[project @ 1999-10-25 13:20:57 by sof]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / Inst.lhs
index cdabdd9..6d18d01 100644 (file)
@@ -4,7 +4,7 @@
 \section[Inst]{The @Inst@ type: dictionaries or method instances}
 
 \begin{code}
-module Inst (
+module Inst ( 
        LIE, emptyLIE, unitLIE, plusLIE, consLIE, zonkLIE,
        plusLIEs, mkLIE, isEmptyLIE,
 
@@ -14,7 +14,7 @@ module Inst (
         InstanceMapper,
 
        newDictFromOld, newDicts, newDictsAtLoc, 
-       newMethod, newMethodWithGivenTy, newOverloadedLit,
+       newMethod, newMethodWithGivenTy, newOverloadedLit, instOverloadedFun,
 
        tyVarsOfInst, instLoc, getDictClassTys,
 
@@ -25,43 +25,46 @@ module Inst (
 
        zonkInst, instToId, instToIdBndr,
 
-       InstOrigin(..), pprOrigin
+       InstOrigin(..), InstLoc, pprInstLoc
     ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
 import HsSyn   ( HsLit(..), HsExpr(..) )
 import RnHsSyn ( RenamedArithSeqInfo, RenamedHsExpr, RenamedPat )
-import TcHsSyn ( TcExpr, TcIdOcc(..), TcIdBndr, 
-                 mkHsTyApp, mkHsDictApp, tcIdTyVars, zonkTcId
+import TcHsSyn ( TcExpr, TcId, 
+                 mkHsTyApp, mkHsDictApp, zonkId
                )
 import TcMonad
-import TcEnv   ( TcIdSet, tcLookupGlobalValueByKey, tcLookupTyConByKey,
-                 tidyType, tidyTypes
-               )
+import TcEnv   ( TcIdSet, tcLookupValueByKey, tcLookupTyConByKey )
 import TcType  ( TcThetaType,
                  TcType, TcTauType, TcTyVarSet,
                  zonkTcType, zonkTcTypes, 
                  zonkTcThetaType
                )
 import Bag
-import Class   ( classInstEnv,
-                 Class, ClassInstEnv 
-               )
-import Id      ( Id, idType, mkUserLocal, mkSysLocal )
+import Class   ( classInstEnv, Class )
+import Id      ( Id, idFreeTyVars, idType, mkUserLocal, mkSysLocal )
 import VarSet  ( elemVarSet )
 import PrelInfo        ( isStandardClass, isCcallishClass, isNoDictClass )
-import Name    ( OccName(..), Name, occNameString, getOccName )
+import Name    ( OccName, Name, mkDictOcc, mkMethodOcc, getOccName )
 import PprType ( pprConstraint )       
-import SpecEnv ( SpecEnv, lookupSpecEnv )
+import InstEnv ( InstEnv, lookupInstEnv )
 import SrcLoc  ( SrcLoc )
-import Type    ( Type, ThetaType, substTy,
-                 isTyVarTy, mkDictTy, splitForAllTys, splitSigmaTy,
+import Type    ( Type, ThetaType,
+                 mkTyVarTy, isTyVarTy, mkDictTy, splitForAllTys, splitSigmaTy,
                  splitRhoTy, tyVarsOfType, tyVarsOfTypes,
-                 mkSynTy, substFlexiTy, substFlexiTheta
+                 mkSynTy, tidyOpenType, tidyOpenTypes
+               )
+import InstEnv ( InstEnv )
+import Subst   ( emptyInScopeSet, mkSubst,
+                 substTy, substTheta, mkTyVarSubst, mkTopTyVarSubst
                )
 import TyCon   ( TyCon )
-import VarEnv  ( zipVarEnv, lookupVarEnv )
+import Subst   ( mkTyVarSubst )
+import VarEnv  ( lookupVarEnv, TidyEnv,
+                 lookupSubstEnv, SubstResult(..)
+               )
 import VarSet  ( unionVarSet )
 import TysPrim   ( intPrimTy, floatPrimTy, doublePrimTy )
 import TysWiredIn ( intDataCon, isIntTy, inIntRange,
@@ -84,7 +87,7 @@ import Outputable
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-type LIE s = Bag (Inst s)
+type LIE = Bag Inst
 
 isEmptyLIE       = isEmptyBag
 emptyLIE          = emptyBag
@@ -94,17 +97,17 @@ plusLIE lie1 lie2 = lie1 `unionBags` lie2
 consLIE inst lie  = inst `consBag` lie
 plusLIEs lies    = unionManyBags lies
 
