[project @ 2001-11-29 13:47:09 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / hsSyn / HsExpr.lhs
index d431859..91ddad3 100644 (file)
@@ -9,22 +9,23 @@ module HsExpr where
 #include "HsVersions.h"
 
 -- friends:
-import {-# SOURCE #-} HsMatches ( pprMatches, pprMatch, Match )
-
-import HsBinds         ( HsBinds(..) )
-import HsBasic         ( HsLit )
-import BasicTypes      ( Fixity(..), FixityDirection(..) )
+import HsBinds         ( HsBinds(..), nullBinds )
+import HsTypes         ( PostTcType )
+import HsLit           ( HsLit, HsOverLit )
+import BasicTypes      ( Fixity(..) )
 import HsTypes         ( HsType )
+import HsImpExp                ( isOperator )
 
 -- others:
-import Name            ( Name, isLexSym ) 
+import Name            ( Name )
+import ForeignCall     ( Safety )
 import Outputable      
-import PprType         ( pprType, pprParendType )
-import Type            ( Type )
-import Var             ( TyVar, Id )
+import PprType         ( pprParendType )
+import Type            ( Type  )
+import Var             ( TyVar )
 import DataCon         ( DataCon )
 import CStrings                ( CLabelString, pprCLabelString )
-import BasicTypes      ( Boxity, tupleParens )
+import BasicTypes      ( IPName, Boxity, tupleParens )
 import SrcLoc          ( SrcLoc )
 \end{code}
 
@@ -36,11 +37,10 @@ import SrcLoc               ( SrcLoc )
 
 \begin{code}
 data HsExpr id pat
-  = HsVar      id                              -- variable
-  | HsIPVar    id                              -- implicit parameter
-  | HsLit      HsLit                           -- literal
-  | HsLitOut   HsLit                           -- TRANSLATION
-               Type            -- (with its type)
+  = HsVar      id              -- variable
+  | HsIPVar    (IPName id)     -- implicit parameter
+  | HsOverLit  HsOverLit       -- Overloaded literals; eliminated by type checker
+  | HsLit      HsLit           -- Simple (non-overloaded) literals
 
   | HsLam      (Match  id pat) -- lambda
   | HsApp      (HsExpr id pat) -- application
@@ -61,7 +61,7 @@ data HsExpr id pat
   -- They are eventually removed by the type checker.
 
   | NegApp     (HsExpr id pat) -- negated expr
-               (HsExpr id pat) -- the negate id (in a HsVar)
+               Name            -- Name of 'negate' (see RnEnv.lookupSyntaxName)
 
   | HsPar      (HsExpr id pat) -- parenthesised expr
 
@@ -83,24 +83,22 @@ data HsExpr id pat
                (HsExpr  id pat)
 
   | HsWith     (HsExpr id pat) -- implicit parameter binding
-               [(id, HsExpr id pat)]
+               [(IPName id, HsExpr id pat)]
 
-  | HsDo       StmtCtxt
+  | HsDo       HsDoContext
                [Stmt id pat]   -- "do":one or more stmts
                SrcLoc
 
-  | HsDoOut    StmtCtxt
+  | HsDoOut    HsDoContext
                [Stmt id pat]   -- "do":one or more stmts
                id              -- id for return
                id              -- id for >>=
-               id                              -- id for zero
+               id              -- id for fail
                Type            -- Type of the whole expression
                SrcLoc
 
   | ExplicitList               -- syntactic list
-               [HsExpr id pat]
-  | ExplicitListOut            -- TRANSLATION
-               Type    -- Gives type of components of list
+               PostTcType      -- Gives type of components of list
                [HsExpr id pat]
 
   | ExplicitTuple              -- tuple
@@ -125,8 +123,9 @@ data HsExpr id pat
                (HsRecordBinds id pat)
 
   | RecordUpdOut (HsExpr id pat)       -- TRANSLATION
+                Type                   -- Type of *input* record
                 Type                   -- Type of *result* record (may differ from
-                                               -- type of input record)
+                                       --      type of input record)
                 [id]                   -- Dicts needed for construction
                 (HsRecordBinds id pat)
 
@@ -142,18 +141,19 @@ data HsExpr id pat
   | HsCCall    CLabelString    -- call into the C world; string is
                [HsExpr id pat] -- the C function; exprs are the
                                -- arguments to pass.
-               Bool            -- True <=> might cause Haskell
+               Safety          -- True <=> might cause Haskell
                                -- garbage-collection (must generate
                                -- more paranoid code)
                Bool            -- True <=> it's really a "casm"
                                -- NOTE: this CCall is the *boxed*
                                -- version; the desugarer will convert
                                -- it into the unboxed "ccall#".
-               Type    -- The result type; will be *bottom*
+               PostTcType      -- The result type; will be *bottom*
                                -- until the typechecker gets ahold of it
 
   | HsSCC      FAST_STRING     -- "set cost centre" (_scc_) annotation
                (HsExpr id pat) -- expr whose cost is to be measured
+
 \end{code}
 
