[project @ 2000-11-06 08:15:20 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / Inst.lhs
index c73497e..8d6c869 100644 (file)
@@ -8,11 +8,9 @@ module Inst (
        LIE, emptyLIE, unitLIE, plusLIE, consLIE, zonkLIE,
        plusLIEs, mkLIE, isEmptyLIE, lieToList, listToLIE,
 
-       Inst, OverloadedLit(..),
+       Inst, 
        pprInst, pprInsts, pprInstsInFull, tidyInst, tidyInsts,
 
-        InstanceMapper,
-
        newDictFromOld, newDicts, newClassDicts, newDictsAtLoc,
        newMethod, newMethodWithGivenTy, newOverloadedLit,
        newIPDict, instOverloadedFun,
@@ -39,56 +37,44 @@ module Inst (
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import HsSyn   ( HsLit(..), HsExpr(..) )
-import RnHsSyn ( RenamedArithSeqInfo, RenamedHsExpr, RenamedPat )
+import HsSyn   ( HsLit(..), HsOverLit(..), HsExpr(..) )
+import RnHsSyn ( RenamedHsOverLit )
 import TcHsSyn ( TcExpr, TcId, 
                  mkHsTyApp, mkHsDictApp, mkHsConApp, zonkId
                )
 import TcMonad
-import TcEnv   ( TcIdSet, tcLookupValueByKey, tcLookupTyConByKey )
+import TcEnv   ( TcIdSet, tcGetInstEnv, tcLookupGlobalId )
+import InstEnv ( InstLookupResult(..), lookupInstEnv )
 import TcType  ( TcThetaType,
                  TcType, TcTauType, TcTyVarSet,
                  zonkTcTyVars, zonkTcType, zonkTcTypes, 
                  zonkTcThetaType
                )
 import Bag
-import Class   ( classInstEnv, Class, FunDep )
+import Class   ( Class, FunDep )
 import FunDeps ( instantiateFdClassTys )
 import Id      ( Id, idFreeTyVars, idType, mkUserLocal, mkSysLocal )
 import PrelInfo        ( isStandardClass, isCcallishClass, isNoDictClass )
-import Name    ( OccName, Name, mkDictOcc, mkMethodOcc, mkIPOcc,
-                 getOccName, nameUnique )
+import Name    ( mkDictOcc, mkMethodOcc, mkIPOcc, getOccName, nameUnique )
 import PprType ( pprPred )     
-import InstEnv ( InstEnv, lookupInstEnv, InstEnvResult(..) )
-import SrcLoc  ( SrcLoc )
-import Type    ( Type, PredType(..), ThetaType,
-                 mkTyVarTy, isTyVarTy, mkDictTy, mkPredTy,
-                 splitForAllTys, splitSigmaTy,
+import Type    ( Type, PredType(..), 
+                 isTyVarTy, mkDictTy, mkPredTy,
+                 splitForAllTys, splitSigmaTy, funArgTy,
                  splitRhoTy, tyVarsOfType, tyVarsOfTypes, tyVarsOfPred,
-                 mkSynTy, tidyOpenType, tidyOpenTypes
+                 tidyOpenType, tidyOpenTypes
                )
-import InstEnv ( InstEnv )
-import Subst   ( emptyInScopeSet, mkSubst,
+import Subst   ( emptyInScopeSet, mkSubst, mkInScopeSet,
                  substTy, substClasses, mkTyVarSubst, mkTopTyVarSubst
                )
-import TyCon   ( TyCon )
 import Literal ( inIntRange )
-import Var     ( TyVar )
-import VarEnv  ( lookupVarEnv, TidyEnv,
-                 lookupSubstEnv, SubstResult(..)
-               )
+import VarEnv  ( TidyEnv, lookupSubstEnv, SubstResult(..) )
 import VarSet  ( elemVarSet, emptyVarSet, unionVarSet )
-import TysPrim   ( intPrimTy, floatPrimTy, doublePrimTy )
-import TysWiredIn ( intDataCon, isIntTy,
+import TysWiredIn ( isIntTy,
                    floatDataCon, isFloatTy,
                    doubleDataCon, isDoubleTy,
-                   integerTy, isIntegerTy,
-                   voidTy
+                   isIntegerTy, voidTy
                  ) 
-import Unique  ( fromRationalClassOpKey, rationalTyConKey,
-                 fromIntClassOpKey, fromIntegerClassOpKey, Unique
-               )
-import Maybes  ( expectJust )
+import PrelNames( Unique, hasKey, fromIntName, fromIntegerClassOpKey )
 import Maybe   ( catMaybes )
 import Util    ( thenCmp, zipWithEqual, mapAccumL )
 import Outputable
@@ -113,7 +99,7 @@ plusLIEs lies          = unionManyBags lies
 lieToList        = bagToList
 listToLIE        = listToBag
 
