[project @ 2003-06-24 07:58:18 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcHsSyn.lhs
index ac05792..2b30c3c 100644 (file)
@@ -13,6 +13,7 @@ module TcHsSyn (
        TcStmt, TcArithSeqInfo, TcRecordBinds,
        TcHsModule, TcDictBinds,
        TcForeignDecl,
        TcStmt, TcArithSeqInfo, TcRecordBinds,
        TcHsModule, TcDictBinds,
        TcForeignDecl,
+       TcCmd, TcCmdTop,
        
        TypecheckedHsBinds, TypecheckedRuleDecl,
        TypecheckedMonoBinds, TypecheckedPat,
        
        TypecheckedHsBinds, TypecheckedRuleDecl,
        TypecheckedMonoBinds, TypecheckedPat,
@@ -22,16 +23,22 @@ module TcHsSyn (
        TypecheckedGRHSs, TypecheckedGRHS,
        TypecheckedRecordBinds, TypecheckedDictBinds,
        TypecheckedMatchContext, TypecheckedCoreBind,
        TypecheckedGRHSs, TypecheckedGRHS,
        TypecheckedRecordBinds, TypecheckedDictBinds,
        TypecheckedMatchContext, TypecheckedCoreBind,
+       TypecheckedHsCmd, TypecheckedHsCmdTop,
 
        mkHsTyApp, mkHsDictApp, mkHsConApp,
        mkHsTyLam, mkHsDictLam, mkHsLet,
        hsLitType, hsPatType, 
 
 
        mkHsTyApp, mkHsDictApp, mkHsConApp,
        mkHsTyLam, mkHsDictLam, mkHsLet,
        hsLitType, hsPatType, 
 
+       -- Coercions
+       Coercion, ExprCoFn, PatCoFn, 
+       (<$>), (<.>), mkCoercion, 
+       idCoercion, isIdCoercion,
+
        -- re-exported from TcMonad
        TcId, TcIdSet,
 
        zonkTopBinds, zonkTopDecls, zonkTopExpr,
        -- re-exported from TcMonad
        TcId, TcIdSet,
 
        zonkTopBinds, zonkTopDecls, zonkTopExpr,
-       zonkId, zonkIdBndr
+       zonkId, zonkTopBndrs
   ) where
 
 #include "HsVersions.h"
   ) where
 
 #include "HsVersions.h"
@@ -45,18 +52,29 @@ import DataCon      ( dataConWrapId )
 
 import TcRnMonad
 import Type      ( Type )
 
 import TcRnMonad
 import Type      ( Type )
-import TcType    ( TcType, tcGetTyVar )
-import TcMType   ( zonkTcTypeToType, zonkTcTyVarToTyVar, zonkTcType, zonkTcTyVars )
+import TcType    ( TcType, TcTyVar, eqKind, isTypeKind, mkTyVarTy,
+                   tcGetTyVar, isAnyTypeKind, mkTyConApp )
+import qualified  Type
+import TcMType   ( zonkTcTyVarToTyVar, zonkType, zonkTcType, zonkTcTyVars,
+                   putTcTyVar )
 import TysPrim   ( charPrimTy, intPrimTy, floatPrimTy,
                    doublePrimTy, addrPrimTy
                  )
 import TysWiredIn ( charTy, stringTy, intTy, integerTy,
 import TysPrim   ( charPrimTy, intPrimTy, floatPrimTy,
                    doublePrimTy, addrPrimTy
                  )
 import TysWiredIn ( charTy, stringTy, intTy, integerTy,
-                   mkListTy, mkPArrTy, mkTupleTy, unitTy )
+                   mkListTy, mkPArrTy, mkTupleTy, unitTy,
+                   voidTy, listTyCon, tupleTyCon )
+import TyCon     ( mkPrimTyCon, tyConKind )
+import PrimRep   ( PrimRep(VoidRep) )
 import CoreSyn    ( CoreExpr )
 import CoreSyn    ( CoreExpr )
-import Var       ( isId, isLocalVar )
+import Name      ( Name, getOccName, mkInternalName, mkDerivedTyConOcc )
+import Var       ( isId, isLocalVar, tyVarKind )
+import VarSet
 import VarEnv
 import BasicTypes ( RecFlag(..), Boxity(..), IPName(..), ipNameName, mapIPName )
 import Maybes    ( orElse )
 import VarEnv
 import BasicTypes ( RecFlag(..), Boxity(..), IPName(..), ipNameName, mapIPName )
 import Maybes    ( orElse )
+import Maybe     ( isNothing )
+import Unique    ( Uniquable(..) )
+import SrcLoc    ( noSrcLoc )
 import Bag
 import Outputable
 \end{code}
 import Bag
 import Outputable
 \end{code}
@@ -87,6 +105,8 @@ type TcRecordBinds   = HsRecordBinds TcId
 type TcHsModule                = HsModule      TcId
 type TcForeignDecl      = ForeignDecl  TcId
 type TcRuleDecl        = RuleDecl     TcId
 type TcHsModule                = HsModule      TcId
 type TcForeignDecl      = ForeignDecl  TcId
 type TcRuleDecl        = RuleDecl     TcId
+type TcCmd             = HsCmd         TcId 
+type TcCmdTop          = HsCmdTop      TcId 
 
 type TypecheckedPat            = OutPat        Id
 type TypecheckedMonoBinds      = MonoBinds     Id
 
 type TypecheckedPat            = OutPat        Id
 type TypecheckedMonoBinds      = MonoBinds     Id
@@ -96,7 +116,6 @@ type TypecheckedHsExpr               = HsExpr        Id
 type TypecheckedArithSeqInfo   = ArithSeqInfo  Id
 type TypecheckedStmt           = Stmt          Id
 type TypecheckedMatch          = Match         Id
 type TypecheckedArithSeqInfo   = ArithSeqInfo  Id
 type TypecheckedStmt           = Stmt          Id
 type TypecheckedMatch          = Match         Id
-type TypecheckedMatchContext   = HsMatchContext Id
 type TypecheckedGRHSs          = GRHSs         Id
 type TypecheckedGRHS           = GRHS          Id
 type TypecheckedRecordBinds    = HsRecordBinds Id
 type TypecheckedGRHSs          = GRHSs         Id
 type TypecheckedGRHS           = GRHS          Id
 type TypecheckedRecordBinds    = HsRecordBinds Id
@@ -104,6 +123,11 @@ type TypecheckedHsModule   = HsModule      Id
 type TypecheckedForeignDecl     = ForeignDecl   Id
 type TypecheckedRuleDecl       = RuleDecl      Id
 type TypecheckedCoreBind        = (Id, CoreExpr)
 type TypecheckedForeignDecl     = ForeignDecl   Id
 type TypecheckedRuleDecl       = RuleDecl      Id
 type TypecheckedCoreBind        = (Id, CoreExpr)
+type TypecheckedHsCmd          = HsCmd         Id
+type TypecheckedHsCmdTop       = HsCmdTop      Id
+
+type TypecheckedMatchContext   = HsMatchContext Name   -- Keeps consistency with 
+                                                       -- HsDo arg StmtContext
 \end{code}
 
