[project @ 2003-10-21 12:54:17 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcBinds.lhs
index 6f62328..07a0a94 100644 (file)
@@ -4,60 +4,51 @@
 \section[TcBinds]{TcBinds}
 
 \begin{code}
 \section[TcBinds]{TcBinds}
 
 \begin{code}
-module TcBinds ( tcBindsAndThen, tcTopBindsAndThen,
-                tcPragmaSigs, tcBindWithSigs ) where
+module TcBinds ( tcBindsAndThen, tcTopBinds, tcMonoBinds, tcSpecSigs ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import {-# SOURCE #-} TcMatches ( tcGRHSs, tcMatchesFun )
-import {-# SOURCE #-} TcExpr  ( tcExpr )
+import {-# SOURCE #-} TcMatches ( tcGRHSsPat, tcMatchesFun )
+import {-# SOURCE #-} TcExpr  ( tcCheckSigma, tcCheckRho )
 
 
-import HsSyn           ( HsExpr(..), HsBinds(..), MonoBinds(..), Sig(..), InPat(..), StmtCtxt(..),
-                         collectMonoBinders, andMonoBindList, andMonoBinds
+import CmdLineOpts     ( DynFlag(Opt_NoMonomorphismRestriction) )
+import HsSyn           ( HsExpr(..), HsBinds(..), MonoBinds(..), Sig(..), 
+                         Match(..), mkMonoBind,
+                         collectMonoBinders, andMonoBinds,
+                         collectSigTysFromMonoBinds
                        )
 import RnHsSyn         ( RenamedHsBinds, RenamedSig, RenamedMonoBinds )
                        )
 import RnHsSyn         ( RenamedHsBinds, RenamedSig, RenamedMonoBinds )
-import TcHsSyn         ( TcHsBinds, TcMonoBinds, TcId, zonkId )
-
-import TcMonad
-import Inst            ( Inst, LIE, emptyLIE, mkLIE, plusLIE, plusLIEs, InstOrigin(..),
-                         newDicts, tyVarsOfInst, instToId,
-                       )
-import TcEnv           ( tcExtendLocalValEnv,
-                         newSpecPragmaId,
-                         tcLookupTyCon, 
-                         tcGetGlobalTyVars, tcExtendGlobalTyVars
-                       )
-import TcSimplify      ( tcSimplify, tcSimplifyAndCheck )
-import TcMonoType      ( tcHsType, checkSigTyVars,
-                         TcSigInfo(..), tcTySig, maybeSig, sigCtxt
+import TcHsSyn         ( TcHsBinds, TcMonoBinds, TcId, zonkId, mkHsLet )
+
+import TcRnMonad
+import Inst            ( InstOrigin(..), newDicts, newIPDict, instToId )
+import TcEnv           ( tcExtendLocalValEnv, tcExtendLocalValEnv2, newLocalName )
+import TcUnify         ( Expected(..), newHole, unifyTauTyLists, checkSigTyVarsWrt, sigCtxt )
+import TcSimplify      ( tcSimplifyInfer, tcSimplifyInferCheck, tcSimplifyRestricted, 
+                         tcSimplifyToDicts, tcSimplifyIPs )
+import TcHsType                ( tcHsSigType, UserTypeCtxt(..), TcSigInfo(..), 
+                         tcTySig, maybeSig, tcSigPolyId, tcSigMonoId, tcAddScopedTyVars
                        )
                        )
-import TcPat           ( tcVarPat, tcPat )
+import TcPat           ( tcPat, tcSubPat, tcMonoPatBndr )
 import TcSimplify      ( bindInstsOfLocalFuns )
 import TcSimplify      ( bindInstsOfLocalFuns )
-import TcType          ( TcType, TcThetaType,
-                         TcTyVar,
-                         newTyVarTy, newTyVar, newTyVarTy_OpenKind, tcInstTcType,
-                         zonkTcType, zonkTcTypes, zonkTcThetaType, zonkTcTyVarToTyVar
+import TcMType         ( newTyVar, newTyVarTy, zonkTcTyVarToTyVar )
+import TcType          ( TcTyVar, mkTyVarTy, mkForAllTys, mkFunTys, tyVarsOfType, 
+                         mkPredTy, mkForAllTy, isUnLiftedType, 
+                         unliftedTypeKind, liftedTypeKind, openTypeKind, eqKind
                        )
                        )
-import TcUnify         ( unifyTauTy, unifyTauTyLists )
-
-import PrelInfo                ( main_NAME, ioTyCon_NAME )
-
-import Id              ( mkUserId )
-import Var             ( idType, idName, setIdInfo )
-import IdInfo          ( IdInfo, noIdInfo, setInlinePragInfo, InlinePragInfo(..) )
-import Name            ( Name, getName )
-import Type            ( mkTyVarTy, tyVarsOfTypes, mkTyConApp,
-                         splitSigmaTy, mkForAllTys, mkFunTys, getTyVar, 
-                         mkDictTy, splitRhoTy, mkForAllTy, isUnLiftedType, 
-                         isUnboxedType, unboxedTypeKind, boxedTypeKind
-                       )
-import Var             ( TyVar, tyVarKind )
+
+import CoreFVs         ( idFreeTyVars )
+import Id              ( mkLocalId, mkSpecPragmaId, setInlinePragma )
+import Var             ( idType, idName )
+import Name            ( Name, getSrcLoc )
+import NameSet
+import Var             ( tyVarKind )
 import VarSet
 import Bag
 import VarSet
 import Bag
-import Util            ( isIn )
-import Maybes          ( maybeToBool )
-import BasicTypes      ( TopLevelFlag(..), RecFlag(..) )
-import SrcLoc           ( SrcLoc )
+import Util            ( isIn, equalLength )
+import BasicTypes      ( TopLevelFlag(..), RecFlag(..), isNonRec, isRec, 
+                         isNotTopLevel, isAlwaysActive )
+import FiniteMap       ( listToFM, lookupFM )
 import Outputable
 \end{code}
 
 import Outputable
 \end{code}
 
@@ -94,14 +85,31 @@ At the top-level the LIE is sure to contain nothing but constant
 dictionaries, which we resolve at the module level.
 
 \begin{code}
 dictionaries, which we resolve at the module level.
 
 \begin{code}
-tcTopBindsAndThen, tcBindsAndThen
-       :: (RecFlag -> TcMonoBinds -> thing -> thing)           -- Combinator
+tcTopBinds :: RenamedHsBinds -> TcM (TcMonoBinds, TcLclEnv)
+       -- Note: returning the TcLclEnv is more than we really
+       --       want.  The bit we care about is the local bindings
+       --       and the free type variables thereof
+tcTopBinds binds
+  = tc_binds_and_then TopLevel glue binds      $
+    getLclEnv                                  `thenM` \ env ->
+    returnM (EmptyMonoBinds, env)
+  where
+       -- The top level bindings are flattened into a giant 
+       -- implicitly-mutually-recursive MonoBinds
+    glue binds1 (binds2, env) = (flatten binds1 `AndMonoBinds` binds2, env)
+    flatten EmptyBinds                 = EmptyMonoBinds
+    flatten (b1 `ThenBinds` b2) = flatten b1 `AndMonoBinds` flatten b2
+    flatten (MonoBind b _ _)   = b
+       -- Can't have a IPBinds at top level
+
+
+tcBindsAndThen
+       :: (TcHsBinds -> thing -> thing)                -- Combinator
        -> RenamedHsBinds
        -> RenamedHsBinds
-       -> TcM s (thing, LIE)
-       -> TcM s (thing, LIE)
+       -> TcM thing
+       -> TcM thing
 
 
-tcTopBindsAndThen = tc_binds_and_then TopLevel
-tcBindsAndThen    = tc_binds_and_then NotTopLevel
+tcBindsAndThen = tc_binds_and_then NotTopLevel
 
 tc_binds_and_then top_lvl combiner EmptyBinds do_next
   = do_next
 
 tc_binds_and_then top_lvl combiner EmptyBinds do_next
   = do_next
@@ -113,101 +121,88 @@ tc_binds_and_then top_lvl combiner (ThenBinds b1 b2) do_next
     tc_binds_and_then top_lvl combiner b2      $
     do_next
 
     tc_binds_and_then top_lvl combiner b2      $
     do_next
 
-tc_binds_and_then top_lvl combiner (MonoBind bind sigs is_rec) do_next
-  = fixTc (\ ~(prag_info_fn, _, _) ->
-       -- This is the usual prag_info fix; the PragmaInfo field of an Id
-       -- is not inspected till ages later in the compiler, so there
-       -- should be no black-hole problems here.
+tc_binds_and_then top_lvl combiner (IPBinds binds) do_next
+  = getLIE do_next                     `thenM` \ (result, expr_lie) ->
+    mapAndUnzipM tc_ip_bind binds      `thenM` \ (avail_ips, binds') ->
 