-zonkLIE :: LIE -> NF_TcM s LIE
+zonkLIE :: LIE -> NF_TcM LIE
 zonkLIE lie = mapBagNF_Tc zonkInst lie
 
 pprInsts :: [Inst] -> SDoc
@@ -173,8 +159,8 @@ data Inst
 
   | LitInst
        Unique
-       OverloadedLit
-       TcType          -- The type at which the literal is used
+       RenamedHsOverLit        -- The literal from the occurrence site
+       TcType                  -- The type at which the literal is used
        InstLoc
 
   | FunDep
@@ -182,10 +168,6 @@ data Inst
        Class           -- the class from which this arises
        [FunDep TcType]
        InstLoc
-
-data OverloadedLit
-  = OverloadedIntegral  Integer        -- The number
-  | OverloadedFractional Rational      -- The number
 \end{code}
 
 Ordering
@@ -210,17 +192,14 @@ cmpInst (Method _ _ _ _ _ _)        (Dict _ _ _)              = GT
 cmpInst (Method _ id1 tys1 _ _ _) (Method _ id2 tys2 _ _ _) = (id1 `compare` id2) `thenCmp` (tys1 `compare` tys2)
 cmpInst (Method _ _ _ _ _ _)      other                            = LT
 
-cmpInst (LitInst _ lit1 ty1 _)   (LitInst _ lit2 ty2 _)    = (lit1 `cmpOverLit` lit2) `thenCmp` (ty1 `compare` ty2)
+cmpInst (LitInst _ lit1 ty1 _)   (LitInst _ lit2 ty2 _)    = (lit1 `compare` lit2) `thenCmp` (ty1 `compare` ty2)
 cmpInst (LitInst _ _ _ _)        (FunDep _ _ _ _)          = LT
 cmpInst (LitInst _ _ _ _)        other                     = GT
 
 cmpInst (FunDep _ clas1 fds1 _)   (FunDep _ clas2 fds2 _)   = (clas1 `compare` clas2) `thenCmp` (fds1 `compare` fds2)
 cmpInst (FunDep _ _ _ _)         other                     = GT
 
-cmpOverLit (OverloadedIntegral   i1) (OverloadedIntegral   i2) = i1 `compare` i2
-cmpOverLit (OverloadedFractional f1) (OverloadedFractional f2) = f1 `compare` f2
-cmpOverLit (OverloadedIntegral _)    (OverloadedFractional _)  = LT
-cmpOverLit (OverloadedFractional _)  (OverloadedIntegral _)    = GT
+-- and they can only have HsInt or HsFracs in them.
 \end{code}
 
