[project @ 2002-10-01 15:59:03 by erkok]
[ghc-hetmet.git] / ghc / docs / users_guide / glasgow_exts.sgml
index ff05c45..d4a39be 100644 (file)
@@ -16,160 +16,15 @@ performance because of the implementation costs of Haskell's
 </para>
 
 <para>
 </para>
 
 <para>
-Executive summary of our extensions:
-</para>
-
-  <variablelist>
-
-    <varlistentry>
-      <term>Unboxed types and primitive operations:</Term>
-      <listitem>
-       <para>You can get right down to the raw machine types and
-        operations; included in this are &ldquo;primitive
-        arrays&rdquo; (direct access to Big Wads of Bytes).  Please
-        see <XRef LinkEnd="glasgow-unboxed"> and following.</para>
-      </listitem>
-    </varlistentry>
-
-    <varlistentry>
-      <term>Type system extensions:</term>
-      <listitem>
-       <para> GHC supports a large number of extensions to Haskell's
-        type system.  Specifically:</para>
-
-       <variablelist>
-         <varlistentry>
-           <term>Multi-parameter type classes:</term>
-           <listitem>
-             <para><xref LinkEnd="multi-param-type-classes"></para>
-           </listitem>
-         </varlistentry>
-
-         <varlistentry>
-           <term>Functional dependencies:</term>
-           <listitem>
-             <para><xref LinkEnd="functional-dependencies"></para>
-           </listitem>
-         </varlistentry>
-
-         <varlistentry>
-           <term>Implicit parameters:</term>
-           <listitem>
-             <para><xref LinkEnd="implicit-parameters"></para>
-           </listitem>
-         </varlistentry>
-
-         <varlistentry>
-           <term>Linear implicit parameters:</term>
-           <listitem>
-             <para><xref LinkEnd="linear-implicit-parameters"></para>
-           </listitem>
-         </varlistentry>
-
-         <varlistentry>
-           <term>Local universal quantification:</term>
-           <listitem>
-             <para><xref LinkEnd="universal-quantification"></para>
-           </listitem>
-         </varlistentry>
-
-         <varlistentry>
-           <term>Extistentially quantification in data types:</term>
-           <listitem>
-             <para><xref LinkEnd="existential-quantification"></para>
-           </listitem>
-         </varlistentry>
-
-         <varlistentry>
-           <term>Scoped type variables:</term>
-           <listitem>
-             <para>Scoped type variables enable the programmer to
-              supply type signatures for some nested declarations,
-              where this would not be legal in Haskell 98.  Details in
-              <xref LinkEnd="scoped-type-variables">.</para>
-           </listitem>
-         </varlistentry>
-       </variablelist>
-      </listitem>
-    </varlistentry>
-
-    <varlistentry>
-      <term>Pattern guards</term>
-      <listitem>
-       <para>Instead of being a boolean expression, a guard is a list
-       of qualifiers, exactly as in a list comprehension. See <xref
-       LinkEnd="pattern-guards">.</para>
-      </listitem>
-    </varlistentry>
-
-    <varlistentry>
-      <term>Data types with no constructors</term>
-      <listitem>
-       <para>See <xref LinkEnd="nullary-types">.</para>
-      </listitem>
-    </varlistentry>
-
-    <varlistentry>
-      <term>Parallel list comprehensions</term>
-      <listitem>
-       <para>An extension to the list comprehension syntax to support
-       <literal>zipWith</literal>-like functionality.  See <xref
-       linkend="parallel-list-comprehensions">.</para>
-      </listitem>
-    </varlistentry>
-
-    <varlistentry>
-      <term>Foreign calling:</term>
-      <listitem>
-       <para>Just what it sounds like.  We provide
-        <emphasis>lots</emphasis> of rope that you can dangle around
-        your neck.  Please see <xref LinkEnd="ffi">.</para>
-      </listitem>
-    </varlistentry>
-
-    <varlistentry>
-      <term>Pragmas</term>
-      <listitem>
-       <para>Pragmas are special instructions to the compiler placed
-        in the source file.  The pragmas GHC supports are described in
-        <xref LinkEnd="pragmas">.</para>
-      </listitem>
-    </varlistentry>
-
-    <varlistentry>
-      <term>Rewrite rules:</term>
-      <listitem>
-       <para>The programmer can specify rewrite rules as part of the
-        source program (in a pragma).  GHC applies these rewrite rules
-        wherever it can.  Details in <xref
-        LinkEnd="rewrite-rules">.</para>
-      </listitem>
-    </varlistentry>
-
-    <varlistentry>
-      <term>Generic classes:</term>
-      <listitem>
-       <para>(Note: support for generic classes is currently broken
-        in GHC 5.02).</para>
-
-       <para>Generic class declarations allow you to define a class
-        whose methods say how to work over an arbitrary data type.
-        Then it's really easy to make any new type into an instance of
-        the class.  This generalises the rather ad-hoc "deriving"
-        feature of Haskell 98.  Details in <xref
-        LinkEnd="generic-classes">.</para>
-      </listitem>
-    </varlistentry>
-  </variablelist>
-
-<para>
 Before you get too carried away working at the lowest level (e.g.,
 sloshing <literal>MutableByteArray&num;</literal>s around your
 program), you may wish to check if there are libraries that provide a
 Before you get too carried away working at the lowest level (e.g.,
 sloshing <literal>MutableByteArray&num;</literal>s around your
 program), you may wish to check if there are libraries that provide a
-&ldquo;Haskellised veneer&rdquo; over the features you want.  See
-<xref linkend="book-hslibs">.
+&ldquo;Haskellised veneer&rdquo; over the features you want.  The
+separate libraries documentation describes all the libraries that come
+with GHC.
 </para>
 
 </para>
 
+<!-- LANGUAGE OPTIONS -->
   <sect1 id="options-language">
     <title>Language options</title>
 
   <sect1 id="options-language">
     <title>Language options</title>
 
@@ -198,6 +53,30 @@ program), you may wish to check if there are libraries that provide a
       </varlistentry>
 
       <varlistentry>
       </varlistentry>
 
       <varlistentry>
+       <term><option>-ffi</option> and <option>-fffi</option>:</term>
+       <indexterm><primary><option>-ffi</option></primary></indexterm>
+       <indexterm><primary><option>-fffi</option></primary></indexterm>
+       <listitem>
+         <para>This option enables the language extension defined in the
+         Haskell 98 Foreign Function Interface Addendum plus deprecated
+         syntax of previous versions of the FFI for backwards
+         compatibility.</para> 
+       </listitem>
+      </varlistentry>
+
+      <varlistentry>
+       <term><option>-fwith</option>:</term>
+       <indexterm><primary><option>-fwith</option></primary></indexterm>
+       <listitem>
+         <para>This option enables the deprecated <literal>with</literal>
+         keyword for implicit parameters; it is merely provided for backwards
+         compatibility.
+          It is independent of the <option>-fglasgow-exts</option>
+          flag. </para>
+       </listitem>
+      </varlistentry>
+
+      <varlistentry>
        <term><option>-fno-monomorphism-restriction</option>:</term>
        <indexterm><primary><option>-fno-monomorphism-restriction</option></primary></indexterm>
        <listitem>
        <term><option>-fno-monomorphism-restriction</option>:</term>
        <indexterm><primary><option>-fno-monomorphism-restriction</option></primary></indexterm>
        <listitem>
@@ -252,7 +131,7 @@ program), you may wish to check if there are libraries that provide a
             module namespace is flat, and you must not conflict with
             any Prelude module.)</para>
 
             module namespace is flat, and you must not conflict with
             any Prelude module.)</para>
 
-           <para>Even though you have not imported the Prelude, all
+           <para>Even though you have not imported the Prelude, most of
             the built-in syntax still refers to the built-in Haskell
             Prelude types and values, as specified by the Haskell
             Report.  For example, the type <literal>[Int]</literal>
             the built-in syntax still refers to the built-in Haskell
             Prelude types and values, as specified by the Haskell
             Report.  For example, the type <literal>[Int]</literal>
@@ -261,51 +140,9 @@ program), you may wish to check if there are libraries that provide a
             translation for list comprehensions continues to use
             <literal>Prelude.map</literal> etc.</para>
 
             translation for list comprehensions continues to use
             <literal>Prelude.map</literal> etc.</para>
 
-           <para> With one group of exceptions!  You may want to
-            define your own numeric class hierarchy.  It completely
-            defeats that purpose if the literal "1" means
-            "<literal>Prelude.fromInteger 1</literal>", which is what
-            the Haskell Report specifies.  So the
-            <option>-fno-implicit-prelude</option> flag causes the
-            following pieces of built-in syntax to refer to <emphasis>whatever
-            is in scope</emphasis>, not the Prelude versions:</para>
-
-           <itemizedlist>
-             <listitem>
-               <para>Integer and fractional literals mean
-                "<literal>fromInteger 1</literal>" and
-                "<literal>fromRational 3.2</literal>", not the
-                Prelude-qualified versions; both in expressions and in
-                patterns.</para>
-             </listitem>
-
-             <listitem>
-               <para>Negation (e.g. "<literal>- (f x)</literal>")
-               means "<literal>negate (f x)</literal>" (not
-               <literal>Prelude.negate</literal>).</para>
-             </listitem>
-
-             <listitem>
-               <para>In an n+k pattern, the standard Prelude
-                <literal>Ord</literal> class is still used for comparison,
-                but the necessary subtraction uses whatever
-                "<literal>(-)</literal>" is in scope (not
-                "<literal>Prelude.(-)</literal>").</para>
-             </listitem>
-           </itemizedlist>
-
-            <para>Note: Negative literals, such as <literal>-3</literal>, are
-             specified by (a careful reading of) the Haskell Report as 
-             meaning <literal>Prelude.negate (Prelude.fromInteger 3)</literal>.
-             However, GHC deviates from this slightly, and treats them as meaning
-             <literal>fromInteger (-3)</literal>.  One particular effect of this
-             slightly-non-standard reading is that there is no difficulty with
-             the literal <literal>-2147483648</literal> at type <literal>Int</literal>;
-             it means <literal>fromInteger (-2147483648)</literal>.  The strict interpretation
-             would be <literal>negate (fromInteger 2147483648)</literal>,
-             and the call to <literal>fromInteger</literal> would overflow
-             (at type <literal>Int</literal>, remember).
-             </para>
+           <para>However, <option>-fno-implicit-prelude</option> does
+           change the handling of certain built-in syntax: see
+           <xref LinkEnd="rebindable-syntax">.</para>
 