 
-       -- TYPECHECK THE SIGNATURES
-      mapTc tcTySig [sig | sig@(Sig name _ _) <- sigs] `thenTc` \ tc_ty_sigs ->
-  
-      tcBindWithSigs top_lvl bind 
-                    tc_ty_sigs is_rec prag_info_fn     `thenTc` \ (poly_binds, poly_lie, poly_ids) ->
-  
-         -- Extend the environment to bind the new polymorphic Ids
-      tcExtendLocalValEnv [(idName poly_id, poly_id) | poly_id <- poly_ids] $
+       -- If the binding binds ?x = E, we  must now 
+       -- discharge any ?x constraints in expr_lie
+    tcSimplifyIPs avail_ips expr_lie   `thenM` \ dict_binds ->
+
+    returnM (combiner (IPBinds binds') $
+            combiner (mkMonoBind Recursive dict_binds) result)
+  where
+       -- I wonder if we should do these one at at time
+       -- Consider     ?x = 4
+       --              ?y = ?x + 1
+    tc_ip_bind (ip, expr)
+      = newTyVarTy openTypeKind                `thenM` \ ty ->
+       getSrcLocM                      `thenM` \ loc ->
+       newIPDict (IPBind ip) ip ty     `thenM` \ (ip', ip_inst) ->
+       tcCheckRho expr ty              `thenM` \ expr' ->
+       returnM (ip_inst, (ip', expr'))
+
+tc_binds_and_then top_lvl combiner (MonoBind bind sigs is_rec) do_next
+  =    -- BRING ANY SCOPED TYPE VARIABLES INTO SCOPE
+       -- Notice that they scope over 
+       --      a) the type signatures in the binding group
+       --      b) the bindings in the group
+       --      c) the scope of the binding group (the "in" part)
+      tcAddScopedTyVars (collectSigTysFromMonoBinds bind)      $
+
+      tcBindWithSigs top_lvl bind sigs is_rec  `thenM` \ (poly_binds, poly_ids) ->
   
   
-         -- Build bindings and IdInfos corresponding to user pragmas
-      tcPragmaSigs sigs                `thenTc` \ (prag_info_fn, prag_binds, prag_lie) ->
-
-       -- Now do whatever happens next, in the augmented envt
-      do_next                  `thenTc` \ (thing, thing_lie) ->
-
-       -- Create specialisations of functions bound here
-       -- We want to keep non-recursive things non-recursive
-       -- so that we desugar unboxed bindings correctly
-      case (top_lvl, is_rec) of
-
-               -- For the top level don't bother will all this bindInstsOfLocalFuns stuff
-               -- All the top level things are rec'd together anyway, so it's fine to
-               -- leave them to the tcSimplifyTop, and quite a bit faster too
-       (TopLevel, _)
-               -> returnTc (prag_info_fn, 
-                            combiner Recursive (poly_binds `andMonoBinds` prag_binds) thing,
-                            thing_lie `plusLIE` prag_lie `plusLIE` poly_lie)
-
-       (NotTopLevel, NonRecursive) 
-               -> bindInstsOfLocalFuns 
-                               (thing_lie `plusLIE` prag_lie)
-                               poly_ids                        `thenTc` \ (thing_lie', lie_binds) ->
-
-                  returnTc (
-                       prag_info_fn,
-                       combiner NonRecursive poly_binds $
-                       combiner NonRecursive prag_binds $
-                       combiner Recursive lie_binds  $
+      case top_lvl of
+       TopLevel        -- For the top level don't bother will all this
+                       --  bindInstsOfLocalFuns stuff. All the top level 
+                       -- things are rec'd together anyway, so it's fine to
+                       -- leave them to the tcSimplifyTop, and quite a bit faster too
+                       --
+                       -- Subtle (and ugly) point: furthermore at top level we
+                       -- return the TcLclEnv, which contains the LIE var; we
+                       -- don't want to return the wrong one!
+               -> tc_body poly_ids                     `thenM` \ (prag_binds, thing) ->
+                  returnM (combiner (mkMonoBind Recursive (poly_binds `andMonoBinds` prag_binds)) 
+                                    thing)
+
+       NotTopLevel     -- For nested bindings we must do teh bindInstsOfLocalFuns thing
+               -> getLIE (tc_body poly_ids)            `thenM` \ ((prag_binds, thing), lie) ->
+
+                       -- Create specialisations of functions bound here
+                   bindInstsOfLocalFuns lie poly_ids   `thenM` \ lie_binds ->
+
+                       -- We want to keep non-recursive things non-recursive
+                       -- so that we desugar unlifted bindings correctly
+                  if isRec is_rec then
+                    returnM (
+                       combiner (mkMonoBind Recursive (
+                               poly_binds `andMonoBinds`
+                               lie_binds  `andMonoBinds`
+                               prag_binds)) thing
+                    )
+                  else
+                    returnM (
+                       combiner (mkMonoBind NonRecursive poly_binds) $
+                       combiner (mkMonoBind NonRecursive prag_binds) $
+                       combiner (mkMonoBind Recursive lie_binds)     $
                                -- NB: the binds returned by tcSimplify and bindInstsOfLocalFuns
                                -- aren't guaranteed in dependency order (though we could change
                                -- that); hence the Recursive marker.
                                -- NB: the binds returned by tcSimplify and bindInstsOfLocalFuns
                                -- aren't guaranteed in dependency order (though we could change
                                -- that); hence the Recursive marker.
-                       thing,
-
-                       thing_lie' `plusLIE` poly_lie
-                  )
+                       thing)
+  where
+    tc_body poly_ids   -- Type check the pragmas and "thing inside"
+      =   -- Extend the environment to bind the new polymorphic Ids
+         tcExtendLocalValEnv poly_ids  $
+  
+         -- Build bindings and IdInfos corresponding to user pragmas
+         tcSpecSigs sigs               `thenM` \ prag_binds ->
 
 
-       (NotTopLevel, Recursive)
-               -> bindInstsOfLocalFuns 
-                               (thing_lie `plusLIE` poly_lie `plusLIE` prag_lie) 
-                               poly_ids                        `thenTc` \ (final_lie, lie_binds) ->
+         -- Now do whatever happens next, in the augmented envt
+         do_next                       `thenM` \ thing ->
 
 
-                  returnTc (
-                       prag_info_fn,
-                       combiner Recursive (
-                               poly_binds `andMonoBinds`
-                               lie_binds  `andMonoBinds`
-                               prag_binds) thing,
-                       final_lie
-                 )
-    )                                          `thenTc` \ (_, thing, lie) ->
-    returnTc (thing, lie)
+         returnM (prag_binds, thing)
 \end{code}
 
 \end{code}
 
-An aside.  The original version of @tcBindsAndThen@ which lacks a
-combiner function, appears below.  Though it is perfectly well
-behaved, it cannot be typed by Haskell, because the recursive call is
-at a different type to the definition itself.  There aren't too many
-examples of this, which is why I thought it worth preserving! [SLPJ]
-
-\begin{pseudocode}
-% tcBindsAndThen
-%      :: RenamedHsBinds
-%      -> TcM s (thing, LIE, thing_ty))
-%      -> TcM s ((TcHsBinds, thing), LIE, thing_ty)
-% 
-% tcBindsAndThen EmptyBinds do_next
-%   = do_next          `thenTc` \ (thing, lie, thing_ty) ->
-%     returnTc ((EmptyBinds, thing), lie, thing_ty)
-% 
-% tcBindsAndThen (ThenBinds binds1 binds2) do_next
-%   = tcBindsAndThen binds1 (tcBindsAndThen binds2 do_next)
-%      `thenTc` \ ((binds1', (binds2', thing')), lie1, thing_ty) ->
-% 
-%     returnTc ((binds1' `ThenBinds` binds2', thing'), lie1, thing_ty)
-% 
-% tcBindsAndThen (MonoBind bind sigs is_rec) do_next
-%   = tcBindAndThen bind sigs do_next
-\end{pseudocode}
-
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
@@ -226,193 +221,170 @@ so all the clever stuff is in here.
   as the Name in the tc_ty_sig
 