 
@@ -285,6 +264,7 @@ Predicates
 isDict :: Inst -> Bool
 isDict (Dict _ _ _) = True
 isDict other       = False
+
 isClassDict :: Inst -> Bool
 isClassDict (Dict _ (Class _ _) _) = True
 isClassDict other                 = False
@@ -294,10 +274,8 @@ isMethod (Method _ _ _ _ _ _) = True
 isMethod other               = False
 
 isMethodFor :: TcIdSet -> Inst -> Bool
-isMethodFor ids (Method uniq id tys _ _ loc) 
-  = id `elemVarSet` ids
-isMethodFor ids inst 
-  = False
+isMethodFor ids (Method uniq id tys _ _ loc) = id `elemVarSet` ids
+isMethodFor ids inst                        = False
 
 isTyVarDict :: Inst -> Bool
 isTyVarDict (Dict _ (Class _ tys) _) = all isTyVarTy tys
@@ -336,7 +314,7 @@ Construction
 \begin{code}
 newDicts :: InstOrigin
         -> TcThetaType
-        -> NF_TcM s (LIE, [TcId])
+        -> NF_TcM (LIE, [TcId])
 newDicts orig theta
   = tcGetInstLoc orig          `thenNF_Tc` \ loc ->
     newDictsAtLoc loc theta    `thenNF_Tc` \ (dicts, ids) ->
@@ -344,7 +322,7 @@ newDicts orig theta
 
 newClassDicts :: InstOrigin
              -> [(Class,[TcType])]
-             -> NF_TcM s (LIE, [TcId])
+             -> NF_TcM (LIE, [TcId])
 newClassDicts orig theta
   = newDicts orig (map (uncurry Class) theta)
 
@@ -352,7 +330,7 @@ newClassDicts orig theta
 -- but with slightly different interface
 newDictsAtLoc :: InstLoc
              -> TcThetaType
-             -> NF_TcM s ([Inst], [TcId])
+             -> NF_TcM ([Inst], [TcId])
 newDictsAtLoc loc theta =
  tcGetUniques (length theta)           `thenNF_Tc` \ new_uniqs ->
  let
@@ -361,7 +339,7 @@ newDictsAtLoc loc theta =
  in
  returnNF_Tc (dicts, map instToId dicts)
 
-newDictFromOld :: Inst -> Class -> [TcType] -> NF_TcM s Inst
+newDictFromOld :: Inst -> Class -> [TcType] -> NF_TcM Inst
 newDictFromOld (Dict _ _ loc) clas tys
   = tcGetUnique              `thenNF_Tc` \ uniq ->
     returnNF_Tc (Dict uniq (Class clas tys) loc)
@@ -370,7 +348,7 @@ newDictFromOld (Dict _ _ loc) clas tys
 newMethod :: InstOrigin
          -> TcId
          -> [TcType]
-         -> NF_TcM s (LIE, TcId)
+         -> NF_TcM (LIE, TcId)
 newMethod orig id tys
   =    -- Get the Id type and instantiate it at the specified types
     let
@@ -411,7 +389,7 @@ newMethodWith id tys theta tau loc
 
 newMethodAtLoc :: InstLoc
               -> Id -> [TcType]
-              -> NF_TcM s (Inst, TcId)
+              -> NF_TcM (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
@@ -433,10 +411,10 @@ cases (the rest are caught in lookupInst).
 
 \begin{code}
 newOverloadedLit :: InstOrigin
-                -> OverloadedLit
+                -> RenamedHsOverLit
                 -> TcType
-                -> NF_TcM s (TcExpr, LIE)
-newOverloadedLit orig (OverloadedIntegral i) ty
+                -> NF_TcM (TcExpr, LIE)
+newOverloadedLit orig (HsIntegral i _) ty
   | isIntTy ty && inIntRange i         -- Short cut for Int
   = returnNF_Tc (int_lit, emptyLIE)
 
