
-    let
-       call_usg = case fn of
-                       Var f | Just RecFun <- lookupScopeEnv env f
-                             -> SCU { calls = unitVarEnv f [(cons env, args)], 
-                                      occs  = emptyVarEnv }
-                       other -> nullUsage
-    in
-    returnUs (combineUsages usgs `combineUsage` call_usg, mkApps fn' args')
+       -- We use scScrut to record the fact that the function is called
+       -- Perhpas we should check that it has at least one value arg, 
+       -- but currently we don't bother
+
+       ; (arg_usgs, args') <- mapAndUnzipUs (scExpr env) args
+       ; let call_usg = case fn of
+                          Var f | Just RecFun <- lookupScopeEnv env f
+                                -> SCU { calls = unitVarEnv f [(cons env, args)], 
+                                         occs  = emptyVarEnv }
+                          other -> nullUsage
+       ; return (combineUsages arg_usgs `combineUsage` fn_usg 
+                                        `combineUsage` call_usg,
+                 mkApps fn' args') }
+
+
+----------------------
+scScrut :: ScEnv -> CoreExpr -> ArgOcc -> UniqSM (ScUsage, CoreExpr)
+-- Used for the scrutinee of a case, 
+-- or the function of an application
+scScrut env e@(Var v) occ = returnUs (varUsage env v occ, e)
+scScrut env e        occ = scExpr env e
 
 
 ----------------------
 
 
 ----------------------
@@ -675,49 +723,50 @@ specialise :: ScEnv
           -> UniqSM ([CoreRule],       -- Rules
                      [(Id,CoreExpr)])  -- Bindings
 
           -> UniqSM ([CoreRule],       -- Rules
                      [(Id,CoreExpr)])  -- Bindings
 
-specialise env fn bndrs body (SCU {calls=calls, occs=occs})
-  = getUs              `thenUs` \ us ->
-    let
-       all_calls = lookupVarEnv calls fn `orElse` []
-
-       good_calls :: [[CoreArg]]
-       good_calls = [ pats
-                    | (con_env, call_args) <- all_calls,
-                      call_args `lengthAtLeast` n_bndrs,           -- App is saturated
-                      let call = bndrs `zip` call_args,
-                      any (good_arg con_env occs) call,    -- At least one arg is a constr app
-                      let (_, pats) = argsToPats con_env us call_args
-                    ]
-    in
-    mapAndUnzipUs (spec_one env fn (mkLams bndrs body)) 
-                 (nubBy same_call good_calls `zip` [1..])
-  where
-    n_bndrs  = length bndrs
-    same_call as1 as2 = and (zipWith tcEqExpr as1 as2)
+specialise env fn bndrs body body_usg
+  = do { let (_, bndr_occs) = lookupOccs body_usg bndrs
 
 
----------------------
-good_arg :: ConstrEnv -> IdEnv ArgOcc -> (CoreBndr, CoreArg) -> Bool
--- See Note [Good arguments] above
-good_arg con_env arg_occs (bndr, arg)
-  = case is_con_app_maybe con_env arg of       
-       Just _ ->  bndr_usg_ok arg_occs bndr arg
-       other   -> False
-
-bndr_usg_ok :: IdEnv ArgOcc -> Var -> CoreArg -> Bool
-bndr_usg_ok arg_occs bndr arg
-  = case lookupVarEnv arg_occs bndr of
-       Just CaseScrut -> True                  -- Used only by case scrutiny
-       Just Both      -> case arg of           -- Used by case and elsewhere
-                           App _ _ -> True     -- so the arg should be an explicit con app
-                           other   -> False
-       other -> False                          -- Not used, or used wonkily
-    
+       ; mb_calls <- mapM (callToPats (scope env) bndr_occs)
+                          (lookupVarEnv (calls body_usg) fn `orElse` [])
+
+       ; let good_calls :: [([Var], [CoreArg])]
+             good_calls = catMaybes mb_calls
+             in_scope = mkInScopeSet $ unionVarSets $
+                        [ exprsFreeVars pats `delVarSetList` vs 
+                        | (vs,pats) <- good_calls ]
+             uniq_calls = nubBy (same_call in_scope) good_calls
+       ; mapAndUnzipUs (spec_one env fn (mkLams bndrs body)) 
+                       (uniq_calls `zip` [1..]) }
+  where
+       -- Two calls are the same if they match both ways
+    same_call in_scope (vs1,as1)(vs2,as2)
+        =  isJust (matchN in_scope vs1 as1 as2)
+        && isJust (matchN in_scope vs2 as2 as1)
+
+callToPats :: InScopeEnv -> [ArgOcc] -> Call
+          -> UniqSM (Maybe ([Var], [CoreExpr]))
+       -- The VarSet is the variables to quantify over in the rule
+       -- The [CoreExpr] are the argument patterns for the rule
+callToPats in_scope bndr_occs (con_env, args)
+  | length args < length bndr_occs     -- Check saturated
+  = return Nothing
+  | otherwise
+  = do { prs <- argsToPats in_scope con_env (args `zip` bndr_occs)
+       ; let (good_pats, pats) = unzip prs
+             pat_fvs = varSetElems (exprsFreeVars pats)
+             qvars   = filter (not . (`elemVarEnv` in_scope)) pat_fvs
+               -- Quantify over variables that are not in sccpe
+               -- See Note [Shadowing] at the top
+               
+       ; if or good_pats 
+         then return (Just (qvars, pats))
+         else return Nothing }
 