 \begin{code}
   as the Name in the tc_ty_sig
 
 \begin{code}
-tcBindWithSigs 
-       :: TopLevelFlag
-       -> RenamedMonoBinds
-       -> [TcSigInfo]
-       -> RecFlag
-       -> (Name -> IdInfo)
-       -> TcM s (TcMonoBinds, LIE, [TcId])
-
-tcBindWithSigs top_lvl mbind tc_ty_sigs is_rec prag_info_fn
-  = recoverTc (
+tcBindWithSigs :: TopLevelFlag
+               -> RenamedMonoBinds
+               -> [RenamedSig]
+               -> RecFlag
+               -> TcM (TcMonoBinds, [TcId])
+
+tcBindWithSigs top_lvl mbind sigs is_rec
+  =    -- TYPECHECK THE SIGNATURES
+     recoverM (returnM []) (
+       mappM tcTySig [sig | sig@(Sig name _ _) <- sigs]
+     )                                         `thenM` \ tc_ty_sigs ->
+
+       -- SET UP THE MAIN RECOVERY; take advantage of any type sigs
+   recoverM (
        -- If typechecking the binds fails, then return with each
        -- signature-less binder given type (forall a.a), to minimise subsequent
        -- error messages
        -- If typechecking the binds fails, then return with each
        -- signature-less binder given type (forall a.a), to minimise subsequent
        -- error messages
-       newTyVar boxedTypeKind          `thenNF_Tc` \ alpha_tv ->
+       newTyVar liftedTypeKind         `thenM` \ alpha_tv ->
        let
          forall_a_a    = mkForAllTy alpha_tv (mkTyVarTy alpha_tv)
        let
          forall_a_a    = mkForAllTy alpha_tv (mkTyVarTy alpha_tv)
-          binder_names  = map fst (bagToList (collectMonoBinders mbind))
+          binder_names  = collectMonoBinders mbind
          poly_ids      = map mk_dummy binder_names
          mk_dummy name = case maybeSig tc_ty_sigs name of
          poly_ids      = map mk_dummy binder_names
          mk_dummy name = case maybeSig tc_ty_sigs name of
-                           Just (TySigInfo _ poly_id _ _ _ _ _ _) -> poly_id   -- Signature
-                           Nothing -> mkUserId name forall_a_a                 -- No signature
+                           Just sig -> tcSigPolyId sig                 -- Signature
+                           Nothing  -> mkLocalId name forall_a_a       -- No signature
        in
        in
-       returnTc (EmptyMonoBinds, emptyLIE, poly_ids)
-    ) $
+       traceTc (text "tcBindsWithSigs: error recovery" <+> ppr binder_names)   `thenM_`
+       returnM (EmptyMonoBinds, poly_ids)
+    )                                          $
 
        -- TYPECHECK THE BINDINGS
 
        -- TYPECHECK THE BINDINGS
-    tcMonoBinds mbind tc_ty_sigs is_rec        `thenTc` \ (mbind', lie_req, binder_names, mono_ids) ->
-
-       -- CHECK THAT THE SIGNATURES MATCH
-       -- (must do this before getTyVarsToGen)
-    checkSigMatch top_lvl binder_names mono_ids tc_ty_sigs     `thenTc` \ maybe_sig_theta ->   
-
-       -- COMPUTE VARIABLES OVER WHICH TO QUANTIFY, namely tyvars_to_gen
-       -- The tyvars_not_to_gen are free in the environment, and hence
-       -- candidates for generalisation, but sometimes the monomorphism
-       -- restriction means we can't generalise them nevertheless
+    traceTc (ptext SLIT("--------------------------------------------------------"))   `thenM_`
+    traceTc (ptext SLIT("Bindings for") <+> ppr (collectMonoBinders mbind))            `thenM_`
+    getLIE (tcMonoBinds mbind tc_ty_sigs is_rec)       `thenM` \ ((mbind', bndr_names_w_ids), lie_req) ->
     let
     let
-       mono_id_tys = map idType mono_ids
-    in
-    getTyVarsToGen is_unrestricted mono_id_tys lie_req `thenNF_Tc` \ (tyvars_not_to_gen, tyvars_to_gen) ->
-
-       -- Finally, zonk the generalised type variables to real TyVars
-       -- This commits any unbound kind variables to boxed kind
-       -- I'm a little worried that such a kind variable might be
-       -- free in the environment, but I don't think it's possible for
-       -- this to happen when the type variable is not free in the envt
-       -- (which it isn't).            SLPJ Nov 98
-    mapTc zonkTcTyVarToTyVar (varSetElems tyvars_to_gen)       `thenTc` \ real_tyvars_to_gen_list ->
-    let
-       real_tyvars_to_gen = mkVarSet real_tyvars_to_gen_list
-               -- It's important that the final list 
-               -- (real_tyvars_to_gen and real_tyvars_to_gen_list) is fully
-               -- zonked, *including boxity*, because they'll be included in the forall types of
-               -- the polymorphic Ids, and instances of these Ids will be generated from them.
-               -- 
-               -- Also NB that tcSimplify takes zonked tyvars as its arg, hence we pass
-               -- real_tyvars_to_gen
+       (binder_names, mono_ids) = unzip (bagToList bndr_names_w_ids)
+       tau_tvs = foldr (unionVarSet . tyVarsOfType . idType) emptyVarSet mono_ids
     in
 
     in
 
-       -- SIMPLIFY THE LIE
-    tcExtendGlobalTyVars tyvars_not_to_gen (
-       if null real_tyvars_to_gen_list then
-               -- No polymorphism, so no need to simplify context
-           returnTc (lie_req, EmptyMonoBinds, [])
-       else
-       case maybe_sig_theta of
-         Nothing ->
-               -- No signatures, so just simplify the lie
-               -- NB: no signatures => no polymorphic recursion, so no
-               -- need to use lie_avail (which will be empty anyway)
-           tcSimplify (text "tcBinds1" <+> ppr binder_names)
-                      top_lvl real_tyvars_to_gen lie_req       `thenTc` \ (lie_free, dict_binds, lie_bound) ->
-           returnTc (lie_free, dict_binds, map instToId (bagToList lie_bound))
-
-         Just (sig_theta, lie_avail) ->
-               -- There are signatures, and their context is sig_theta
-               -- Furthermore, lie_avail is an LIE containing the 'method insts'
-               -- for the things bound here
-
-           zonkTcThetaType sig_theta                   `thenNF_Tc` \ sig_theta' ->
-           newDicts SignatureOrigin sig_theta'         `thenNF_Tc` \ (dicts_sig, dict_ids) ->
-               -- It's important that sig_theta is zonked, because
-               -- dict_id is later used to form the type of the polymorphic thing,
-               -- and forall-types must be zonked so far as their bound variables
-               -- are concerned
-
-           let
-               -- The "givens" is the stuff available.  We get that from
-               -- the context of the type signature, BUT ALSO the lie_avail
-               -- so that polymorphic recursion works right (see comments at end of fn)
-               givens = dicts_sig `plusLIE` lie_avail
-           in
-
-               -- Check that the needed dicts can be expressed in
-               -- terms of the signature ones
-           tcAddErrCtxt  (bindSigsCtxt tysig_names) $
-           tcSimplifyAndCheck
-               (ptext SLIT("type signature for") <+> pprQuotedList binder_names)
-               real_tyvars_to_gen givens lie_req       `thenTc` \ (lie_free, dict_binds) ->
-
-           returnTc (lie_free, dict_binds, dict_ids)
-
-    )                                          `thenTc` \ (lie_free, dict_binds, dicts_bound) ->
-
-       -- GET THE FINAL MONO_ID_TYS
-    zonkTcTypes mono_id_tys                    `thenNF_Tc` \ zonked_mono_id_types ->
-
-
-       -- CHECK FOR BOGUS UNPOINTED BINDINGS
-    (if any isUnLiftedType zonked_mono_id_types then
-               -- Unlifted bindings must be non-recursive,
-               -- not top level, and non-polymorphic
-       checkTc (case top_lvl of {TopLevel -> False; NotTopLevel -> True})
-               (unliftedBindErr "Top-level" mbind)             `thenTc_`
-       checkTc (case is_rec of {Recursive -> False; NonRecursive -> True})
-               (unliftedBindErr "Recursive" mbind)             `thenTc_`
-       checkTc (null real_tyvars_to_gen_list)
-               (unliftedBindErr "Polymorphic" mbind)
-     else
-       returnTc ()
-    )                                                  `thenTc_`
-
-    ASSERT( not (any ((== unboxedTypeKind) . tyVarKind) real_tyvars_to_gen_list) )
-               -- The instCantBeGeneralised stuff in tcSimplify should have
-               -- already raised an error if we're trying to generalise an 
-               -- unboxed tyvar (NB: unboxed tyvars are always introduced 
-               -- along with a class constraint) and it's better done there 
-               -- because we have more precise origin information.
-               -- That's why we just use an ASSERT here.
-
-
-        -- BUILD THE POLYMORPHIC RESULT IDs
-    mapNF_Tc zonkId mono_ids           `thenNF_Tc` \ zonked_mono_ids ->
+       -- GENERALISE
+       --      (it seems a bit crude to have to do getLIE twice,
+       --       but I can't see a better way just now)
+    addSrcLoc  (minimum (map getSrcLoc binder_names))          $
+    addErrCtxt (genCtxt binder_names)                          $
+    getLIE (generalise binder_names mbind tau_tvs lie_req tc_ty_sigs)
+                       `thenM` \ ((tc_tyvars_to_gen, dict_binds, dict_ids), lie_free) ->
+
+
+       -- ZONK THE GENERALISED TYPE VARIABLES TO REAL TyVars
+       -- This commits any unbound kind variables to boxed kind, by unification
+       -- It's important that the final quanfified type variables
+       -- are fully zonked, *including boxity*, because they'll be 
+       -- included in the forall types of the polymorphic Ids.
+       -- At calls of these Ids we'll instantiate fresh type variables from
+       -- them, and we use their boxity then.
+    mappM zonkTcTyVarToTyVar tc_tyvars_to_gen  `thenM` \ real_tyvars_to_gen ->
+
+       -- ZONK THE Ids
+       -- It's important that the dict Ids are zonked, including the boxity set
+       -- in the previous step, because they are later used to form the type of 
+       -- the polymorphic thing, and forall-types must be zonked so far as 
+       -- their bound variables are concerned
+    mappM zonkId dict_ids                              `thenM` \ zonked_dict_ids ->
+    mappM zonkId mono_ids                              `thenM` \ zonked_mono_ids ->
+
+       -- BUILD THE POLYMORPHIC RESULT IDs
     let
        exports  = zipWith mk_export binder_names zonked_mono_ids
     let
        exports  = zipWith mk_export binder_names zonked_mono_ids
-       dict_tys = map idType dicts_bound
+       poly_ids = [poly_id | (_, poly_id, _) <- exports]
+       dict_tys = map idType zonked_dict_ids
+
+       inlines    = mkNameSet [name | InlineSig True name _ loc <- sigs]
+                       -- Any INLINE sig (regardless of phase control) 
+                       -- makes the RHS look small
+        inline_phases = listToFM [(name, phase) | InlineSig _ name phase _ <- sigs, 
+                                                 not (isAlwaysActive phase)]
+                       -- Set the IdInfo field to control the inline phase
+                       -- AlwaysActive is the default, so don't bother with them
 