 \begin{code}
 \end{code}
 
 \begin{code}
@@ -170,12 +194,37 @@ hsLitType (HsDoublePrim d) = doublePrimTy
 hsLitType (HsLitLit _ ty)  = ty
 \end{code}
 
 hsLitType (HsLitLit _ ty)  = ty
 \end{code}
 
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Coercion functions}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
 \begin{code}
 \begin{code}
--- zonkId is used *during* typechecking just to zonk the Id's type
-zonkId :: TcId -> TcM TcId
-zonkId id
-  = zonkTcType (idType id) `thenM` \ ty' ->
-    returnM (setIdType id ty')
+type Coercion a = Maybe (a -> a)
+       -- Nothing => identity fn
+
+type ExprCoFn = Coercion TypecheckedHsExpr
+type PatCoFn  = Coercion TcPat
+
+(<.>) :: Coercion a -> Coercion a -> Coercion a        -- Composition
+Nothing <.> Nothing = Nothing
+Nothing <.> Just f  = Just f
+Just f  <.> Nothing = Just f
+Just f1 <.> Just f2 = Just (f1 . f2)
+
+(<$>) :: Coercion a -> a -> a
+Just f  <$> e = f e
+Nothing <$> e = e
+
+mkCoercion :: (a -> a) -> Coercion a
+mkCoercion f = Just f
+
+idCoercion :: Coercion a
+idCoercion = Nothing
+
+isIdCoercion :: Coercion a -> Bool
+isIdCoercion = isNothing
 \end{code}
 
 
 \end{code}
 
 
@@ -185,7 +234,16 @@ zonkId id
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-This zonking pass runs over the bindings
+\begin{code}
+-- zonkId is used *during* typechecking just to zonk the Id's type
+zonkId :: TcId -> TcM TcId
+zonkId id
+  = zonkTcType (idType id) `thenM` \ ty' ->
+    returnM (setIdType id ty')
+\end{code}
+
+The rest of the zonking is done *after* typechecking.
+The main zonking pass runs over the bindings
 
  a) to convert TcTyVars to TyVars etc, dereferencing any bindings etc
  b) convert unbound TcTyVar to Void
 
  a) to convert TcTyVars to TyVars etc, dereferencing any bindings etc
  b) convert unbound TcTyVar to Void
@@ -202,14 +260,19 @@ It's all pretty boring stuff, because HsSyn is such a large type, and
 the environment manipulation is tiresome.
 
 \begin{code}
 the environment manipulation is tiresome.
 
 \begin{code}
-type ZonkEnv = IdEnv Id
+data ZonkEnv = ZonkEnv (TcType -> TcM Type)    -- How to zonk a type
+                       (IdEnv Id)              -- What variables are in scope
        -- Maps an Id to its zonked version; both have the same Name
        -- Is only consulted lazily; hence knot-tying
 
        -- Maps an Id to its zonked version; both have the same Name
        -- Is only consulted lazily; hence knot-tying
 
-emptyZonkEnv = emptyVarEnv
+emptyZonkEnv = ZonkEnv zonkTypeZapping emptyVarEnv
 
 extendZonkEnv :: ZonkEnv -> [Id] -> ZonkEnv
 
 extendZonkEnv :: ZonkEnv -> [Id] -> ZonkEnv
-extendZonkEnv env ids = extendVarEnvList env [(id,id) | id <- ids]
+extendZonkEnv (ZonkEnv zonk_ty env) ids 
+  = ZonkEnv zonk_ty (extendVarEnvList env [(id,id) | id <- ids])
+
+setZonkType :: ZonkEnv -> (TcType -> TcM Type) -> ZonkEnv
+setZonkType (ZonkEnv _ env) zonk_ty = ZonkEnv zonk_ty env
 
 mkZonkEnv :: [Id] -> ZonkEnv
 mkZonkEnv ids = extendZonkEnv emptyZonkEnv ids
 
 mkZonkEnv :: [Id] -> ZonkEnv
 mkZonkEnv ids = extendZonkEnv emptyZonkEnv ids
@@ -228,7 +291,7 @@ zonkIdOcc :: ZonkEnv -> TcId -> Id
 --
 -- Even without template splices, in module Main, the checking of
 -- 'main' is done as a separte chunk.
 --
 -- Even without template splices, in module Main, the checking of
 -- 'main' is done as a separte chunk.
-zonkIdOcc env id 
+zonkIdOcc (ZonkEnv zonk_ty env) id 
   | isLocalVar id = lookupVarEnv env id `orElse` id
   | otherwise    = id
 
   | isLocalVar id = lookupVarEnv env id `orElse` id
   | otherwise    = id
 
@@ -236,10 +299,16 @@ zonkIdOccs env ids = map (zonkIdOcc env) ids
 
 -- zonkIdBndr is used *after* typechecking to get the Id's type
 -- to its final form.  The TyVarEnv give 
 
 -- zonkIdBndr is used *after* typechecking to get the Id's type
 -- to its final form.  The TyVarEnv give 
-zonkIdBndr :: TcId -> TcM Id
-zonkIdBndr id
-  = zonkTcTypeToType (idType id)       `thenM` \ ty' ->
+zonkIdBndr :: ZonkEnv -> TcId -> TcM Id
+zonkIdBndr env id
+  = zonkTcTypeToType env (idType id)   `thenM` \ ty' ->
     returnM (setIdType id ty')
     returnM (setIdType id ty')
+
+zonkIdBndrs :: ZonkEnv -> [TcId] -> TcM [Id]
+zonkIdBndrs env ids = mappM (zonkIdBndr env) ids
+
+zonkTopBndrs :: [TcId] -> TcM [Id]
+zonkTopBndrs ids = zonkIdBndrs emptyZonkEnv ids
 \end{code}
 
