[project @ 2003-06-27 21:17:24 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / Inst.lhs
index e4a9584..9f3c684 100644 (file)
 %
-% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1996
+% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
 %
 \section[Inst]{The @Inst@ type: dictionaries or method instances}
 
 \begin{code}
-#include "HsVersions.h"
-
-module Inst (
-       Inst(..),       -- Visible only to TcSimplify
+module Inst ( 
+       LIE, emptyLIE, unitLIE, plusLIE, consLIE, 
+       plusLIEs, mkLIE, isEmptyLIE, lieToList, listToLIE,
+       showLIE,
 
-       InstOrigin(..), OverloadedLit(..),
-       LIE(..), emptyLIE, unitLIE, plusLIE, consLIE, zonkLIE, plusLIEs,
+       Inst, 
+       pprInst, pprInsts, pprInstsInFull, tidyInsts, tidyMoreInsts,
 
-        InstanceMapper(..),
+       newDictsFromOld, newDicts, cloneDict, 
+       newOverloadedLit, newIPDict, 
+       newMethod, newMethodFromName, newMethodWithGivenTy, 
+       tcInstClassOp, tcInstCall, tcInstDataCon, 
+       tcSyntaxName, tcStdSyntaxName,
 
-       newDicts, newDictsAtLoc, newMethod, newMethodWithGivenTy, newOverloadedLit,
+       tyVarsOfInst, tyVarsOfInsts, tyVarsOfLIE, 
+       ipNamesOfInst, ipNamesOfInsts, fdPredsOfInst, fdPredsOfInsts,
+       instLoc, getDictClassTys, dictPred,
 
-       instType, tyVarsOfInst, lookupInst,
+       lookupInst, LookupInstResult(..),
 
-       isDict, isTyVarDict, 
+       isDict, isClassDict, isMethod, 
+       isLinearInst, linearInstType, isIPDict, isInheritableInst,
+       isTyVarDict, isStdClassTyVarDict, isMethodFor, 
+       instBindingRequired, instCanBeGeneralised,
 
-       zonkInst, instToId,
-
-       matchesInst,
-       instBindingRequired, instCanBeGeneralised
+       zonkInst, zonkInsts,
+       instToId, instName,
 
+       InstOrigin(..), InstLoc(..), pprInstLoc
     ) where
 
-import Ubiq
-
-import HsSyn   ( HsLit(..), HsExpr(..), HsBinds, 
-                 InPat, OutPat, Stmt, Qual, Match,
-                 ArithSeqInfo, PolyType, Fake )
-import RnHsSyn ( RenamedArithSeqInfo(..), RenamedHsExpr(..) )
-import TcHsSyn ( TcIdOcc(..), TcExpr(..), TcIdBndr(..),
-                 mkHsTyApp, mkHsDictApp )
-
-import TcMonad
-import TcEnv   ( tcLookupGlobalValueByKey )
-import TcType  ( TcType(..), TcRhoType(..), TcMaybe, TcTyVarSet(..),
-                 tcInstType, tcInstTcType, zonkTcType )
-
-import Bag     ( emptyBag, unitBag, unionBags, unionManyBags, listToBag, consBag )
-import Class   ( Class(..), GenClass, ClassInstEnv(..), getClassInstEnv )
-import Id      ( GenId, idType, mkInstId )
-import MatchEnv        ( lookupMEnv, insertMEnv )
-import Name    ( Name )
-import NameTypes( ShortName, mkShortName )
-import Outputable
-import PprType ( GenClass, TyCon, GenType, GenTyVar )  
-import PprStyle        ( PprStyle(..) )
-import Pretty
-import SpecEnv ( SpecEnv(..) )
-import SrcLoc  ( SrcLoc, mkUnknownSrcLoc )
-import Type    ( GenType, eqSimpleTy,
-                 isTyVarTy, mkDictTy, splitForAllTy, splitSigmaTy,
-                 splitRhoTy, matchTy, tyVarsOfType, tyVarsOfTypes )
-import TyVar   ( GenTyVar )
-import TysPrim   ( intPrimTy )
-import TysWiredIn ( intDataCon )
-import Unique  ( Unique, showUnique,
-                 fromRationalClassOpKey, fromIntClassOpKey, fromIntegerClassOpKey )
-import Util    ( panic, zipEqual, zipWithEqual, assoc, assertPanic )
+#include "HsVersions.h"
 
+import {-# SOURCE #-}  TcExpr( tcCheckSigma )
+
+import HsSyn   ( HsLit(..), HsOverLit(..), HsExpr(..) )
+import TcHsSyn ( TcExpr, TcId, TcIdSet, 
+                 mkHsTyApp, mkHsDictApp, mkHsConApp, zonkId,
+                 mkCoercion, ExprCoFn
+               )
+import TcRnMonad
+import TcEnv   ( tcGetInstEnv, tcLookupId, tcLookupTyCon, checkWellStaged, topIdLvl )
+import InstEnv ( InstLookupResult(..), lookupInstEnv )
+import TcMType ( zonkTcType, zonkTcTypes, zonkTcPredType, 
+                 zonkTcThetaType, tcInstTyVar, tcInstType, tcInstTyVars
+               )
+import TcType  ( Type, TcType, TcThetaType, TcTyVarSet,
+                 SourceType(..), PredType, TyVarDetails(VanillaTv),
+                 tcSplitForAllTys, tcSplitForAllTys, mkTyConApp,
+                 tcSplitPhiTy, mkGenTyConApp,
+                 isIntTy,isFloatTy, isIntegerTy, isDoubleTy,
+                 tcIsTyVarTy, mkPredTy, mkTyVarTy, mkTyVarTys,
+                 tyVarsOfType, tyVarsOfTypes, tyVarsOfPred, tidyPred,
+                 isClassPred, isTyVarClassPred, isLinearPred, 
+                 getClassPredTys, getClassPredTys_maybe, mkPredName,
+                 isInheritablePred, isIPPred, 
+                 tidyType, tidyTypes, tidyFreeTyVars, tcSplitSigmaTy
+               )
+import CoreFVs ( idFreeTyVars )
+import DataCon ( DataCon,dataConSig )
+import Id      ( Id, idName, idType, mkUserLocal, mkSysLocal, mkLocalId, setIdUnique )
+import PrelInfo        ( isStandardClass, isCcallishClass, isNoDictClass )
+import Name    ( Name, mkMethodOcc, getOccName )
+import PprType ( pprPred, pprParendType )      
+import Subst   ( substTy, substTyWith, substTheta, mkTyVarSubst )
+import Literal ( inIntRange )
+import Var     ( TyVar )
+import VarEnv  ( TidyEnv, emptyTidyEnv, lookupSubstEnv, SubstResult(..) )
+import VarSet  ( elemVarSet, emptyVarSet, unionVarSet )
+import TysWiredIn ( floatDataCon, doubleDataCon )
+import PrelNames( fromIntegerName, fromRationalName, rationalTyConName )
+import BasicTypes( IPName(..), mapIPName, ipNameName )
+import UniqSupply( uniqsFromSupply )
+import Outputable
 \end{code}
 