        mk_export binder_name zonked_mono_id
          = (tyvars, 
 
        mk_export binder_name zonked_mono_id
          = (tyvars, 
-            setIdInfo poly_id (prag_info_fn binder_name),
+            attachInlinePhase inline_phases poly_id,
             zonked_mono_id)
          where
            (tyvars, poly_id) = 
                case maybeSig tc_ty_sigs binder_name of
             zonked_mono_id)
          where
            (tyvars, poly_id) = 
                case maybeSig tc_ty_sigs binder_name of
-                 Just (TySigInfo _ sig_poly_id sig_tyvars _ _ _ _ _) -> 
+                 Just (TySigInfo sig_poly_id sig_tyvars _ _ _ _ _) -> 
                        (sig_tyvars, sig_poly_id)
                        (sig_tyvars, sig_poly_id)
-                 Nothing -> (real_tyvars_to_gen_list, new_poly_id)
+                 Nothing -> (real_tyvars_to_gen, new_poly_id)
 
 
-           new_poly_id = mkUserId binder_name poly_ty
-           poly_ty = mkForAllTys real_tyvars_to_gen_list 
-                       $ mkFunTys dict_tys 
-                       $ idType (zonked_mono_id)
+           new_poly_id = mkLocalId binder_name poly_ty
+           poly_ty = mkForAllTys real_tyvars_to_gen
+                   $ mkFunTys dict_tys 
+                   $ idType zonked_mono_id
                -- It's important to build a fully-zonked poly_ty, because
                -- we'll slurp out its free type variables when extending the
                -- local environment (tcExtendLocalValEnv); if it's not zonked
                -- it appears to have free tyvars that aren't actually free 
                -- at all.
                -- It's important to build a fully-zonked poly_ty, because
                -- we'll slurp out its free type variables when extending the
                -- local environment (tcExtendLocalValEnv); if it's not zonked
                -- it appears to have free tyvars that aren't actually free 
                -- at all.
-       
-       pat_binders :: [Name]
-       pat_binders = map fst $ bagToList $ collectMonoBinders $ 
-                     (justPatBindings mbind EmptyMonoBinds)
     in
     in
-       -- CHECK FOR UNBOXED BINDERS IN PATTERN BINDINGS
-    mapTc (\id -> checkTc (not (idName id `elem` pat_binders
-                               && isUnboxedType (idType id)))
-                         (unboxedPatBindErr id)) zonked_mono_ids
-                               `thenTc_`
-
-        -- BUILD RESULTS
-    returnTc (
-        AbsBinds real_tyvars_to_gen_list
-                 dicts_bound
-                 exports
-                 (dict_binds `andMonoBinds` mbind'),
-        lie_free,
-        [poly_id | (_, poly_id, _) <- exports]
+
+    traceTc (text "binding:" <+> ppr ((zonked_dict_ids, dict_binds),
+                                     exports, map idType poly_ids)) `thenM_`
+
+       -- Check for an unlifted, non-overloaded group
+       -- In that case we must make extra checks
+    if any (isUnLiftedType . idType) zonked_mono_ids && null zonked_dict_ids 
+    then       -- Some bindings are unlifted
+       checkUnliftedBinds top_lvl is_rec real_tyvars_to_gen mbind      `thenM_` 
+       
+       extendLIEs lie_req                      `thenM_`
+       returnM (
+           AbsBinds [] [] exports inlines mbind',
+               -- Do not generate even any x=y bindings
+           poly_ids
+        )
+
+    else       -- The normal case
+    extendLIEs lie_free                                `thenM_`
+    returnM (
+       AbsBinds real_tyvars_to_gen
+                zonked_dict_ids
+                exports
+                inlines
+                (dict_binds `andMonoBinds` mbind'),
+       poly_ids
     )
     )
-  where
-    tysig_names     = [name | (TySigInfo name _ _ _ _ _ _ _) <- tc_ty_sigs]
-    is_unrestricted = isUnRestrictedGroup tysig_names mbind
 
 
-justPatBindings bind@(PatMonoBind _ _ _) binds = bind `andMonoBinds` binds
-justPatBindings (AndMonoBinds b1 b2) binds = 
-       justPatBindings b1 (justPatBindings b2 binds) 
-justPatBindings other_bind binds = binds
+attachInlinePhase inline_phases bndr
+  = case lookupFM inline_phases (idName bndr) of
+       Just prag -> bndr `setInlinePragma` prag
+       Nothing   -> bndr
+
+-- Check that non-overloaded unlifted bindings are
+--     a) non-recursive,
+--     b) not top level, 
+--     c) non-polymorphic
+--     d) not a multiple-binding group (more or less implied by (a))
+
+checkUnliftedBinds top_lvl is_rec real_tyvars_to_gen mbind
+  = ASSERT( not (any ((eqKind unliftedTypeKind) . tyVarKind) real_tyvars_to_gen) )
+               -- The instCantBeGeneralised stuff in tcSimplify should have
+               -- already raised an error if we're trying to generalise an 
+               -- unboxed tyvar (NB: unboxed tyvars are always introduced 
+               -- along with a class constraint) and it's better done there 
+               -- because we have more precise origin information.
+               -- That's why we just use an ASSERT here.
+
+    checkTc (isNotTopLevel top_lvl)
+           (unliftedBindErr "Top-level" mbind)         `thenM_`
+    checkTc (isNonRec is_rec)
+           (unliftedBindErr "Recursive" mbind)         `thenM_`
+    checkTc (single_bind mbind)
+           (unliftedBindErr "Multiple" mbind)          `thenM_`
+    checkTc (null real_tyvars_to_gen)
+           (unliftedBindErr "Polymorphic" mbind)
+
+  where
+    single_bind (PatMonoBind _ _ _)   = True
+    single_bind (FunMonoBind _ _ _ _) = True
+    single_bind other                = False
 \end{code}
 