 These constructors only appear temporarily in the parser.
@@ -166,6 +166,8 @@ The renamer translates them into the Right Thing.
                (HsExpr id pat)
 
   | ELazyPat   (HsExpr id pat) -- ~ pattern
+
+  | HsType      (HsType id)     -- Explicit type argument; e.g  f {| Int |} x y
 \end{code}
 
 Everything from here on appears only in typechecker output.
@@ -216,13 +218,12 @@ ppr_expr (HsVar v)
   | isOperator v = parens (ppr v)
   | otherwise    = ppr v
 
-ppr_expr (HsIPVar v) = {- char '?' <> -} ppr v
-
-ppr_expr (HsLit    lit)   = ppr lit
-ppr_expr (HsLitOut lit _) = ppr lit
+ppr_expr (HsIPVar v)     = ppr v
+ppr_expr (HsLit lit)     = ppr lit
+ppr_expr (HsOverLit lit) = ppr lit
 
 ppr_expr (HsLam match)
-  = hsep [char '\\', nest 2 (pprMatch (True,empty) match)]
+  = hsep [char '\\', nest 2 (pprMatch LambdaExpr match)]
 
 ppr_expr expr@(HsApp e1 e2)
   = let (fun, args) = collect_args expr [] in
@@ -249,8 +250,7 @@ ppr_expr (OpApp e1 op fixity e2)
                | otherwise    = char '`' <> ppr v <> char '`'
                -- Put it in backquotes if it's not an operator already
 
-ppr_expr (NegApp e _)
-  = char '-' <+> pprParendExpr e
+ppr_expr (NegApp e _) = char '-' <+> pprParendExpr e
 
 ppr_expr (HsPar e) = parens (ppr_expr e)
 
@@ -279,7 +279,7 @@ ppr_expr (SectionR op expr)
 
 ppr_expr (HsCase expr matches _)
   = sep [ sep [ptext SLIT("case"), nest 4 (pprExpr expr), ptext SLIT("of")],
-           nest 2 (pprMatches (True, empty) matches) ]
+           nest 2 (pprMatches CaseAlt matches) ]
 
 ppr_expr (HsIf e1 e2 e3 _)
   = sep [hsep [ptext SLIT("if"), nest 2 (pprExpr e1), ptext SLIT("then")],
@@ -297,16 +297,13 @@ ppr_expr (HsLet binds expr)
         hang (ptext SLIT("in"))  2 (ppr expr)]
 
 ppr_expr (HsWith expr binds)
-  = hsep [ppr expr, ptext SLIT("with"), ppr binds]
+  = hsep [ppr expr, ptext SLIT("with"), pp_ipbinds binds]
 
 ppr_expr (HsDo do_or_list_comp stmts _)            = pprDo do_or_list_comp stmts
 ppr_expr (HsDoOut do_or_list_comp stmts _ _ _ _ _) = pprDo do_or_list_comp stmts
 
-ppr_expr (ExplicitList exprs)
+ppr_expr (ExplicitList _ exprs)
   = brackets (fsep (punctuate comma (map ppr_expr exprs)))
-ppr_expr (ExplicitListOut ty exprs)
-  = hcat [ brackets (fsep (punctuate comma (map ppr_expr exprs))),
-          ifNotPprForUser ((<>) space (parens (pprType ty))) ]
 
 ppr_expr (ExplicitTuple exprs boxity)
   = tupleParens boxity (sep (punctuate comma (map ppr_expr exprs)))
@@ -318,7 +315,7 @@ ppr_expr (RecordConOut data_con con rbinds)
 
 ppr_expr (RecordUpd aexp rbinds)
   = pp_rbinds (pprParendExpr aexp) rbinds
-ppr_expr (RecordUpdOut aexp _ _ rbinds)
+ppr_expr (RecordUpdOut aexp _ _ _ rbinds)
   = pp_rbinds (pprParendExpr aexp) rbinds
 
 ppr_expr (ExprWithTySig expr sig)
@@ -365,6 +362,8 @@ ppr_expr (DictApp expr dnames)
   = hang (ppr_expr expr)
         4 (brackets (interpp'SP dnames))
 