          </listitem>
        </varlistentry>
 
          </listitem>
        </varlistentry>
@@ -314,465 +151,315 @@ program), you may wish to check if there are libraries that provide a
   </sect1>
 
 <!-- UNBOXED TYPES AND PRIMITIVE OPERATIONS -->
   </sect1>
 
 <!-- UNBOXED TYPES AND PRIMITIVE OPERATIONS -->
+<!--    included from primitives.sgml  -->
 &primitives;
 
 &primitives;
 
-<sect1 id="glasgow-ST-monad">
-<title>Primitive state-transformer monad</title>
 
 
-<para>
-<indexterm><primary>state transformers (Glasgow extensions)</primary></indexterm>
-<indexterm><primary>ST monad (Glasgow extension)</primary></indexterm>
-</para>
+<!-- TYPE SYSTEM EXTENSIONS -->
+<sect1 id="type-extensions">
+<title>Type system extensions</title>
 
 
-<para>
-This monad underlies our implementation of arrays, mutable and
-immutable, and our implementation of I/O, including &ldquo;C calls&rdquo;.
-</para>
+<sect2 id="nullary-types">
+<title>Data types with no constructors</title>
 
 
-<para>
-The <literal>ST</literal> library, which provides access to the
-<function>ST</function> monad, is described in <xref
-linkend="sec-ST">.
-</para>
+<para>With the <option>-fglasgow-exts</option> flag, GHC lets you declare
+a data type with no constructors.  For example:</para>
 
 
-</sect1>
+<programlisting>
+  data S      -- S :: *
+  data T a    -- T :: * -> *
+</programlisting>
 
 
-<sect1 id="glasgow-prim-arrays">
-<title>Primitive arrays, mutable and otherwise
-</title>
+<para>Syntactically, the declaration lacks the "= constrs" part.  The 
+type can be parameterised over types of any kind, but if the kind is
+not <literal>*</literal> then an explicit kind annotation must be used
+(see <xref linkend="sec-kinding">).</para>
+
+<para>Such data types have only one value, namely bottom.
+Nevertheless, they can be useful when defining "phantom types".</para>
+</sect2>
+
+<sect2 id="infix-tycons">
+<title>Infix type constructors</title>
 
 <para>
 
 <para>
-<indexterm><primary>primitive arrays (Glasgow extension)</primary></indexterm>
-<indexterm><primary>arrays, primitive (Glasgow extension)</primary></indexterm>
+GHC allows type constructors to be operators, and to be written infix, very much 
+like expressions.  More specifically:
+<itemizedlist>
+<listitem><para>
+  A type constructor can be an operator, beginning with a colon; e.g. <literal>:*:</literal>.
+  The lexical syntax is the same as that for data constructors.
+  </para></listitem>
+<listitem><para>
+  Types can be written infix.  For example <literal>Int :*: Bool</literal>.  
+  </para></listitem>
+<listitem><para>
+  Back-quotes work
+  as for expressions, both for type constructors and type variables;  e.g. <literal>Int `Either` Bool</literal>, or
+  <literal>Int `a` Bool</literal>.  Similarly, parentheses work the same; e.g.  <literal>(:*:) Int Bool</literal>.
+  </para></listitem>
+<listitem><para>
+  Fixities may be declared for type constructors just as for data constructors.  However,
+  one cannot distinguish between the two in a fixity declaration; a fixity declaration
+  sets the fixity for a data constructor and the corresponding type constructor.  For example:
+<screen>
+  infixl 7 T, :*:
+</screen>
+  sets the fixity for both type constructor <literal>T</literal> and data constructor <literal>T</literal>,
+  and similarly for <literal>:*:</literal>.
+  <literal>Int `a` Bool</literal>.
+  </para></listitem>
+<listitem><para>
+  Function arrow is <literal>infixr</literal> with fixity 0.  (This might change; I'm not sure what it should be.)
+  </para></listitem>
+<listitem><para>
+  Data type and type-synonym declarations can be written infix.  E.g.
+<screen>
+  data a :*: b = Foo a b
+  type a :+: b = Either a b
+</screen>
+  </para></listitem>
+<listitem><para>
+  The only thing that differs between operators in types and operators in expressions is that
+  ordinary non-constructor operators, such as <literal>+</literal> and <literal>*</literal>
+  are not allowed in types. Reason: the uniform thing to do would be to make them type
+  variables, but that's not very useful.  A less uniform but more useful thing would be to
+  allow them to be type <emphasis>constructors</emphasis>.  But that gives trouble in export
+  lists.  So for now we just exclude them.
+  </para></listitem>
+
+</itemizedlist>
 </para>
 </para>
+</sect2>
+
+<sect2 id="sec-kinding">
+<title>Explicitly-kinded quantification</title>
 
 <para>
 
 <para>
-GHC knows about quite a few flavours of Large Swathes of Bytes.
+Haskell infers the kind of each type variable.  Sometimes it is nice to be able
+to give the kind explicitly as (machine-checked) documentation, 
+just as it is nice to give a type signature for a function.  On some occasions,
+it is essential to do so.  For example, in his paper "Restricted Data Types in Haskell" (Haskell Workshop 1999)
+John Hughes had to define the data type:
+<Screen>
+     data Set cxt a = Set [a]
+                    | Unused (cxt a -> ())
+</Screen>
+The only use for the <literal>Unused</literal> constructor was to force the correct
+kind for the type variable <literal>cxt</literal>.
 </para>
 </para>
-
 <para>
 <para>
-First, GHC distinguishes between primitive arrays of (boxed) Haskell
-objects (type <literal>Array&num; obj</literal>) and primitive arrays of bytes (type
-<literal>ByteArray&num;</literal>).
+GHC now instead allows you to specify the kind of a type variable directly, wherever
+a type variable is explicitly bound.  Namely:
+<itemizedlist>
+<listitem><para><literal>data</literal> declarations:
+<Screen>
+  data Set (cxt :: * -> *) a = Set [a]
+</Screen></para></listitem>
+<listitem><para><literal>type</literal> declarations:
+<Screen>
+  type T (f :: * -> *) = f Int
+</Screen></para></listitem>
+<listitem><para><literal>class</literal> declarations:
+<Screen>
+  class (Eq a) => C (f :: * -> *) a where ...
+</Screen></para></listitem>
+<listitem><para><literal>forall</literal>'s in type signatures:
+<Screen>
+  f :: forall (cxt :: * -> *). Set cxt Int
+</Screen></para></listitem>
+</itemizedlist>
 </para>
 
 <para>
 </para>
 
 <para>
-Second, it distinguishes between&hellip;
-<variablelist>
+The parentheses are required.  Some of the spaces are required too, to
+separate the lexemes.  If you write <literal>(f::*->*)</literal> you
+will get a parse error, because "<literal>::*->*</literal>" is a
+single lexeme in Haskell.
+</para>
 
 
-<varlistentry>
-<term>Immutable:</term>
-<listitem>
 <para>
 <para>
-Arrays that do not change (as with &ldquo;standard&rdquo; Haskell arrays); you
-can only read from them.  Obviously, they do not need the care and
-attention of the state-transformer monad.
+As part of the same extension, you can put kind annotations in types
+as well.  Thus:
+<Screen>
+   f :: (Int :: *) -> Int
+   g :: forall a. a -> (a :: *)
+</Screen>
+The syntax is
+<Screen>
+   atype ::= '(' ctype '::' kind ')
+</Screen>
+The parentheses are required.
 </para>
 </para>
-</listitem>
-</varlistentry>
-<varlistentry>
-<term>Mutable:</term>
-<listitem>
+</sect2>
+
+
+<sect2 id="class-method-types">
+<title>Class method types
+</title>
 <para>
 <para>
-Arrays that may be changed or &ldquo;mutated.&rdquo;  All the operations on them
-live within the state-transformer monad and the updates happen
-<emphasis>in-place</emphasis>.
+Haskell 98 prohibits class method types to mention constraints on the
+class type variable, thus:
+<programlisting>
+  class Seq s a where
+    fromList :: [a] -> s a
+    elem     :: Eq a => a -> s a -> Bool
+</programlisting>
+The type of <literal>elem</literal> is illegal in Haskell 98, because it
+contains the constraint <literal>Eq a</literal>, constrains only the 
+class type variable (in this case <literal>a</literal>).
 </para>
 </para>
-</listitem>
-</varlistentry>
-<varlistentry>
-<term>&ldquo;Static&rdquo; (in C land):</term>
-<listitem>
 <para>
 <para>
-A C routine may pass an <literal>Addr&num;</literal> pointer back into Haskell land.  There
-are then primitive operations with which you may merrily grab values
-over in C land, by indexing off the &ldquo;static&rdquo; pointer.
+With the <option>-fglasgow-exts</option> GHC lifts this restriction.
 </para>
 </para>
-</listitem>
-</varlistentry>
-<varlistentry>
-<term>&ldquo;Stable&rdquo; pointers:</term>
-<listitem>
+
+</sect2>
+
+<sect2 id="multi-param-type-classes">
+<title>Multi-parameter type classes
+</title>
+
 <para>
 <para>
-If, for some reason, you wish to hand a Haskell pointer (i.e.,
-<emphasis>not</emphasis> an unboxed value) to a C routine, you first make the
-pointer &ldquo;stable,&rdquo; so that the garbage collector won't forget that it
-exists.  That is, GHC provides a safe way to pass Haskell pointers to
-C.
+This section documents GHC's implementation of multi-parameter type
+classes.  There's lots of background in the paper <ULink
+URL="http://research.microsoft.com/~simonpj/multi.ps.gz" >Type
+classes: exploring the design space</ULink > (Simon Peyton Jones, Mark
+Jones, Erik Meijer).
 </para>
 