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection[Inst-collections]{LIE: a collection of Insts}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
 
+Selection
+~~~~~~~~~
 \begin{code}
-type LIE s = Bag (Inst s)
+instName :: Inst -> Name
+instName inst = idName (instToId inst)
 
-emptyLIE          = emptyBag
-unitLIE inst     = unitBag inst
-plusLIE lie1 lie2 = lie1 `unionBags` lie2
-consLIE inst lie  = inst `consBag` lie
-plusLIEs lies    = unionManyBags lies
+instToId :: Inst -> TcId
+instToId (Dict id _ _)        = id
+instToId (Method id _ _ _ _ _) = id
+instToId (LitInst id _ _ _)    = id
 
-zonkLIE :: LIE s -> NF_TcM s (LIE s)
-zonkLIE lie = mapBagNF_Tc zonkInst lie
-\end{code}
+instLoc (Dict _ _         loc) = loc
+instLoc (Method _ _ _ _ _ loc) = loc
+instLoc (LitInst _ _ _    loc) = loc
 
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection[Inst-types]{@Inst@ types}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
+dictPred (Dict _ pred _ ) = pred
+dictPred inst            = pprPanic "dictPred" (ppr inst)
 
-An @Inst@ is either a dictionary, an instance of an overloaded
-literal, or an instance of an overloaded value.  We call the latter a
-``method'' even though it may not correspond to a class operation.
-For example, we might have an instance of the @double@ function at
-type Int, represented by
+getDictClassTys (Dict _ pred _) = getClassPredTys pred
 
-       Method 34 doubleId [Int] origin
+-- fdPredsOfInst is used to get predicates that contain functional 
+-- dependencies *or* might do so.  The "might do" part is because
+-- a constraint (C a b) might have a superclass with FDs
+-- Leaving these in is really important for the call to fdPredsOfInsts
+-- in TcSimplify.inferLoop, because the result is fed to 'grow',
+-- which is supposed to be conservative
+fdPredsOfInst (Dict _ pred _)         = [pred]
+fdPredsOfInst (Method _ _ _ theta _ _) = theta
+fdPredsOfInst other                   = []     -- LitInsts etc
 
-\begin{code}
-data Inst s
-  = Dict
-       Unique
-       Class           -- The type of the dict is (c t), where
-       (TcType s)      -- c is the class and t the type;
-       (InstOrigin s)
-       SrcLoc
-
-  | Method
-       Unique
-
-       (TcIdOcc s)     -- The overloaded function
-                       -- This function will be a global, local, or ClassOpId;
-                       --   inside instance decls (only) it can also be an InstId!
-                       -- The id needn't be completely polymorphic.
-                       -- You'll probably find its name (for documentation purposes)
-                       --        inside the InstOrigin
-
-       [TcType s]      -- The types to which its polymorphic tyvars
-                       --      should be instantiated.
-                       -- These types must saturate the Id's foralls.
-
-       (TcRhoType s)   -- Cached: (type-of-id applied to inst_tys)
-                       -- If this type is (theta => tau) then the type of the Method
-                       -- is tau, and the method can be built by saying 
-                       --      id inst_tys dicts
-                       -- where dicts are constructed from theta
-
-       (InstOrigin s)
-       SrcLoc
-
-  | LitInst
-       Unique
-       OverloadedLit
-       (TcType s)      -- The type at which the literal is used
-       (InstOrigin s)  -- Always a literal; but more convenient to carry this around
-       SrcLoc
-
-data OverloadedLit
-  = OverloadedIntegral  Integer        -- The number
-  | OverloadedFractional Rational      -- The number
-
-getInstOrigin (Dict   u clas ty     origin loc) = origin
-getInstOrigin (Method u clas ty rho origin loc) = origin
-getInstOrigin (LitInst u lit ty     origin loc) = origin
-\end{code}
+fdPredsOfInsts :: [Inst] -> [PredType]
+fdPredsOfInsts insts = concatMap fdPredsOfInst insts
 
-Construction
-~~~~~~~~~~~~
+isInheritableInst (Dict _ pred _)         = isInheritablePred pred
+isInheritableInst (Method _ _ _ theta _ _) = all isInheritablePred theta
+isInheritableInst other                           = True
 
-\begin{code}
-newDicts :: InstOrigin s
-        -> [(Class, TcType s)]
-        -> NF_TcM s (LIE s, [TcIdOcc s])
-newDicts orig theta
- = tcGetSrcLoc                         `thenNF_Tc` \ loc ->
-   tcGetUniques (length theta)         `thenNF_Tc` \ new_uniqs ->
-   let
-       mk_dict u (clas, ty) = Dict u clas ty orig loc
-       dicts = zipWithEqual mk_dict new_uniqs theta
-   in
-   returnNF_Tc (listToBag dicts, map instToId dicts)
-
-newDictsAtLoc orig loc theta   -- Local function, similar to newDicts, 
-                               -- but with slightly different interface
- = tcGetUniques (length theta)         `thenNF_Tc` \ new_uniqs ->
-   let
-       mk_dict u (clas, ty) = Dict u clas ty orig loc
-       dicts = zipWithEqual mk_dict new_uniqs theta
-   in
-   returnNF_Tc (dicts, map instToId dicts)
-
-newMethod :: InstOrigin s
-         -> TcIdOcc s
-         -> [TcType s]
-         -> NF_TcM s (LIE s, TcIdOcc s)
-newMethod orig id tys
- =     -- Get the Id type and instantiate it at the specified types
-   (case id of
-       RealId id -> let (tyvars, rho) = splitForAllTy (idType id)
-                    in tcInstType (tyvars `zipEqual` tys) rho
-       TcId   id -> let (tyvars, rho) = splitForAllTy (idType id)
-                    in tcInstTcType (tyvars `zipEqual` tys) rho
-   )                                           `thenNF_Tc` \ rho_ty ->
-
-       -- Our friend does the rest
-   newMethodWithGivenTy orig id tys rho_ty
-
-
-newMethodWithGivenTy orig id tys rho_ty
- = tcGetSrcLoc                 `thenNF_Tc` \ loc ->
-   tcGetUnique                         `thenNF_Tc` \ new_uniq ->
-   let
-       meth_inst = Method new_uniq id tys rho_ty orig loc
-   in
-   returnNF_Tc (unitLIE meth_inst, instToId meth_inst)
-
-newMethodAtLoc :: InstOrigin s -> SrcLoc -> Id -> [TcType s] -> NF_TcM s (Inst s, TcIdOcc s)
-newMethodAtLoc orig loc real_id tys    -- Local function, similar to newMethod but with 
-                                       -- slightly different interface
- =     -- Get the Id type and instantiate it at the specified types
-   let
-       (tyvars,rho) = splitForAllTy (idType real_id)
-   in
-   tcInstType (tyvars `zipEqual` tys) rho      `thenNF_Tc` \ rho_ty ->
-   tcGetUnique                                         `thenNF_Tc` \ new_uniq ->
-   let
-       meth_inst = Method new_uniq (RealId real_id) tys rho_ty orig loc
-   in
-   returnNF_Tc (meth_inst, instToId meth_inst)
-
-newOverloadedLit :: InstOrigin s
-                -> OverloadedLit
-                -> TcType s
-                -> NF_TcM s (LIE s, TcIdOcc s)
-newOverloadedLit orig lit ty
- = tcGetSrcLoc                 `thenNF_Tc` \ loc ->
-   tcGetUnique                         `thenNF_Tc` \ new_uniq ->
-   let
-       lit_inst = LitInst new_uniq lit ty orig loc
-   in
-   returnNF_Tc (unitLIE lit_inst, instToId lit_inst)
-\end{code}
 