 
 \end{code}
 
 
@@ -285,13 +354,27 @@ zonkBinds env (ThenBinds b1 b2)
 
 zonkBinds env (MonoBind bind sigs is_rec)
   = ASSERT( null sigs )
 
 zonkBinds env (MonoBind bind sigs is_rec)
   = ASSERT( null sigs )
-    fixM (\ ~(env1, _) ->
-       zonkMonoBinds env1 bind         `thenM` \ (new_bind, new_ids) ->
+    fixM (\ ~(_, _, new_ids) ->
        let 
        let 
-          env2 = extendZonkEnv env (bagToList new_ids)
+          env1 = extendZonkEnv env (bagToList new_ids)
        in
        in
-       returnM (env2, mkMonoBind new_bind [] is_rec)
-    )
+       zonkMonoBinds env1 bind `thenM` \ (new_bind, new_ids) ->
+       returnM (env1, new_bind, new_ids)
+    )                          `thenM` \ (env1, new_bind, _) ->
+   returnM (env1, mkMonoBind is_rec new_bind)
+
+zonkBinds env (IPBinds binds is_with)
+  = mappM zonk_ip_bind binds   `thenM` \ new_binds ->
+    let
+       env1 = extendZonkEnv env (map (ipNameName . fst) new_binds)
+    in
+    returnM (env1, IPBinds new_binds is_with)
+  where
+    zonk_ip_bind (n, e)
+       = mapIPNameTc (zonkIdBndr env) n        `thenM` \ n' ->
+         zonkExpr env e                        `thenM` \ e' ->
+         returnM (n', e')
+
 
 ---------------------------------------------
 zonkMonoBinds :: ZonkEnv -> TcMonoBinds
 
 ---------------------------------------------
 zonkMonoBinds :: ZonkEnv -> TcMonoBinds
@@ -303,7 +386,7 @@ zonkMonoBinds env (AndMonoBinds mbinds1 mbinds2)
   = zonkMonoBinds env mbinds1          `thenM` \ (b1', ids1) ->
     zonkMonoBinds env mbinds2          `thenM` \ (b2', ids2) ->
     returnM (b1' `AndMonoBinds` b2', 
   = zonkMonoBinds env mbinds1          `thenM` \ (b1', ids1) ->
     zonkMonoBinds env mbinds2          `thenM` \ (b2', ids2) ->
     returnM (b1' `AndMonoBinds` b2', 
-                ids1 `unionBags` ids2)
+            ids1 `unionBags` ids2)
 
 zonkMonoBinds env (PatMonoBind pat grhss locn)
   = zonkPat env pat    `thenM` \ (new_pat, ids) ->
 
 zonkMonoBinds env (PatMonoBind pat grhss locn)
   = zonkPat env pat    `thenM` \ (new_pat, ids) ->
@@ -311,16 +394,12 @@ zonkMonoBinds env (PatMonoBind pat grhss locn)
     returnM (PatMonoBind new_pat new_grhss locn, ids)
 
 zonkMonoBinds env (VarMonoBind var expr)
     returnM (PatMonoBind new_pat new_grhss locn, ids)
 
 zonkMonoBinds env (VarMonoBind var expr)
-  = zonkIdBndr var     `thenM` \ new_var ->
+  = zonkIdBndr env var         `thenM` \ new_var ->
     zonkExpr env expr  `thenM` \ new_expr ->
     returnM (VarMonoBind new_var new_expr, unitBag new_var)
 
     zonkExpr env expr  `thenM` \ new_expr ->
     returnM (VarMonoBind new_var new_expr, unitBag new_var)
 
-zonkMonoBinds env (CoreMonoBind var core_expr)
-  = zonkIdBndr var     `thenM` \ new_var ->
-    returnM (CoreMonoBind new_var core_expr, unitBag new_var)
-
 zonkMonoBinds env (FunMonoBind var inf ms locn)
 zonkMonoBinds env (FunMonoBind var inf ms locn)
-  = zonkIdBndr var                     `thenM` \ new_var ->
+  = zonkIdBndr env var                 `thenM` \ new_var ->
     mappM (zonkMatch env) ms           `thenM` \ new_ms ->
     returnM (FunMonoBind new_var inf new_ms locn, unitBag new_var)
 
     mappM (zonkMatch env) ms           `thenM` \ new_ms ->
     returnM (FunMonoBind new_var inf new_ms locn, unitBag new_var)
 
@@ -330,7 +409,7 @@ zonkMonoBinds env (AbsBinds tyvars dicts exports inlines val_bind)
        -- No need to extend tyvar env: the effects are
        -- propagated through binding the tyvars themselves
 
        -- No need to extend tyvar env: the effects are
        -- propagated through binding the tyvars themselves
 
-    mappM zonkIdBndr  dicts            `thenM` \ new_dicts ->
+    zonkIdBndrs env dicts              `thenM` \ new_dicts ->
     fixM (\ ~(_, _, val_bind_ids) ->
        let
          env1 = extendZonkEnv (extendZonkEnv env new_dicts)
     fixM (\ ~(_, _, val_bind_ids) ->
        let
          env1 = extendZonkEnv (extendZonkEnv env new_dicts)
@@ -353,7 +432,7 @@ zonkMonoBinds env (AbsBinds tyvars dicts exports inlines val_bind)
                -- This isn't the binding occurrence of these tyvars
                -- but they should *be* tyvars.  Hence tcGetTyVar.
          in
                -- This isn't the binding occurrence of these tyvars
                -- but they should *be* tyvars.  Hence tcGetTyVar.
          in
-         zonkIdBndr global             `thenM` \ new_global ->
+         zonkIdBndr env global         `thenM` \ new_global ->
          returnM (new_tyvars, new_global, zonkIdOcc env local)
 \end{code}
 
          returnM (new_tyvars, new_global, zonkIdOcc env local)
 \end{code}
 
@@ -382,7 +461,7 @@ zonkGRHSs env (GRHSs grhss binds ty)
            returnM (GRHS new_guarded locn)
     in
     mappM zonk_grhs grhss      `thenM` \ new_grhss ->
            returnM (GRHS new_guarded locn)
     in
     mappM zonk_grhs grhss      `thenM` \ new_grhss ->
-    zonkTcTypeToType ty        `thenM` \ new_ty ->
+    zonkTcTypeToType env ty    `thenM` \ new_ty ->
     returnM (GRHSs new_grhss new_binds new_ty)
 \end{code}
 
     returnM (GRHSs new_grhss new_binds new_ty)
 \end{code}
 
@@ -393,7 +472,11 @@ zonkGRHSs env (GRHSs grhss binds ty)
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-zonkExpr :: ZonkEnv -> TcExpr -> TcM TypecheckedHsExpr
+zonkExprs :: ZonkEnv -> [TcExpr] -> TcM [TypecheckedHsExpr]
+zonkExpr  :: ZonkEnv -> TcExpr -> TcM TypecheckedHsExpr
+
+zonkExprs env exprs = mappM (zonkExpr env) exprs
+
 