 <para>
 </para>
 
 <para>
-Please see <xref LinkEnd="sec-stable-pointers"> for more details.
+I'd like to thank people who reported shorcomings in the GHC 3.02
+implementation.  Our default decisions were all conservative ones, and
+the experience of these heroic pioneers has given useful concrete
+examples to support several generalisations.  (These appear below as
+design choices not implemented in 3.02.)
 </para>
 </para>
-</listitem>
-</varlistentry>
-<varlistentry>
-<term>&ldquo;Foreign objects&rdquo;:</term>
-<listitem>
+
 <para>
 <para>
-A &ldquo;foreign object&rdquo; is a safe way to pass an external object (a
-C-allocated pointer, say) to Haskell and have Haskell do the Right
-Thing when it no longer references the object.  So, for example, C
-could pass a large bitmap over to Haskell and say &ldquo;please free this
-memory when you're done with it.&rdquo;
+I've discussed these notes with Mark Jones, and I believe that Hugs
+will migrate towards the same design choices as I outline here.
+Thanks to him, and to many others who have offered very useful
+feedback.
 </para>
 
 </para>
 
+<sect3>
+<title>Types</title>
+
 <para>
 <para>
-Please see <xref LinkEnd="sec-ForeignObj"> for more details.
+There are the following restrictions on the form of a qualified
+type:
 </para>
 </para>
-</listitem>
-</varlistentry>
-</variablelist>
+
+<para>
+
+<programlisting>
+  forall tv1..tvn (c1, ...,cn) => type
+</programlisting>
+
 </para>
 
 <para>
 </para>
 
 <para>
-The libraries documentatation gives more details on all these
-&ldquo;primitive array&rdquo; types and the operations on them.
+(Here, I write the "foralls" explicitly, although the Haskell source
+language omits them; in Haskell 1.4, all the free type variables of an
+explicit source-language type signature are universally quantified,
+except for the class type variables in a class declaration.  However,
+in GHC, you can give the foralls if you want.  See <xref LinkEnd="universal-quantification">).
 </para>
 
 </para>
 
-</sect1>
+<para>
 
 
+<OrderedList>
+<listitem>
+
+<para>
+ <emphasis>Each universally quantified type variable
+<literal>tvi</literal> must be mentioned (i.e. appear free) in <literal>type</literal></emphasis>.
+
+The reason for this is that a value with a type that does not obey
+this restriction could not be used without introducing
+ambiguity. Here, for example, is an illegal type:
 
 
-<sect1 id="nullary-types">
-<title>Data types with no constructors</title>
 
 
-<para>With the <option>-fglasgow-exts</option> flag, GHC lets you declare
-a data type with no constructors.  For example:</para>
 <programlisting>
 <programlisting>
-  data S      -- S :: *
-  data T a    -- T :: * -> *
+  forall a. Eq a => Int
 </programlisting>
 </programlisting>
-<para>Syntactically, the declaration lacks the "= constrs" part.  The 
-type can be parameterised, but only over ordinary types, of kind *; since
-Haskell does not have kind signatures, you cannot parameterise over higher-kinded
-types.</para>
 
 
-<para>Such data types have only one value, namely bottom.
-Nevertheless, they can be useful when defining "phantom types".</para>
-</sect1>
 
 
-<sect1 id="pattern-guards">
-<title>Pattern guards</title>
+When a value with this type was used, the constraint <literal>Eq tv</literal>
+would be introduced where <literal>tv</literal> is a fresh type variable, and
+(in the dictionary-translation implementation) the value would be
+applied to a dictionary for <literal>Eq tv</literal>.  The difficulty is that we
+can never know which instance of <literal>Eq</literal> to use because we never
+get any more information about <literal>tv</literal>.
 
 
-<para>
-<indexterm><primary>Pattern guards (Glasgow extension)</primary></indexterm>
-The discussion that follows is an abbreviated version of Simon Peyton Jones's original <ULink URL="http://research.microsoft.com/~simonpj/Haskell/guards.html">proposal</ULink>. (Note that the proposal was written before pattern guards were implemented, so refers to them as unimplemented.)
 </para>
 </para>
+</listitem>
+<listitem>
 
 <para>
 
 <para>
-Suppose we have an abstract data type of finite maps, with a
-lookup operation:
+ <emphasis>Every constraint <literal>ci</literal> must mention at least one of the
+universally quantified type variables <literal>tvi</literal></emphasis>.
+
+For example, this type is OK because <literal>C a b</literal> mentions the
+universally quantified type variable <literal>b</literal>:
+
 
 <programlisting>
 
 <programlisting>
-lookup :: FiniteMap -> Int -> Maybe Int
+  forall a. C a b => burble
 </programlisting>
 
 </programlisting>
 
-The lookup returns <function>Nothing</function> if the supplied key is not in the domain of the mapping, and <function>(Just v)</function> otherwise,
-where <VarName>v</VarName> is the value that the key maps to.  Now consider the following definition:
-</para>
+
+The next type is illegal because the constraint <literal>Eq b</literal> does not
+mention <literal>a</literal>:
+
 
 <programlisting>
 
 <programlisting>
-clunky env var1 var2 | ok1 && ok2 = val1 + val2
-| otherwise  = var1 + var2
-where
-  m1 = lookup env var1
-  m2 = lookup env var2
-  ok1 = maybeToBool m1
-  ok2 = maybeToBool m2
-  val1 = expectJust m1
-  val2 = expectJust m2
+  forall a. Eq b => burble
 </programlisting>
 
 </programlisting>
 
-<para>
-The auxiliary functions are 
+
+The reason for this restriction is milder than the other one.  The
+excluded types are never useful or necessary (because the offending
+context doesn't need to be witnessed at this point; it can be floated
+out).  Furthermore, floating them out increases sharing. Lastly,
+excluding them is a conservative choice; it leaves a patch of
+territory free in case we need it later.
+
 </para>
 </para>
+</listitem>
 
 
-<programlisting>
-maybeToBool :: Maybe a -&gt; Bool
-maybeToBool (Just x) = True
-maybeToBool Nothing  = False
+</OrderedList>
 
 
-expectJust :: Maybe a -&gt; a
-expectJust (Just x) = x
-expectJust Nothing  = error "Unexpected Nothing"
-</programlisting>
+</para>
 
 <para>
 
 <para>
-What is <function>clunky</function> doing? The guard <literal>ok1 &&
-ok2</literal> checks that both lookups succeed, using
-<function>maybeToBool</function> to convert the <function>Maybe</function>
-types to booleans. The (lazily evaluated) <function>expectJust</function>
-calls extract the values from the results of the lookups, and binds the
-returned values to <VarName>val1</VarName> and <VarName>val2</VarName>
-respectively.  If either lookup fails, then clunky takes the
-<literal>otherwise</literal> case and returns the sum of its arguments.
+These restrictions apply to all types, whether declared in a type signature
+or inferred.
 </para>
 
 <para>
 </para>
 
 <para>
-This is certainly legal Haskell, but it is a tremendously verbose and
-un-obvious way to achieve the desired effect.  Arguably, a more direct way
-to write clunky would be to use case expressions:
+Unlike Haskell 1.4, constraints in types do <emphasis>not</emphasis> have to be of
+the form <emphasis>(class type-variables)</emphasis>.  Thus, these type signatures
+are perfectly OK
 </para>
 
 </para>
 
+<para>
+
 <programlisting>
 <programlisting>
-clunky env var1 var1 = case lookup env var1 of
-  Nothing -&gt; fail
-  Just val1 -&gt; case lookup env var2 of
-    Nothing -&gt; fail
-    Just val2 -&gt; val1 + val2
-where
-  fail = val1 + val2
+  f :: Eq (m a) => [m a] -> [m a]
+  g :: Eq [a] => ...
 </programlisting>
 
 </programlisting>
 
-<para>
-This is a bit shorter, but hardly better.  Of course, we can rewrite any set
-of pattern-matching, guarded equations as case expressions; that is
-precisely what the compiler does when compiling equations! The reason that
-Haskell provides guarded equations is because they allow us to write down
-the cases we want to consider, one at a time, independently of each other. 
-This structure is hidden in the case version.  Two of the right-hand sides
-are really the same (<function>fail</function>), and the whole expression
-tends to become more and more indented. 
 </para>
 
 <para>
 </para>
 
 <para>
-Here is how I would write clunky:
+This choice recovers principal types, a property that Haskell 1.4 does not have.
 </para>
 