-zonkLIE :: LIE s -> NF_TcM s (LIE s)
+zonkLIE :: LIE -> NF_TcM s LIE
 zonkLIE lie = mapBagNF_Tc zonkInst lie
 
-pprInsts :: [Inst s] -> SDoc
-pprInsts insts = parens (hsep (punctuate comma (map pprInst insts)))
+pprInsts :: [Inst] -> SDoc
+pprInsts insts = parens (sep (punctuate comma (map pprInst insts)))
 
 
 pprInstsInFull insts
   = vcat (map go insts)
   where
-    go inst = quotes (ppr inst) <+> pprOrigin inst
+    go inst = quotes (ppr inst) <+> pprInstLoc (instLoc inst)
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -122,35 +125,33 @@ type Int, represented by
        Method 34 doubleId [Int] origin
 
 \begin{code}
-data Inst s
+data Inst
   = Dict
        Unique
        Class           -- The type of the dict is (c ts), where
-       [TcType s]      -- c is the class and ts the types;
-       (InstOrigin s)
-       SrcLoc
+       [TcType]        -- c is the class and ts the types;
+       InstLoc
 
   | Method
        Unique
 
-       (TcIdOcc s)     -- The overloaded function
+       TcId    -- 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
+       [TcType]        -- The types to which its polymorphic tyvars
                        --      should be instantiated.
                        -- These types must saturate the Id's foralls.
 
-       (TcThetaType s) -- The (types of the) dictionaries to which the function
+       TcThetaType     -- The (types of the) dictionaries to which the function
                        -- must be applied to get the method
 
-       (TcTauType s)   -- The type of the method
+       TcTauType       -- The type of the method
 
-       (InstOrigin s)
-       SrcLoc
+       InstLoc
 
        -- INVARIANT: in (Method u f tys theta tau loc)
        --      type of (f tys dicts(from theta)) = tau
@@ -158,9 +159,8 @@ data Inst s
   | 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
+       TcType          -- The type at which the literal is used
+       InstLoc
 
 data OverloadedLit
   = OverloadedIntegral  Integer        -- The number
@@ -174,30 +174,30 @@ unique.  This allows the context-reduction mechanism to use standard finite
 maps to do their stuff.
 
 \begin{code}
-instance Ord (Inst s) where
+instance Ord Inst where
   compare = cmpInst
 
-instance Eq (Inst s) where
+instance Eq Inst where
   (==) i1 i2 = case i1 `cmpInst` i2 of
                 EQ    -> True
                 other -> False
 
-cmpInst  (Dict _ clas1 tys1 _ _) (Dict _ clas2 tys2 _ _)
+cmpInst  (Dict _ clas1 tys1 _) (Dict _ clas2 tys2 _)
   = (clas1 `compare` clas2) `thenCmp` (tys1 `compare` tys2)
-cmpInst (Dict _ _ _ _ _) other
+cmpInst (Dict _ _ _ _) other
   = LT
 
 
-cmpInst (Method _ _ _ _ _ _ _) (Dict _ _ _ _ _)
+cmpInst (Method _ _ _ _ _ _) (Dict _ _ _ _)
   = GT
-cmpInst (Method _ id1 tys1 _ _ _ _) (Method _ id2 tys2 _ _ _ _)
+cmpInst (Method _ id1 tys1 _ _ _) (Method _ id2 tys2 _ _ _)
   = (id1 `compare` id2) `thenCmp` (tys1 `compare` tys2)
-cmpInst (Method _ _ _ _ _ _ _) other
+cmpInst (Method _ _ _ _ _ _) other
   = LT
 