 ---------------------
 spec_one :: ScEnv
         -> Id                                  -- Function
         -> CoreExpr                            -- Rhs of the original function
 
 ---------------------
 spec_one :: ScEnv
         -> Id                                  -- Function
         -> CoreExpr                            -- Rhs of the original function
-        -> ([CoreArg], Int)
+        -> (([Var], [CoreArg]), Int)
         -> UniqSM (CoreRule, (Id,CoreExpr))    -- Rule and binding
 
 -- spec_one creates a specialised copy of the function, together
         -> UniqSM (CoreRule, (Id,CoreExpr))    -- Rule and binding
 
 -- spec_one creates a specialised copy of the function, together
@@ -741,17 +790,13 @@ spec_one :: ScEnv
            f (b,c) ((:) (a,(b,c)) (x,v) hw) = f_spec b c v hw
 -}
 
            f (b,c) ((:) (a,(b,c)) (x,v) hw) = f_spec b c v hw
 -}
 
-spec_one env fn rhs (pats, rule_number)
+spec_one env fn rhs ((vars_to_bind, pats), rule_number)
   = getUniqueUs                `thenUs` \ spec_uniq ->
     let 
        fn_name      = idName fn
        fn_loc       = nameSrcLoc fn_name
        spec_occ     = mkSpecOcc (nameOccName fn_name)
   = getUniqueUs                `thenUs` \ spec_uniq ->
     let 
        fn_name      = idName fn
        fn_loc       = nameSrcLoc fn_name
        spec_occ     = mkSpecOcc (nameOccName fn_name)
-       pat_fvs      = varSetElems (exprsFreeVars pats)
-       vars_to_bind = filter not_avail pat_fvs
-               -- See Note [Shadowing] at the top
 
 
-       not_avail v  = not (v `elemVarEnv` scope env)
                -- Put the type variables first; the type of a term
                -- variable may mention a type variable
        (tvs, ids)   = partition isTyVar vars_to_bind
                -- Put the type variables first; the type of a term
                -- variable may mention a type variable
        (tvs, ids)   = partition isTyVar vars_to_bind
@@ -792,6 +837,7 @@ specConstrActivation = ActiveAfter 0        -- Baked in; see comments above
 This code deals with analysing call-site arguments to see whether
 they are constructor applications.
 
 This code deals with analysing call-site arguments to see whether
 they are constructor applications.
 
+
 \begin{code}
     -- argToPat takes an actual argument, and returns an abstracted
     -- version, consisting of just the "constructor skeleton" of the
 \begin{code}
     -- argToPat takes an actual argument, and returns an abstracted
     -- version, consisting of just the "constructor skeleton" of the
@@ -799,27 +845,78 @@ they are constructor applications.
     -- placeholder variables.  For example:
     --    C a (D (f x) (g y))  ==>  C p1 (D p2 p3)
 
     -- placeholder variables.  For example:
     --    C a (D (f x) (g y))  ==>  C p1 (D p2 p3)
 