+ipNamesOfInsts :: [Inst] -> [Name]
+ipNamesOfInst  :: Inst   -> [Name]
+-- Get the implicit parameters mentioned by these Insts
+-- NB: ?x and %x get different Names
+ipNamesOfInsts insts = [n | inst <- insts, n <- ipNamesOfInst inst]
 
-\begin{code}
-instToId :: Inst s -> TcIdOcc s
-instToId (Dict uniq clas ty orig loc)
-  = TcId (mkInstId uniq (mkDictTy clas ty) (mkShortName SLIT("dict") loc))
-instToId (Method uniq id tys rho_ty orig loc)
-  = TcId (mkInstId uniq tau_ty (mkShortName (getOccurrenceName id) loc))
-  where
-    (_, tau_ty) = splitRhoTy rho_ty    -- NB The method Id has just the tau type
-instToId (LitInst uniq list ty orig loc)
-  = TcId (mkInstId uniq ty (mkShortName SLIT("lit") loc))
-\end{code}
-
-\begin{code}
-instType :: Inst s -> TcType s
-instType (Dict _ clas ty _ _)     = mkDictTy clas ty
-instType (LitInst _ _ ty _ _)     = ty
-instType (Method _ id tys ty _ _) = ty
-\end{code}
+ipNamesOfInst (Dict _ (IParam n _) _)  = [ipNameName n]
+ipNamesOfInst (Method _ _ _ theta _ _) = [ipNameName n | IParam n _ <- theta]
+ipNamesOfInst other                   = []
 
+tyVarsOfInst :: Inst -> TcTyVarSet
+tyVarsOfInst (LitInst _ _ ty _)      = tyVarsOfType  ty
+tyVarsOfInst (Dict _ pred _)         = tyVarsOfPred pred
+tyVarsOfInst (Method _ id tys _ _ _) = tyVarsOfTypes tys `unionVarSet` idFreeTyVars id
+                                        -- The id might have free type variables; in the case of
+                                        -- locally-overloaded class methods, for example
 
-Zonking
-~~~~~~~
-Zonking makes sure that the instance types are fully zonked,
-but doesn't do the same for the Id in a Method.  There's no
-need, and it's a lot of extra work.
 
-\begin{code}
-zonkInst :: Inst s -> NF_TcM s (Inst s)
-zonkInst (Dict uniq clas ty orig loc)
-  = zonkTcType ty                      `thenNF_Tc` \ new_ty ->
-    returnNF_Tc (Dict uniq clas new_ty orig loc)
-
-zonkInst (Method uniq id tys rho orig loc)             -- Doesn't zonk the id!
-  = mapNF_Tc zonkTcType tys            `thenNF_Tc` \ new_tys ->
-    zonkTcType rho                     `thenNF_Tc` \ new_rho ->
-    returnNF_Tc (Method uniq id new_tys new_rho orig loc)
-
-zonkInst (LitInst uniq lit ty orig loc)
-  = zonkTcType ty                      `thenNF_Tc` \ new_ty ->
-    returnNF_Tc (LitInst uniq lit new_ty orig loc)
+tyVarsOfInsts insts = foldr (unionVarSet . tyVarsOfInst) emptyVarSet insts
+tyVarsOfLIE   lie   = tyVarsOfInsts (lieToList lie)
 \end{code}
 
-
+Predicates
+~~~~~~~~~~
 \begin{code}
-tyVarsOfInst :: Inst s -> TcTyVarSet s
-tyVarsOfInst (Dict _ _ ty _ _)        = tyVarsOfType  ty
-tyVarsOfInst (Method _ _ tys rho _ _) = tyVarsOfTypes tys
-tyVarsOfInst (LitInst _ _ ty _ _)     = tyVarsOfType  ty
-\end{code}
+isDict :: Inst -> Bool
+isDict (Dict _ _ _) = True
+isDict other       = False
 
-@matchesInst@ checks when two @Inst@s are instances of the same
-thing at the same type, even if their uniques differ.
+isClassDict :: Inst -> Bool
+isClassDict (Dict _ pred _) = isClassPred pred
+isClassDict other          = False
 
-\begin{code}
-matchesInst :: Inst s -> Inst s -> Bool
+isTyVarDict :: Inst -> Bool
+isTyVarDict (Dict _ pred _) = isTyVarClassPred pred
+isTyVarDict other          = False
 
-matchesInst (Dict _ clas1 ty1 _ _) (Dict _ clas2 ty2 _ _)
-  = clas1 == clas2 && ty1 `eqSimpleTy` ty2
+isIPDict :: Inst -> Bool
+isIPDict (Dict _ pred _) = isIPPred pred
+isIPDict other          = False
 
-matchesInst (Method _ id1 tys1 _ _ _) (Method _ id2 tys2 _ _ _)
-  =  id1 == id2
-  && and (zipWith eqSimpleTy tys1 tys2)
-  && length tys1 == length tys2
+isMethod :: Inst -> Bool
+isMethod (Method _ _ _ _ _ _) = True
+isMethod other               = False
 
-matchesInst (LitInst _ lit1 ty1 _ _) (LitInst _ lit2 ty2 _ _)
-  = lit1 `eq` lit2 && ty1 `eqSimpleTy` ty2
-  where
-    (OverloadedIntegral   i1) `eq` (OverloadedIntegral   i2) = i1 == i2
-    (OverloadedFractional f1) `eq` (OverloadedFractional f2) = f1 == f2
-    _                        `eq` _                         = False
+isMethodFor :: TcIdSet -> Inst -> Bool
+isMethodFor ids (Method uniq id tys _ _ loc) = id `elemVarSet` ids
+isMethodFor ids inst                        = False
 
-matchesInst other1 other2 = False
-\end{code}
+isLinearInst :: Inst -> Bool
+isLinearInst (Dict _ pred _) = isLinearPred pred
+isLinearInst other          = False
+       -- We never build Method Insts that have
+       -- linear implicit paramters in them.
+       -- Hence no need to look for Methods
+       -- See TcExpr.tcId 
 
+linearInstType :: Inst -> TcType       -- %x::t  -->  t
+linearInstType (Dict _ (IParam _ ty) _) = ty
 
-Predicates
-~~~~~~~~~~
-\begin{code}
-isDict :: Inst s -> Bool
-isDict (Dict _ _ _ _ _) = True
-isDict other           = False
 