 \end{code}
 
+
 Polymorphic recursion
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 The game plan for polymorphic recursion in the code above is 
 Polymorphic recursion
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 The game plan for polymorphic recursion in the code above is 
@@ -475,7 +447,110 @@ is doing.
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-@getTyVarsToGen@ decides what type variables generalise over.
+\begin{code}
+generalise binder_names mbind tau_tvs lie_req sigs =
+
+  -- check for -fno-monomorphism-restriction
+  doptM Opt_NoMonomorphismRestriction          `thenM` \ no_MR ->
+  let is_unrestricted | no_MR    = True
+                     | otherwise = isUnRestrictedGroup tysig_names mbind
+  in
+
+  if not is_unrestricted then  -- RESTRICTED CASE
+       -- Check signature contexts are empty 
+    checkTc (all is_mono_sig sigs)
+           (restrictedBindCtxtErr binder_names)        `thenM_`
+
+       -- Now simplify with exactly that set of tyvars
+       -- We have to squash those Methods
+    tcSimplifyRestricted doc tau_tvs lie_req           `thenM` \ (qtvs, binds) ->
+
+       -- Check that signature type variables are OK
+    checkSigsTyVars qtvs sigs                          `thenM` \ final_qtvs ->
+
+    returnM (final_qtvs, binds, [])
+
+  else if null sigs then       -- UNRESTRICTED CASE, NO TYPE SIGS
+    tcSimplifyInfer doc tau_tvs lie_req
+
+  else                                 -- UNRESTRICTED CASE, WITH TYPE SIGS
+       -- CHECKING CASE: Unrestricted group, there are type signatures
+       -- Check signature contexts are identical
+    checkSigsCtxts sigs                        `thenM` \ (sig_avails, sig_dicts) ->
+    
+       -- Check that the needed dicts can be
+       -- expressed in terms of the signature ones
+    tcSimplifyInferCheck doc tau_tvs sig_avails lie_req        `thenM` \ (forall_tvs, dict_binds) ->
+       
+       -- Check that signature type variables are OK
+    checkSigsTyVars forall_tvs sigs                    `thenM` \ final_qtvs ->
+
+    returnM (final_qtvs, dict_binds, sig_dicts)
+
+  where
+    tysig_names = map (idName . tcSigPolyId) sigs
+    is_mono_sig (TySigInfo _ _ theta _ _ _ _) = null theta
+
+    doc = ptext SLIT("type signature(s) for") <+> pprBinders binder_names
+
+-----------------------
+       -- CHECK THAT ALL THE SIGNATURE CONTEXTS ARE UNIFIABLE
+       -- The type signatures on a mutually-recursive group of definitions
+       -- must all have the same context (or none).
+       --
+       -- We unify them because, with polymorphic recursion, their types
+       -- might not otherwise be related.  This is a rather subtle issue.
+       -- ToDo: amplify
+checkSigsCtxts sigs@(TySigInfo id1 sig_tvs theta1 _ _ _ src_loc : other_sigs)
+  = addSrcLoc src_loc                  $
+    mappM_ check_one other_sigs                `thenM_` 
+    if null theta1 then
+       returnM ([], [])                -- Non-overloaded type signatures
+    else
+    newDicts SignatureOrigin theta1    `thenM` \ sig_dicts ->
+    let
+       -- The "sig_avails" is the stuff available.  We get that from
+       -- the context of the type signature, BUT ALSO the lie_avail
+       -- so that polymorphic recursion works right (see comments at end of fn)
+       sig_avails = sig_dicts ++ sig_meths
+    in
+    returnM (sig_avails, map instToId sig_dicts)
+  where
+    sig1_dict_tys = map mkPredTy theta1
+    sig_meths    = concat [insts | TySigInfo _ _ _ _ _ insts _ <- sigs]
+
+    check_one sig@(TySigInfo id _ theta _ _ _ _)
+       = addErrCtxt (sigContextsCtxt id1 id)                   $
+        checkTc (equalLength theta theta1) sigContextsErr      `thenM_`
+        unifyTauTyLists sig1_dict_tys (map mkPredTy theta)
+
+checkSigsTyVars :: [TcTyVar] -> [TcSigInfo] -> TcM [TcTyVar]
+checkSigsTyVars qtvs sigs 
+  = mappM check_one sigs       `thenM` \ sig_tvs_s ->
+    let
+       -- Sigh.  Make sure that all the tyvars in the type sigs
+       -- appear in the returned ty var list, which is what we are
+       -- going to generalise over.  Reason: we occasionally get
+       -- silly types like
+       --      type T a = () -> ()
+       --      f :: T a
+       --      f () = ()
+       -- Here, 'a' won't appear in qtvs, so we have to add it
+
+       sig_tvs = foldr (unionVarSet . mkVarSet) emptyVarSet sig_tvs_s
+       all_tvs = mkVarSet qtvs `unionVarSet` sig_tvs
+    in
+    returnM (varSetElems all_tvs)
+  where
+    check_one (TySigInfo id sig_tyvars sig_theta sig_tau _ _ src_loc)
+      = addSrcLoc src_loc                                              $
+       addErrCtxt (ptext SLIT("In the type signature for") 
+                     <+> quotes (ppr id))                              $
+       addErrCtxtM (sigCtxt id sig_tyvars sig_theta sig_tau)           $
+       checkSigTyVarsWrt (idFreeTyVars id) sig_tyvars
+\end{code}
+
+@getTyVarsToGen@ decides what type variables to generalise over.
 
 For a "restricted group" -- see the monomorphism restriction
 for a definition -- we bind no dictionaries, and
 
 For a "restricted group" -- see the monomorphism restriction
 for a definition -- we bind no dictionaries, and
@@ -503,6 +578,8 @@ generalise.  We must be careful about doing this:
        Another, more common, example is when there's a Method inst in
        the LIE, whose type might very well involve non-overloaded
        type variables.
        Another, more common, example is when there's a Method inst in
        the LIE, whose type might very well involve non-overloaded
        type variables.
+  [NOTE: Jan 2001: I don't understand the problem here so I'm doing 
+       the simple thing instead]
 
  (b) On the other hand, we mustn't generalise tyvars which are constrained,
        because we are going to pass on out the unmodified LIE, with those
 
  (b) On the other hand, we mustn't generalise tyvars which are constrained,
        because we are going to pass on out the unmodified LIE, with those
@@ -513,45 +590,22 @@ constrained tyvars. We don't use any of the results, except to
 find which tyvars are constrained.
 
 \begin{code}
 find which tyvars are constrained.
 
 \begin{code}
-getTyVarsToGen is_unrestricted mono_id_tys lie
-  = tcGetGlobalTyVars                  `thenNF_Tc` \ free_tyvars ->
-    zonkTcTypes mono_id_tys            `thenNF_Tc` \ zonked_mono_id_tys ->
-    let
-       tyvars_to_gen = tyVarsOfTypes zonked_mono_id_tys `minusVarSet` free_tyvars
-    in
-    if is_unrestricted
-    then
-       returnNF_Tc (emptyVarSet, tyvars_to_gen)
-    else
-       -- This recover and discard-errs is to avoid duplicate error
-       -- messages; this, after all, is an "extra" call to tcSimplify
-       recoverNF_Tc (returnNF_Tc (emptyVarSet, tyvars_to_gen))         $
-       discardErrsTc                                                   $
-
-       tcSimplify (text "getTVG") NotTopLevel tyvars_to_gen lie    `thenTc` \ (_, _, constrained_dicts) ->
-       let
-         -- ASSERT: dicts_sig is already zonked!
-           constrained_tyvars    = foldrBag (unionVarSet . tyVarsOfInst) emptyVarSet constrained_dicts
-           reduced_tyvars_to_gen = tyvars_to_gen `minusVarSet` constrained_tyvars
-        in
-        returnTc (constrained_tyvars, reduced_tyvars_to_gen)
-\end{code}
-
-
-\begin{code}
 isUnRestrictedGroup :: [Name]          -- Signatures given for these
                    -> RenamedMonoBinds
                    -> Bool
 
 is_elem v vs = isIn "isUnResMono" v vs
 
 isUnRestrictedGroup :: [Name]          -- Signatures given for these
                    -> RenamedMonoBinds
                    -> Bool
 
 is_elem v vs = isIn "isUnResMono" v vs
 
-isUnRestrictedGroup sigs (PatMonoBind (VarPatIn v) _ _) = v `is_elem` sigs
 isUnRestrictedGroup sigs (PatMonoBind other        _ _) = False
 isUnRestrictedGroup sigs (VarMonoBind v _)             = v `is_elem` sigs
 isUnRestrictedGroup sigs (PatMonoBind other        _ _) = False
 isUnRestrictedGroup sigs (VarMonoBind v _)             = v `is_elem` sigs
-isUnRestrictedGroup sigs (FunMonoBind _ _ _ _)         = True
+isUnRestrictedGroup sigs (FunMonoBind v _ matches _)   = isUnRestrictedMatch matches || 
+                                                         v `is_elem` sigs
 isUnRestrictedGroup sigs (AndMonoBinds mb1 mb2)                = isUnRestrictedGroup sigs mb1 &&
                                                          isUnRestrictedGroup sigs mb2
 isUnRestrictedGroup sigs EmptyMonoBinds                        = True
 isUnRestrictedGroup sigs (AndMonoBinds mb1 mb2)                = isUnRestrictedGroup sigs mb1 &&
                                                          isUnRestrictedGroup sigs mb2
 isUnRestrictedGroup sigs EmptyMonoBinds                        = True
+
+isUnRestrictedMatch (Match [] _ _ : _) = False -- No args => like a pattern binding
+isUnRestrictedMatch other             = True   -- Some args => a function binding
 \end{code}
 
 
 \end{code}
 
 
@@ -566,204 +620,129 @@ The signatures have been dealt with already.
 