 </para>
 
-<programlisting>
-clunky env var1 var1
-  | Just val1 &lt;- lookup env var1
-  , Just val2 &lt;- lookup env var2
-  = val1 + val2
-...other equations for clunky...
-</programlisting>
-
-<para>
-The semantics should be clear enough.  The qualifers are matched in order. 
-For a <literal>&lt;-</literal> qualifier, which I call a pattern guard, the
-right hand side is evaluated and matched against the pattern on the left. 
-If the match fails then the whole guard fails and the next equation is
-tried.  If it succeeds, then the appropriate binding takes place, and the
-next qualifier is matched, in the augmented environment.  Unlike list
-comprehensions, however, the type of the expression to the right of the
-<literal>&lt;-</literal> is the same as the type of the pattern to its
-left.  The bindings introduced by pattern guards scope over all the
-remaining guard qualifiers, and over the right hand side of the equation.
-</para>
-
-<para>
-Just as with list comprehensions, boolean expressions can be freely mixed
-with among the pattern guards.  For example:
-</para>
-
-<programlisting>
-f x | [y] <- x
-    , y > 3
-    , Just z <- h y
-    = ...
-</programlisting>
-
-<para>
-Haskell's current guards therefore emerge as a special case, in which the
-qualifier list has just one element, a boolean expression.
-</para>
-</sect1>
-
-  <sect1 id="parallel-list-comprehensions">
-    <title>Parallel List Comprehensions</title>
-    <indexterm><primary>list comprehensions</primary><secondary>parallel</secondary>
-    </indexterm>
-    <indexterm><primary>parallel list comprehensions</primary>
-    </indexterm>
-
-    <para>Parallel list comprehensions are a natural extension to list
-    comprehensions.  List comprehensions can be thought of as a nice
-    syntax for writing maps and filters.  Parallel comprehensions
-    extend this to include the zipWith family.</para>
-
-    <para>A parallel list comprehension has multiple independent
-    branches of qualifier lists, each separated by a `|' symbol.  For
-    example, the following zips together two lists:</para>
-
-<programlisting>
-   [ (x, y) | x <- xs | y <- ys ] 
-</programlisting>
-
-    <para>The behavior of parallel list comprehensions follows that of
-    zip, in that the resulting list will have the same length as the
-    shortest branch.</para>
-
-    <para>We can define parallel list comprehensions by translation to
-    regular comprehensions.  Here's the basic idea:</para>
-
-    <para>Given a parallel comprehension of the form: </para>
-
-<programlisting>
-   [ e | p1 <- e11, p2 <- e12, ... 
-       | q1 <- e21, q2 <- e22, ... 
-       ... 
-   ] 
-</programlisting>
-
-    <para>This will be translated to: </para>
-
-<programlisting>
-   [ e | ((p1,p2), (q1,q2), ...) <- zipN [(p1,p2) | p1 <- e11, p2 <- e12, ...] 
-                                         [(q1,q2) | q1 <- e21, q2 <- e22, ...] 
-                                         ... 
-   ] 
-</programlisting>
-
-    <para>where `zipN' is the appropriate zip for the given number of
-    branches.</para>
-
-  </sect1>
-
-<sect1 id="multi-param-type-classes">
-<title>Multi-parameter type classes
-</title>
-
-<para>
-This section documents GHC's implementation of multi-parameter type
-classes.  There's lots of background in the paper <ULink
-URL="http://research.microsoft.com/~simonpj/multi.ps.gz" >Type
-classes: exploring the design space</ULink > (Simon Peyton Jones, Mark
-Jones, Erik Meijer).
-</para>
-
-<para>
-I'd like to thank people who reported shorcomings in the GHC 3.02
-implementation.  Our default decisions were all conservative ones, and
-the experience of these heroic pioneers has given useful concrete
-examples to support several generalisations.  (These appear below as
-design choices not implemented in 3.02.)
-</para>
-
-<para>
-I've discussed these notes with Mark Jones, and I believe that Hugs
-will migrate towards the same design choices as I outline here.
-Thanks to him, and to many others who have offered very useful
-feedback.
-</para>
-
-<sect2>
-<title>Types</title>
-
-<para>
-There are the following restrictions on the form of a qualified
-type:
-</para>
-
-<para>
-
-<programlisting>
-  forall tv1..tvn (c1, ...,cn) => type
-</programlisting>
-
-</para>
-
-<para>
-(Here, I write the "foralls" explicitly, although the Haskell source
-language omits them; in Haskell 1.4, all the free type variables of an
-explicit source-language type signature are universally quantified,
-except for the class type variables in a class declaration.  However,
-in GHC, you can give the foralls if you want.  See <xref LinkEnd="universal-quantification">).
-</para>
-
-<para>
-
-<OrderedList>
-<listitem>
-
-<para>
- <emphasis>Each universally quantified type variable
-<literal>tvi</literal> must be mentioned (i.e. appear free) in <literal>type</literal></emphasis>.
-
-The reason for this is that a value with a type that does not obey
-this restriction could not be used without introducing
-ambiguity. Here, for example, is an illegal type:
-
-
-<programlisting>
-  forall a. Eq a => Int
-</programlisting>
-
-
-When a value with this type was used, the constraint <literal>Eq tv</literal>
-would be introduced where <literal>tv</literal> is a fresh type variable, and
-(in the dictionary-translation implementation) the value would be
-applied to a dictionary for <literal>Eq tv</literal>.  The difficulty is that we
-can never know which instance of <literal>Eq</literal> to use because we never
-get any more information about <literal>tv</literal>.
-
-</para>
-</listitem>
-<listitem>
-
-<para>
- <emphasis>Every constraint <literal>ci</literal> must mention at least one of the
-universally quantified type variables <literal>tvi</literal></emphasis>.
-
-For example, this type is OK because <literal>C a b</literal> mentions the
-universally quantified type variable <literal>b</literal>:
-
-
-<programlisting>
-  forall a. C a b => burble
-</programlisting>
-
-
-The next type is illegal because the constraint <literal>Eq b</literal> does not
-mention <literal>a</literal>:
-
-
-<programlisting>
-  forall a. Eq b => burble
-</programlisting>
-
-
-The reason for this restriction is milder than the other one.  The
-excluded types are never useful or necessary (because the offending
-context doesn't need to be witnessed at this point; it can be floated
-out).  Furthermore, floating them out increases sharing. Lastly,
-excluding them is a conservative choice; it leaves a patch of
-territory free in case we need it later.
-
-</para>
-</listitem>
-
-</OrderedList>
-
-</para>
-
-<para>
-These restrictions apply to all types, whether declared in a type signature
-or inferred.
-</para>
-
-<para>
-Unlike Haskell 1.4, constraints in types do <emphasis>not</emphasis> have to be of
-the form <emphasis>(class type-variables)</emphasis>.  Thus, these type signatures
-are perfectly OK
-</para>
-
-<para>
-
-<programlisting>
-  f :: Eq (m a) => [m a] -> [m a]
-  g :: Eq [a] => ...
-</programlisting>
-
-</para>
-
-<para>
-This choice recovers principal types, a property that Haskell 1.4 does not have.
-</para>
-
-</sect2>
-
-<sect2>
-<title>Class declarations</title>
+</sect3>
+
+<sect3>
+<title>Class declarations</title>
 
 <para>
 
 
 <para>
 
@@ -931,9 +618,9 @@ class like this:
 
 </para>
 
 
 </para>
 
-</sect2>
+</sect3>
 
 
-<sect2 id="instance-decls">
+<sect3 id="instance-decls">
 <title>Instance declarations</title>
 
 <para>
 <title>Instance declarations</title>
 
 <para>
@@ -1196,11 +883,11 @@ with <option>-fcontext-stack</option><emphasis>N</emphasis>.
 
 </para>
 
 
 </para>
 
-</sect2>
+</sect3>
 
 
-</sect1>
+</sect2>
 
 
-<sect1 id="implicit-parameters">
+<sect2 id="implicit-parameters">
 <title>Implicit parameters
 </title>
 
 <title>Implicit parameters
 </title>
 
@@ -1272,24 +959,45 @@ is <literal>(?x::a) => (a,a)</literal>, and not
 class constraints.
 </para>
 <para>
 class constraints.
 </para>
 <para>
-An implicit parameter is bound using an expression of the form 
-<emphasis>expr</emphasis> <literal>with</literal> <emphasis>binds</emphasis>, 
-where <literal>with</literal> is a new keyword. This form binds the implicit
-parameters arising in the body, not the free variables as a <literal>let</literal> or
-<literal>where</literal> would do. For example, we define the <literal>min</literal> function by binding
-<literal>cmp</literal>.
+An implicit parameter is bound using the standard
+<literal>let</literal> binding form, where the bindings must be a
+collection of simple bindings to implicit-style variables (no
+function-style bindings, and no type signatures); these bindings are
+neither polymorphic or recursive. This form binds the implicit
+parameters arising in the body, not the free variables as a
+<literal>let</literal> or <literal>where</literal> would do. For
+example, we define the <literal>min</literal> function by binding
+<literal>cmp</literal>.</para>
 <programlisting>
   min :: [a] -> a
 <programlisting>
   min :: [a] -> a
-  min  = least with ?cmp = (<=)
+  min  = let ?cmp = (<=) in least
 </programlisting>
 </programlisting>
-Syntactically, the <emphasis>binds</emphasis> part of a <literal>with</literal> construct must be a
-collection of simple bindings to variables (no function-style
-bindings, and no type signatures); these bindings are neither
-polymorphic or recursive.
-</para>
 <para>
 <para>
-Note the following additional constraints:
+Note the following points:
 <itemizedlist>
 <itemizedlist>
+<listitem><para>
+You may not mix implicit-parameter bindings with ordinary bindings in a 
+single <literal>let</literal>
+expression; use two nested <literal>let</literal>s instead.
+</para></listitem>
+
+<listitem><para>
+You may put multiple implicit-parameter bindings in a
+single <literal>let</literal> expression; they are <emphasis>not</emphasis> treated
+as a mutually recursive group (as ordinary <literal>let</literal> bindings are).
+Instead they are treated as a non-recursive group, each scoping over the bindings that
+follow.  For example, consider:
+<programlisting>
+  f y = let { ?x = y; ?x = ?x+1 } in ?x
+</programlisting>
+This function adds one to its argument.
+</para></listitem>
+
+<listitem><para>
+You may not have an implicit-parameter binding in a <literal>where</literal> clause,
+only in a <literal>let</literal> binding.
+</para></listitem>
+
 <listitem>
 <para> You can't have an implicit parameter in the context of a class or instance
 declaration.  For example, both these declarations are illegal:
 <listitem>
 <para> You can't have an implicit parameter in the context of a class or instance
 declaration.  For example, both these declarations are illegal:
@@ -1305,9 +1013,9 @@ Easiest thing is to outlaw the offending types.</para>
 </itemizedlist>
 </para>
 
 </itemizedlist>
 </para>
 
-</sect1>
+</sect2>
 
 
-<sect1 id="linear-implicit-parameters">
+<sect2 id="linear-implicit-parameters">
 <title>Linear implicit parameters
 </title>
 <para>
 <title>Linear implicit parameters
 </title>
 <para>
@@ -1331,12 +1039,14 @@ written '<literal>%x</literal>' instead of '<literal>?x</literal>'.
 <para>
 For example:
 <programlisting>
 <para>
 For example:
 <programlisting>
+    import GHC.Exts( Splittable )
+
     data NameSupply = ...
     
     splitNS :: NameSupply -> (NameSupply, NameSupply)
     newName :: NameSupply -> Name
 
     data NameSupply = ...
     
     splitNS :: NameSupply -> (NameSupply, NameSupply)
     newName :: NameSupply -> Name
 