-isTyVarDict :: Inst s -> Bool
-isTyVarDict (Dict _ _ ty _ _) = isTyVarTy ty
-isTyVarDict other            = False
+isStdClassTyVarDict (Dict _ pred _) = case getClassPredTys_maybe pred of
+                                       Just (clas, [ty]) -> isStandardClass clas && tcIsTyVarTy ty
+                                       other             -> False
 \end{code}
 
 Two predicates which deal with the case where class constraints don't
@@ -317,334 +191,500 @@ must be witnessed by an actual binding; the second tells whether an
 @Inst@ can be generalised over.
 
 \begin{code}
-instBindingRequired :: Inst s -> Bool
-instBindingRequired inst
-  = case getInstOrigin inst of
-       CCallOrigin _ _   -> False      -- No binding required
-       LitLitOrigin  _   -> False
-       OccurrenceOfCon _ -> False
-       other             -> True
-
-instCanBeGeneralised :: Inst s -> Bool
-instCanBeGeneralised inst
-  = case getInstOrigin inst of
-       CCallOrigin _ _ -> False        -- Can't be generalised
-       LitLitOrigin  _ -> False        -- Can't be generalised
-       other           -> True
+instBindingRequired :: Inst -> Bool
+instBindingRequired (Dict _ (ClassP clas _) _) = not (isNoDictClass clas)
+instBindingRequired other                     = True
+
+instCanBeGeneralised :: Inst -> Bool
+instCanBeGeneralised (Dict _ (ClassP clas _) _) = not (isCcallishClass clas)
+instCanBeGeneralised other                     = True
 \end{code}
 
 
-Printing
-~~~~~~~~
-ToDo: improve these pretty-printing things.  The ``origin'' is really only
-relevant in error messages.
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Building dictionaries}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
 \begin{code}
-instance Outputable (Inst s) where
-    ppr sty (LitInst uniq lit ty orig loc)
-      = ppHang (ppSep [case lit of
-                         OverloadedIntegral   i -> ppInteger i
-                         OverloadedFractional f -> ppRational f,
-                      ppStr "at",
-                      ppr sty ty,
-                      show_uniq sty uniq
-               ])
-         4 (show_origin sty orig)
-
-    ppr sty (Dict uniq clas ty orig loc)
-      = ppHang (ppSep [ppr sty clas, 
-                      ppStr "at",
-                      ppr sty ty,
-                      show_uniq sty uniq
-               ])
-         4 (show_origin sty orig)
-
-    ppr sty (Method uniq id tys rho orig loc)
-      = ppHang (ppSep [ppr sty id, 
-                      ppStr "at",
-                      ppr sty tys,
-                      show_uniq sty uniq
-               ])
-         4 (show_origin sty orig)
-
-show_uniq PprDebug uniq = ppr PprDebug uniq
-show_uniq sty     uniq = ppNil
-
-show_origin sty orig    = ppBesides [ppLparen, pprOrigin sty orig, ppRparen]
+newDicts :: InstOrigin
+        -> TcThetaType
+        -> TcM [Inst]
+newDicts orig theta
+  = getInstLoc orig            `thenM` \ loc ->
+    newDictsAtLoc loc theta
+
+cloneDict :: Inst -> TcM Inst
+cloneDict (Dict id ty loc) = newUnique `thenM` \ uniq ->
+                            returnM (Dict (setIdUnique id uniq) ty loc)
+
+newDictsFromOld :: Inst -> TcThetaType -> TcM [Inst]
+newDictsFromOld (Dict _ _ loc) theta = newDictsAtLoc loc theta
+
+-- Local function, similar to newDicts, 
+-- but with slightly different interface
+newDictsAtLoc :: InstLoc
+             -> TcThetaType
+             -> TcM [Inst]
+newDictsAtLoc inst_loc theta
+  = newUniqueSupply            `thenM` \ us ->
+    returnM (zipWith mk_dict (uniqsFromSupply us) theta)
+  where
+    mk_dict uniq pred = Dict (mkLocalId (mkPredName uniq loc pred) (mkPredTy pred))
+                            pred inst_loc
+    loc = instLocSrcLoc inst_loc
+
+-- For vanilla implicit parameters, there is only one in scope
+-- at any time, so we used to use the name of the implicit parameter itself
+-- But with splittable implicit parameters there may be many in 
+-- scope, so we make up a new name.
+newIPDict :: InstOrigin -> IPName Name -> Type 
+         -> TcM (IPName Id, Inst)
+newIPDict orig ip_name ty
+  = getInstLoc orig                    `thenM` \ inst_loc@(InstLoc _ loc _) ->
+    newUnique                          `thenM` \ uniq ->
+    let
+       pred = IParam ip_name ty
+       id   = mkLocalId (mkPredName uniq loc pred) (mkPredTy pred)
+    in
+    returnM (mapIPName (\n -> id) ip_name, Dict id pred inst_loc)
 \end{code}
 