+ppr_expr (HsType id) = ppr id
+    
 \end{code}
 
 Parenthesize unless very simple:
@@ -378,26 +377,17 @@ pprParendExpr expr
     in
     case expr of
       HsLit l              -> ppr l
-      HsLitOut l _         -> ppr l
+      HsOverLit l          -> ppr l
 
       HsVar _              -> pp_as_was
       HsIPVar _                    -> pp_as_was
-      ExplicitList _       -> pp_as_was
-      ExplicitListOut _ _   -> pp_as_was
+      ExplicitList _ _      -> pp_as_was
       ExplicitTuple _ _            -> pp_as_was
       HsPar _              -> pp_as_was
 
       _                            -> parens pp_as_was
 \end{code}
 
-\begin{code}
-isOperator :: Outputable a => a -> Bool
-isOperator v = isLexSym (_PK_ (showSDoc (ppr v)))
-       -- We use (showSDoc (ppr v)), rather than isSymOcc (getOccName v) simply so
-       -- that we don't need NamedThing in the context of all these functions.
-       -- Gruesome, but simple.
-\end{code}
-
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection{Record binds}
@@ -421,48 +411,186 @@ pp_rbinds thing rbinds
           hsep [ppr v, char '=', ppr e]
 \end{code}
 
+\begin{code}
+pp_ipbinds :: (Outputable id, Outputable pat)
+          => [(IPName id, HsExpr id pat)] -> SDoc
+pp_ipbinds pairs = hsep (punctuate semi (map pp_item pairs))
+                where
+                  pp_item (id,rhs) = ppr id <+> equals <+> ppr_expr rhs
+\end{code}
+
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Do stmts and list comprehensions}
+\subsection{@Match@, @GRHSs@, and @GRHS@ datatypes}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
+@Match@es are sets of pattern bindings and right hand sides for
+functions, patterns or case branches. For example, if a function @g@
+is defined as:
+\begin{verbatim}
+g (x,y) = y
+g ((x:ys),y) = y+1,
+\end{verbatim}
+then \tr{g} has two @Match@es: @(x,y) = y@ and @((x:ys),y) = y+1@.
+
+It is always the case that each element of an @[Match]@ list has the
+same number of @pats@s inside it.  This corresponds to saying that
+a function defined by pattern matching must have the same number of
+patterns in each equation.
+
 \begin{code}
-data StmtCtxt  -- Context of a Stmt
-  = DoStmt             -- Do Statment
-  | ListComp           -- List comprehension
-  | CaseAlt            -- Guard on a case alternative
-  | PatBindRhs         -- Guard on a pattern binding
-  | FunRhs Name                -- Guard on a function defn for f
-  | LambdaBody         -- Body of a lambda abstraction
-               
-pprDo DoStmt stmts
-  = hang (ptext SLIT("do")) 2 (vcat (map ppr stmts))
-pprDo ListComp stmts
-  = brackets $
-    hang (pprExpr expr <+> char '|')
-       4 (interpp'SP quals)
+data Match id pat
+  = Match
+       [pat]                   -- The patterns
+       (Maybe (HsType id))     -- A type signature for the result of the match
+                               --      Nothing after typechecking
+
+       (GRHSs id pat)
+
+-- GRHSs are used both for pattern bindings and for Matches
+data GRHSs id pat      
+  = GRHSs [GRHS id pat]                -- Guarded RHSs
+         (HsBinds id pat)      -- The where clause
+         PostTcType            -- Type of RHS (after type checking)
+
+data GRHS id pat
+  = GRHS  [Stmt id pat]                -- The RHS is the final ResultStmt
+                               -- I considered using a RetunStmt, but
+                               -- it printed 'wrong' in error messages 
+         SrcLoc
+
+mkSimpleMatch :: [pat] -> HsExpr id pat -> Type -> SrcLoc -> Match id pat
+mkSimpleMatch pats rhs rhs_ty locn
+  = Match pats Nothing (GRHSs (unguardedRHS rhs locn) EmptyBinds rhs_ty)
+
+unguardedRHS :: HsExpr id pat -> SrcLoc -> [GRHS id pat]
+unguardedRHS rhs loc = [GRHS [ResultStmt rhs loc] loc]
+\end{code}
+
+@getMatchLoc@ takes a @Match@ and returns the
+source-location gotten from the GRHS inside.
+THis is something of a nuisance, but no more.
+
+\begin{code}
+getMatchLoc :: Match id pat -> SrcLoc
+getMatchLoc (Match _ _ (GRHSs (GRHS _ loc : _) _ _)) = loc
+\end{code}
+
+We know the list must have at least one @Match@ in it.
+
+\begin{code}
+pprMatches :: (Outputable id, Outputable pat)
+          => HsMatchContext id -> [Match id pat] -> SDoc
+pprMatches ctxt matches = vcat (map (pprMatch ctxt) matches)
+
+-- Exported to HsBinds, which can't see the defn of HsMatchContext
+pprFunBind :: (Outputable id, Outputable pat)
+          => id -> [Match id pat] -> SDoc
+pprFunBind fun matches = pprMatches (FunRhs fun) matches
+
+-- Exported to HsBinds, which can't see the defn of HsMatchContext
+pprPatBind :: (Outputable id, Outputable pat)
+          => pat -> GRHSs id pat -> SDoc
+pprPatBind pat grhss = sep [ppr pat, nest 4 (pprGRHSs PatBindRhs grhss)]
+
+
+pprMatch :: (Outputable id, Outputable pat)
+          => HsMatchContext id -> Match id pat -> SDoc
+pprMatch ctxt (Match pats maybe_ty grhss)
+  = pp_name ctxt <+> sep [sep (map ppr pats), 
+                    ppr_maybe_ty,
+                    nest 2 (pprGRHSs ctxt grhss)]
   where
-    ReturnStmt expr = last stmts       -- Last stmt should be a ReturnStmt for list comps
-    quals          = init stmts
+    pp_name (FunRhs fun) = ppr fun
+    pp_name other       = empty
+    ppr_maybe_ty = case maybe_ty of
+                       Just ty -> dcolon <+> ppr ty
+                       Nothing -> empty
+
+
+pprGRHSs :: (Outputable id, Outputable pat)
+        => HsMatchContext id -> GRHSs id pat -> SDoc
+pprGRHSs ctxt (GRHSs grhss binds ty)
+  = vcat (map (pprGRHS ctxt) grhss)
+    $$
+    (if nullBinds binds then empty
+     else text "where" $$ nest 4 (pprDeeper (ppr binds)))
+
+
+pprGRHS :: (Outputable id, Outputable pat)
+       => HsMatchContext id -> GRHS id pat -> SDoc
+
+pprGRHS ctxt (GRHS [ResultStmt expr _] locn)
+ =  pp_rhs ctxt expr
+
+pprGRHS ctxt (GRHS guarded locn)
+ = sep [char '|' <+> interpp'SP guards, pp_rhs ctxt expr]
+ where
+    ResultStmt expr _ = last guarded   -- Last stmt should be a ResultStmt for guards
+    guards           = init guarded
+
+pp_rhs ctxt rhs = ptext (matchSeparator ctxt) <+> pprDeeper (ppr rhs)
 \end{code}
 