 zonkExpr env (HsVar id)
   = returnM (HsVar (zonkIdOcc env id))
 
 zonkExpr env (HsVar id)
   = returnM (HsVar (zonkIdOcc env id))
@@ -402,11 +485,11 @@ zonkExpr env (HsIPVar id)
   = returnM (HsIPVar (mapIPName (zonkIdOcc env) id))
 
 zonkExpr env (HsLit (HsRat f ty))
   = returnM (HsIPVar (mapIPName (zonkIdOcc env) id))
 
 zonkExpr env (HsLit (HsRat f ty))
-  = zonkTcTypeToType ty            `thenM` \ new_ty  ->
+  = zonkTcTypeToType env ty       `thenM` \ new_ty  ->
     returnM (HsLit (HsRat f new_ty))
 
 zonkExpr env (HsLit (HsLitLit lit ty))
     returnM (HsLit (HsRat f new_ty))
 
 zonkExpr env (HsLit (HsLitLit lit ty))
-  = zonkTcTypeToType ty            `thenM` \ new_ty  ->
+  = zonkTcTypeToType env ty        `thenM` \ new_ty  ->
     returnM (HsLit (HsLitLit lit new_ty))
 
 zonkExpr env (HsLit lit)
     returnM (HsLit (HsLitLit lit new_ty))
 
 zonkExpr env (HsLit lit)
@@ -430,8 +513,10 @@ zonkExpr env (HsBracketOut body bs)
     zonk_b (n,e) = zonkExpr env e      `thenM` \ e' ->
                   returnM (n,e')
 
     zonk_b (n,e) = zonkExpr env e      `thenM` \ e' ->
                   returnM (n,e')
 
-zonkExpr env (HsSplice n e) = WARN( True, ppr e )      -- Should not happen
-                             returnM (HsSplice n e)
+zonkExpr env (HsReify r) = returnM (HsReify r) -- Nothing to zonk; only top
+                                               -- level things can be reified (for now)
+zonkExpr env (HsSplice n e loc) = WARN( True, ppr e )  -- Should not happen
+                                 returnM (HsSplice n e loc)
 
 zonkExpr env (OpApp e1 op fixity e2)
   = zonkExpr env e1    `thenM` \ new_e1 ->
 
 zonkExpr env (OpApp e1 op fixity e2)
   = zonkExpr env e1    `thenM` \ new_e1 ->
@@ -471,38 +556,25 @@ zonkExpr env (HsLet binds expr)
     zonkExpr new_env expr      `thenM` \ new_expr ->
     returnM (HsLet new_binds new_expr)
 
     zonkExpr new_env expr      `thenM` \ new_expr ->
     returnM (HsLet new_binds new_expr)
 
-zonkExpr env (HsWith expr binds is_with)
-  = mappM zonk_ip_bind binds   `thenM` \ new_binds ->
-    let
-       env1 = extendZonkEnv env (map (ipNameName . fst) new_binds)
-    in
-    zonkExpr env1 expr         `thenM` \ new_expr ->
-    returnM (HsWith new_expr new_binds is_with)
-    where
-       zonk_ip_bind (n, e)
-           = mapIPNameTc zonkIdBndr n  `thenM` \ n' ->
-             zonkExpr env e            `thenM` \ e' ->
-             returnM (n', e')
-
 zonkExpr env (HsDo do_or_lc stmts ids ty src_loc)
   = zonkStmts env stmts        `thenM` \ new_stmts ->
 zonkExpr env (HsDo do_or_lc stmts ids ty src_loc)
   = zonkStmts env stmts        `thenM` \ new_stmts ->
-    zonkTcTypeToType ty                `thenM` \ new_ty   ->
-    returnM (HsDo do_or_lc new_stmts 
-                     (zonkIdOccs env ids) 
-                     new_ty src_loc)
+    zonkTcTypeToType env ty    `thenM` \ new_ty   ->
+    zonkReboundNames env ids   `thenM` \ new_ids ->
+    returnM (HsDo do_or_lc new_stmts new_ids
+                 new_ty src_loc)
 
 zonkExpr env (ExplicitList ty exprs)
 
 zonkExpr env (ExplicitList ty exprs)
-  = zonkTcTypeToType ty                        `thenM` \ new_ty ->
-    mappM (zonkExpr env) exprs `thenM` \ new_exprs ->
+  = zonkTcTypeToType env ty    `thenM` \ new_ty ->
+    zonkExprs env exprs                `thenM` \ new_exprs ->
     returnM (ExplicitList new_ty new_exprs)
 
 zonkExpr env (ExplicitPArr ty exprs)
     returnM (ExplicitList new_ty new_exprs)
 
 zonkExpr env (ExplicitPArr ty exprs)
-  = zonkTcTypeToType ty                        `thenM` \ new_ty ->
-    mappM (zonkExpr env) exprs `thenM` \ new_exprs ->
+  = zonkTcTypeToType env ty    `thenM` \ new_ty ->
+    zonkExprs env exprs                `thenM` \ new_exprs ->
     returnM (ExplicitPArr new_ty new_exprs)
 
 zonkExpr env (ExplicitTuple exprs boxed)
     returnM (ExplicitPArr new_ty new_exprs)
 
 zonkExpr env (ExplicitTuple exprs boxed)
-  = mappM (zonkExpr env) exprs         `thenM` \ new_exprs ->
+  = zonkExprs env exprs        `thenM` \ new_exprs ->
     returnM (ExplicitTuple new_exprs boxed)
 
 zonkExpr env (RecordConOut data_con con_expr rbinds)
     returnM (ExplicitTuple new_exprs boxed)
 
 zonkExpr env (RecordConOut data_con con_expr rbinds)
@@ -514,8 +586,8 @@ zonkExpr env (RecordUpd _ _) = panic "zonkExpr env:RecordUpd"
 
 zonkExpr env (RecordUpdOut expr in_ty out_ty rbinds)
   = zonkExpr env expr          `thenM` \ new_expr ->
 
 zonkExpr env (RecordUpdOut expr in_ty out_ty rbinds)
   = zonkExpr env expr          `thenM` \ new_expr ->
-    zonkTcTypeToType in_ty     `thenM` \ new_in_ty ->
-    zonkTcTypeToType out_ty    `thenM` \ new_out_ty ->
+    zonkTcTypeToType env in_ty `thenM` \ new_in_ty ->
+    zonkTcTypeToType env out_ty        `thenM` \ new_out_ty ->
     zonkRbinds env rbinds      `thenM` \ new_rbinds ->
     returnM (RecordUpdOut new_expr new_in_ty new_out_ty new_rbinds)
 
     zonkRbinds env rbinds      `thenM` \ new_rbinds ->
     returnM (RecordUpdOut new_expr new_in_ty new_out_ty new_rbinds)
 