-Printing in error messages
 
-\begin{code}
-noInstanceErr inst sty = ppHang (ppPStr SLIT("No instance for:")) 4 (ppr sty inst)
-\end{code}
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection[InstEnv-types]{Type declarations}
+\subsection{Building methods (calls of overloaded functions)}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
+
 \begin{code}
-type InstanceMapper = Class -> (ClassInstEnv, ClassOp -> SpecEnv)
+tcInstCall :: InstOrigin  -> TcType -> TcM (ExprCoFn, TcType)
+tcInstCall orig fun_ty -- fun_ty is usually a sigma-type
+  = tcInstType VanillaTv fun_ty        `thenM` \ (tyvars, theta, tau) ->
+    newDicts orig theta                `thenM` \ dicts ->
+    extendLIEs dicts           `thenM_`
+    let
+       inst_fn e = mkHsDictApp (mkHsTyApp e (mkTyVarTys tyvars)) (map instToId dicts)
+    in
+    returnM (mkCoercion inst_fn, tau)
+
+tcInstDataCon :: InstOrigin -> DataCon
+             -> TcM ([TcType], -- Types to instantiate at
+                     [Inst],   -- Existential dictionaries to apply to
+                     [TcType], -- Argument types of constructor
+                     TcType,   -- Result type
+                     [TyVar])  -- Existential tyvars
+tcInstDataCon orig data_con
+  = let 
+       (tvs, stupid_theta, ex_tvs, ex_theta, arg_tys, tycon) = dataConSig data_con
+            -- We generate constraints for the stupid theta even when 
+            -- pattern matching (as the Report requires)
+    in
+    tcInstTyVars VanillaTv (tvs ++ ex_tvs)     `thenM` \ (all_tvs', ty_args', tenv) ->
+    let
+       stupid_theta' = substTheta tenv stupid_theta
+       ex_theta'     = substTheta tenv ex_theta
+       arg_tys'      = map (substTy tenv) arg_tys
+
+       n_normal_tvs  = length tvs
+       ex_tvs'       = drop n_normal_tvs all_tvs'
+       result_ty     = mkTyConApp tycon (take n_normal_tvs ty_args')
+    in
+    newDicts orig stupid_theta'        `thenM` \ stupid_dicts ->
+    newDicts orig ex_theta'    `thenM` \ ex_dicts ->
+
+       -- Note that we return the stupid theta *only* in the LIE;
+       -- we don't otherwise use it at all
+    extendLIEs stupid_dicts    `thenM_`
+
+    returnM (ty_args', ex_dicts, arg_tys', result_ty, ex_tvs')
+
+newMethodFromName :: InstOrigin -> TcType -> Name -> TcM TcId
+newMethodFromName origin ty name
+  = tcLookupId name            `thenM` \ id ->
+       -- Use tcLookupId not tcLookupGlobalId; the method is almost
+       -- always a class op, but with -fno-implicit-prelude GHC is
+       -- meant to find whatever thing is in scope, and that may
+       -- be an ordinary function. 
+    getInstLoc origin          `thenM` \ loc ->
+    tcInstClassOp loc id [ty]  `thenM` \ inst ->
+    extendLIE inst             `thenM_`
+    returnM (instToId inst)
+
+newMethodWithGivenTy orig id tys theta tau
+  = getInstLoc orig                    `thenM` \ loc ->
+    newMethod loc id tys theta tau     `thenM` \ inst ->
+    extendLIE inst                     `thenM_`
+    returnM (instToId inst)
+
+--------------------------------------------
+-- tcInstClassOp, and newMethod do *not* drop the 
+-- Inst into the LIE; they just returns the Inst
+-- This is important because they are used by TcSimplify
+-- to simplify Insts
+
+tcInstClassOp :: InstLoc -> Id -> [TcType] -> TcM Inst
+tcInstClassOp inst_loc sel_id tys
+  = let
+       (tyvars,rho) = tcSplitForAllTys (idType sel_id)
+       rho_ty       = ASSERT( length tyvars == length tys )
+                      substTyWith tyvars tys rho
+       (preds,tau)  = tcSplitPhiTy rho_ty
+    in
+    newMethod inst_loc sel_id tys preds tau
+
+---------------------------
+newMethod inst_loc id tys theta tau
+  = newUnique          `thenM` \ new_uniq ->
+    let
+       meth_id = mkUserLocal (mkMethodOcc (getOccName id)) new_uniq tau loc
+       inst    = Method meth_id id tys theta tau inst_loc
+       loc     = instLocSrcLoc inst_loc
+    in
+    returnM inst
 \end{code}
 
-A @ClassInstEnv@ lives inside a class, and identifies all the instances
-of that class.  The @Id@ inside a ClassInstEnv mapping is the dfun for
-that instance.  
-
-There is an important consistency constraint between the @MatchEnv@s
-in and the dfun @Id@s inside them: the free type variables of the
-@Type@ key in the @MatchEnv@ must be a subset of the universally-quantified
-type variables of the dfun.  Thus, the @ClassInstEnv@ for @Eq@ might
-contain the following entry:
-@
-       [a] ===> dfun_Eq_List :: forall a. Eq a => Eq [a]
-@
-The "a" in the pattern must be one of the forall'd variables in
-the dfun type.
+In newOverloadedLit we convert directly to an Int or Integer if we
+know that's what we want.  This may save some time, by not
+temporarily generating overloaded literals, but it won't catch all
+cases (the rest are caught in lookupInst).
 
 \begin{code}
-lookupInst :: Inst s 
-          -> TcM s ([Inst s], 
-                    (TcIdOcc s, TcExpr s))     -- The new binding
+newOverloadedLit :: InstOrigin
+                -> HsOverLit
+                -> TcType
+                -> TcM TcExpr
+newOverloadedLit orig lit@(HsIntegral i fi) expected_ty
+  | fi /= fromIntegerName      -- Do not generate a LitInst for rebindable
+                               -- syntax.  Reason: tcSyntaxName does unification
+                               -- which is very inconvenient in tcSimplify
+  = tcSyntaxName orig expected_ty (fromIntegerName, HsVar fi)  `thenM` \ (_,expr) ->
+    returnM (HsApp expr (HsLit (HsInteger i)))
+
+  | Just expr <- shortCutIntLit i expected_ty 
+  = returnM expr
+
+  | otherwise
+  = newLitInst orig lit expected_ty
+
+newOverloadedLit orig lit@(HsFractional r fr) expected_ty
+  | fr /= fromRationalName     -- c.f. HsIntegral case
+  = tcSyntaxName orig expected_ty (fromRationalName, HsVar fr) `thenM` \ (_,expr) ->
+    mkRatLit r                                                 `thenM` \ rat_lit ->
+    returnM (HsApp expr rat_lit)
+
+  | Just expr <- shortCutFracLit r expected_ty 
+  = returnM expr
+
+  | otherwise
+  = newLitInst orig lit expected_ty
+
+newLitInst orig lit expected_ty
+  = getInstLoc orig            `thenM` \ loc ->
+    newUnique                  `thenM` \ new_uniq ->
+    let
+       lit_inst = LitInst lit_id lit expected_ty loc
+       lit_id   = mkSysLocal FSLIT("lit") new_uniq expected_ty
+    in
+    extendLIE lit_inst         `thenM_`
+    returnM (HsVar (instToId lit_inst))
+
+shortCutIntLit :: Integer -> TcType -> Maybe TcExpr
+shortCutIntLit i ty
+  | isIntTy ty && inIntRange i                         -- Short cut for Int
+  = Just (HsLit (HsInt i))
+  | isIntegerTy ty                             -- Short cut for Integer
+  = Just (HsLit (HsInteger i))
+  | otherwise = Nothing
+
+shortCutFracLit :: Rational -> TcType -> Maybe TcExpr
+shortCutFracLit f ty
+  | isFloatTy ty 
+  = Just (mkHsConApp floatDataCon [] [HsLit (HsFloatPrim f)])
+  | isDoubleTy ty
+  = Just (mkHsConApp doubleDataCon [] [HsLit (HsDoublePrim f)])
+  | otherwise = Nothing
+
+mkRatLit :: Rational -> TcM TcExpr
+mkRatLit r
+  = tcLookupTyCon rationalTyConName                    `thenM` \ rat_tc ->
+    let
+       rational_ty  = mkGenTyConApp rat_tc []
+    in
+    returnM (HsLit (HsRat r rational_ty))
+\end{code}
 
--- Dictionaries
 
-lookupInst dict@(Dict _ clas ty orig loc)
-  = case lookupMEnv matchTy (get_inst_env clas orig) ty of
-      Nothing  -> failTc (noInstanceErr dict)
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Zonking}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
-      Just (dfun_id, tenv) 
-       -> let
-               (tyvars, rho) = splitForAllTy (idType dfun_id)
-               ty_args       = map (assoc "lookupInst" tenv) tyvars
-               -- tenv should bind all the tyvars
-          in
-          tcInstType tenv rho          `thenNF_Tc` \ dfun_rho ->
-          let
-               (theta, tau) = splitRhoTy dfun_rho
-          in
-          newDictsAtLoc orig loc theta `thenNF_Tc` \ (dicts, dict_ids) ->
-          let 
-               rhs = mkHsDictApp (mkHsTyApp (HsVar (RealId dfun_id)) ty_args) dict_ids
-          in
-          returnTc (dicts, (instToId dict, rhs))
-                            
+Zonking makes sure that the instance types are fully zonked,
+but doesn't do the same for any of the Ids in an Inst.  There's no
+need, and it's a lot of extra work.
 
