[project @ 2001-08-15 15:57:20 by simonmar]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / hsSyn / HsDecls.lhs
index 58c14b9..6d1befb 100644 (file)
@@ -9,12 +9,13 @@ Definitions for: @TyDecl@ and @oCnDecl@, @ClassDecl@,
 \begin{code}
 module HsDecls (
        HsDecl(..), TyClDecl(..), InstDecl(..), RuleDecl(..), RuleBndr(..),
-       DefaultDecl(..), ForeignDecl(..), ForKind(..),
-       ExtName(..), isDynamicExtName, extNameStatic,
+       DefaultDecl(..), 
+       ForeignDecl(..), FoImport(..), FoExport(..), FoType(..),
        ConDecl(..), ConDetails(..), 
-       BangType(..), getBangType,
+       BangType(..), getBangType, getBangStrictness, unbangedType,
        DeprecDecl(..), DeprecTxt,
-       hsDeclName, instDeclName, tyClDeclName, tyClDeclNames, tyClDeclSysNames,
+       hsDeclName, instDeclName, 
+       tyClDeclName, tyClDeclNames, tyClDeclSysNames, tyClDeclTyVars,
        isClassDecl, isSynDecl, isDataDecl, isIfaceSigDecl, countTyClDecls,
        mkClassDeclSysNames, isIfaceRuleDecl, ifaceRuleDeclName,
        getClassDeclSysNames, conDetailsTys
@@ -31,16 +32,18 @@ import HsCore               ( UfExpr, UfBinder, HsIdInfo, pprHsIdInfo,
                          eq_ufBinders, eq_ufExpr, pprUfExpr 
                        )
 import CoreSyn         ( CoreRule(..) )
-import BasicTypes      ( NewOrData(..) )
-import CallConv                ( CallConv, pprCallConv )
+import BasicTypes      ( NewOrData(..), StrictnessMark(..) )
+import ForeignCall     ( CExportSpec, CCallSpec, DNCallSpec, CCallConv )
 
 -- others:
 import Name            ( NamedThing )
 import FunDeps         ( pprFundeps )
 import Class           ( FunDep, DefMeth(..) )
-import CStrings                ( CLabelString, pprCLabelString )
+import CStrings                ( CLabelString )
 import Outputable      
+import Util            ( eqListBy )
 import SrcLoc          ( SrcLoc )
+import FastString
 \end{code}
 
 
@@ -80,10 +83,10 @@ data HsDecl name pat
 hsDeclName :: (NamedThing name, Outputable name, Outputable pat)
           => HsDecl name pat -> name
 #endif
-hsDeclName (TyClD decl)                                    = tyClDeclName decl
-hsDeclName (InstD   decl)                          = instDeclName decl
-hsDeclName (ForD    (ForeignDecl name _ _ _ _ _))   = name
-hsDeclName (FixD    (FixitySig name _ _))          = name
+hsDeclName (TyClD decl)                          = tyClDeclName decl
+hsDeclName (InstD   decl)                = instDeclName decl
+hsDeclName (ForD    decl)                = forDeclName decl
+hsDeclName (FixD    (FixitySig name _ _)) = name
 -- Others don't make sense
 #ifdef DEBUG
 hsDeclName x                                 = pprPanic "HsDecls.hsDeclName" (ppr x)
@@ -116,10 +119,15 @@ instance (NamedThing name, Outputable name, Outputable pat)
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-Type and class declarations carry 'implicit names'.  In particular:
+               --------------------------------
+                       THE NAMING STORY
+               --------------------------------
 
-Type A.  
-~~~~~~~
+Here is the story about the implicit names that go with type, class, and instance
+decls.  It's a bit tricky, so pay attention!
+
+"Implicit" (or "system") binders
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
   Each data type decl defines 
        a worker name for each constructor
        to-T and from-T convertors
@@ -138,34 +146,127 @@ relevant type or class decl.
 