@@ -534,14 +606,19 @@ zonkExpr env (PArrSeqOut expr info)
     returnM (PArrSeqOut new_expr new_info)
 
 zonkExpr env (HsCCall fun args may_gc is_casm result_ty)
     returnM (PArrSeqOut new_expr new_info)
 
 zonkExpr env (HsCCall fun args may_gc is_casm result_ty)
-  = mappM (zonkExpr env) args  `thenM` \ new_args ->
-    zonkTcTypeToType result_ty         `thenM` \ new_result_ty ->
+  = zonkExprs env args                 `thenM` \ new_args ->
+    zonkTcTypeToType env result_ty     `thenM` \ new_result_ty ->
     returnM (HsCCall fun new_args may_gc is_casm new_result_ty)
 
 zonkExpr env (HsSCC lbl expr)
   = zonkExpr env expr  `thenM` \ new_expr ->
     returnM (HsSCC lbl new_expr)
 
     returnM (HsCCall fun new_args may_gc is_casm new_result_ty)
 
 zonkExpr env (HsSCC lbl expr)
   = zonkExpr env expr  `thenM` \ new_expr ->
     returnM (HsSCC lbl new_expr)
 
+-- hdaume: core annotations
+zonkExpr env (HsCoreAnn lbl expr)
+  = zonkExpr env expr   `thenM` \ new_expr ->
+    returnM (HsCoreAnn lbl new_expr)
+
 zonkExpr env (TyLam tyvars expr)
   = mappM zonkTcTyVarToTyVar tyvars    `thenM` \ new_tyvars ->
        -- No need to extend tyvar env; see AbsBinds
 zonkExpr env (TyLam tyvars expr)
   = mappM zonkTcTyVarToTyVar tyvars    `thenM` \ new_tyvars ->
        -- No need to extend tyvar env; see AbsBinds
@@ -550,22 +627,58 @@ zonkExpr env (TyLam tyvars expr)
     returnM (TyLam new_tyvars new_expr)
 
 zonkExpr env (TyApp expr tys)
     returnM (TyLam new_tyvars new_expr)
 
 zonkExpr env (TyApp expr tys)
-  = zonkExpr env expr                          `thenM` \ new_expr ->
-    mappM zonkTcTypeToType tys `thenM` \ new_tys ->
+  = zonkExpr env expr                  `thenM` \ new_expr ->
+    mappM (zonkTcTypeToType env) tys   `thenM` \ new_tys ->
     returnM (TyApp new_expr new_tys)
 
 zonkExpr env (DictLam dicts expr)
     returnM (TyApp new_expr new_tys)
 
 zonkExpr env (DictLam dicts expr)
-  = mappM zonkIdBndr dicts             `thenM` \ new_dicts ->
+  = zonkIdBndrs env dicts      `thenM` \ new_dicts ->
     let
        env1 = extendZonkEnv env new_dicts
     in
     let
        env1 = extendZonkEnv env new_dicts
     in
-    zonkExpr env1 expr                         `thenM` \ new_expr ->
+    zonkExpr env1 expr         `thenM` \ new_expr ->
     returnM (DictLam new_dicts new_expr)
 
 zonkExpr env (DictApp expr dicts)
   = zonkExpr env expr                  `thenM` \ new_expr ->
     returnM (DictApp new_expr (zonkIdOccs env dicts))
 
     returnM (DictLam new_dicts new_expr)
 
 zonkExpr env (DictApp expr dicts)
   = zonkExpr env expr                  `thenM` \ new_expr ->
     returnM (DictApp new_expr (zonkIdOccs env dicts))
 
+-- arrow notation extensions
+zonkExpr env (HsProc pat body src_loc)
+  = zonkPat env pat                    `thenM` \ (new_pat, new_ids) ->
+    let
+       env1 = extendZonkEnv env (bagToList new_ids)
+    in
+    zonkCmdTop env1 body               `thenM` \ new_body ->
+    returnM (HsProc new_pat new_body src_loc)
+
+zonkExpr env (HsArrApp e1 e2 ty ho rl src_loc)
+  = zonkExpr env e1                    `thenM` \ new_e1 ->
+    zonkExpr env e2                    `thenM` \ new_e2 ->
+    zonkTcTypeToType env ty            `thenM` \ new_ty ->
+    returnM (HsArrApp new_e1 new_e2 new_ty ho rl src_loc)
+
+zonkExpr env (HsArrForm op fixity args src_loc)
+  = zonkExpr env op                    `thenM` \ new_op ->
+    mappM (zonkCmdTop env) args                `thenM` \ new_args ->
+    returnM (HsArrForm new_op fixity new_args src_loc)
+
+zonkCmdTop :: ZonkEnv -> TcCmdTop -> TcM TypecheckedHsCmdTop
+zonkCmdTop env (HsCmdTop cmd stack_tys ty ids)
+  = zonkExpr env cmd                   `thenM` \ new_cmd ->
+    mappM (zonkTcTypeToType env) stack_tys
+                                       `thenM` \ new_stack_tys ->
+    zonkTcTypeToType env ty            `thenM` \ new_ty ->
+    zonkReboundNames env ids           `thenM` \ new_ids ->
+    returnM (HsCmdTop new_cmd new_stack_tys new_ty new_ids)
+
+-------------------------------------------------------------------------
+zonkReboundNames :: ZonkEnv -> ReboundNames Id -> TcM (ReboundNames Id)
+zonkReboundNames env prs 
+  = mapM zonk prs
+  where
+    zonk (n, e) = zonkExpr env e `thenM` \ new_e ->
+                 returnM (n, new_e)
 
 
 -------------------------------------------------------------------------
 
 
 -------------------------------------------------------------------------
@@ -591,47 +704,69 @@ zonkArithSeq env (FromThenTo e1 e2 e3)
     zonkExpr env e3    `thenM` \ new_e3 ->
     returnM (FromThenTo new_e1 new_e2 new_e3)
 
     zonkExpr env e3    `thenM` \ new_e3 ->
     returnM (FromThenTo new_e1 new_e2 new_e3)
 
+
 -------------------------------------------------------------------------
 -------------------------------------------------------------------------
-zonkStmts :: ZonkEnv -> [TcStmt] -> TcM [TypecheckedStmt]
+zonkStmts  :: ZonkEnv -> [TcStmt] -> TcM [TypecheckedStmt]
+
+zonkStmts env stmts = zonk_stmts env stmts     `thenM` \ (_, stmts) ->
+                     returnM stmts
 