-cmpInst (LitInst _ lit1 ty1 _ _) (LitInst _ lit2 ty2 _ _)
+cmpInst (LitInst _ lit1 ty1 _) (LitInst _ lit2 ty2 _)
   = (lit1 `cmpOverLit` lit2) `thenCmp` (ty1 `compare` ty2)
-cmpInst (LitInst _ _ _ _ _) other
+cmpInst (LitInst _ _ _ _) other
   = GT
 
 cmpOverLit (OverloadedIntegral   i1) (OverloadedIntegral   i2) = i1 `compare` i2
@@ -210,43 +210,39 @@ cmpOverLit (OverloadedFractional _)  (OverloadedIntegral _)    = GT
 Selection
 ~~~~~~~~~
 \begin{code}
-instOrigin (Dict   u clas tys    origin loc) = origin
-instOrigin (Method u clas ty _ _ origin loc) = origin
-instOrigin (LitInst u lit ty     origin loc) = origin
-
-instLoc (Dict   u clas tys    origin loc) = loc
-instLoc (Method u clas ty _ _ origin loc) = loc
-instLoc (LitInst u lit ty     origin loc) = loc
+instLoc (Dict   u clas tys  loc) = loc
+instLoc (Method u _ _ _ _   loc) = loc
+instLoc (LitInst u lit ty   loc) = loc
 
-getDictClassTys (Dict u clas tys _ _) = (clas, tys)
+getDictClassTys (Dict u clas tys _) = (clas, tys)
 
-tyVarsOfInst :: Inst s -> TcTyVarSet s
-tyVarsOfInst (Dict _ _ tys _ _)        = tyVarsOfTypes  tys
-tyVarsOfInst (Method _ id tys _ _ _ _) = tyVarsOfTypes tys `unionVarSet` tcIdTyVars id
-                                        -- The id might not be a RealId; in the case of
+tyVarsOfInst :: Inst -> TcTyVarSet
+tyVarsOfInst (Dict _ _ tys _)        = tyVarsOfTypes  tys
+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
-tyVarsOfInst (LitInst _ _ ty _ _)     = tyVarsOfType  ty
+tyVarsOfInst (LitInst _ _ ty _)      = tyVarsOfType  ty
 \end{code}
 
 Predicates
 ~~~~~~~~~~
 \begin{code}
-isDict :: Inst s -> Bool
-isDict (Dict _ _ _ _ _) = True
-isDict other           = False
+isDict :: Inst -> Bool
+isDict (Dict _ _ _ _) = True
+isDict other         = False
 
-isMethodFor :: TcIdSet s -> Inst s -> Bool
-isMethodFor ids (Method uniq (TcId id) tys _ _ orig loc) 
+isMethodFor :: TcIdSet -> Inst -> Bool
+isMethodFor ids (Method uniq id tys _ _ loc) 
   = id `elemVarSet` ids
 isMethodFor ids inst 
   = False
 
-isTyVarDict :: Inst s -> Bool
-isTyVarDict (Dict _ _ tys _ _) = all isTyVarTy tys
-isTyVarDict other             = False
+isTyVarDict :: Inst -> Bool
+isTyVarDict (Dict _ _ tys _) = all isTyVarTy tys
+isTyVarDict other           = False
 
-isStdClassTyVarDict (Dict _ clas [ty] _ _) = isStandardClass clas && isTyVarTy ty
-isStdClassTyVarDict other                 = False
+isStdClassTyVarDict (Dict _ clas [ty] _) = isStandardClass clas && isTyVarTy ty
+isStdClassTyVarDict other               = False
 \end{code}
 
 Two predicates which deal with the case where class constraints don't
@@ -255,13 +251,13 @@ must be witnessed by an actual binding; the second tells whether an
 @Inst@ can be generalised over.
 
 \begin{code}
-instBindingRequired :: Inst s -> Bool
-instBindingRequired (Dict _ clas _ _ _) = not (isNoDictClass clas)
-instBindingRequired other              = True
+instBindingRequired :: Inst -> Bool
+instBindingRequired (Dict _ clas _ _) = not (isNoDictClass clas)
+instBindingRequired other            = True
 
-instCanBeGeneralised :: Inst s -> Bool
-instCanBeGeneralised (Dict _ clas _ _ _) = not (isCcallishClass clas)
-instCanBeGeneralised other              = True
+instCanBeGeneralised :: Inst -> Bool
+instCanBeGeneralised (Dict _ clas _ _) = not (isCcallishClass clas)
+instCanBeGeneralised other            = True
 \end{code}
 