 \begin{code}
 tcMonoBinds :: RenamedMonoBinds 
 
 \begin{code}
 tcMonoBinds :: RenamedMonoBinds 
-           -> [TcSigInfo]
-           -> RecFlag
-           -> TcM s (TcMonoBinds, 
-                     LIE,              -- LIE required
-                     [Name],           -- Bound names
-                     [TcId])   -- Corresponding monomorphic bound things
+           -> [TcSigInfo] -> RecFlag
+           -> TcM (TcMonoBinds, 
+                   Bag (Name,          -- Bound names
+                        TcId))         -- Corresponding monomorphic bound things
 
 tcMonoBinds mbinds tc_ty_sigs is_rec
 
 tcMonoBinds mbinds tc_ty_sigs is_rec
-  = tc_mb_pats mbinds          `thenTc` \ (complete_it, lie_req_pat, tvs, ids, lie_avail) ->
-    let
-       tv_list           = bagToList tvs
-       id_list           = bagToList ids
-       (names, mono_ids) = unzip id_list
-
-               -- This last defn is the key one:
-               -- extend the val envt with bindings for the 
-               -- things bound in this group, overriding the monomorphic
-               -- ids with the polymorphic ones from the pattern
-       extra_val_env = case is_rec of
-                         Recursive    -> map mk_bind id_list
-                         NonRecursive -> []
-    in
-       -- Don't know how to deal with pattern-bound existentials yet
-    checkTc (isEmptyBag tvs && isEmptyBag lie_avail) 
-           (existentialExplode mbinds)                 `thenTc_` 
-
-       -- *Before* checking the RHSs, but *after* checking *all* the patterns,
-       -- extend the envt with bindings for all the bound ids;
-       --   and *then* override with the polymorphic Ids from the signatures
-       -- That is the whole point of the "complete_it" stuff.
-       --
-       -- There's a further wrinkle: we have to delay extending the environment
-       -- until after we've dealt with any pattern-bound signature type variables
-       -- Consider  f (x::a) = ...f...
-       -- We're going to check that a isn't unified with anything in the envt, 
-       -- so f itself had better not be!  So we pass the envt binding f into
-       -- complete_it, which extends the actual envt in TcMatches.tcMatch, after
-       -- dealing with the signature tyvars
-
-    complete_it extra_val_env                          `thenTc` \ (mbinds', lie_req_rhss) ->
-
-    returnTc (mbinds', lie_req_pat `plusLIE` lie_req_rhss, names, mono_ids)
+       -- Three stages: 
+       -- 1. Check the patterns, building up an environment binding
+       --    the variables in this group (in the recursive case)
+       -- 2. Extend the environment
+       -- 3. Check the RHSs
+  = tc_mb_pats mbinds          `thenM` \ (complete_it, xve) ->
+    tcExtendLocalValEnv2 (bagToList xve) complete_it
   where
   where
-    sig_fn name = case maybeSig tc_ty_sigs name of
-                       Nothing                                -> Nothing
-                       Just (TySigInfo _ _ _ _ _ mono_id _ _) -> Just mono_id
-
-    mk_bind (name, mono_id) = case maybeSig tc_ty_sigs name of
-                               Nothing                                   -> (name, mono_id)
-                               Just (TySigInfo name poly_id _ _ _ _ _ _) -> (name, poly_id)
-
-    tc_mb_pats EmptyMonoBinds
-      = returnTc (\ xve -> returnTc (EmptyMonoBinds, emptyLIE), emptyLIE, emptyBag, emptyBag, emptyLIE)
+    tc_mb_pats EmptyMonoBinds 
+      = returnM (returnM (EmptyMonoBinds, emptyBag), emptyBag)
 
     tc_mb_pats (AndMonoBinds mb1 mb2)
 
     tc_mb_pats (AndMonoBinds mb1 mb2)
-      = tc_mb_pats mb1         `thenTc` \ (complete_it1, lie_req1, tvs1, ids1, lie_avail1) ->
-        tc_mb_pats mb2         `thenTc` \ (complete_it2, lie_req2, tvs2, ids2, lie_avail2) ->
+      = tc_mb_pats mb1         `thenM` \ (complete_it1, xve1) ->
+        tc_mb_pats mb2         `thenM` \ (complete_it2, xve2) ->
        let
        let
-          complete_it xve = complete_it1 xve   `thenTc` \ (mb1', lie1) ->
-                            complete_it2 xve   `thenTc` \ (mb2', lie2) ->
-                            returnTc (AndMonoBinds mb1' mb2', lie1 `plusLIE` lie2)
+          complete_it = complete_it1   `thenM` \ (mb1', bs1) ->
+                        complete_it2   `thenM` \ (mb2', bs2) ->
+                        returnM (AndMonoBinds mb1' mb2', bs1 `unionBags` bs2)
        in
        in
-       returnTc (complete_it,
-                 lie_req1 `plusLIE` lie_req2,
-                 tvs1 `unionBags` tvs2,
-                 ids1 `unionBags` ids2,
-                 lie_avail1 `plusLIE` lie_avail2)
+       returnM (complete_it, xve1 `unionBags` xve2)
 
     tc_mb_pats (FunMonoBind name inf matches locn)
 
     tc_mb_pats (FunMonoBind name inf matches locn)
-      = newTyVarTy boxedTypeKind       `thenNF_Tc` \ bndr_ty ->
-       tcVarPat sig_fn name bndr_ty    `thenTc` \ bndr_id ->
+               -- Three cases:
+               --      a) Type sig supplied
+               --      b) No type sig and recursive
+               --      c) No type sig and non-recursive
+
+      | Just sig <- maybeSig tc_ty_sigs name 
+      = let    -- (a) There is a type signature
+               -- Use it for the environment extension, and check
+               -- the RHS has the appropriate type (with outer for-alls stripped off)
+          mono_id = tcSigMonoId sig
+          mono_ty = idType mono_id
+          complete_it = addSrcLoc locn                                 $
+                        tcMatchesFun name matches (Check mono_ty)      `thenM` \ matches' ->
+                        returnM (FunMonoBind mono_id inf matches' locn, 
+                                 unitBag (name, mono_id))
+       in
+       returnM (complete_it, if isRec is_rec then unitBag (name,tcSigPolyId sig) 
+                                             else emptyBag)
+
+      | isRec is_rec
+      =                -- (b) No type signature, and recursive
+               -- So we must use an ordinary H-M type variable
+               -- which means the variable gets an inferred tau-type
+       newLocalName name               `thenM` \ mono_name ->
+       newTyVarTy openTypeKind         `thenM` \ mono_ty ->
        let
        let
-          complete_it xve = tcAddSrcLoc locn                           $
-                            tcMatchesFun xve name bndr_ty  matches     `thenTc` \ (matches', lie) ->
-                            returnTc (FunMonoBind bndr_id inf matches' locn, lie)
+          mono_id     = mkLocalId mono_name mono_ty
+          complete_it = addSrcLoc locn                                 $
+                        tcMatchesFun name matches (Check mono_ty)      `thenM` \ matches' ->
+                        returnM (FunMonoBind mono_id inf matches' locn, 
+                                 unitBag (name, mono_id))
        in
        in
-       returnTc (complete_it, emptyLIE, emptyBag, unitBag (name, bndr_id), emptyLIE)
-
+       returnM (complete_it, unitBag (name, mono_id))
+
+      | otherwise      -- (c) No type signature, and non-recursive
+      =        let             -- So we can use a 'hole' type to infer a higher-rank type
+          complete_it 
+               = addSrcLoc locn                                $
+                 newHole                                       `thenM` \ hole -> 
+                 tcMatchesFun name matches (Infer hole)        `thenM` \ matches' ->
+                 readMutVar hole                               `thenM` \ fun_ty ->
+                 newLocalName name                             `thenM` \ mono_name ->
+                 let
+                    mono_id = mkLocalId mono_name fun_ty
+                 in
+                 returnM (FunMonoBind mono_id inf matches' locn, 
+                          unitBag (name, mono_id))
+       in
+       returnM (complete_it, emptyBag)
+       
     tc_mb_pats bind@(PatMonoBind pat grhss locn)
     tc_mb_pats bind@(PatMonoBind pat grhss locn)
-      = tcAddSrcLoc locn               $
-
-               -- Figure out the appropriate kind for the pattern,
-               -- and generate a suitable type variable 
-       (case is_rec of
-            Recursive    -> newTyVarTy boxedTypeKind   -- Recursive, so no unboxed types
-            NonRecursive -> newTyVarTy_OpenKind        -- Non-recursive, so we permit unboxed types
-       )                                       `thenNF_Tc` \ pat_ty ->
+      = addSrcLoc locn         $
 
                --      Now typecheck the pattern
 
                --      Now typecheck the pattern
-               -- We don't support binding fresh type variables in the
-               -- pattern of a pattern binding.  For example, this is illegal:
+               -- We do now support binding fresh (not-already-in-scope) scoped 
+               -- type variables in the pattern of a pattern binding.  
+               -- For example, this is now legal:
                --      (x::a, y::b) = e
                --      (x::a, y::b) = e
-               -- whereas this is ok
-               --      (x::Int, y::Bool) = e
-               --
-               -- We don't check explicitly for this problem.  Instead, we simply
-               -- type check the pattern with tcPat.  If the pattern mentions any
-               -- fresh tyvars we simply get an out-of-scope type variable error
-       tcPat sig_fn pat pat_ty         `thenTc` \ (pat', lie_req, tvs, ids, lie_avail) ->
-       let
-          complete_it xve = tcAddSrcLoc locn                           $
-                            tcAddErrCtxt (patMonoBindsCtxt bind)       $
-                            tcExtendLocalValEnv xve                    $
-                            tcGRHSs grhss pat_ty PatBindRhs            `thenTc` \ (grhss', lie) ->
-                            returnTc (PatMonoBind pat' grhss' locn, lie)
-       in
-       returnTc (complete_it, lie_req, tvs, ids, lie_avail)
-\end{code}
+               -- The type variables are brought into scope in tc_binds_and_then,
+               -- so we don't have to do anything here.
 