 
-zonkStmts env [] = returnM []
+zonk_stmts :: ZonkEnv -> [TcStmt] -> TcM (ZonkEnv, [TypecheckedStmt])
 
 
-zonkStmts env (ParStmtOut bndrstmtss : stmts)
-  = mappM (mappM zonkId) bndrss        `thenM` \ new_bndrss ->
-    mappM (zonkStmts env) stmtss       `thenM` \ new_stmtss ->
+zonk_stmts env [] = returnM (env, [])
+
+zonk_stmts env (ParStmt stmts_w_bndrs : stmts)
+  = mappM zonk_branch stmts_w_bndrs    `thenM` \ new_stmts_w_bndrs ->
     let 
     let 
-       new_binders = concat new_bndrss
+       new_binders = concat (map snd new_stmts_w_bndrs)
        env1 = extendZonkEnv env new_binders
     in
        env1 = extendZonkEnv env new_binders
     in
-    zonkStmts env1 stmts               `thenM` \ new_stmts ->
-    returnM (ParStmtOut (zip new_bndrss new_stmtss) : new_stmts)
+    zonk_stmts env1 stmts              `thenM` \ (env2, new_stmts) ->
+    returnM (env2, ParStmt new_stmts_w_bndrs : new_stmts)
   where
   where
-    (bndrss, stmtss) = unzip bndrstmtss
+    zonk_branch (stmts, bndrs) = zonk_stmts env stmts  `thenM` \ (env1, new_stmts) ->
+                                returnM (new_stmts, zonkIdOccs env1 bndrs)
 
 
-zonkStmts env (ResultStmt expr locn : stmts)
-  = zonkExpr env expr  `thenM` \ new_expr ->
-    zonkStmts env stmts        `thenM` \ new_stmts ->
-    returnM (ResultStmt new_expr locn : new_stmts)
+zonk_stmts env (RecStmt segStmts lvs rvs rets : stmts)
+  = zonkIdBndrs env rvs                `thenM` \ new_rvs ->
+    let
+       env1 = extendZonkEnv env new_rvs
+    in
+    zonk_stmts env1 segStmts   `thenM` \ (env2, new_segStmts) ->
+       -- Zonk the ret-expressions in an envt that 
+       -- has the polymorphic bindings in the envt
+    zonkExprs env2 rets                `thenM` \ new_rets ->
+    let
+       new_lvs = zonkIdOccs env2 lvs
+       env3 = extendZonkEnv env new_lvs        -- Only the lvs are needed
+    in
+    zonk_stmts env3 stmts      `thenM` \ (env4, new_stmts) ->
+    returnM (env4, RecStmt new_segStmts new_lvs new_rvs new_rets : new_stmts)
 
 
-zonkStmts env (ExprStmt expr ty locn : stmts)
-  = zonkExpr env expr  `thenM` \ new_expr ->
-    zonkTcTypeToType ty        `thenM` \ new_ty ->
-    zonkStmts env stmts        `thenM` \ new_stmts ->
-    returnM (ExprStmt new_expr new_ty locn : new_stmts)
+zonk_stmts env (ResultStmt expr locn : stmts)
+  = ASSERT( null stmts )
+    zonkExpr env expr  `thenM` \ new_expr ->
+    returnM (env, [ResultStmt new_expr locn])
 
 
-zonkStmts env (LetStmt binds : stmts)
-  = zonkBinds env binds                `thenM` \ (new_env, new_binds) ->
-    zonkStmts new_env stmts    `thenM` \ new_stmts ->
-    returnM (LetStmt new_binds : new_stmts)
+zonk_stmts env (ExprStmt expr ty locn : stmts)
+  = zonkExpr env expr          `thenM` \ new_expr ->
+    zonkTcTypeToType env ty    `thenM` \ new_ty ->
+    zonk_stmts env stmts       `thenM` \ (env1, new_stmts) ->
+    returnM (env1, ExprStmt new_expr new_ty locn : new_stmts)
+
+zonk_stmts env (LetStmt binds : stmts)
+  = zonkBinds env binds                `thenM` \ (env1, new_binds) ->
+    zonk_stmts env1 stmts      `thenM` \ (env2, new_stmts) ->
+    returnM (env2, LetStmt new_binds : new_stmts)
 
 
-zonkStmts env (BindStmt pat expr locn : stmts)
+zonk_stmts env (BindStmt pat expr locn : stmts)
   = zonkExpr env expr                  `thenM` \ new_expr ->
     zonkPat env pat                    `thenM` \ (new_pat, new_ids) ->
     let
        env1 = extendZonkEnv env (bagToList new_ids)
     in
   = zonkExpr env expr                  `thenM` \ new_expr ->
     zonkPat env pat                    `thenM` \ (new_pat, new_ids) ->
     let
        env1 = extendZonkEnv env (bagToList new_ids)
     in
-    zonkStmts env1 stmts               `thenM` \ new_stmts ->
-    returnM (BindStmt new_pat new_expr locn : new_stmts)
+    zonk_stmts env1 stmts              `thenM` \ (env2, new_stmts) ->
+    returnM (env2, BindStmt new_pat new_expr locn : new_stmts)
 
 
 
 
 
 
@@ -666,11 +801,11 @@ zonkPat env (ParPat p)
     returnM (ParPat new_p, ids)
 
 zonkPat env (WildPat ty)
     returnM (ParPat new_p, ids)
 
 zonkPat env (WildPat ty)
-  = zonkTcTypeToType ty            `thenM` \ new_ty ->
+  = zonkTcTypeToType env ty   `thenM` \ new_ty ->
     returnM (WildPat new_ty, emptyBag)
 
 zonkPat env (VarPat v)
     returnM (WildPat new_ty, emptyBag)
 
 zonkPat env (VarPat v)
-  = zonkIdBndr v           `thenM` \ new_v ->
+  = zonkIdBndr env v       `thenM` \ new_v ->
     returnM (VarPat new_v, unitBag new_v)
 
 zonkPat env (LazyPat pat)
     returnM (VarPat new_v, unitBag new_v)
 
 zonkPat env (LazyPat pat)
@@ -678,17 +813,17 @@ zonkPat env (LazyPat pat)
     returnM (LazyPat new_pat, ids)
 
 zonkPat env (AsPat n pat)
     returnM (LazyPat new_pat, ids)
 
 zonkPat env (AsPat n pat)
-  = zonkIdBndr n           `thenM` \ new_n ->
+  = zonkIdBndr env n       `thenM` \ new_n ->
     zonkPat env pat        `thenM` \ (new_pat, ids) ->
     returnM (AsPat new_n new_pat, new_n `consBag` ids)
 