 
@@ -269,80 +265,72 @@ Construction
 ~~~~~~~~~~~~
 
 \begin{code}
-newDicts :: InstOrigin s
-        -> TcThetaType s
-        -> NF_TcM s (LIE s, [TcIdOcc s])
+newDicts :: InstOrigin
+        -> TcThetaType
+        -> NF_TcM s (LIE, [TcId])
 newDicts orig theta
-  = tcGetSrcLoc                                `thenNF_Tc` \ loc ->
-    newDictsAtLoc orig loc theta        `thenNF_Tc` \ (dicts, ids) ->
+  = tcGetInstLoc orig          `thenNF_Tc` \ loc ->
+    newDictsAtLoc loc theta    `thenNF_Tc` \ (dicts, ids) ->
     returnNF_Tc (listToBag dicts, ids)
 
 -- Local function, similar to newDicts, 
 -- but with slightly different interface
-newDictsAtLoc :: InstOrigin s
-              -> SrcLoc
-             -> TcThetaType s
-             -> NF_TcM s ([Inst s], [TcIdOcc s])
-newDictsAtLoc orig loc theta =
+newDictsAtLoc :: InstLoc
+             -> TcThetaType
+             -> NF_TcM s ([Inst], [TcId])
+newDictsAtLoc loc theta =
  tcGetUniques (length theta)           `thenNF_Tc` \ new_uniqs ->
  let
-  mk_dict u (clas, tys) = Dict u clas tys orig loc
+  mk_dict u (clas, tys) = Dict u clas tys loc
   dicts = zipWithEqual "newDictsAtLoc" mk_dict new_uniqs theta
  in
  returnNF_Tc (dicts, map instToId dicts)
 
-newDictFromOld :: Inst s -> Class -> [TcType s] -> NF_TcM s (Inst s)
-newDictFromOld (Dict _ _ _ orig loc) clas tys
+newDictFromOld :: Inst -> Class -> [TcType] -> NF_TcM s Inst
+newDictFromOld (Dict _ _ _ loc) clas tys
   = tcGetUnique              `thenNF_Tc` \ uniq ->
-    returnNF_Tc (Dict uniq clas tys orig loc)
+    returnNF_Tc (Dict uniq clas tys loc)
 
 
-newMethod :: InstOrigin s
-         -> TcIdOcc s
-         -> [TcType s]
-         -> NF_TcM s (LIE s, TcIdOcc s)
+newMethod :: InstOrigin
+         -> TcId
+         -> [TcType]
+         -> NF_TcM s (LIE, TcId)
 newMethod orig id tys
   =    -- Get the Id type and instantiate it at the specified types
-    (case id of
-       RealId id -> let 
-                       (tyvars, rho) = splitForAllTys (idType id)
-                   in
-                   ASSERT( length tyvars == length tys)
-                   returnNF_Tc (substFlexiTy (zipVarEnv tyvars tys) rho)
-
-       TcId   id -> let
-                       (tyvars, rho) = splitForAllTys (idType id)
-                   in
-                   returnNF_Tc (substTy (zipVarEnv tyvars tys) rho)
-    )                                          `thenNF_Tc` \ rho_ty ->
     let
-       (theta, tau) = splitRhoTy rho_ty
+       (tyvars, rho) = splitForAllTys (idType id)
+       rho_ty        = substTy (mkTyVarSubst tyvars tys) rho
+       (theta, tau)  = splitRhoTy rho_ty
     in
     newMethodWithGivenTy orig id tys theta tau `thenNF_Tc` \ meth_inst ->
     returnNF_Tc (unitLIE meth_inst, instToId meth_inst)
 
+instOverloadedFun orig (HsVar v) arg_tys theta tau
+  = newMethodWithGivenTy orig v arg_tys theta tau      `thenNF_Tc` \ inst ->
+    returnNF_Tc (HsVar (instToId inst), unitLIE inst)
 
 newMethodWithGivenTy orig id tys theta tau
-  = tcGetSrcLoc                `thenNF_Tc` \ loc ->
+  = tcGetInstLoc orig  `thenNF_Tc` \ loc ->
     tcGetUnique                `thenNF_Tc` \ new_uniq ->
     let
-       meth_inst = Method new_uniq id tys theta tau orig loc
+       meth_inst = Method new_uniq id tys theta tau loc
     in
     returnNF_Tc 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 
+newMethodAtLoc :: InstLoc
+              -> Id -> [TcType]
+              -> NF_TcM s (Inst, TcId)
+newMethodAtLoc 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
     tcGetUnique                                        `thenNF_Tc` \ new_uniq ->
     let
        (tyvars,rho) = splitForAllTys (idType real_id)