--- Methods
+\begin{code}
+zonkInst :: Inst -> TcM Inst
+zonkInst (Dict id pred loc)
+  = zonkTcPredType pred                        `thenM` \ new_pred ->
+    returnM (Dict id new_pred loc)
+
+zonkInst (Method m id tys theta tau loc) 
+  = zonkId id                  `thenM` \ new_id ->
+       -- Essential to zonk the id in case it's a local variable
+       -- Can't use zonkIdOcc because the id might itself be
+       -- an InstId, in which case it won't be in scope
+
+    zonkTcTypes tys            `thenM` \ new_tys ->
+    zonkTcThetaType theta      `thenM` \ new_theta ->
+    zonkTcType tau             `thenM` \ new_tau ->
+    returnM (Method m new_id new_tys new_theta new_tau loc)
+
+zonkInst (LitInst id lit ty loc)
+  = zonkTcType ty                      `thenM` \ new_ty ->
+    returnM (LitInst id lit new_ty loc)
+
+zonkInsts insts = mappM zonkInst insts
+\end{code}
 
-lookupInst inst@(Method _ id tys rho orig loc)
-  = newDictsAtLoc orig loc theta       `thenNF_Tc` \ (dicts, dict_ids) ->
-    returnTc (dicts, (instToId inst, mkHsDictApp (mkHsTyApp (HsVar id) tys) dict_ids))
-  where
-    (theta,_) = splitRhoTy rho
 
--- Literals
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Printing}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
-lookupInst inst@(LitInst u (OverloadedIntegral i) ty orig loc)
-  | i >= toInteger minInt && i <= toInteger maxInt
-  =    -- It's overloaded but small enough to fit into an Int
-    tcLookupGlobalValueByKey fromIntClassOpKey `thenNF_Tc` \ from_int ->
-    newMethodAtLoc orig loc from_int [ty]              `thenNF_Tc` \ (method_inst, method_id) ->
-    returnTc ([method_inst], (instToId inst, HsApp (HsVar method_id) int_lit))
-
-  | otherwise 
-  =     -- Alas, it is overloaded and a big literal!
-    tcLookupGlobalValueByKey fromIntegerClassOpKey     `thenNF_Tc` \ from_integer ->
-    newMethodAtLoc orig loc from_integer [ty]          `thenNF_Tc` \ (method_inst, method_id) ->
-    returnTc ([method_inst], (instToId inst, HsApp (HsVar method_id) (HsLitOut (HsInt i) ty)))
-  where
-    intprim_lit    = HsLitOut (HsIntPrim i) intPrimTy
-    int_lit        = HsApp (HsVar (RealId intDataCon)) intprim_lit
+ToDo: improve these pretty-printing things.  The ``origin'' is really only
+relevant in error messages.
 
-lookupInst inst@(LitInst u (OverloadedFractional f) ty orig loc)
-  = tcLookupGlobalValueByKey fromRationalClassOpKey    `thenNF_Tc` \ from_rational ->
-    newMethodAtLoc orig loc from_rational [ty]         `thenNF_Tc` \ (method_inst, method_id) ->
-    returnTc ([method_inst], (instToId inst, HsApp (HsVar method_id) (HsLitOut (HsFrac f) ty)))
-\end{code}
+\begin{code}
+instance Outputable Inst where
+    ppr inst = pprInst inst
 
-There is a second, simpler interface, when you want an instance of a
-class at a given nullary type constructor.  It just returns the
-appropriate dictionary if it exists.  It is used only when resolving
-ambiguous dictionaries.
+pprInsts :: [Inst] -> SDoc
+pprInsts insts  = parens (sep (punctuate comma (map pprInst insts)))
 
-\begin{code}
-lookupClassInstAtSimpleType :: Class -> Type -> Maybe Id
-
-lookupClassInstAtSimpleType clas ty
-  = case (lookupMEnv matchTy (getClassInstEnv clas) ty) of
-      Nothing      -> Nothing
-      Just (dfun,_) -> ASSERT( null tyvars && null theta )
-                      Just dfun
-                   where
-                      (tyvars, theta, _) = splitSigmaTy (idType dfun)
-\end{code}
+pprInstsInFull insts
+  = vcat (map go insts)
+  where
+    go inst = sep [quotes (ppr inst), nest 2 (pprInstLoc (instLoc inst))]
 
+pprInst (LitInst u lit ty loc)
+  = hsep [ppr lit, ptext SLIT("at"), ppr ty, show_uniq u]
 
-@mkInstSpecEnv@ is used to construct the @SpecEnv@ for a dfun.
-It does it by filtering the class's @InstEnv@.  All pretty shady stuff.
+pprInst (Dict u pred loc) = pprPred pred <+> show_uniq u
 
-\begin{code}
-mkInstSpecEnv clas inst_ty inst_tvs inst_theta = panic "mkInstSpecEnv"
-\end{code}
+pprInst m@(Method u id tys theta tau loc)
+  = hsep [ppr id, ptext SLIT("at"), 
+         brackets (sep (map pprParendType tys)) {- ,
+         ptext SLIT("theta"), ppr theta,
+         ptext SLIT("tau"), ppr tau
+         show_uniq u,
+         ppr (instToId m) -}]
 
-\begin{pseudocode}
-mkInstSpecEnv :: Class                 -- class
-             -> Type                   -- instance type
-             -> [TyVarTemplate]        -- instance tyvars
-             -> ThetaType              -- superclasses dicts
-             -> SpecEnv                -- specenv for dfun of instance
+show_uniq u = ifPprDebug (text "{-" <> ppr u <> text "-}")
 
-mkInstSpecEnv clas inst_ty inst_tvs inst_theta
-  = mkSpecEnv (catMaybes (map maybe_spec_info matches))
-  where
-    matches = matchMEnv matchTy (getClassInstEnv clas) inst_ty
+tidyInst :: TidyEnv -> Inst -> Inst
+tidyInst env (LitInst u lit ty loc)         = LitInst u lit (tidyType env ty) loc
+tidyInst env (Dict u pred loc)              = Dict u (tidyPred env pred) loc
+tidyInst env (Method u id tys theta tau loc) = Method u id (tidyTypes env tys) theta tau loc
 
-    maybe_spec_info (_, match_info, MkInstTemplate dfun _ [])
-      = Just (SpecInfo (map (assocMaybe match_info) inst_tvs) (length inst_theta) dfun)
-    maybe_spec_info (_, match_info, _)
-      = Nothing
-\end{pseudocode}
+tidyMoreInsts :: TidyEnv -> [Inst] -> (TidyEnv, [Inst])
+-- This function doesn't assume that the tyvars are in scope
+-- so it works like tidyOpenType, returning a TidyEnv
+tidyMoreInsts env insts
+  = (env', map (tidyInst env') insts)
+  where
+    env' = tidyFreeTyVars env (tyVarsOfInsts insts)
 