 zonkPat env (ListPat pats ty)
     zonkPat env pat        `thenM` \ (new_pat, ids) ->
     returnM (AsPat new_n new_pat, new_n `consBag` ids)
 
 zonkPat env (ListPat pats ty)
-  = zonkTcTypeToType ty        `thenM` \ new_ty ->
+  = zonkTcTypeToType env ty    `thenM` \ new_ty ->
     zonkPats env pats          `thenM` \ (new_pats, ids) ->
     returnM (ListPat new_pats new_ty, ids)
 
 zonkPat env (PArrPat pats ty)
     zonkPats env pats          `thenM` \ (new_pats, ids) ->
     returnM (ListPat new_pats new_ty, ids)
 
 zonkPat env (PArrPat pats ty)
-  = zonkTcTypeToType ty        `thenM` \ new_ty ->
+  = zonkTcTypeToType env ty    `thenM` \ new_ty ->
     zonkPats env pats          `thenM` \ (new_pats, ids) ->
     returnM (PArrPat new_pats new_ty, ids)
 
     zonkPats env pats          `thenM` \ (new_pats, ids) ->
     returnM (PArrPat new_pats new_ty, ids)
 
@@ -697,9 +832,9 @@ zonkPat env (TuplePat pats boxed)
     returnM (TuplePat new_pats boxed, ids)
 
 zonkPat env (ConPatOut n stuff ty tvs dicts)
     returnM (TuplePat new_pats boxed, ids)
 
 zonkPat env (ConPatOut n stuff ty tvs dicts)
-  = zonkTcTypeToType ty                        `thenM` \ new_ty ->
+  = zonkTcTypeToType env ty            `thenM` \ new_ty ->
     mappM zonkTcTyVarToTyVar tvs       `thenM` \ new_tvs ->
     mappM zonkTcTyVarToTyVar tvs       `thenM` \ new_tvs ->
-    mappM zonkIdBndr dicts             `thenM` \ new_dicts ->
+    zonkIdBndrs env dicts              `thenM` \ new_dicts ->
     let
        env1 = extendZonkEnv env new_dicts
     in
     let
        env1 = extendZonkEnv env new_dicts
     in
@@ -710,25 +845,25 @@ zonkPat env (ConPatOut n stuff ty tvs dicts)
 zonkPat env (LitPat lit) = returnM (LitPat lit, emptyBag)
 
 zonkPat env (SigPatOut pat ty expr)
 zonkPat env (LitPat lit) = returnM (LitPat lit, emptyBag)
 
 zonkPat env (SigPatOut pat ty expr)
-  = zonkPat env pat                    `thenM` \ (new_pat, ids) ->
-    zonkTcTypeToType ty                `thenM` \ new_ty  ->
+  = zonkPat env pat            `thenM` \ (new_pat, ids) ->
+    zonkTcTypeToType env ty    `thenM` \ new_ty  ->
     zonkExpr env expr          `thenM` \ new_expr ->
     returnM (SigPatOut new_pat new_ty new_expr, ids)
 
 zonkPat env (NPatOut lit ty expr)
     zonkExpr env expr          `thenM` \ new_expr ->
     returnM (SigPatOut new_pat new_ty new_expr, ids)
 
 zonkPat env (NPatOut lit ty expr)
-  = zonkTcTypeToType ty                `thenM` \ new_ty   ->
+  = zonkTcTypeToType env ty    `thenM` \ new_ty   ->
     zonkExpr env expr          `thenM` \ new_expr ->
     returnM (NPatOut lit new_ty new_expr, emptyBag)
 
 zonkPat env (NPlusKPatOut n k e1 e2)
     zonkExpr env expr          `thenM` \ new_expr ->
     returnM (NPatOut lit new_ty new_expr, emptyBag)
 
 zonkPat env (NPlusKPatOut n k e1 e2)
-  = zonkIdBndr n               `thenM` \ new_n ->
+  = zonkIdBndr env n           `thenM` \ new_n ->
     zonkExpr env e1                    `thenM` \ new_e1 ->
     zonkExpr env e2                    `thenM` \ new_e2 ->
     returnM (NPlusKPatOut new_n k new_e1 new_e2, unitBag new_n)
 
 zonkPat env (DictPat ds ms)
     zonkExpr env e1                    `thenM` \ new_e1 ->
     zonkExpr env e2                    `thenM` \ new_e2 ->
     returnM (NPlusKPatOut new_n k new_e1 new_e2, unitBag new_n)
 
 zonkPat env (DictPat ds ms)
-  = mappM zonkIdBndr ds      `thenM` \ new_ds ->
-    mappM zonkIdBndr ms      `thenM` \ new_ms ->
+  = zonkIdBndrs env ds      `thenM` \ new_ds ->
+    zonkIdBndrs env ms     `thenM` \ new_ms ->
     returnM (DictPat new_ds new_ms,
                 listToBag new_ds `unionBags` listToBag new_ms)
 
     returnM (DictPat new_ds new_ms,
                 listToBag new_ds `unionBags` listToBag new_ms)
 
@@ -774,6 +909,8 @@ zonkForeignExports env ls = mappM (zonkForeignExport env) ls
 zonkForeignExport :: ZonkEnv -> TcForeignDecl -> TcM (TypecheckedForeignDecl)
 zonkForeignExport env (ForeignExport i hs_ty spec isDeprec src_loc) =
    returnM (ForeignExport (zonkIdOcc env i) undefined spec isDeprec src_loc)
 zonkForeignExport :: ZonkEnv -> TcForeignDecl -> TcM (TypecheckedForeignDecl)
 zonkForeignExport env (ForeignExport i hs_ty spec isDeprec src_loc) =
    returnM (ForeignExport (zonkIdOcc env i) undefined spec isDeprec src_loc)
+zonkForeignExport env for_imp 
+  = returnM for_imp    -- Foreign imports don't need zonking
 \end{code}
 
 \begin{code}
 \end{code}
 
 \begin{code}
@@ -781,22 +918,135 @@ zonkRules :: ZonkEnv -> [TcRuleDecl] -> TcM [TypecheckedRuleDecl]
 zonkRules env rs = mappM (zonkRule env) rs
 
 zonkRule env (HsRule name act vars lhs rhs loc)
 zonkRules env rs = mappM (zonkRule env) rs
 