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Do stmts and list comprehensions}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
 \begin{code}
 data Stmt id pat
-  = BindStmt   pat
-               (HsExpr id pat)
-               SrcLoc
-
+  = BindStmt   pat (HsExpr id pat) SrcLoc
   | LetStmt    (HsBinds id pat)
+  | ResultStmt (HsExpr id pat) SrcLoc                  -- See notes that follow
+  | ExprStmt   (HsExpr id pat) PostTcType SrcLoc       -- See notes that follow
+       -- The type is the *element type* of the expression
+  | ParStmt    [[Stmt id pat]]                         -- List comp only: parallel set of quals
+  | ParStmtOut [([id], [Stmt id pat])]                 -- PLC after renaming; the ids are the binders
+                                                       -- bound by the stmts
+\end{code}
 
-  | GuardStmt  (HsExpr id pat)         -- List comps only
-               SrcLoc
-
-  | ExprStmt   (HsExpr id pat)         -- Do stmts; and guarded things at the end
-               SrcLoc
+ExprStmts and ResultStmts are a bit tricky, because what they mean
+depends on the context.  Consider the following contexts:
+
+       A do expression of type (m res_ty)
+       ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+       * ExprStmt E any_ty:   do { ....; E; ... }
+               E :: m any_ty
+         Translation: E >> ...
+       
+       * ResultStmt E:   do { ....; E }
+               E :: m res_ty
+         Translation: E
+       
+       A list comprehensions of type [elt_ty]
+       ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+       * ExprStmt E Bool:   [ .. | .... E ]
+                       [ .. | ..., E, ... ]
+                       [ .. | .... | ..., E | ... ]
+               E :: Bool
+         Translation: if E then fail else ...
+
+       * ResultStmt E:   [ E | ... ]
+               E :: elt_ty
+         Translation: return E
+       
+       A guard list, guarding a RHS of type rhs_ty
+       ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+       * ExprStmt E Bool:   f x | ..., E, ... = ...rhs...
+               E :: Bool
+         Translation: if E then fail else ...
+       
+       * ResultStmt E:   f x | ...guards... = E
+               E :: rhs_ty
+         Translation: E
 