-    instance PrelSplit.Splittable NameSupply where
+    instance Splittable NameSupply where
        split = splitNS
 
 
        split = splitNS
 
 
@@ -1367,7 +1077,7 @@ the parameter explicit:
 Notice the call to 'split' introduced by the type checker.
 How did it know to use 'splitNS'?  Because what it really did
 was to introduce a call to the overloaded function 'split',
 Notice the call to 'split' introduced by the type checker.
 How did it know to use 'splitNS'?  Because what it really did
 was to introduce a call to the overloaded function 'split',
-defined by
+defined by the class <literal>Splittable</literal>:
 <programlisting>
        class Splittable a where
          split :: a -> (a,a)
 <programlisting>
        class Splittable a where
          split :: a -> (a,a)
@@ -1381,8 +1091,8 @@ and GHC will infer
 <programlisting>
        g :: (Splittable a, %ns :: a) => b -> (b,a,a)
 </programlisting>
 <programlisting>
        g :: (Splittable a, %ns :: a) => b -> (b,a,a)
 </programlisting>
-The <literal>Splittable</literal> class is built into GHC.  It's defined in <literal>PrelSplit</literal>,
-and exported by <literal>GlaExts</literal>.
+The <literal>Splittable</literal> class is built into GHC.  It's exported by module 
+<literal>GHC.Exts</literal>.
 </para>
 <para>
 Other points:
 </para>
 <para>
 Other points:
@@ -1399,7 +1109,7 @@ are entirely distinct implicit parameters: you
 </itemizedlist>
 </para>
 
 </itemizedlist>
 </para>
 
-<sect2><title>Warnings</title>
+<sect3><title>Warnings</title>
 
 <para>
 The monomorphism restriction is even more important than usual.
 
 <para>
 The monomorphism restriction is even more important than usual.
@@ -1431,28 +1141,70 @@ parameters we have already lost beta reduction anyway, and
 Haskell programs without knowing their typing.
 </para>
 
 Haskell programs without knowing their typing.
 </para>
 
-</sect2>
+</sect3>
 
 
-</sect1>
+<sect3><title>Recursive functions</title>
+<para>Linear implicit parameters can be particularly tricky when you have a recursive function
+Consider
+<programlisting>
+        foo :: %x::T => Int -> [Int]
+        foo 0 = []
+        foo n = %x : foo (n-1)
+</programlisting>
+where T is some type in class Splittable.</para>
+<para>
+Do you get a list of all the same T's or all different T's
+(assuming that split gives two distinct T's back)?
+</para><para>
+If you supply the type signature, taking advantage of polymorphic
+recursion, you get what you'd probably expect.  Here's the
+translated term, where the implicit param is made explicit:
+<programlisting>
+        foo x 0 = []
+        foo x n = let (x1,x2) = split x
+                  in x1 : foo x2 (n-1)
+</programlisting>
+But if you don't supply a type signature, GHC uses the Hindley
+Milner trick of using a single monomorphic instance of the function
+for the recursive calls. That is what makes Hindley Milner type inference
+work.  So the translation becomes
+<programlisting>
+        foo x = let
+                  foom 0 = []
+                  foom n = x : foom (n-1)
+                in
+                foom
+</programlisting>
+Result: 'x' is not split, and you get a list of identical T's.  So the
+semantics of the program depends on whether or not foo has a type signature.
+Yikes!
+</para><para>
+You may say that this is a good reason to dislike linear implicit parameters
+and you'd be right.  That is why they are an experimental feature. 
+</para>
+</sect3>
+
+</sect2>
 
 
-<sect1 id="functional-dependencies">
+<sect2 id="functional-dependencies">
 <title>Functional dependencies
 </title>
 
 <para> Functional dependencies are implemented as described by Mark Jones
 <title>Functional dependencies
 </title>
 
 <para> Functional dependencies are implemented as described by Mark Jones
-in "Type Classes with Functional Dependencies", Mark P. Jones, 
+in &ldquo;<ulink url="http://www.cse.ogi.edu/~mpj/pubs/fundeps.html">Type Classes with Functional Dependencies</ulink>&rdquo;, Mark P. Jones, 
 In Proceedings of the 9th European Symposium on Programming, 
 In Proceedings of the 9th European Symposium on Programming, 
-ESOP 2000, Berlin, Germany, March 2000, Springer-Verlag LNCS 1782.
+ESOP 2000, Berlin, Germany, March 2000, Springer-Verlag LNCS 1782,
+.
 </para>
 
 <para>
 There should be more documentation, but there isn't (yet).  Yell if you need it.
 </para>
 </para>
 
 <para>
 There should be more documentation, but there isn't (yet).  Yell if you need it.
 </para>
-</sect1>
+</sect2>
 
 
 
 
-<sect1 id="universal-quantification">
-<title>Explicit universal quantification
+<sect2 id="universal-quantification">
+<title>Arbitrary-rank polymorphism
 </title>
 
 <para>
 </title>
 
 <para>
@@ -1526,7 +1278,7 @@ a type variable any more!
 </para>
 
 
 </para>
 
 
-<sect2 id="univ">
+<sect3 id="univ">
 <title>Examples
 </title>
 
 <title>Examples
 </title>
 
@@ -1658,9 +1410,9 @@ and <literal>bind</literal> to extract the polymorphic bind and return functions
 from the <literal>MonadT</literal> data structure, rather than using pattern
 matching.
 </para>
 from the <literal>MonadT</literal> data structure, rather than using pattern
 matching.
 </para>
-</sect2>
+</sect3>
 
 
-<sect2>
+<sect3>
 <title>Type inference</title>
 
 <para>
 <title>Type inference</title>
 
 <para>
@@ -1704,10 +1456,10 @@ it is an argument of constructor <literal>T1</literal> and that tells GHC all
 it needs to know.
 </para>
 
 it needs to know.
 </para>
 
-</sect2>
+</sect3>
 
 
 
 
-<sect2 id="implicit-quant">
+<sect3 id="implicit-quant">
 <title>Implicit quantification</title>
 
 <para>
 <title>Implicit quantification</title>
 
 <para>
@@ -1752,16 +1504,17 @@ but at least the rule is simple.  If you want the latter type, you
 can write your for-alls explicitly.  Indeed, doing so is strongly advised
 for rank-2 types.
 </para>
 can write your for-alls explicitly.  Indeed, doing so is strongly advised
 for rank-2 types.
 </para>
+</sect3>
 </sect2>
 </sect2>
-</sect1>
 
 
-<sect1 id="hoist">
-<title>Type synonyms and hoisting
+<sect2 id="type-synonyms">
+<title>Liberalised type synonyms 
 </title>
 
 <para>
 </title>
 
 <para>
-Type synonmys are like macros at the type level, and GHC is much more liberal
-about them than Haskell 98.  In particular:
+Type synonmys are like macros at the type level, and
+GHC does validity checking on types <emphasis>only after expanding type synonyms</emphasis>.
+That means that GHC can be very much more liberal about type synonyms than Haskell 98:
 <itemizedlist>
 <listitem> <para>You can write a <literal>forall</literal> (including overloading)
 in a type synonym, thus:
 <itemizedlist>
 <listitem> <para>You can write a <literal>forall</literal> (including overloading)
 in a type synonym, thus:
@@ -1786,11 +1539,56 @@ You can write an unboxed tuple in a type synonym:
   h x = (# x, x #)
 </programlisting>
 </para></listitem>
   h x = (# x, x #)
 </programlisting>
 </para></listitem>
+
+<listitem><para>
+You can apply a type synonym to a forall type:
+<programlisting>
+  type Foo a = a -> a -> Bool
+  f :: Foo (forall b. b->b)
+</programlisting>
+After expanding the synonym, <literal>f</literal> has the legal (in GHC) type:
+<programlisting>
+  f :: (forall b. b->b) -> (forall b. b->b) -> Bool
+</programlisting>
+</para></listitem>
+
+<listitem><para>
+You can apply a type synonym to a partially applied type synonym:
+<programlisting>
+  type Generic i o = forall x. i x -> o x
+  type Id x = x
+  
+  foo :: Generic Id []
+</programlisting>
+After epxanding the synonym, <literal>foo</literal> has the legal (in GHC) type:
+<programlisting>
+  foo :: forall x. x -> [x]
+</programlisting>
+</para></listitem>
+
 </itemizedlist>
 </para>
 </itemizedlist>
 </para>
+
+<para>
+GHC currently does kind checking before expanding synonyms (though even that
+could be changed.)
+</para>
 <para>
 <para>
-GHC does validity checking on types <emphasis>after expanding type synonyms</emphasis> 
-so, for example,
+After expanding type synonyms, GHC does validity checking on types, looking for
+the following mal-formedness which isn't detected simply by kind checking:
+<itemizedlist>
+<listitem><para>
+Type constructor applied to a type involving for-alls.
+</para></listitem>
+<listitem><para>
+Unboxed tuple on left of an arrow.
+</para></listitem>
+<listitem><para>
+Partially-applied type synonym.
+</para></listitem>
+</itemizedlist>
+So, for example,
 this will be rejected:
 <programlisting>
   type Pr = (# Int, Int #)
 this will be rejected:
 <programlisting>
   type Pr = (# Int, Int #)
@@ -1800,9 +1598,12 @@ this will be rejected:
 </programlisting>
 because GHC does not allow  unboxed tuples on the left of a function arrow.
 </para>
 </programlisting>
 because GHC does not allow  unboxed tuples on the left of a function arrow.
 </para>
+</sect2>
 
 
+<sect2 id="hoist">
+<title>For-all hoisting</title>
 <para>
 <para>
-However, it is often convenient to use these sort of generalised synonyms at the right hand
+It is often convenient to use generalised type synonyms at the right hand
 end of an arrow, thus:
 <programlisting>
   type Discard a = forall b. a -> b -> a
 end of an arrow, thus:
 <programlisting>
   type Discard a = forall b. a -> b -> a
@@ -1834,10 +1635,22 @@ valid way to write <literal>g</literal>'s type signature:
   g :: Int -> Int -> forall b. b -> Int
 </programlisting>
 </para>
   g :: Int -> Int -> forall b. b -> Int
 </programlisting>
 </para>
-</sect1>
+<para>
+When doing this hoisting operation, GHC eliminates duplicate constraints.  For
+example:
+<programlisting>
+  type Foo a = (?x::Int) => Bool -> a
+  g :: Foo (Foo Int)
+</programlisting>
+means
+<programlisting>
+  g :: (?x::Int) => Bool -> Bool -> Int
+</programlisting>
+</para>
+</sect2>
 