 Plan of attack:
  - Make up their occurrence names immediately
+   This is done in RdrHsSyn.mkClassDecl, mkTyDecl, mkConDecl
 
  - Ensure they "point to" the parent data/class decl 
    when loading that decl from an interface file
+   (See RnHiFiles.getTyClDeclSysNames)
 
  - When renaming the decl look them up in the name cache,
    ensure correct module and provenance is set
 
-Type B: Default methods and dictionary functions
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-Have their own binding in an interface file.
-
-Default methods : occurrence name is derived uniquely from the class decl.
-Dict functions  : occurrence name is derived from the instance decl, plus a unique number.
+Default methods
+~~~~~~~~~~~~~~~
+ - Occurrence name is derived uniquely from the method name
+   E.g. $dmmax
+
+ - If there is a default method name at all, it's recorded in
+   the ClassOpSig (in HsBinds), in the DefMeth field.
+   (DefMeth is defined in Class.lhs)
+
+Source-code class decls and interface-code class decls are treated subtly
+differently, which has given me a great deal of confusion over the years.
+Here's the deal.  (We distinguish the two cases because source-code decls
+have (Just binds) in the tcdMeths field, whereas interface decls have Nothing.
+
+In *source-code* class declarations:
+ - When parsing, every ClassOpSig gets a DefMeth with a suitable RdrName
+   This is done by RdrHsSyn.mkClassOpSigDM
+
+ - The renamer renames it to a Name
+
+ - During typechecking, we generate a binding for each $dm for 
+   which there's a programmer-supplied default method:
+       class Foo a where
+         op1 :: <type>
+         op2 :: <type>
+         op1 = ...
+   We generate a binding for $dmop1 but not for $dmop2.
+   The Class for Foo has a NoDefMeth for op2 and a DefMeth for op1.
+   The Name for $dmop2 is simply discarded.
+
+In *interface-file* class declarations:
+  - When parsing, we see if there's an explicit programmer-supplied default method
+    because there's an '=' sign to indicate it:
+       class Foo a where
+         op1 = :: <type>       -- NB the '='
+         op2   :: <type>
+    We use this info to generate a DefMeth with a suitable RdrName for op1,
+    and a NoDefMeth for op2
+  - The interface file has a separate definition for $dmop1, with unfolding etc.
+  - The renamer renames it to a Name.
+  - The renamer treats $dmop1 as a free variable of the declaration, so that
+    the binding for $dmop1 will be sucked in.  (See RnHsSyn.tyClDeclFVs)  
+    This doesn't happen for source code class decls, because they *bind* the default method.
+
+Dictionary functions
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Each instance declaration gives rise to one dictionary function binding.
+
+The type checker makes up new source-code instance declarations
+(e.g. from 'deriving' or generic default methods --- see
+TcInstDcls.tcInstDecls1).  So we can't generate the names for
+dictionary functions in advance (we don't know how many we need).
+
+On the other hand for interface-file instance declarations, the decl
+specifies the name of the dictionary function, and it has a binding elsewhere
+in the interface file:
+       instance {Eq Int} = dEqInt
+       dEqInt :: {Eq Int} <pragma info>
+
+So again we treat source code and interface file code slightly differently.
+
+Source code:
+  - Source code instance decls have a Nothing in the (Maybe name) field
+    (see data InstDecl below)
+
+  - The typechecker makes up a Local name for the dict fun for any source-code
+    instance decl, whether it comes from a source-code instance decl, or whether
+    the instance decl is derived from some other construct (e.g. 'deriving').
+
+  - The occurrence name it chooses is derived from the instance decl (just for 
+    documentation really) --- e.g. dNumInt.  Two dict funs may share a common
+    occurrence name, but will have different uniques.  E.g.
+       instance Foo [Int]  where ...
+       instance Foo [Bool] where ...
+    These might both be dFooList
+
+  - The CoreTidy phase globalises the name, and ensures the occurrence name is
+    unique (this isn't special to dict funs).  So we'd get dFooList and dFooList1.
+
+  - We can take this relaxed approach (changing the occurrence name later) 
+    because dict fun Ids are not captured in a TyCon or Class (unlike default
+    methods, say).  Instead, they are kept separately in the InstEnv.  This
+    makes it easy to adjust them after compiling a module.  (Once we've finished
+    compiling that module, they don't change any more.)
+
+
+Interface file code:
+  - The instance decl gives the dict fun name, so the InstDecl has a (Just name)
+    in the (Maybe name) field.
+
+  - RnHsSyn.instDeclFVs treats the dict fun name as free in the decl, so that we
+    suck in the dfun binding
 