        rho_ty        = ASSERT( length tyvars == length tys )
-                       substFlexiTy (zipVarEnv tyvars tys) rho
+                       substTy (mkTopTyVarSubst tyvars tys) rho
        (theta, tau)  = splitRhoTy rho_ty
-       meth_inst     = Method new_uniq (RealId real_id) tys theta tau orig loc
+       meth_inst     = Method new_uniq real_id tys theta tau loc
     in
     returnNF_Tc (meth_inst, instToId meth_inst)
 \end{code}
@@ -353,10 +341,10 @@ temporarily generating overloaded literals, but it won't catch all
 cases (the rest are caught in lookupInst).
 
 \begin{code}
-newOverloadedLit :: InstOrigin s
+newOverloadedLit :: InstOrigin
                 -> OverloadedLit
-                -> TcType s
-                -> NF_TcM s (TcExpr s, LIE s)
+                -> TcType
+                -> NF_TcM s (TcExpr, LIE)
 newOverloadedLit orig (OverloadedIntegral i) ty
   | isIntTy ty && inIntRange i         -- Short cut for Int
   = returnNF_Tc (int_lit, emptyLIE)
@@ -370,30 +358,28 @@ newOverloadedLit orig (OverloadedIntegral i) ty
     int_lit        = HsCon intDataCon [] [intprim_lit]
 
 newOverloadedLit orig lit ty           -- The general case
-  = tcGetSrcLoc                        `thenNF_Tc` \ loc ->
+  = tcGetInstLoc orig          `thenNF_Tc` \ loc ->
     tcGetUnique                        `thenNF_Tc` \ new_uniq ->
     let
-       lit_inst = LitInst new_uniq lit ty orig loc
+       lit_inst = LitInst new_uniq lit ty loc
     in
     returnNF_Tc (HsVar (instToId lit_inst), unitLIE lit_inst)
 \end{code}
 
 
 \begin{code}
-instToId :: Inst s -> TcIdOcc s
-instToId inst = TcId (instToIdBndr inst)
+instToId :: Inst -> TcId
+instToId inst = instToIdBndr inst
 
-instToIdBndr :: Inst s -> TcIdBndr s
-instToIdBndr (Dict u clas ty orig loc)
-  = mkUserLocal occ u (mkDictTy clas ty)
-  where
-    occ = VarOcc (SLIT("d.") _APPEND_ (occNameString (getOccName clas)))
+instToIdBndr :: Inst -> TcId
+instToIdBndr (Dict u clas ty (_,loc,_))
+  = mkUserLocal (mkDictOcc (getOccName clas)) u (mkDictTy clas ty) loc
 
-instToIdBndr (Method u id tys theta tau orig loc)
-  = mkUserLocal (getOccName id) u tau
+instToIdBndr (Method u id tys theta tau (_,loc,_))
+  = mkUserLocal (mkMethodOcc (getOccName id)) u tau loc
     
-instToIdBndr (LitInst u list ty orig loc)
-  = mkSysLocal u ty
+instToIdBndr (LitInst u list ty loc)
+  = mkSysLocal SLIT("lit") u ty
 \end{code}
 
 
@@ -404,22 +390,25 @@ 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 u clas tys orig loc)
+zonkInst :: Inst -> NF_TcM s Inst
+zonkInst (Dict u clas tys loc)
   = zonkTcTypes        tys                     `thenNF_Tc` \ new_tys ->
-    returnNF_Tc (Dict u clas new_tys orig loc)
+    returnNF_Tc (Dict u clas new_tys loc)
+
+zonkInst (Method u id tys theta tau loc) 
+  = zonkId id                  `thenNF_Tc` \ 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
 
-zonkInst (Method u id tys theta tau orig loc) 
-  = zonkTcId id                        `thenNF_Tc` \ new_id ->
-      -- Essential to zonk the id in case it's a local variable
     zonkTcTypes tys            `thenNF_Tc` \ new_tys ->
     zonkTcThetaType theta      `thenNF_Tc` \ new_theta ->
     zonkTcType tau             `thenNF_Tc` \ new_tau ->
-    returnNF_Tc (Method u new_id new_tys new_theta new_tau orig loc)
+    returnNF_Tc (Method u new_id new_tys new_theta new_tau loc)
 
-zonkInst (LitInst u lit ty orig loc)
+zonkInst (LitInst u lit ty loc)
   = zonkTcType ty                      `thenNF_Tc` \ new_ty ->
-    returnNF_Tc (LitInst u lit new_ty orig loc)
+    returnNF_Tc (LitInst u lit new_ty loc)
 \end{code}
 
 
@@ -429,10 +418,10 @@ ToDo: improve these pretty-printing things.  The ``origin'' is really only