 zonkRule env (HsRule name act vars lhs rhs loc)
-  = mappM zonk_bndr vars                               `thenM` \ new_bndrs ->
+  = mappM zonk_bndr vars               `thenM` \ new_bndrs ->
+    newMutVar emptyVarSet              `thenM` \ unbound_tv_set ->
     let
     let
-       env1 = extendZonkEnv env (filter isId new_bndrs)
+       env_rhs = extendZonkEnv env (filter isId new_bndrs)
        -- Type variables don't need an envt
        -- They are bound through the mutable mechanism
        -- Type variables don't need an envt
        -- They are bound through the mutable mechanism
+
+       env_lhs = setZonkType env_rhs (zonkTypeCollecting unbound_tv_set)
+       -- We need to gather the type variables mentioned on the LHS so we can 
+       -- quantify over them.  Example:
+       --   data T a = C
+       -- 
+       --   foo :: T a -> Int
+       --   foo C = 1
+       --
+       --   {-# RULES "myrule"  foo C = 1 #-}
+       -- 
+       -- After type checking the LHS becomes (foo a (C a))
+       -- and we do not want to zap the unbound tyvar 'a' to (), because
+       -- that limits the applicability of the rule.  Instead, we
+       -- want to quantify over it!  
+       --
+       -- It's easiest to find the free tyvars here. Attempts to do so earlier
+       -- are tiresome, because (a) the data type is big and (b) finding the 
+       -- free type vars of an expression is necessarily monadic operation.
+       --      (consider /\a -> f @ b, where b is side-effected to a)
     in
     in
-    zonkExpr env1 lhs                                  `thenM` \ new_lhs ->
-    zonkExpr env1 rhs                                  `thenM` \ new_rhs ->
-    returnM (HsRule name act (map RuleBndr new_bndrs) new_lhs new_rhs loc)
+    zonkExpr env_lhs lhs               `thenM` \ new_lhs ->
+    zonkExpr env_rhs rhs               `thenM` \ new_rhs ->
+
+    readMutVar unbound_tv_set          `thenM` \ unbound_tvs ->
+    let
+       final_bndrs = map RuleBndr (varSetElems unbound_tvs ++ new_bndrs)
        -- I hate this map RuleBndr stuff
        -- I hate this map RuleBndr stuff
+    in
+    returnM (HsRule name act final_bndrs new_lhs new_rhs loc)
   where
    zonk_bndr (RuleBndr v) 
   where
    zonk_bndr (RuleBndr v) 
-       | isId v    = zonkIdBndr v
+       | isId v    = zonkIdBndr env v
        | otherwise = zonkTcTyVarToTyVar v
 
 zonkRule env (IfaceRuleOut fun rule)
   = returnM (IfaceRuleOut (zonkIdOcc env fun) rule)
 \end{code}
 
        | otherwise = zonkTcTyVarToTyVar v
 
 zonkRule env (IfaceRuleOut fun rule)
   = returnM (IfaceRuleOut (zonkIdOcc env fun) rule)
 \end{code}
 
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection[BackSubst-Foreign]{Foreign exports}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+zonkTcTypeToType :: ZonkEnv -> TcType -> TcM Type
+zonkTcTypeToType (ZonkEnv zonk_ty _) ty = zonk_ty ty
+
+zonkTypeCollecting :: TcRef TyVarSet -> TcType -> TcM Type
+-- This variant collects unbound type variables in a mutable variable
+zonkTypeCollecting unbound_tv_set
+  = zonkType zonk_unbound_tyvar
+  where
+    zonk_unbound_tyvar tv 
+       = zonkTcTyVarToTyVar tv                                 `thenM` \ tv' ->
+         readMutVar unbound_tv_set                             `thenM` \ tv_set ->
+         writeMutVar unbound_tv_set (extendVarSet tv_set tv')  `thenM_`
+         return (mkTyVarTy tv')
+
+zonkTypeZapping :: TcType -> TcM Type
+-- This variant is used for everything except the LHS of rules
+-- It zaps unbound type variables to (), or some other arbitrary type
+zonkTypeZapping ty 
+  = zonkType zonk_unbound_tyvar ty
+  where
+       -- Zonk a mutable but unbound type variable to an arbitrary type
+       -- We know it's unbound even though we don't carry an environment,
+       -- because at the binding site for a type variable we bind the
+       -- mutable tyvar to a fresh immutable one.  So the mutable store
+       -- plays the role of an environment.  If we come across a mutable
+       -- type variable that isn't so bound, it must be completely free.
+    zonk_unbound_tyvar tv = putTcTyVar tv (mkArbitraryType tv)
+
+
+-- When the type checker finds a type variable with no binding,
+-- which means it can be instantiated with an arbitrary type, it
+-- usually instantiates it to Void.  Eg.
+-- 
+--     length []
+-- ===>
+--     length Void (Nil Void)
+-- 
+-- But in really obscure programs, the type variable might have
+-- a kind other than *, so we need to invent a suitably-kinded type.
+-- 
+-- This commit uses
+--     Void for kind *
+--     List for kind *->*
+--     Tuple for kind *->...*->*
+-- 
+-- which deals with most cases.  (Previously, it only dealt with
+-- kind *.)   
+-- 
+-- In the other cases, it just makes up a TyCon with a suitable
+-- kind.  If this gets into an interface file, anyone reading that
+-- file won't understand it.  This is fixable (by making the client
+-- of the interface file make up a TyCon too) but it is tiresome and
+-- never happens, so I am leaving it 
+
+mkArbitraryType :: TcTyVar -> Type
+-- Make up an arbitrary type whose kind is the same as the tyvar.
+-- We'll use this to instantiate the (unbound) tyvar.
+mkArbitraryType tv 
+  | isAnyTypeKind kind = voidTy                -- The vastly common case
+  | otherwise         = mkTyConApp tycon []
+  where
+    kind       = tyVarKind tv
+    (args,res) = Type.splitFunTys kind -- Kinds are simple; use Type.splitFunTys
+
+    tycon | kind `eqKind` tyConKind listTyCon  -- *->*
+         = listTyCon                           -- No tuples this size
+
+         | all isTypeKind args && isTypeKind res
+         = tupleTyCon Boxed (length args)      -- *-> ... ->*->*
+
+         | otherwise
+         = pprTrace "Urk! Inventing strangely-kinded void TyCon:" (ppr tc_name $$ ppr kind) $
+           mkPrimTyCon tc_name kind 0 [] VoidRep
+               -- Same name as the tyvar, apart from making it start with a colon (sigh)
+               -- I dread to think what will happen if this gets out into an 
+               -- interface file.  Catastrophe likely.  Major sigh.
+
+    tc_name = mkInternalName (getUnique tv) (mkDerivedTyConOcc (getOccName tv)) noSrcLoc
+\end{code}