 
 
 
-<sect1 id="existential-quantification">
+<sect2 id="existential-quantification">
 <title>Existentially quantified data constructors
 </title>
 
 <title>Existentially quantified data constructors
 </title>
 
@@ -1927,7 +1740,7 @@ that collection of packages in a uniform manner.  You can express
 quite a bit of object-oriented-like programming this way.
 </para>
 
 quite a bit of object-oriented-like programming this way.
 </para>
 
-<sect2 id="existential">
+<sect3 id="existential">
 <title>Why existential?
 </title>
 
 <title>Why existential?
 </title>
 
@@ -1950,9 +1763,9 @@ But Haskell programmers can safely think of the ordinary
 adding a new existential quantification construct.
 </para>
 
 adding a new existential quantification construct.
 </para>
 
-</sect2>
+</sect3>
 
 
-<sect2>
+<sect3>
 <title>Type classes</title>
 
 <para>
 <title>Type classes</title>
 
 <para>
@@ -2012,9 +1825,9 @@ Notice the way that the syntax fits smoothly with that used for
 universal quantification earlier.
 </para>
 
 universal quantification earlier.
 </para>
 
-</sect2>
+</sect3>
 
 
-<sect2>
+<sect3>
 <title>Restrictions</title>
 
 <para>
 <title>Restrictions</title>
 
 <para>
@@ -2158,92 +1971,12 @@ declarations.  Define your own instances!
 
 </para>
 
 
 </para>
 
-</sect2>
-
-</sect1>
-
-<sect1 id="sec-assertions">
-<title>Assertions
-<indexterm><primary>Assertions</primary></indexterm>
-</title>
-
-<para>
-If you want to make use of assertions in your standard Haskell code, you
-could define a function like the following:
-</para>
-
-<para>
-
-<programlisting>
-assert :: Bool -> a -> a
-assert False x = error "assertion failed!"
-assert _     x = x
-</programlisting>
-
-</para>
-
-<para>
-which works, but gives you back a less than useful error message --
-an assertion failed, but which and where?
-</para>
-
-<para>
-One way out is to define an extended <function>assert</function> function which also
-takes a descriptive string to include in the error message and
-perhaps combine this with the use of a pre-processor which inserts
-the source location where <function>assert</function> was used.
-</para>
-
-<para>
-Ghc offers a helping hand here, doing all of this for you. For every
-use of <function>assert</function> in the user's source:
-</para>
-
-<para>
-
-<programlisting>
-kelvinToC :: Double -> Double
-kelvinToC k = assert (k &gt;= 0.0) (k+273.15)
-</programlisting>
-
-</para>
-
-<para>
-Ghc will rewrite this to also include the source location where the
-assertion was made,
-</para>
-
-<para>
-
-<programlisting>
-assert pred val ==> assertError "Main.hs|15" pred val
-</programlisting>
-
-</para>
-
-<para>
-The rewrite is only performed by the compiler when it spots
-applications of <function>Exception.assert</function>, so you can still define and
-use your own versions of <function>assert</function>, should you so wish. If not,
-import <literal>Exception</literal> to make use <function>assert</function> in your code.
-</para>
-
-<para>
-To have the compiler ignore uses of assert, use the compiler option
-<option>-fignore-asserts</option>. <indexterm><primary>-fignore-asserts option</primary></indexterm> That is,
-expressions of the form <literal>assert pred e</literal> will be rewritten to <literal>e</literal>.
-</para>
-
-<para>
-Assertion failures can be caught, see the documentation for the
-<literal>Exception</literal> library (<xref linkend="sec-Exception">)
-for the details.
-</para>
+</sect3>
 
 
-</sect1>
+</sect2>
 
 
-<sect1 id="scoped-type-variables">
-<title>Scoped Type Variables
+<sect2 id="scoped-type-variables">
+<title>Scoped type variables
 </title>
 
 <para>
 </title>
 
 <para>
@@ -2293,7 +2026,7 @@ are noted.
 So much for the basic idea.  Here are the details.
 </para>
 
 So much for the basic idea.  Here are the details.
 </para>
 
-<sect2>
+<sect3>
 <title>What a pattern type signature means</title>
 <para>
 A type variable brought into scope by a pattern type signature is simply
 <title>What a pattern type signature means</title>
 <para>
 A type variable brought into scope by a pattern type signature is simply
@@ -2331,9 +2064,9 @@ For example, all of these are legal:</para>
   w (x::a) = x                  -- a unifies with [b]
 </programlisting>
 
   w (x::a) = x                  -- a unifies with [b]
 </programlisting>
 
-</sect2>
+</sect3>
 
 
-<sect2>
+<sect3>
 <title>Scope and implicit quantification</title>
 
 <para>
 <title>Scope and implicit quantification</title>
 
 <para>
@@ -2465,168 +2198,648 @@ scope over the methods defined in the <literal>where</literal> part.  For exampl
 
 </para>
 
 
 </para>
 
-</sect2>
+</sect3>
+
+<sect3>
+<title>Result type signatures</title>
+
+<para>
+
+<itemizedlist>
+<listitem>
+
+<para>
+ The result type of a function can be given a signature,
+thus:
+
+
+<programlisting>
+  f (x::a) :: [a] = [x,x,x]
+</programlisting>
+
+
+The final <literal>:: [a]</literal> after all the patterns gives a signature to the
+result type.  Sometimes this is the only way of naming the type variable
+you want:
+
+
+<programlisting>
+  f :: Int -> [a] -> [a]
+  f n :: ([a] -> [a]) = let g (x::a, y::a) = (y,x)
+                        in \xs -> map g (reverse xs `zip` xs)
+</programlisting>
+
+
+</para>
+</listitem>
+
+</itemizedlist>
+
+</para>
+
+<para>
+Result type signatures are not yet implemented in Hugs.
+</para>
+
+</sect3>
+
+<sect3>
+<title>Where a pattern type signature can occur</title>
+
+<para>
+A pattern type signature can occur in any pattern.  For example:
+<itemizedlist>
+
+<listitem>
+<para>
+A pattern type signature can be on an arbitrary sub-pattern, not
+ust on a variable:
+
+
+<programlisting>
+  f ((x,y)::(a,b)) = (y,x) :: (b,a)
+</programlisting>
+
+
+</para>
+</listitem>
+<listitem>
+
+<para>
+ Pattern type signatures, including the result part, can be used
+in lambda abstractions:
+
+<programlisting>
+  (\ (x::a, y) :: a -> x)
+</programlisting>
+</para>
+</listitem>
+<listitem>
+
+<para>
+ Pattern type signatures, including the result part, can be used
+in <literal>case</literal> expressions:
+
+
+<programlisting>
+  case e of { (x::a, y) :: a -> x }
+</programlisting>
+
+</para>
+</listitem>
+
+<listitem>
+<para>
+To avoid ambiguity, the type after the &ldquo;<literal>::</literal>&rdquo; in a result
+pattern signature on a lambda or <literal>case</literal> must be atomic (i.e. a single
+token or a parenthesised type of some sort).  To see why,
+consider how one would parse this:
+
+
+<programlisting>
+  \ x :: a -> b -> x
+</programlisting>
+
+
+</para>
+</listitem>
+
+<listitem>
+
+<para>
+ Pattern type signatures can bind existential type variables.
+For example:
+
+
+<programlisting>
+  data T = forall a. MkT [a]
+
+  f :: T -> T
+  f (MkT [t::a]) = MkT t3
+                 where
+                   t3::[a] = [t,t,t]
+</programlisting>
+
+
+</para>
+</listitem>
+
+
+<listitem>
+
+<para>
+Pattern type signatures 
+can be used in pattern bindings:
+
+<programlisting>
+  f x = let (y, z::a) = x in ...
+  f1 x                = let (y, z::Int) = x in ...
+  f2 (x::(Int,a))     = let (y, z::a)   = x in ...
+  f3 :: (b->b)        = \x -> x
+</programlisting>
+
+In all such cases, the binding is not generalised over the pattern-bound
+type variables.  Thus <literal>f3</literal> is monomorphic; <literal>f3</literal>
+has type <literal>b -&gt; b</literal> for some type <literal>b</literal>, 
+and <emphasis>not</emphasis> <literal>forall b. b -&gt; b</literal>.
+In contrast, the binding
+<programlisting>
+  f4 :: b->b
+  f4 = \x -> x
+</programlisting>
+makes a polymorphic function, but <literal>b</literal> is not in scope anywhere
+in <literal>f4</literal>'s scope.
+
+</para>
+</listitem>
+</itemizedlist>
+</para>
+
+</sect3>
+</sect2>
+
+
+</sect1>
+<!-- ==================== End of type system extensions =================  -->
+  
+
+<!-- ==================== ASSERTIONS =================  -->
+
+<sect1 id="sec-assertions">
+<title>Assertions
+<indexterm><primary>Assertions</primary></indexterm>
+</title>
+
+<para>
+If you want to make use of assertions in your standard Haskell code, you
+could define a function like the following:
+</para>
+
+<para>
+
+<programlisting>
+assert :: Bool -> a -> a
+assert False x = error "assertion failed!"
+assert _     x = x
+</programlisting>
+
+</para>
+
+<para>
+which works, but gives you back a less than useful error message --
+an assertion failed, but which and where?
+</para>
+
+<para>
+One way out is to define an extended <function>assert</function> function which also
+takes a descriptive string to include in the error message and
+perhaps combine this with the use of a pre-processor which inserts
+the source location where <function>assert</function> was used.
+</para>
+
+<para>
+Ghc offers a helping hand here, doing all of this for you. For every
+use of <function>assert</function> in the user's source:
+</para>
+
+<para>
+
+<programlisting>
+kelvinToC :: Double -> Double
+kelvinToC k = assert (k &gt;= 0.0) (k+273.15)
+</programlisting>
+
+</para>
+
+<para>
+Ghc will rewrite this to also include the source location where the
+assertion was made,
+</para>
+
+<para>
+
+<programlisting>
+assert pred val ==> assertError "Main.hs|15" pred val
+</programlisting>
+
+</para>
+
+<para>
+The rewrite is only performed by the compiler when it spots
+applications of <function>Control.Exception.assert</function>, so you
+can still define and use your own versions of
+<function>assert</function>, should you so wish. If not, import
+<literal>Control.Exception</literal> to make use
+<function>assert</function> in your code.
+</para>
+
+<para>
+To have the compiler ignore uses of assert, use the compiler option
+<option>-fignore-asserts</option>. <indexterm><primary>-fignore-asserts
+option</primary></indexterm> That is, expressions of the form
+<literal>assert pred e</literal> will be rewritten to
+<literal>e</literal>.
+</para>
+
+<para>
+Assertion failures can be caught, see the documentation for the
+<literal>Control.Exception</literal> library for the details.
+</para>
+
+</sect1>
+
+
+<sect1 id="syntax-extns">
+<title>Syntactic extensions</title>
+
+<!-- ====================== HIERARCHICAL MODULES =======================  -->
+
+    <sect2 id="hierarchical-modules">
+      <title>Hierarchical Modules</title>
+
+      <para>GHC supports a small extension to the syntax of module
+      names: a module name is allowed to contain a dot
+      <literal>&lsquo;.&rsquo;</literal>.  This is also known as the
+      &ldquo;hierarchical module namespace&rdquo; extension, because
+      it extends the normally flat Haskell module namespace into a
+      more flexible hierarchy of modules.</para>
+
+      <para>This extension has very little impact on the language
+      itself; modules names are <emphasis>always</emphasis> fully
+      qualified, so you can just think of the fully qualified module
+      name as <quote>the module name</quote>.  In particular, this
+      means that the full module name must be given after the
+      <literal>module</literal> keyword at the beginning of the
+      module; for example, the module <literal>A.B.C</literal> must
+      begin</para>
+
+<programlisting>module A.B.C</programlisting>
+
+
+      <para>It is a common strategy to use the <literal>as</literal>
+      keyword to save some typing when using qualified names with
+      hierarchical modules.  For example:</para>
+
+<programlisting>
+import qualified Control.Monad.ST.Strict as ST
+</programlisting>
+
+      <para>Hierarchical modules have an impact on the way that GHC
+      searches for files.  For a description, see <xref
+      linkend="finding-hierarchical-modules">.</para>
+
+      <para>GHC comes with a large collection of libraries arranged
+      hierarchically; see the accompanying library documentation.
+      There is an ongoing project to create and maintain a stable set
+      of <quote>core</quote> libraries used by several Haskell
+      compilers, and the libraries that GHC comes with represent the
+      current status of that project.  For more details, see <ulink
+      url="http://www.haskell.org/~simonmar/libraries/libraries.html">Haskell
+      Libraries</ulink>.</para>
+
+    </sect2>
+
+<!-- ====================== PATTERN GUARDS =======================  -->
+
+<sect2 id="pattern-guards">
+<title>Pattern guards</title>
+
+<para>
+<indexterm><primary>Pattern guards (Glasgow extension)</primary></indexterm>
+The discussion that follows is an abbreviated version of Simon Peyton Jones's original <ULink URL="http://research.microsoft.com/~simonpj/Haskell/guards.html">proposal</ULink>. (Note that the proposal was written before pattern guards were implemented, so refers to them as unimplemented.)
+</para>
+
+<para>
+Suppose we have an abstract data type of finite maps, with a
+lookup operation:
+
+<programlisting>
+lookup :: FiniteMap -> Int -> Maybe Int
+</programlisting>
+
+The lookup returns <function>Nothing</function> if the supplied key is not in the domain of the mapping, and <function>(Just v)</function> otherwise,
+where <VarName>v</VarName> is the value that the key maps to.  Now consider the following definition:
+</para>
+
+<programlisting>
+clunky env var1 var2 | ok1 && ok2 = val1 + val2
+| otherwise  = var1 + var2
+where
+  m1 = lookup env var1
+  m2 = lookup env var2
+  ok1 = maybeToBool m1
+  ok2 = maybeToBool m2
+  val1 = expectJust m1
+  val2 = expectJust m2
+</programlisting>
+
+<para>
+The auxiliary functions are 
+</para>
+
+<programlisting>
+maybeToBool :: Maybe a -&gt; Bool
+maybeToBool (Just x) = True
+maybeToBool Nothing  = False
 