 relevant in error messages.
 
 \begin{code}
-instance Outputable (Inst s) where
+instance Outputable Inst where
     ppr inst = pprInst inst
 
-pprInst (LitInst u lit ty orig loc)
+pprInst (LitInst u lit ty loc)
   = hsep [case lit of
              OverloadedIntegral   i -> integer i
              OverloadedFractional f -> rational f,
@@ -440,29 +429,29 @@ pprInst (LitInst u lit ty orig loc)
           ppr ty,
           show_uniq u]
 
-pprInst (Dict u clas tys orig loc) = pprConstraint clas tys <+> show_uniq u
+pprInst (Dict u clas tys loc) = pprConstraint clas tys <+> show_uniq u
 
-pprInst (Method u id tys _ _ orig loc)
+pprInst (Method u id tys _ _ loc)
   = hsep [ppr id, ptext SLIT("at"), 
          brackets (interppSP tys),
          show_uniq u]
 
-tidyInst :: TidyTypeEnv s -> Inst s -> (TidyTypeEnv s, Inst s)
-tidyInst env (LitInst u lit ty orig loc)
-  = (env', LitInst u lit ty' orig loc)
+tidyInst :: TidyEnv -> Inst -> (TidyEnv, Inst)
+tidyInst env (LitInst u lit ty loc)
+  = (env', LitInst u lit ty' loc)
   where
-    (env', ty') = tidyType env ty
+    (env', ty') = tidyOpenType env ty
 
-tidyInst env (Dict u clas tys orig loc)
-  = (env', Dict u clas tys' orig loc)
+tidyInst env (Dict u clas tys loc)
+  = (env', Dict u clas tys' loc)
   where
-    (env', tys') = tidyTypes env tys
+    (env', tys') = tidyOpenTypes env tys
 
-tidyInst env (Method u id tys theta tau orig loc)
-  = (env', Method u id tys' theta tau orig loc)
+tidyInst env (Method u id tys theta tau loc)
+  = (env', Method u id tys' theta tau loc)
                -- Leave theta, tau alone cos we don't print them
   where
-    (env', tys') = tidyTypes env tys
+    (env', tys') = tidyOpenTypes env tys
     
 tidyInsts env insts = mapAccumL tidyInst env insts
 
@@ -477,7 +466,7 @@ show_uniq u = ifPprDebug (text "{-" <> ppr u <> text "-}")
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-type InstanceMapper = Class -> ClassInstEnv
+type InstanceMapper = Class -> InstEnv
 \end{code}
 
 A @ClassInstEnv@ lives inside a class, and identifies all the instances
@@ -498,30 +487,33 @@ the dfun type.
 \begin{code}
 data LookupInstResult s
   = NoInstance
-  | SimpleInst (TcExpr s)              -- Just a variable, type application, or literal
-  | GenInst    [Inst s] (TcExpr s)     -- The expression and its needed insts
+  | SimpleInst TcExpr          -- Just a variable, type application, or literal
+  | GenInst    [Inst] TcExpr   -- The expression and its needed insts
 
-lookupInst :: Inst s 
+lookupInst :: Inst 
           -> NF_TcM s (LookupInstResult s)
 
 -- Dictionaries
 
-lookupInst dict@(Dict _ clas tys orig loc)
-  = case lookupSpecEnv (ppr clas) (classInstEnv clas) tys of
+lookupInst dict@(Dict _ clas tys loc)
+  = case lookupInstEnv (ppr clas) (classInstEnv clas) tys of
 
       Just (tenv, dfun_id)
        -> let
+               subst         = mkSubst (tyVarsOfTypes tys) tenv
                (tyvars, rho) = splitForAllTys (idType dfun_id)
-               ty_args       = map (expectJust "Inst" . lookupVarEnv tenv) tyvars
-                               -- tenv should bind all the tyvars
-               dfun_rho      = substFlexiTy tenv rho
+               ty_args       = map subst_tv tyvars
+               dfun_rho      = substTy subst rho
                (theta, tau)  = splitRhoTy dfun_rho
-               ty_app        = mkHsTyApp (HsVar (RealId dfun_id)) ty_args
+               ty_app        = mkHsTyApp (HsVar dfun_id) ty_args
+               subst_tv tv   = case lookupSubstEnv tenv tv of
+                                  Just (DoneTy ty)  -> ty
+                                       -- tenv should bind all the tyvars