 
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Signatures}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-@checkSigMatch@ does the next step in checking signature matching.
-The tau-type part has already been unified.  What we do here is to
-check that this unification has not over-constrained the (polymorphic)
-type variables of the original signature type.
-
-The error message here is somewhat unsatisfactory, but it'll do for
-now (ToDo).
-
-\begin{code}
-checkSigMatch top_lvl binder_names mono_ids sigs
-  | main_bound_here
-  = mapTc check_one_sig sigs                   `thenTc_`
-    mapTc check_main_ctxt sigs                 `thenTc_` 
-
-       -- Now unify the main_id with IO t, for any old t
-    tcSetErrCtxt mainTyCheckCtxt (
-       tcLookupTyCon ioTyCon_NAME              `thenTc`    \ ioTyCon ->
-       newTyVarTy boxedTypeKind                `thenNF_Tc` \ t_tv ->
-       unifyTauTy ((mkTyConApp ioTyCon [t_tv]))
-                  (idType main_mono_id)
-    )                                          `thenTc_`
-    returnTc (Just ([], emptyLIE))
-
-  | not (null sigs)
-  = mapTc check_one_sig sigs                   `thenTc_`
-    mapTc check_one_ctxt all_sigs_but_first    `thenTc_`
-    returnTc (Just (theta1, sig_lie))
-
-  | otherwise
-  = returnTc Nothing           -- No constraints from type sigs
-
-  where
-    (TySigInfo _ id1 _ theta1 _ _ _ _ : all_sigs_but_first) = sigs
-
-    sig1_dict_tys      = mk_dict_tys theta1
-    n_sig1_dict_tys    = length sig1_dict_tys
-    sig_lie            = mkLIE [inst | TySigInfo _ _ _ _ _ _ inst _ <- sigs]
-
-    maybe_main        = find_main top_lvl binder_names mono_ids
-    main_bound_here   = maybeToBool maybe_main
-    Just main_mono_id = maybe_main
-                     
-       -- CHECK THAT THE SIGNATURE TYVARS AND TAU_TYPES ARE OK
-       -- Doesn't affect substitution
-    check_one_sig (TySigInfo _ id sig_tyvars _ sig_tau _ _ src_loc)
-      = tcAddSrcLoc src_loc                                    $
-       tcAddErrCtxtM (sigCtxt (sig_msg id) (idType id))        $
-       checkSigTyVars sig_tyvars
+       newHole                                 `thenM` \ hole -> 
+       tcPat tc_pat_bndr pat (Infer hole)      `thenM` \ (pat', tvs, ids, lie_avail) ->
+       readMutVar hole                         `thenM` \ pat_ty ->
 
 
+       -- Don't know how to deal with pattern-bound existentials yet
+        checkTc (isEmptyBag tvs && null lie_avail) 
+               (existentialExplode bind)       `thenM_` 
 
 
-       -- CHECK THAT ALL THE SIGNATURE CONTEXTS ARE UNIFIABLE
-       -- The type signatures on a mutually-recursive group of definitions
-       -- must all have the same context (or none).
-       --
-       -- We unify them because, with polymorphic recursion, their types
-       -- might not otherwise be related.  This is a rather subtle issue.
-       -- ToDo: amplify
-    check_one_ctxt sig@(TySigInfo _ id _ theta _ _ _ src_loc)
-       = tcAddSrcLoc src_loc   $
-        tcAddErrCtxt (sigContextsCtxt id1 id) $
-        checkTc (length this_sig_dict_tys == n_sig1_dict_tys)
-                               sigContextsErr          `thenTc_`
-        unifyTauTyLists sig1_dict_tys this_sig_dict_tys
-      where
-        this_sig_dict_tys = mk_dict_tys theta
-
-       -- CHECK THAT FOR A GROUP INVOLVING Main.main, all 
-       -- the signature contexts are empty (what a bore)
-    check_main_ctxt sig@(TySigInfo _ id _ theta _ _ _ src_loc)
-       = tcAddSrcLoc src_loc   $
-         checkTc (null theta) (mainContextsErr id)
-
-    mk_dict_tys theta = [mkDictTy c ts | (c,ts) <- theta]
-
-    sig_msg id tidy_ty = sep [ptext SLIT("When checking the type signature"),
-                             nest 4 (ppr id <+> dcolon <+> ppr tidy_ty)]
-
-       -- Search for Main.main in the binder_names, return corresponding mono_id
-    find_main NotTopLevel binder_names mono_ids = Nothing
-    find_main TopLevel    binder_names mono_ids = go binder_names mono_ids
-    go [] [] = Nothing
-    go (n:ns) (m:ms) | n == main_NAME = Just m
-                    | otherwise      = go ns ms
+       let
+          complete_it = addSrcLoc locn                                 $
+                        addErrCtxt (patMonoBindsCtxt bind)             $
+                        tcGRHSsPat grhss (Check pat_ty)        `thenM` \ grhss' ->
+                        returnM (PatMonoBind pat' grhss' locn, ids)
+       in
+       returnM (complete_it, if isRec is_rec then ids else emptyBag)
+
+       -- tc_pat_bndr is used when dealing with a LHS binder in a pattern.
+       -- If there was a type sig for that Id, we want to make it much
+       -- as if that type signature had been on the binder as a SigPatIn.
+       -- We check for a type signature; if there is one, we use the mono_id
+       -- from the signature.  This is how we make sure the tau part of the
+       -- signature actually matches the type of the LHS; then tc_mb_pats
+       -- ensures the LHS and RHS have the same type
+       
+    tc_pat_bndr name pat_ty
+       = case maybeSig tc_ty_sigs name of
+           Nothing  -> newLocalName name                       `thenM` \ bndr_name ->
+                       tcMonoPatBndr bndr_name pat_ty
+
+           Just sig -> addSrcLoc (getSrcLoc name)              $
+                       tcSubPat (idType mono_id) pat_ty        `thenM` \ co_fn ->
+                       returnM (co_fn, mono_id)
+                    where
+                       mono_id = tcSigMonoId sig
 \end{code}
 
 
 \end{code}
 
 
@@ -773,28 +752,13 @@ checkSigMatch top_lvl binder_names mono_ids sigs
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-
-@tcPragmaSigs@ munches up the "signatures" that arise through *user*
+@tcSpecSigs@ munches up the specialisation "signatures" that arise through *user*
 pragmas.  It is convenient for them to appear in the @[RenamedSig]@
 part of a binding because then the same machinery can be used for
 moving them into place as is done for type signatures.
 
 pragmas.  It is convenient for them to appear in the @[RenamedSig]@
 part of a binding because then the same machinery can be used for
 moving them into place as is done for type signatures.
 
-\begin{code}
-tcPragmaSigs :: [RenamedSig]           -- The pragma signatures
-            -> TcM s (Name -> IdInfo,  -- Maps name to the appropriate IdInfo
-                      TcMonoBinds,
-                      LIE)
+They look like this:
 
 
-tcPragmaSigs sigs
-  = mapAndUnzip3Tc tcPragmaSig sigs    `thenTc` \ (maybe_info_modifiers, binds, lies) ->
-    let
-       prag_fn name = foldr ($) noIdInfo [f | Just (n,f) <- maybe_info_modifiers, n==name]
-    in
-    returnTc (prag_fn, andMonoBindList binds, plusLIEs lies)
-\end{code}
-
-The interesting case is for SPECIALISE pragmas.  There are two forms.
-Here's the first form:
 \begin{verbatim}
        f :: Ord a => [a] -> b -> b
        {-# SPECIALIZE f :: [Int] -> b -> b #-}
 \begin{verbatim}
        f :: Ord a => [a] -> b -> b
        {-# SPECIALIZE f :: [Int] -> b -> b #-}
@@ -817,90 +781,45 @@ specialiser will subsequently discover that there's a call of @f@ at
 Int, and will create a specialisation for @f@.  After that, the
 binding for @f*@ can be discarded.
 
 Int, and will create a specialisation for @f@.  After that, the
 binding for @f*@ can be discarded.
 
-The second form is this:
-\begin{verbatim}
-       f :: Ord a => [a] -> b -> b
-       {-# SPECIALIZE f :: [Int] -> b -> b = g #-}
-\end{verbatim}
-
-Here @g@ is specified as a function that implements the specialised
-version of @f@.  Suppose that g has type (a->b->b); that is, g's type
-is more general than that required.  For this we generate
-\begin{verbatim}
-       f@Int = /\b -> g Int b
-       f* = f@Int
-\end{verbatim}
-
-Here @f@@Int@ is a SpecId, the specialised version of @f@.  It inherits
-f's export status etc.  @f*@ is a SpecPragmaId, as before, which just serves
-to prevent @f@@Int@ from being discarded prematurely.  After specialisation,
-if @f@@Int@ is going to be used at all it will be used explicitly, so the simplifier can
-discard the f* binding.
-
-Actually, there is really only point in giving a SPECIALISE pragma on exported things,
-and the simplifer won't discard SpecIds for exporte things anyway, so maybe this is
-a bit of overkill.
+We used to have a form
+       {-# SPECIALISE f :: <type> = g #-}
+which promised that g implemented f at <type>, but we do that with 
+a RULE now:
+       {-# SPECIALISE (f::<type) = g #-}
 
 \begin{code}
 
 \begin{code}
-tcPragmaSig :: RenamedSig -> TcM s (Maybe (Name, IdInfo -> IdInfo), TcMonoBinds, LIE)
-tcPragmaSig (Sig _ _ _)       = returnTc (Nothing, EmptyMonoBinds, emptyLIE)
-tcPragmaSig (SpecInstSig _ _) = returnTc (Nothing, EmptyMonoBinds, emptyLIE)
-
-tcPragmaSig (InlineSig name loc)
-  = returnTc (Just (name, setInlinePragInfo IWantToBeINLINEd), EmptyMonoBinds, emptyLIE)
-
-tcPragmaSig (NoInlineSig name loc)
-  = returnTc (Just (name, setInlinePragInfo IMustNotBeINLINEd), EmptyMonoBinds, emptyLIE)
-
-tcPragmaSig (SpecSig name poly_ty maybe_spec_name src_loc)
+tcSpecSigs :: [RenamedSig] -> TcM TcMonoBinds
+tcSpecSigs (SpecSig name poly_ty src_loc : sigs)
   =    -- SPECIALISE f :: forall b. theta => tau  =  g
   =    -- SPECIALISE f :: forall b. theta => tau  =  g
-    tcAddSrcLoc src_loc                                $
-    tcAddErrCtxt (valSpecSigCtxt name poly_ty) $
+    addSrcLoc src_loc                          $
+    addErrCtxt (valSpecSigCtxt name poly_ty)   $
 