 
-<sect2>
-<title>Result type signatures</title>
+expectJust :: Maybe a -&gt; a
+expectJust (Just x) = x
+expectJust Nothing  = error "Unexpected Nothing"
+</programlisting>
 
 <para>
 
 <para>
-
-<itemizedlist>
-<listitem>
+What is <function>clunky</function> doing? The guard <literal>ok1 &&
+ok2</literal> checks that both lookups succeed, using
+<function>maybeToBool</function> to convert the <function>Maybe</function>
+types to booleans. The (lazily evaluated) <function>expectJust</function>
+calls extract the values from the results of the lookups, and binds the
+returned values to <VarName>val1</VarName> and <VarName>val2</VarName>
+respectively.  If either lookup fails, then clunky takes the
+<literal>otherwise</literal> case and returns the sum of its arguments.
+</para>
 
 <para>
 
 <para>
- The result type of a function can be given a signature,
-thus:
-
+This is certainly legal Haskell, but it is a tremendously verbose and
+un-obvious way to achieve the desired effect.  Arguably, a more direct way
+to write clunky would be to use case expressions:
+</para>
 
 <programlisting>
 
 <programlisting>
-  f (x::a) :: [a] = [x,x,x]
+clunky env var1 var1 = case lookup env var1 of
+  Nothing -&gt; fail
+  Just val1 -&gt; case lookup env var2 of
+    Nothing -&gt; fail
+    Just val2 -&gt; val1 + val2
+where
+  fail = val1 + val2
 </programlisting>
 
 </programlisting>
 
+<para>
+This is a bit shorter, but hardly better.  Of course, we can rewrite any set
+of pattern-matching, guarded equations as case expressions; that is
+precisely what the compiler does when compiling equations! The reason that
+Haskell provides guarded equations is because they allow us to write down
+the cases we want to consider, one at a time, independently of each other. 
+This structure is hidden in the case version.  Two of the right-hand sides
+are really the same (<function>fail</function>), and the whole expression
+tends to become more and more indented. 
+</para>
 
 
-The final <literal>:: [a]</literal> after all the patterns gives a signature to the
-result type.  Sometimes this is the only way of naming the type variable
-you want:
-
+<para>
+Here is how I would write clunky:
+</para>
 
 <programlisting>
 
 <programlisting>
-  f :: Int -> [a] -> [a]
-  f n :: ([a] -> [a]) = let g (x::a, y::a) = (y,x)
-                        in \xs -> map g (reverse xs `zip` xs)
+clunky env var1 var1
+  | Just val1 &lt;- lookup env var1
+  , Just val2 &lt;- lookup env var2
+  = val1 + val2
+...other equations for clunky...
 </programlisting>
 
 </programlisting>
 
-
+<para>
+The semantics should be clear enough.  The qualifers are matched in order. 
+For a <literal>&lt;-</literal> qualifier, which I call a pattern guard, the
+right hand side is evaluated and matched against the pattern on the left. 
+If the match fails then the whole guard fails and the next equation is
+tried.  If it succeeds, then the appropriate binding takes place, and the
+next qualifier is matched, in the augmented environment.  Unlike list
+comprehensions, however, the type of the expression to the right of the
+<literal>&lt;-</literal> is the same as the type of the pattern to its
+left.  The bindings introduced by pattern guards scope over all the
+remaining guard qualifiers, and over the right hand side of the equation.
 </para>
 </para>
-</listitem>
-
-</itemizedlist>
 
 
+<para>
+Just as with list comprehensions, boolean expressions can be freely mixed
+with among the pattern guards.  For example:
 </para>
 
 </para>
 
+<programlisting>
+f x | [y] <- x
+    , y > 3
+    , Just z <- h y
+    = ...
+</programlisting>
+
 <para>
 <para>
-Result type signatures are not yet implemented in Hugs.
+Haskell's current guards therefore emerge as a special case, in which the
+qualifier list has just one element, a boolean expression.
 </para>
 </para>
-
 </sect2>
 
 </sect2>
 
-<sect2>
-<title>Where a pattern type signature can occur</title>
+<!-- ===================== Recursive do-notation ===================  -->
 
 
-<para>
-A pattern type signature can occur in any pattern.  For example:
-<itemizedlist>
+<sect2 id="mdo-notation">
+<title>The recursive do-notation
+</title>
 
 
-<listitem>
+<para> The recursive do-notation (also known as mdo-notation) is implemented as described in
+"A recursive do for Haskell",
+Levent Erkok, John Launchbury",
+Haskell Workshop 2002, pages: 29-37. Pittsburgh, Pennsylvania. 
+</para>
 <para>
 <para>
-A pattern type signature can be on an arbitrary sub-pattern, not
-ust on a variable:
-
-
+The do-notation of Haskell does not allow <emphasis>recursive bindings</emphasis>,
+that is, the variables bound in a do-expression are visible only in the textually following 
+code block. Compare this to a let-expression, where bound variables are visible in the entire binding
+group. It turns out that several applications can benefit from recursive bindings in
+the do-notation, and this extension provides the necessary syntactic support.
+</para>
+<para>
+Here is a simple (yet contrived) example:
+</para>
 <programlisting>
 <programlisting>
-  f ((x,y)::(a,b)) = (y,x) :: (b,a)
+justOnes = mdo xs <- Just (1:xs)
+               return xs
 </programlisting>
 </programlisting>
-
-
+<para>
+As you can guess <literal>justOnes</literal> will evaluate to <literal>Just [1,1,1,...</literal>.
 </para>
 </para>
-</listitem>
-<listitem>
 