-  | ReturnStmt (HsExpr id pat)         -- List comps only, at the end
 
+\begin{code}
 consLetStmt :: HsBinds id pat -> [Stmt id pat] -> [Stmt id pat]
 consLetStmt EmptyBinds stmts = stmts
 consLetStmt binds      stmts = LetStmt binds : stmts
@@ -473,16 +601,23 @@ instance (Outputable id, Outputable pat) =>
                Outputable (Stmt id pat) where
     ppr stmt = pprStmt stmt
 
-pprStmt (BindStmt pat expr _)
- = hsep [ppr pat, ptext SLIT("<-"), ppr expr]
-pprStmt (LetStmt binds)
- = hsep [ptext SLIT("let"), pprBinds binds]
-pprStmt (ExprStmt expr _)
- = ppr expr
-pprStmt (GuardStmt expr _)
- = ppr expr
-pprStmt (ReturnStmt expr)
- = hsep [ptext SLIT("return"), ppr expr]    
+pprStmt (BindStmt pat expr _) = hsep [ppr pat, ptext SLIT("<-"), ppr expr]
+pprStmt (LetStmt binds)       = hsep [ptext SLIT("let"), pprBinds binds]
+pprStmt (ExprStmt expr _ _)   = ppr expr
+pprStmt (ResultStmt expr _)   = ppr expr
+pprStmt (ParStmt stmtss)
+ = hsep (map (\stmts -> ptext SLIT("| ") <> ppr stmts) stmtss)
+pprStmt (ParStmtOut stmtss)
+ = hsep (map (\stmts -> ptext SLIT("| ") <> ppr stmts) stmtss)
+
+pprDo :: (Outputable id, Outputable pat) => HsDoContext -> [Stmt id pat] -> SDoc
+pprDo DoExpr stmts   = hang (ptext SLIT("do")) 2 (vcat (map ppr stmts))
+pprDo ListComp stmts = brackets $
+                      hang (pprExpr expr <+> char '|')
+                         4 (interpp'SP quals)
+                    where
+                      ResultStmt expr _ = last stmts   -- Last stmt should
+                      quals             = init stmts   -- be an ResultStmt
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -514,3 +649,56 @@ instance (Outputable id, Outputable pat) =>
 
 pp_dotdot = ptext SLIT(" .. ")
 \end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{HsMatchCtxt}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+data HsMatchContext id -- Context of a Match or Stmt
+  = DoCtxt HsDoContext -- Do-stmt or list comprehension
+  | FunRhs id          -- Function binding for f
+  | CaseAlt            -- Guard on a case alternative
+  | LambdaExpr         -- Lambda
+  | PatBindRhs         -- Pattern binding
+  | RecUpd             -- Record update
+  deriving ()
+
+data HsDoContext = ListComp | DoExpr
+\end{code}
+
+\begin{code}
+isDoExpr (DoCtxt DoExpr) = True
+isDoExpr other                  = False
+\end{code}
+
+\begin{code}
+matchSeparator (FunRhs _)   = SLIT("=")
+matchSeparator CaseAlt      = SLIT("->") 
+matchSeparator LambdaExpr   = SLIT("->") 
+matchSeparator PatBindRhs   = SLIT("=") 
+matchSeparator (DoCtxt _)   = SLIT("<-")  
+matchSeparator RecUpd       = panic "When is this used?"
+\end{code}
+
+\begin{code}
+pprMatchContext (FunRhs fun)     = ptext SLIT("In the definition of") <+> quotes (ppr fun)
+pprMatchContext CaseAlt                  = ptext SLIT("In a case alternative")
+pprMatchContext RecUpd           = ptext SLIT("In a record-update construct")
+pprMatchContext PatBindRhs       = ptext SLIT("In a pattern binding")
+pprMatchContext LambdaExpr       = ptext SLIT("In a lambda abstraction")
+pprMatchContext (DoCtxt DoExpr)   = ptext SLIT("In a 'do' expression pattern binding")
+pprMatchContext (DoCtxt ListComp) = ptext SLIT("In a 'list comprehension' pattern binding")
+
+-- Used to generate the string for a *runtime* error message
+matchContextErrString (FunRhs fun)     = "function " ++ showSDoc (ppr fun)
+matchContextErrString CaseAlt          = "case"
+matchContextErrString PatBindRhs       = "pattern binding"
+matchContextErrString RecUpd           = "record update"
+matchContextErrString LambdaExpr       =  "lambda"
+matchContextErrString (DoCtxt DoExpr)   = "'do' expression"
+matchContextErrString (DoCtxt ListComp) = "list comprehension"
+\end{code}