           in
           if null theta then
                returnNF_Tc (SimpleInst ty_app)
           else
-          newDictsAtLoc orig loc theta `thenNF_Tc` \ (dicts, dict_ids) ->
+          newDictsAtLoc loc theta      `thenNF_Tc` \ (dicts, dict_ids) ->
           let 
                rhs = mkHsDictApp ty_app dict_ids
           in
@@ -531,13 +523,13 @@ lookupInst dict@(Dict _ clas tys orig loc)
 
 -- Methods
 
-lookupInst inst@(Method _ id tys theta _ orig loc)
-  = newDictsAtLoc orig loc theta       `thenNF_Tc` \ (dicts, dict_ids) ->
+lookupInst inst@(Method _ id tys theta _ loc)
+  = newDictsAtLoc loc theta            `thenNF_Tc` \ (dicts, dict_ids) ->
     returnNF_Tc (GenInst dicts (mkHsDictApp (mkHsTyApp (HsVar id) tys) dict_ids))
 
 -- Literals
 
-lookupInst inst@(LitInst u (OverloadedIntegral i) ty orig loc)
+lookupInst inst@(LitInst u (OverloadedIntegral i) ty loc)
   | isIntTy ty && in_int_range                 -- Short cut for Int
   = returnNF_Tc (GenInst [] int_lit)
        -- GenInst, not SimpleInst, because int_lit is actually a constructor application
@@ -546,13 +538,13 @@ lookupInst inst@(LitInst u (OverloadedIntegral i) ty orig loc)
   = returnNF_Tc (GenInst [] integer_lit)
 
   | in_int_range                               -- 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) ->
+  = tcLookupValueByKey fromIntClassOpKey       `thenNF_Tc` \ from_int ->
+    newMethodAtLoc loc from_int [ty]           `thenNF_Tc` \ (method_inst, method_id) ->
     returnNF_Tc (GenInst [method_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) ->
+  = tcLookupValueByKey fromIntegerClassOpKey   `thenNF_Tc` \ from_integer ->
+    newMethodAtLoc loc from_integer [ty]       `thenNF_Tc` \ (method_inst, method_id) ->
     returnNF_Tc (GenInst [method_inst] (HsApp (HsVar method_id) integer_lit))
   where
     in_int_range   = inIntRange i
@@ -564,12 +556,12 @@ lookupInst inst@(LitInst u (OverloadedIntegral i) ty orig loc)
 -- *definitely* a float or a double, generate the real thing here.
 -- This is essential  (see nofib/spectral/nucleic).
 
-lookupInst inst@(LitInst u (OverloadedFractional f) ty orig loc)
+lookupInst inst@(LitInst u (OverloadedFractional f) ty loc)
   | isFloatTy ty    = returnNF_Tc (GenInst [] float_lit)
   | isDoubleTy ty   = returnNF_Tc (GenInst [] double_lit)
 
   | otherwise 
-         = tcLookupGlobalValueByKey fromRationalClassOpKey     `thenNF_Tc` \ from_rational ->
+         = tcLookupValueByKey fromRationalClassOpKey   `thenNF_Tc` \ from_rational ->
 
        -- The type Rational isn't wired in so we have to conjure it up
     tcLookupTyConByKey rationalTyConKey        `thenNF_Tc` \ rational_tycon ->
@@ -577,7 +569,7 @@ lookupInst inst@(LitInst u (OverloadedFractional f) ty orig loc)
        rational_ty  = mkSynTy rational_tycon []
        rational_lit = HsLitOut (HsFrac f) rational_ty
     in
-    newMethodAtLoc orig loc from_rational [ty]         `thenNF_Tc` \ (method_inst, method_id) ->
+    newMethodAtLoc loc from_rational [ty]              `thenNF_Tc` \ (method_inst, method_id) ->
     returnNF_Tc (GenInst [method_inst] (HsApp (HsVar method_id) rational_lit))
 
   where
@@ -594,124 +586,17 @@ appropriate dictionary if it exists.  It is used only when resolving
 ambiguous dictionaries.
 
 \begin{code}
-lookupSimpleInst :: ClassInstEnv
+lookupSimpleInst :: InstEnv
                 -> Class
                 -> [Type]                      -- Look up (c,t)
                 -> NF_TcM s (Maybe ThetaType)          -- Here are the needed (c,t)s
 
 lookupSimpleInst class_inst_env clas tys
-  = case lookupSpecEnv (ppr clas) class_inst_env tys of
+  = case lookupInstEnv (ppr clas) class_inst_env tys of