 <para>
 
 <para>
- Pattern type signatures, including the result part, can be used
-in lambda abstractions:
-
+The MonadFix library introduces the <literal>MonadFix</literal> class. It's definition is:
+</para>
 <programlisting>
 <programlisting>
-  (\ (x::a, y) :: a -> x)
+class Monad m => MonadFix m where
+   mfix :: (a -> m a) -> m a
 </programlisting>
 </programlisting>
+<para>
+The function <literal>mfix</literal>
+dictates how the required recursion operation should be performed. If recursive bindings are required for a monad,
+then that monad must be declared an instance of the <literal>MonadFix</literal> class.
+For details, see the above mentioned reference.
 </para>
 </para>
-</listitem>
-<listitem>
-
 <para>
 <para>
- Pattern type signatures, including the result part, can be used
-in <literal>case</literal> expressions:
+The <literal>MonadFix</literal> library automatically declares List, Maybe, IO, and
+state monads (both lazy and strict) as instances of the <literal>MonadFix</literal> class.
+</para>
+<para>
+There are three important points in using the recursive-do notation:
+<itemizedlist>
+<listitem><para>
+The recursive version of the do-notation uses the keyword <literal>mdo</literal> (rather
+than <literal>do</literal>).
+</para></listitem>
 
 
+<listitem><para>
+If you want to declare an instance of the <literal>MonadFix</literal> class for one of 
+your own monads, or you need to refer to the class name <literal>MonadFix</literal> in any other way (for instance in
+writing a type constraint), then your program should <literal>import Control.Monad.MonadFix</literal>.
+Otherwise, you don't need to import any special libraries to use the mdo-notation. That is,
+as long as you only use the predefined instances mentioned above, the mdo-notation will
+be automatically available. (Note: This differs from the Hugs implementation, where
+<literal>MonadFix</literal> should always be imported.)
+</para></listitem>
 
 
-<programlisting>
-  case e of { (x::a, y) :: a -> x }
-</programlisting>
+<listitem><para>
+As with other extensions, ghc should be given the flag <literal>-fglasgow-exts</literal>
+</para></listitem>
+</itemizedlist>
+</para>
 
 
+<para>
+Historical note: The originial implementation of the mdo-notation, and most
+of the existing documents, use the names 
+<literal>MonadRec</literal> for the class, and 
+<literal>Control.Monad.MonadRec</literal> for the library. These names
+are no longer supported.
 </para>
 </para>
-</listitem>
 
 
-<listitem>
 <para>
 <para>
-To avoid ambiguity, the type after the &ldquo;<literal>::</literal>&rdquo; in a result
-pattern signature on a lambda or <literal>case</literal> must be atomic (i.e. a single
-token or a parenthesised type of some sort).  To see why,
-consider how one would parse this:
+The web page: <ulink url="http://www.cse.ogi.edu/PacSoft/projects/rmb">http://www.cse.ogi.edu/PacSoft/projects/rmb</ulink>
+contains up to date information on recursive monadic bindings.
+</para>
+
+</sect2>
+
+<!-- ===================== PARALLEL LIST COMPREHENSIONS ===================  -->
+
+  <sect2 id="parallel-list-comprehensions">
+    <title>Parallel List Comprehensions</title>
+    <indexterm><primary>list comprehensions</primary><secondary>parallel</secondary>
+    </indexterm>
+    <indexterm><primary>parallel list comprehensions</primary>
+    </indexterm>
+
+    <para>Parallel list comprehensions are a natural extension to list
+    comprehensions.  List comprehensions can be thought of as a nice
+    syntax for writing maps and filters.  Parallel comprehensions
+    extend this to include the zipWith family.</para>
 
 
+    <para>A parallel list comprehension has multiple independent
+    branches of qualifier lists, each separated by a `|' symbol.  For
+    example, the following zips together two lists:</para>
 
 <programlisting>
 
 <programlisting>
-  \ x :: a -> b -> x
+   [ (x, y) | x <- xs | y <- ys ] 
 </programlisting>
 
 </programlisting>
 
+    <para>The behavior of parallel list comprehensions follows that of
+    zip, in that the resulting list will have the same length as the
+    shortest branch.</para>
 
 
-</para>
-</listitem>
+    <para>We can define parallel list comprehensions by translation to
+    regular comprehensions.  Here's the basic idea:</para>
 
 
-<listitem>
+    <para>Given a parallel comprehension of the form: </para>
 
 
-<para>
- Pattern type signatures can bind existential type variables.
-For example:
+<programlisting>
+   [ e | p1 <- e11, p2 <- e12, ... 
+       | q1 <- e21, q2 <- e22, ... 
+       ... 
+   ] 
+</programlisting>
 
 
+    <para>This will be translated to: </para>
 
 <programlisting>
 
 <programlisting>
-  data T = forall a. MkT [a]
-
-  f :: T -> T
-  f (MkT [t::a]) = MkT t3
-                 where
-                   t3::[a] = [t,t,t]
+   [ e | ((p1,p2), (q1,q2), ...) <- zipN [(p1,p2) | p1 <- e11, p2 <- e12, ...] 
+                                         [(q1,q2) | q1 <- e21, q2 <- e22, ...] 
+                                         ... 
+   ] 
 </programlisting>
 
 </programlisting>
 
+    <para>where `zipN' is the appropriate zip for the given number of
+    branches.</para>
 
 
-</para>
-</listitem>
+  </sect2>
 
 
+<sect2 id="rebindable-syntax">
+<title>Rebindable syntax</title>
 
 
-<listitem>
 
 
-<para>
-Pattern type signatures 
-can be used in pattern bindings:
+      <para>GHC allows most kinds of built-in syntax to be rebound by
+      the user, to facilitate replacing the <literal>Prelude</literal>
+      with a home-grown version, for example.</para>
 
 
-<programlisting>
-  f x = let (y, z::a) = x in ...
-  f1 x                = let (y, z::Int) = x in ...
-  f2 (x::(Int,a))     = let (y, z::a)   = x in ...
-  f3 :: (b->b)        = \x -> x
-</programlisting>
+            <para>You may want to define your own numeric class
+            hierarchy.  It completely defeats that purpose if the
+            literal "1" means "<literal>Prelude.fromInteger
+            1</literal>", which is what the Haskell Report specifies.
+            So the <option>-fno-implicit-prelude</option> flag causes
+            the following pieces of built-in syntax to refer to
+            <emphasis>whatever is in scope</emphasis>, not the Prelude
+            versions:</para>
 
 
-In all such cases, the binding is not generalised over the pattern-bound
-type variables.  Thus <literal>f3</literal> is monomorphic; <literal>f3</literal>
-has type <literal>b -&gt; b</literal> for some type <literal>b</literal>, 
-and <emphasis>not</emphasis> <literal>forall b. b -&gt; b</literal>.
-In contrast, the binding
-<programlisting>
-  f4 :: b->b
-  f4 = \x -> x
-</programlisting>
-makes a polymorphic function, but <literal>b</literal> is not in scope anywhere
-in <literal>f4</literal>'s scope.
+           <itemizedlist>
+             <listitem>
+               <para>Integer and fractional literals mean
+                "<literal>fromInteger 1</literal>" and
+                "<literal>fromRational 3.2</literal>", not the
+                Prelude-qualified versions; both in expressions and in
+                patterns. </para>
+               <para>However, the standard Prelude <literal>Eq</literal> class
+               is still used for the equality test necessary for literal patterns.</para>
+             </listitem>
 
 
-</para>
-</listitem>
-</itemizedlist>
-</para>
+             <listitem>
+               <para>Negation (e.g. "<literal>- (f x)</literal>")
+               means "<literal>negate (f x)</literal>" (not
+               <literal>Prelude.negate</literal>).</para>
+             </listitem>
 
 
-</sect2>
+             <listitem>
+               <para>In an n+k pattern, the standard Prelude
+                <literal>Ord</literal> class is still used for comparison,
+                but the necessary subtraction uses whatever
+                "<literal>(-)</literal>" is in scope (not
+                "<literal>Prelude.(-)</literal>").</para>
+             </listitem>
+
+             <listitem>
+         <para>"Do" notation is translated using whatever
+             functions <literal>(>>=)</literal>,
+             <literal>(>>)</literal>, <literal>fail</literal>, and
+             <literal>return</literal>, are in scope (not the Prelude
+             versions).  List comprehensions, and parallel array
+             comprehensions, are unaffected.  </para></listitem>
+           </itemizedlist>
 
 
+            <para>Be warned: this is an experimental facility, with fewer checks than
+            usual.  In particular, it is essential that the functions GHC finds in scope
+            must have the appropriate types, namely:
+            <screen>
+               fromInteger  :: forall a. (...) => Integer  -> a
+               fromRational :: forall a. (...) => Rational -> a
+               negate       :: forall a. (...) => a -> a
+               (-)          :: forall a. (...) => a -> a -> a
+               (>>=)        :: forall m a. (...) => m a -> (a -> m b) -> m b
+               (>>)         :: forall m a. (...) => m a -> m b -> m b
+               return       :: forall m a. (...) => a      -> m a
+               fail         :: forall m a. (...) => String -> m a
+            </screen>
+            (The (...) part can be any context including the empty context; that part 
+            is up to you.)
+            If the functions don't have the right type, very peculiar things may 
+            happen.  Use <literal>-dcore-lint</literal> to
+            typecheck the desugared program.  If Core Lint is happy you should be all right.</para>
 
 
+</sect2>
 </sect1>
 
 </sect1>
 
+<!-- =============================== PRAGMAS ===========================  -->
+
   <sect1 id="pragmas">
     <title>Pragmas</title>
 
   <sect1 id="pragmas">
     <title>Pragmas</title>
 
@@ -2909,6 +3122,8 @@ GHC will print the specified message.
 
 </sect1>
 
 
 </sect1>
 
+<!--  ======================= REWRITE RULES ======================== -->
+
 <sect1 id="rewrite-rules">
 <title>Rewrite rules
 
 <sect1 id="rewrite-rules">
 <title>Rewrite rules
 
@@ -3894,6 +4109,7 @@ classes usually have one "main" parameter for which deriving new
 instances is most interesting.
 </para>
 </sect2>
 instances is most interesting.
 </para>
 </sect2>
+
 </sect1>
 
 
 </sect1>