-argToPat   :: ConstrEnv -> UniqSupply -> CoreArg -> (UniqSupply, CoreExpr)
-argToPat env us (Type ty) 
-  = (us, Type ty)
-
-argToPat env us arg
-  | Just (CV dc args) <- is_con_app_maybe env arg
-  = let
-       (us',args') = argsToPats env us args
-    in
-    (us', mk_con_app dc args')
-
-argToPat env us (Var v)        -- Don't uniqify existing vars,
-  = (us, Var v)                -- so that we can spot when we pass them twice
-
-argToPat env us arg
-  = (us1, Var (mkSysLocal FSLIT("sc") (uniqFromSupply us2) (exprType arg)))
+argToPat :: InScopeEnv                 -- What's in scope at the fn defn site
+        -> ConstrEnv                   -- ConstrEnv at the call site
+        -> CoreArg                     -- A call arg (or component thereof)
+        -> ArgOcc
+        -> UniqSM (Bool, CoreArg)
+-- Returns (interesting, pat), 
+-- where pat is the pattern derived from the argument
+--           intersting=True if the pattern is non-trivial (not a variable or type)
+-- E.g.                x:xs         --> (True, x:xs)
+--             f xs         --> (False, w)        where w is a fresh wildcard
+--             (f xs, 'c')  --> (True, (w, 'c'))  where w is a fresh wildcard
+--             \x. x+y      --> (True, \x. x+y)
+--             lvl7         --> (True, lvl7)      if lvl7 is bound 
+--                                                somewhere further out
+
+argToPat in_scope con_env arg@(Type ty) arg_occ
+  = return (False, arg)
+
+argToPat in_scope con_env (Var v) arg_occ
+  | not (isLocalId v) || v `elemVarEnv` in_scope
+  =    -- The recursive call passes a variable that 
+       -- is in scope at the function definition site
+       -- It's worth specialising on this if
+       --      (a) it's used in an interesting way in the body
+       --      (b) we know what its value is
+    if    (case arg_occ of { UnkOcc -> False; other -> True }) -- (a)
+       && isValueUnfolding (idUnfolding v)                     -- (b)
+    then return (True, Var v)
+    else wildCardPat (idType v)
+
+argToPat in_scope con_env arg arg_occ
+  | is_value_lam arg
+  = return (True, arg)
   where
   where
-    (us1,us2) = splitUniqSupply us
-
-argsToPats :: ConstrEnv -> UniqSupply -> [CoreArg] -> (UniqSupply, [CoreExpr])
-argsToPats env us args = mapAccumL (argToPat env) us args
+    is_value_lam (Lam v e)     -- Spot a value lambda, even if 
+       | isId v = True         -- it is inside a type lambda
+       | otherwise = is_value_lam e
+    is_value_lam other = False
+
+argToPat in_scope con_env arg arg_occ
+  | Just (CV dc args) <- is_con_app_maybe con_env arg
+  , case arg_occ of
+       ScrutOcc _ -> True              -- Used only by case scrutinee
+       BothOcc    -> case arg of       -- Used by case scrut
+                       App {} -> True  -- ...and elsewhere...
+                       other  -> False
+       other      -> False     -- No point; the arg is not decomposed
+  = do { args' <- argsToPats in_scope con_env (args `zip` conArgOccs arg_occ dc)
+       ; return (True, mk_con_app dc (map snd args')) }
+
+argToPat in_scope con_env (Var v) arg_occ
+  =    -- A variable bound inside the function. 
+       -- Don't make a wild-card, because we may usefully share
+       --      e.g.  f a = let x = ... in f (x,x)
+       -- NB: this case follows the lambda and con-app cases!!
+    return (False, Var v)
+
+-- The default case: make a wild-card
+argToPat in_scope con_env arg arg_occ = wildCardPat (exprType arg)
+
+wildCardPat :: Type -> UniqSM (Bool, CoreArg)
+wildCardPat ty = do { uniq <- getUniqueUs
+                   ; let id = mkSysLocal FSLIT("sc") uniq ty
+                   ; return (False, Var id) }
+
+argsToPats :: InScopeEnv -> ConstrEnv
+          -> [(CoreArg, ArgOcc)]
+          -> UniqSM [(Bool, CoreArg)]
+argsToPats in_scope con_env args
+  = mapUs do_one args
+  where
+    do_one (arg,occ) = argToPat in_scope con_env arg occ
 \end{code}
 
 
 \end{code}
 
 
@@ -836,8 +933,8 @@ is_con_app_maybe env (Var v)
                -> is_con_app_maybe env (unfoldingTemplate unf)
                where
                  unf = idUnfolding v
                -> is_con_app_maybe env (unfoldingTemplate unf)
                where
                  unf = idUnfolding v
-               -- However we do want to consult the unfolding as well,
-               -- for let-bound constructors!
+               -- However we do want to consult the unfolding 
+               -- as well, for let-bound constructors!
 
        other  -> Nothing
 
 
        other  -> Nothing
 
@@ -856,4 +953,5 @@ is_con_app_maybe env expr
 mk_con_app :: AltCon -> [CoreArg] -> CoreExpr
 mk_con_app (LitAlt lit)  []   = Lit lit
 mk_con_app (DataAlt con) args = mkConApp con args
 mk_con_app :: AltCon -> [CoreArg] -> CoreExpr
 mk_con_app (LitAlt lit)  []   = Lit lit
 mk_con_app (DataAlt con) args = mkConApp con args
+mk_con_app other args = panic "SpecConstr.mk_con_app"
 \end{code}
 \end{code}