+tidyInsts :: [Inst] -> (TidyEnv, [Inst])
+tidyInsts insts = tidyMoreInsts emptyTidyEnv insts
 
-\begin{code}
-addClassInst
-    :: ClassInstEnv            -- Incoming envt
-    -> Type                    -- The instance type: inst_ty
-    -> Id                      -- Dict fun id to apply. Free tyvars of inst_ty must
-                               -- be the same as the forall'd tyvars of the dfun id.
-    -> MaybeErr
-         ClassInstEnv          -- Success
-         (Type, Id)            -- Offending overlap
-
-addClassInst inst_env inst_ty dfun_id = insertMEnv matchTy inst_env inst_ty dfun_id
+showLIE :: SDoc -> TcM ()      -- Debugging
+showLIE str
+  = do { lie_var <- getLIEVar ;
+        lie <- readMutVar lie_var ;
+        traceTc (str <+> pprInstsInFull (lieToList lie)) }
 \end{code}
 
 
-
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection[Inst-origin]{The @InstOrigin@ type}
+\subsection{Looking up Insts}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-The @InstOrigin@ type gives information about where a dictionary came from.
-This is important for decent error message reporting because dictionaries
-don't appear in the original source code.  Doubtless this type will evolve...
-
 \begin{code}
-data InstOrigin s
-  = OccurrenceOf (TcIdOcc s)   -- Occurrence of an overloaded identifier
-  | OccurrenceOfCon Id         -- Occurrence of a data constructor
+data LookupInstResult s
+  = NoInstance
+  | SimpleInst TcExpr          -- Just a variable, type application, or literal
+  | GenInst    [Inst] TcExpr   -- The expression and its needed insts
 
-  | InstanceDeclOrigin         -- Typechecking an instance decl
+lookupInst :: Inst -> TcM (LookupInstResult s)
+-- It's important that lookupInst does not put any new stuff into
+-- the LIE.  Instead, any Insts needed by the lookup are returned in
+-- the LookupInstResult, where they can be further processed by tcSimplify
 
-  | LiteralOrigin      HsLit   -- Occurrence of a literal
 
-  | ArithSeqOrigin     RenamedArithSeqInfo -- [x..], [x..y] etc
+-- Dictionaries
+lookupInst dict@(Dict _ pred@(ClassP clas tys) loc)
+  = getDOpts                   `thenM` \ dflags ->
+    tcGetInstEnv               `thenM` \ inst_env ->
+    case lookupInstEnv dflags inst_env clas tys of
+
+      FoundInst tenv dfun_id
+       ->      -- It's possible that not all the tyvars are in
+               -- the substitution, tenv. For example:
+               --      instance C X a => D X where ...
+               -- (presumably there's a functional dependency in class C)
+               -- Hence the mk_ty_arg to instantiate any un-substituted tyvars.        
+          getStage                                             `thenM` \ use_stage ->
+          checkWellStaged (ptext SLIT("instance for") <+> quotes (ppr pred))
+                          (topIdLvl dfun_id) use_stage         `thenM_`
+          traceTc (text "lookupInst" <+> ppr dfun_id <+> ppr (topIdLvl dfun_id) <+> ppr use_stage) `thenM_`
+          let
+               (tyvars, rho) = tcSplitForAllTys (idType dfun_id)
+               mk_ty_arg tv  = case lookupSubstEnv tenv tv of
+                                  Just (DoneTy ty) -> returnM ty
+                                  Nothing          -> tcInstTyVar VanillaTv tv `thenM` \ tc_tv ->
+                                                      returnM (mkTyVarTy tc_tv)
+          in
+          mappM mk_ty_arg tyvars       `thenM` \ ty_args ->
+          let
+               dfun_rho   = substTy (mkTyVarSubst tyvars ty_args) rho
+               (theta, _) = tcSplitPhiTy dfun_rho
+               ty_app     = mkHsTyApp (HsVar dfun_id) ty_args
+          in
+          if null theta then
+               returnM (SimpleInst ty_app)
+          else
+          newDictsAtLoc loc theta      `thenM` \ dicts ->
+          let 
+               rhs = mkHsDictApp ty_app (map instToId dicts)
+          in
+          returnM (GenInst dicts rhs)
 
-  | SignatureOrigin            -- A dict created from a type signature
+      other    -> returnM NoInstance
 
-  | DoOrigin                   -- The monad for a do expression
+lookupInst (Dict _ _ _)         = returnM NoInstance
 
-  | ClassDeclOrigin            -- Manufactured during a class decl
+-- Methods
 
-  | DerivingOrigin     InstanceMapper
-                       Class
-                       TyCon
+lookupInst inst@(Method _ id tys theta _ loc)
+  = newDictsAtLoc loc theta            `thenM` \ dicts ->
+    returnM (GenInst dicts (mkHsDictApp (mkHsTyApp (HsVar id) tys) (map instToId dicts)))
 
-       -- During "deriving" operations we have an ever changing
-       -- mapping of classes to instances, so we record it inside the
-       -- origin information.  This is a bit of a hack, but it works
-       -- fine.  (Simon is to blame [WDP].)
+-- Literals
 
-  | InstanceSpecOrigin InstanceMapper
-                       Class   -- in a SPECIALIZE instance pragma
-                       Type
+-- Look for short cuts first: if the literal is *definitely* a 
+-- int, integer, float or a double, generate the real thing here.
+-- This is essential  (see nofib/spectral/nucleic).
+-- [Same shortcut as in newOverloadedLit, but we
+--  may have done some unification by now]             
+
+
+lookupInst inst@(LitInst u (HsIntegral i from_integer_name) ty loc)
+  | Just expr <- shortCutIntLit i ty
+  = returnM (GenInst [] expr)  -- GenInst, not SimpleInst, because 
+                                       -- expr may be a constructor application
+  | otherwise
+  = ASSERT( from_integer_name == fromIntegerName )     -- A LitInst invariant
+    tcLookupId fromIntegerName                 `thenM` \ from_integer ->
+    tcInstClassOp loc from_integer [ty]                `thenM` \ method_inst ->
+    returnM (GenInst [method_inst]
+                    (HsApp (HsVar (instToId method_inst)) (HsLit (HsInteger i))))
+
+
+lookupInst inst@(LitInst u (HsFractional f from_rat_name) ty loc)
+  | Just expr <- shortCutFracLit f ty
+  = returnM (GenInst [] expr)
+
+  | otherwise
+  = ASSERT( from_rat_name == fromRationalName )        -- A LitInst invariant
+    tcLookupId fromRationalName                        `thenM` \ from_rational ->
+    tcInstClassOp loc from_rational [ty]       `thenM` \ method_inst ->
+    mkRatLit f                                 `thenM` \ rat_lit ->
+    returnM (GenInst [method_inst] (HsApp (HsVar (instToId method_inst)) rat_lit))
+\end{code}
 
-       -- When specialising instances the instance info attached to
-       -- each class is not yet ready, so we record it inside the
-       -- origin information.  This is a bit of a hack, but it works
-       -- fine.  (Patrick is to blame [WDP].)
 