       Nothing   -> returnNF_Tc Nothing
 
       Just (tenv, dfun)
-       -> returnNF_Tc (Just (substFlexiTheta tenv theta))
+       -> returnNF_Tc (Just (substTheta (mkSubst emptyInScopeSet tenv) theta))
         where
           (_, theta, _) = splitSigmaTy (idType dfun)
 \end{code}
-
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection[Inst-origin]{The @InstOrigin@ type}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-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
-
-  | RecordUpdOrigin
-
-  | DataDeclOrigin             -- Typechecking a data declaration
-
-  | InstanceDeclOrigin         -- Typechecking an instance decl
-
-  | LiteralOrigin      HsLit   -- Occurrence of a literal
-
-  | PatOrigin RenamedPat
-
-  | ArithSeqOrigin     RenamedArithSeqInfo -- [x..], [x..y] etc
-
-  | SignatureOrigin            -- A dict created from a type signature
-  | Rank2Origin                        -- A dict created when typechecking the argument
-                               -- of a rank-2 typed function
-
-  | DoOrigin                   -- The monad for a do expression
-
-  | ClassDeclOrigin            -- Manufactured during a class decl
-
-  | InstanceSpecOrigin Class   -- in a SPECIALIZE instance pragma
-                       Type
-
-       -- 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].)
-
-  | ValSpecOrigin      Name    -- in a SPECIALIZE pragma for a value
-
-       -- 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
-
-  | LitLitOrigin       String  -- the litlit
-
-  | UnknownOrigin      -- Help! I give up...
-\end{code}
-
-\begin{code}
-pprOrigin :: Inst s -> SDoc
-pprOrigin inst
-  = hsep [text "arising from", pp_orig orig, text "at", ppr locn]
-  where
-    (orig, locn) = case inst of
-                       Dict _ _ _       orig loc -> (orig,loc)
-                       Method _ _ _ _ _ orig loc -> (orig,loc)
-                       LitInst _ _ _    orig loc -> (orig,loc)
-                       
-    pp_orig (OccurrenceOf id)
-       = hsep [ptext SLIT("use of"), quotes (ppr id)]
-    pp_orig (OccurrenceOfCon id)
-       = hsep [ptext SLIT("use of"), quotes (ppr id)]
-    pp_orig (LiteralOrigin lit)
-       = hsep [ptext SLIT("the literal"), quotes (ppr lit)]
-    pp_orig (PatOrigin pat)
-       = hsep [ptext SLIT("the pattern"), quotes (ppr pat)]
-    pp_orig (InstanceDeclOrigin)
-       =  ptext SLIT("an instance declaration")
-    pp_orig (ArithSeqOrigin seq)
-       = hsep [ptext SLIT("the arithmetic sequence"), quotes (ppr seq)]
-    pp_orig (SignatureOrigin)
-       =  ptext SLIT("a type signature")
-    pp_orig (Rank2Origin)
-       =  ptext SLIT("a function with an overloaded argument type")
-    pp_orig (DoOrigin)
-       =  ptext SLIT("a do statement")
-    pp_orig (ClassDeclOrigin)
-       =  ptext SLIT("a class declaration")
-    pp_orig (InstanceSpecOrigin clas ty)
-       = hsep [text "a SPECIALIZE instance pragma; class",
-               quotes (ppr clas), text "type:", ppr ty]
-    pp_orig (ValSpecOrigin name)
-       = hsep [ptext SLIT("a SPECIALIZE user-pragma for"), quotes (ppr name)]
-    pp_orig (CCallOrigin clabel Nothing{-ccall result-})
-       = hsep [ptext SLIT("the result of the _ccall_ to"), quotes (text clabel)]
-    pp_orig (CCallOrigin clabel (Just arg_expr))
-       = hsep [ptext SLIT("an argument in the _ccall_ to"), quotes (text clabel) <> comma, 
-               text "namely", quotes (ppr arg_expr)]
-    pp_orig (LitLitOrigin s)
-       = hsep [ptext SLIT("the ``literal-literal''"), quotes (text s)]
-    pp_orig (UnknownOrigin)
-       = ptext SLIT("...oops -- I don't know where the overloading came from!")
-\end{code}