-Plan of attack: 
-  - Do *not* make them point to the parent class decl
-  - Interface-file decls: treat just like Type A
-  - Source-file decls:    the names aren't in the decl at all; 
-                         instead the typechecker makes them up
 
 \begin{code}
+-- TyClDecls are precisely the kind of declarations that can 
+-- appear in interface files; or (internally) in GHC's interface
+-- for a module.  That's why (despite the misnomer) IfaceSig and ForeignType
+-- are both in TyClDecl
+
 data TyClDecl name pat
   = IfaceSig { tcdName :: name,                -- It may seem odd to classify an interface-file signature
-               tcdType :: HsType name,         -- as a 'TyClDecl', but it's very convenient.  These three
-               tcdIdInfo :: [HsIdInfo name],   -- are the kind that appear in interface files.
+               tcdType :: HsType name,         -- as a 'TyClDecl', but it's very convenient.  
+               tcdIdInfo :: [HsIdInfo name],
                tcdLoc :: SrcLoc
     }
 
+  | ForeignType { tcdName    :: name,          -- See remarks about IfaceSig above
+                 tcdExtName :: Maybe FastString,
+                 tcdFoType  :: FoType,
+                 tcdLoc     :: SrcLoc }
+
   | TyData {   tcdND     :: NewOrData,
                tcdCtxt   :: HsContext name,     -- context
                tcdName   :: name,               -- type constructor
@@ -231,8 +332,9 @@ tyClDeclNames :: Eq name => TyClDecl name pat -> [(name, SrcLoc)]
 -- For record fields, the first one counts as the SrcLoc
 -- We use the equality to filter out duplicate field names
 
-tyClDeclNames (TySynonym {tcdName = name, tcdLoc = loc})  = [(name,loc)]
-tyClDeclNames (IfaceSig  {tcdName = name, tcdLoc = loc})  = [(name,loc)]
+tyClDeclNames (TySynonym   {tcdName = name, tcdLoc = loc})  = [(name,loc)]
+tyClDeclNames (IfaceSig    {tcdName = name, tcdLoc = loc})  = [(name,loc)]
+tyClDeclNames (ForeignType {tcdName = name, tcdLoc = loc})  = [(name,loc)]
 
 tyClDeclNames (ClassDecl {tcdName = cls_name, tcdSigs = sigs, tcdLoc = loc})
   = (cls_name,loc) : [(n,loc) | ClassOpSig n _ _ loc <- sigs]
@@ -241,6 +343,13 @@ tyClDeclNames (TyData {tcdName = tc_name, tcdCons = cons, tcdLoc = loc})
   = (tc_name,loc) : conDeclsNames cons
 
 
+tyClDeclTyVars (TySynonym {tcdTyVars = tvs}) = tvs
+tyClDeclTyVars (TyData    {tcdTyVars = tvs}) = tvs
+tyClDeclTyVars (ClassDecl {tcdTyVars = tvs}) = tvs
+tyClDeclTyVars (ForeignType {})                     = []
+tyClDeclTyVars (IfaceSig {})                = []
+
+
 --------------------------------
 -- The "system names" are extra implicit names *bound* by the decl.
 -- They are kept in a list rather than a tuple 
@@ -283,6 +392,10 @@ instance (NamedThing name, Ord name) => Eq (TyClDecl name pat) where
        tcdType d1 == tcdType d2 && 
        tcdIdInfo d1 == tcdIdInfo d2
 
+  (==) d1@(ForeignType {}) d2@(ForeignType {})
+      = tcdName d1 == tcdName d2 && 
+       tcdFoType d1 == tcdFoType d2
+
   (==) d1@(TyData {}) d2@(TyData {})
       = tcdName d1 == tcdName d2 && 
        tcdND d1   == tcdND   d2 && 
@@ -343,6 +456,9 @@ instance (NamedThing name, Outputable name, Outputable pat)
     ppr (IfaceSig {tcdName = var, tcdType = ty, tcdIdInfo = info})
        = hsep [ppr var, dcolon, ppr ty, pprHsIdInfo info]
 