-  | DefaultDeclOrigin          -- Related to a `default' declaration
 
-  | ValSpecOrigin      Name    -- in a SPECIALIZE pragma for a value
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+               Re-mappable syntax
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
-       -- Argument or result of a ccall
-       -- Dictionaries with this origin aren't actually mentioned in the
-       -- translated term, and so need not be bound.  Nor should they
-       -- be abstracted over.
 
-  | CCallOrigin                String                  -- CCall label
-                       (Maybe RenamedHsExpr)   -- Nothing if it's the result
-                                               -- Just arg, for an argument
+Suppose we are doing the -fno-implicit-prelude thing, and we encounter
+a do-expression.  We have to find (>>) in the current environment, which is
+done by the rename. Then we have to check that it has the same type as
+Control.Monad.(>>).  Or, more precisely, a compatible type. One 'customer' had
+this:
 
-  | LitLitOrigin       String  -- the litlit
+  (>>) :: HB m n mn => m a -> n b -> mn b
 
-  | UnknownOrigin      -- Help! I give up...
-\end{code}
+So the idea is to generate a local binding for (>>), thus:
 
-\begin{code}
--- During deriving and instance specialisation operations
--- we can't get the instances of the class from inside the
--- class, because the latter ain't ready yet.  Instead we
--- find a mapping from classes to envts inside the dict origin.
-
-get_inst_env :: Class -> InstOrigin s -> ClassInstEnv
-get_inst_env clas (DerivingOrigin inst_mapper _ _)
-  = fst (inst_mapper clas)
-get_inst_env clas (InstanceSpecOrigin inst_mapper _ _)
-  = fst (inst_mapper clas)
-get_inst_env clas other_orig = getClassInstEnv clas
-
-
-pprOrigin :: PprStyle -> InstOrigin s -> Pretty
-
-pprOrigin sty (OccurrenceOf id)
-      = ppBesides [ppPStr SLIT("at a use of an overloaded identifier: `"),
-                  ppr sty id, ppChar '\'']
-pprOrigin sty (OccurrenceOfCon id)
-      = ppBesides [ppPStr SLIT("at a use of an overloaded constructor: `"),
-                  ppr sty id, ppChar '\'']
-pprOrigin sty (InstanceDeclOrigin)
-      = ppStr "in an instance declaration"
-pprOrigin sty (LiteralOrigin lit)
-      = ppCat [ppStr "at an overloaded literal:", ppr sty lit]
-pprOrigin sty (ArithSeqOrigin seq)
-      = ppCat [ppStr "at an arithmetic sequence:", ppr sty seq]
-pprOrigin sty (SignatureOrigin)
-      = ppStr "in a type signature"
-pprOrigin sty (DoOrigin)
-      = ppStr "in a do statement"
-pprOrigin sty (ClassDeclOrigin)
-      = ppStr "in a class declaration"
-pprOrigin sty (DerivingOrigin _ clas tycon)
-      = ppBesides [ppStr "in a `deriving' clause; class `",
-                         ppr sty clas,
-                         ppStr "'; offending type `",
-                         ppr sty tycon,
-                         ppStr "'"]
-pprOrigin sty (InstanceSpecOrigin _ clas ty)
-      = ppBesides [ppStr "in a SPECIALIZE instance pragma; class \"",
-                  ppr sty clas, ppStr "\" type: ", ppr sty ty]
-pprOrigin sty (DefaultDeclOrigin)
-      = ppStr "in a `default' declaration"
-pprOrigin sty (ValSpecOrigin name)
-      = ppBesides [ppStr "in a SPECIALIZE user-pragma for `",
-                  ppr sty name, ppStr "'"]
-pprOrigin sty (CCallOrigin clabel Nothing{-ccall result-})
-      = ppBesides [ppStr "in the result of the _ccall_ to `",
-                  ppStr clabel, ppStr "'"]
-pprOrigin sty (CCallOrigin clabel (Just arg_expr))
-      = ppBesides [ppStr "in an argument in the _ccall_ to `",
-                 ppStr clabel, ppStr "', namely: ", ppr sty arg_expr]
-pprOrigin sty (LitLitOrigin s)
-      = ppBesides [ppStr "in this ``literal-literal'': ", ppStr s]
-pprOrigin sty UnknownOrigin
-      = ppStr "in... oops -- I don't know where the overloading came from!"
-\end{code}
+       let then72 :: forall a b. m a -> m b -> m b
+           then72 = ...something involving the user's (>>)...
+       in
+       ...the do-expression...
 
+Now the do-expression can proceed using then72, which has exactly
+the expected type.
 
+In fact tcSyntaxName just generates the RHS for then72, because we only
+want an actual binding in the do-expression case. For literals, we can 
+just use the expression inline.
 
+\begin{code}
+tcSyntaxName :: InstOrigin
+            -> TcType                  -- Type to instantiate it at
+            -> (Name, HsExpr Name)     -- (Standard name, user name)
+            -> TcM (Name, TcExpr)      -- (Standard name, suitable expression)
+
+-- NB: tcSyntaxName calls tcExpr, and hence can do unification.
+-- So we do not call it from lookupInst, which is called from tcSimplify
+
+tcSyntaxName orig ty (std_nm, HsVar user_nm)
+  | std_nm == user_nm
+  = tcStdSyntaxName orig ty std_nm
+
+tcSyntaxName orig ty (std_nm, user_nm_expr)
+  = tcLookupId std_nm          `thenM` \ std_id ->
+    let        
+       -- C.f. newMethodAtLoc
+       ([tv], _, tau)  = tcSplitSigmaTy (idType std_id)
+       tau1            = substTyWith [tv] [ty] tau
+       -- Actually, the "tau-type" might be a sigma-type in the
+       -- case of locally-polymorphic methods.
+    in
+    addErrCtxtM (syntaxNameCtxt user_nm_expr orig tau1)        $
+    tcCheckSigma user_nm_expr tau1                     `thenM` \ expr ->
+    returnM (std_nm, expr)
+
+tcStdSyntaxName :: InstOrigin
+               -> TcType               -- Type to instantiate it at
+               -> Name                 -- Standard name
+               -> TcM (Name, TcExpr)   -- (Standard name, suitable expression)
+
+tcStdSyntaxName orig ty std_nm
+  = newMethodFromName orig ty std_nm   `thenM` \ id ->
+    returnM (std_nm, HsVar id)
+
+syntaxNameCtxt name orig ty tidy_env
+  = getInstLoc orig            `thenM` \ inst_loc ->
+    let
+       msg = vcat [ptext SLIT("When checking that") <+> quotes (ppr name) <+> 
+                               ptext SLIT("(needed by a syntactic construct)"),
+                   nest 2 (ptext SLIT("has the required type:") <+> ppr (tidyType tidy_env ty)),
+                   nest 2 (pprInstLoc inst_loc)]
+    in
+    returnM (tidy_env, msg)
+\end{code}