        -- Get and instantiate its alleged specialised type
 
        -- Get and instantiate its alleged specialised type
-    tcHsType poly_ty                           `thenTc` \ sig_ty ->
+    tcHsSigType (FunSigCtxt name) poly_ty      `thenM` \ sig_ty ->
 
        -- Check that f has a more general type, and build a RHS for
        -- the spec-pragma-id at the same time
 
        -- Check that f has a more general type, and build a RHS for
        -- the spec-pragma-id at the same time
-    tcExpr (HsVar name) sig_ty                 `thenTc` \ (spec_expr, spec_lie) ->
-
-    case maybe_spec_name of
-       Nothing ->      -- Just specialise "f" by building a SpecPragmaId binding
-                       -- It is the thing that makes sure we don't prematurely 
-                       -- dead-code-eliminate the binding we are really interested in.
-                  newSpecPragmaId name sig_ty          `thenNF_Tc` \ spec_id ->
-                  returnTc (Nothing, VarMonoBind spec_id spec_expr, spec_lie)
-
-       Just g_name ->  -- Don't create a SpecPragmaId.  Instead add some suitable IdIfo
-               
-               panic "Can't handle SPECIALISE with a '= g' part"
-
-       {-  Not yet.  Because we're still in the TcType world we
-           can't really add to the SpecEnv of the Id.  Instead we have to
-           record the information in a different sort of Sig, and add it to
-           the IdInfo after zonking.
-
-           For now we just leave out this case
-
-                       -- Get the type of f, and find out what types
-                       --  f has to be instantiated at to give the signature type
-                   tcLookupValue name                  `thenNF_Tc` \ f_id ->
-                   tcInstTcType (idType f_id)          `thenNF_Tc` \ (f_tyvars, f_rho) ->
-
-                   let
-                       (sig_tyvars, sig_theta, sig_tau) = splitSigmaTy sig_ty
-                       (f_theta, f_tau)                 = splitRhoTy f_rho
-                       sig_tyvar_set                    = mkVarSet sig_tyvars
-                   in
-                   unifyTauTy sig_tau f_tau            `thenTc_`
-
-                   tcPolyExpr str (HsVar g_name) (mkSigmaTy sig_tyvars f_theta sig_tau)        `thenTc` \ (_, _, 
-       -}
-
-tcPragmaSig other = pprTrace "tcPragmaSig: ignoring" (ppr other) $
-                   returnTc (Nothing, EmptyMonoBinds, emptyLIE)
-\end{code}
+    getLIE (tcCheckSigma (HsVar name) sig_ty)  `thenM` \ (spec_expr, spec_lie) ->
+
+       -- Squeeze out any Methods (see comments with tcSimplifyToDicts)
+    tcSimplifyToDicts spec_lie                 `thenM` \ spec_binds ->
+
+       -- Just specialise "f" by building a SpecPragmaId binding
+       -- It is the thing that makes sure we don't prematurely 
+       -- dead-code-eliminate the binding we are really interested in.
+    newLocalName name                  `thenM` \ spec_name ->
+    let
+       spec_bind = VarMonoBind (mkSpecPragmaId spec_name sig_ty)
+                               (mkHsLet spec_binds spec_expr)
+    in
 
 
+       -- Do the rest and combine
+    tcSpecSigs sigs                    `thenM` \ binds_rest ->
+    returnM (binds_rest `andMonoBinds` spec_bind)
+
+tcSpecSigs (other_sig : sigs) = tcSpecSigs sigs
+tcSpecSigs []                = returnM EmptyMonoBinds
+\end{code}
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
@@ -919,55 +838,37 @@ valSpecSigCtxt v ty
         nest 4 (ppr v <+> dcolon <+> ppr ty)]
 
 -----------------------------------------------
         nest 4 (ppr v <+> dcolon <+> ppr ty)]
 
 -----------------------------------------------
-notAsPolyAsSigErr sig_tau mono_tyvars
-  = hang (ptext SLIT("A type signature is more polymorphic than the inferred type"))
-       4  (vcat [text "Can't for-all the type variable(s)" <+> 
-                 pprQuotedList mono_tyvars,
-                 text "in the type" <+> quotes (ppr sig_tau)
-          ])
-
------------------------------------------------
-badMatchErr sig_ty inferred_ty
-  = hang (ptext SLIT("Type signature doesn't match inferred type"))
-        4 (vcat [hang (ptext SLIT("Signature:")) 4 (ppr sig_ty),
-                     hang (ptext SLIT("Inferred :")) 4 (ppr inferred_ty)
-          ])
-
------------------------------------------------
-unboxedPatBindErr id
-  = ptext SLIT("variable in a lazy pattern binding has unboxed type: ")
-        <+> quotes (ppr id)
-
------------------------------------------------
-bindSigsCtxt ids
-  = ptext SLIT("When checking the type signature(s) for") <+> pprQuotedList ids
-
------------------------------------------------
-sigContextsErr
-  = ptext SLIT("Mismatched contexts")
+sigContextsErr = ptext SLIT("Mismatched contexts")
 
 sigContextsCtxt s1 s2
 
 sigContextsCtxt s1 s2
-  = hang (hsep [ptext SLIT("When matching the contexts of the signatures for"), 
-               quotes (ppr s1), ptext SLIT("and"), quotes (ppr s2)])
-        4 (ptext SLIT("(the signature contexts in a mutually recursive group should all be identical)"))
-
-mainContextsErr id
-  | getName id == main_NAME = ptext SLIT("Main.main cannot be overloaded")
-  | otherwise
-  = quotes (ppr id) <+> ptext SLIT("cannot be overloaded") <> char ',' <> -- sigh; workaround for cpp's inability to deal
-    ptext SLIT("because it is mutually recursive with Main.main")         -- with commas inside SLIT strings.
-
-mainTyCheckCtxt
-  = hsep [ptext SLIT("When checking that"), ppr main_NAME, ptext SLIT("has the required type")]
+  = vcat [ptext SLIT("When matching the contexts of the signatures for"), 
+         nest 2 (vcat [ppr s1 <+> dcolon <+> ppr (idType s1),
+                       ppr s2 <+> dcolon <+> ppr (idType s2)]),
+         ptext SLIT("The signature contexts in a mutually recursive group should all be identical")]
 
 -----------------------------------------------
 unliftedBindErr flavour mbind
 
 -----------------------------------------------
 unliftedBindErr flavour mbind
-  = hang (text flavour <+> ptext SLIT("bindings for unlifted types aren't allowed"))
+  = hang (text flavour <+> ptext SLIT("bindings for unlifted types aren't allowed:"))
         4 (ppr mbind)
 
         4 (ppr mbind)
 
+-----------------------------------------------
 existentialExplode mbinds
   = hang (vcat [text "My brain just exploded.",
                text "I can't handle pattern bindings for existentially-quantified constructors.",
                text "In the binding group"])
        4 (ppr mbinds)
 existentialExplode mbinds
   = hang (vcat [text "My brain just exploded.",
                text "I can't handle pattern bindings for existentially-quantified constructors.",
                text "In the binding group"])
        4 (ppr mbinds)
+
+-----------------------------------------------
+restrictedBindCtxtErr binder_names
+  = hang (ptext SLIT("Illegal overloaded type signature(s)"))
+       4 (vcat [ptext SLIT("in a binding group for") <+> pprBinders binder_names,
+               ptext SLIT("that falls under the monomorphism restriction")])
+
+genCtxt binder_names
+  = ptext SLIT("When generalising the type(s) for") <+> pprBinders binder_names
+
+-- Used in error messages
+-- Use quotes for a single one; they look a bit "busy" for several
+pprBinders [bndr] = quotes (ppr bndr)
+pprBinders bndrs  = pprWithCommas ppr bndrs
 \end{code}
 \end{code}