+    ppr (ForeignType {tcdName = tycon})
+       = hsep [ptext SLIT("foreign import type dotnet"), ppr tycon]
+
     ppr (TySynonym {tcdName = tycon, tcdTyVars = tyvars, tcdSynRhs = mono_ty})
       = hang (ptext SLIT("type") <+> pp_decl_head [] tycon tyvars <+> equals)
             4 (ppr mono_ty)
@@ -350,7 +466,7 @@ instance (NamedThing name, Outputable name, Outputable pat)
     ppr (TyData {tcdND = new_or_data, tcdCtxt = context, tcdName = tycon,
                 tcdTyVars = tyvars, tcdCons = condecls, tcdNCons = ncons,
                 tcdDerivs = derivings})
-      = pp_tydecl (ptext keyword <+> pp_decl_head context tycon tyvars <+> equals)
+      = pp_tydecl (ptext keyword <+> pp_decl_head context tycon tyvars)
                  (pp_condecls condecls ncons)
                  derivings
       where
@@ -376,7 +492,7 @@ pp_decl_head :: Outputable name => HsContext name -> name -> [HsTyVarBndr name]
 pp_decl_head context thing tyvars = hsep [pprHsContext context, ppr thing, interppSP tyvars]
 
 pp_condecls []     ncons = ptext SLIT("{- abstract with") <+> int ncons <+> ptext SLIT("constructors -}")
-pp_condecls (c:cs) ncons = sep (ppr c : map (\ c -> ptext SLIT("|") <+> ppr c) cs)
+pp_condecls (c:cs) ncons = equals <+> sep (ppr c : map (\ c -> ptext SLIT("|") <+> ppr c) cs)
 
 pp_tydecl pp_head pp_decl_rhs derivings
   = hang pp_head 4 (sep [
@@ -468,19 +584,14 @@ eq_fld env (ns1,bt1) (ns2, bt2) = ns1==ns2 && eq_btype env bt1 bt2
 \end{code}
   
 \begin{code}
-data BangType name
-  = Banged   (HsType name)     -- HsType: to allow Haskell extensions
-  | Unbanged (HsType name)     -- (MonoType only needed for straight Haskell)
-  | Unpacked (HsType name)     -- Field is strict and to be unpacked if poss.
-
-getBangType (Banged ty)   = ty
-getBangType (Unbanged ty) = ty
-getBangType (Unpacked ty) = ty
-
-eq_btype env (Banged t1)   (Banged t2)   = eq_hsType env t1 t2
-eq_btype env (Unbanged t1) (Unbanged t2) = eq_hsType env t1 t2
-eq_btype env (Unpacked t1) (Unpacked t2) = eq_hsType env t1 t2
-eq_btype env _            _             = False
+data BangType name = BangType StrictnessMark (HsType name)
+
+getBangType       (BangType _ ty) = ty
+getBangStrictness (BangType s _)  = s
+
+unbangedType ty = BangType NotMarkedStrict ty
+
+eq_btype env (BangType s1 t1) (BangType s2 t2) = s1==s2 && eq_hsType env t1 t2
 \end{code}
 
 \begin{code}
@@ -495,7 +606,7 @@ ppr_con_details con (VanillaCon tys)
   = ppr con <+> hsep (map (ppr_bang) tys)
 
 ppr_con_details con (RecCon fields)
-  = ppr con <+> braces (hsep (punctuate comma (map ppr_field fields)))
+  = ppr con <+> braces (sep (punctuate comma (map ppr_field fields)))
   where
     ppr_field (ns, ty) = hsep (map (ppr) ns) <+> 
                         dcolon <+>
@@ -504,9 +615,7 @@ ppr_con_details con (RecCon fields)
 instance Outputable name => Outputable (BangType name) where
     ppr = ppr_bang
 
-ppr_bang (Banged   ty) = ptext SLIT("!") <> pprParendHsType ty
-ppr_bang (Unbanged ty) = pprParendHsType ty
-ppr_bang (Unpacked ty) = ptext SLIT("! !") <> pprParendHsType ty
+ppr_bang (BangType s ty) = ppr s <> pprParendHsType ty
 \end{code}
 
 
@@ -587,57 +696,46 @@ instance (Outputable name)
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-data ForeignDecl name = 
-   ForeignDecl 
-        name 
-       ForKind   
-       (HsType name)
-       ExtName
-       CallConv
-       SrcLoc
-
-instance (Outputable name)
-             => Outputable (ForeignDecl name) where
-
-    ppr (ForeignDecl nm imp_exp ty ext_name cconv src_loc)
-      = ptext SLIT("foreign") <+> ppr_imp_exp <+> pprCallConv cconv <+> 
-        ppr ext_name <+> ppr_unsafe <+> ppr nm <+> dcolon <+> ppr ty
-        where
-         (ppr_imp_exp, ppr_unsafe) =
-          case imp_exp of
-            FoLabel     -> (ptext SLIT("label"), empty)
-            FoExport    -> (ptext SLIT("export"), empty)
-            FoImport us 
-               | us        -> (ptext SLIT("import"), ptext SLIT("unsafe"))
-               | otherwise -> (ptext SLIT("import"), empty)
-
-data ForKind
- = FoLabel
- | FoExport
- | FoImport Bool -- True  => unsafe call.
-
-data ExtName
- = Dynamic 
- | ExtName CLabelString        -- The external name of the foreign thing,
-          (Maybe CLabelString) -- and optionally its DLL or module name
-                               -- Both of these are completely unencoded; 
-                               -- we just print them as they are
-
-isDynamicExtName :: ExtName -> Bool
-isDynamicExtName Dynamic = True
-isDynamicExtName _      = False
-
-extNameStatic :: ExtName -> CLabelString
-extNameStatic (ExtName f _) = f
-extNameStatic Dynamic      = panic "staticExtName: Dynamic - shouldn't ever happen."
-
-instance Outputable ExtName where
-  ppr Dynamic     = ptext SLIT("dynamic")
-  ppr (ExtName nm mb_mod) = 
-     case mb_mod of { Nothing -> empty; Just m -> doubleQuotes (ptext m) } <+> 
-     doubleQuotes (pprCLabelString nm)
+data ForeignDecl name
+  = ForeignImport name (HsType name) FoImport    SrcLoc
+  | ForeignExport name (HsType name) FoExport    SrcLoc
+
+forDeclName (ForeignImport n _ _ _) = n
+forDeclName (ForeignExport n _ _ _) = n
+
+data FoImport 
+  = LblImport  CLabelString    -- foreign label
+  | CImport    CCallSpec       -- foreign import 
+  | CDynImport CCallConv       -- foreign export dynamic
+  | DNImport   DNCallSpec      -- foreign import dotnet
+
+data FoExport = CExport CExportSpec
+
+data FoType = DNType           -- In due course we'll add subtype stuff
+           deriving( Eq )      -- Used for equality instance for TyClDecl
+
+instance Outputable name => Outputable (ForeignDecl name) where
+  ppr (ForeignImport nm ty (LblImport lbl) src_loc)
+    = ptext SLIT("foreign label") <+> ppr lbl <+> ppr nm <+> dcolon <+> ppr ty
+  ppr (ForeignImport nm ty decl src_loc)
+    = ptext SLIT("foreign import") <+> ppr decl <+> ppr nm <+> dcolon <+> ppr ty
+  ppr (ForeignExport nm ty decl src_loc)
+    = ptext SLIT("foreign export") <+> ppr decl <+> ppr nm <+> dcolon <+> ppr ty
+
+instance Outputable FoImport where
+   ppr (CImport  d)      = ppr d
+   ppr (CDynImport conv) = text "dynamic" <+> ppr conv
+   ppr (DNImport d)     = ptext SLIT("dotnet") <+> ppr d
+   ppr (LblImport l)    = ptext SLIT("label") <+> ppr l
+
+instance Outputable FoExport where
+   ppr (CExport d) = ppr d
+
+instance Outputable FoType where
+   ppr DNType = ptext SLIT("type dotnet")
 \end{code}
 
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection{Transformation rules}