@@ -444,9 +422,8 @@ newOverloadedLit orig (OverloadedIntegral i) ty
   = returnNF_Tc (integer_lit, emptyLIE)
 
   where
-    intprim_lit    = HsLitOut (HsIntPrim i) intPrimTy
-    integer_lit    = HsLitOut (HsInt i) integerTy
-    int_lit        = mkHsConApp intDataCon [] [intprim_lit]
+    int_lit     = HsLit (HsInt i)
+    integer_lit = HsLit (HsInteger i)
 
 newOverloadedLit orig lit ty           -- The general case
   = tcGetInstLoc orig          `thenNF_Tc` \ loc ->
@@ -459,12 +436,15 @@ newOverloadedLit orig lit ty              -- The general case
 
 \begin{code}
 newFunDepFromDict dict
+  | isClassDict dict
   = tcGetUnique                `thenNF_Tc` \ uniq ->
     let (clas, tys) = getDictClassTys dict
        fds = instantiateFdClassTys clas tys
        inst = FunDep uniq clas fds (instLoc dict)
     in
        if null fds then returnNF_Tc Nothing else returnNF_Tc (Just inst)
+  | otherwise
+  = returnNF_Tc Nothing
 \end{code}
 
 \begin{code}
@@ -505,7 +485,7 @@ 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}
-zonkPred :: TcPredType -> NF_TcM s TcPredType
+zonkPred :: TcPredType -> NF_TcM TcPredType
 zonkPred (Class clas tys)
   = zonkTcTypes tys                    `thenNF_Tc` \ new_tys ->
     returnNF_Tc (Class clas new_tys)
@@ -513,7 +493,7 @@ zonkPred (IParam n ty)
   = zonkTcType ty                      `thenNF_Tc` \ new_ty ->
     returnNF_Tc (IParam n new_ty)
 
-zonkInst :: Inst -> NF_TcM s Inst
+zonkInst :: Inst -> NF_TcM Inst
 zonkInst (Dict u pred loc)
   = zonkPred pred                      `thenNF_Tc` \ new_pred ->
     returnNF_Tc (Dict u new_pred loc)
@@ -537,7 +517,6 @@ zonkInst (FunDep u clas fds loc)
   = zonkFunDeps fds                    `thenNF_Tc` \ fds' ->
     returnNF_Tc (FunDep u clas fds' loc)
 
-zonkPreds preds = mapNF_Tc zonkPred preds
 zonkInsts insts = mapNF_Tc zonkInst insts
 
 zonkFunDeps fds = mapNF_Tc zonkFd fds
@@ -566,12 +545,7 @@ instance Outputable Inst where
     ppr inst = pprInst inst
 
 pprInst (LitInst u lit ty loc)
-  = hsep [case lit of
-             OverloadedIntegral   i -> integer i
-             OverloadedFractional f -> rational f,
-          ptext SLIT("at"),
-          ppr ty,
-          show_uniq u]
+  = hsep [ppr lit, ptext SLIT("at"), ppr ty, show_uniq u]
 
 pprInst (Dict u pred loc) = pprPred pred <+> show_uniq u
 
@@ -629,45 +603,27 @@ show_uniq u = ifPprDebug (text "{-" <> ppr u <> text "-}")
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-type InstanceMapper = Class -> InstEnv
-\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.
-
-\begin{code}
 data LookupInstResult s
   = NoInstance
   | SimpleInst TcExpr          -- Just a variable, type application, or literal
   | GenInst    [Inst] TcExpr   -- The expression and its needed insts
 
 lookupInst :: Inst 
-          -> NF_TcM s (LookupInstResult s)
+          -> NF_TcM (LookupInstResult s)
 
 -- Dictionaries
 
 lookupInst dict@(Dict _ (Class clas tys) loc)
-  = case lookupInstEnv (classInstEnv clas) tys of
+  = tcGetInstEnv               `thenNF_Tc` \ inst_env ->
+    case lookupInstEnv inst_env clas tys of
 
       FoundInst tenv dfun_id
        -> let
-               subst         = mkSubst (tyVarsOfTypes tys) tenv
+               subst         = mkSubst (mkInScopeSet (tyVarsOfTypes tys)) tenv
                (tyvars, rho) = splitForAllTys (idType dfun_id)
                ty_args       = map subst_tv tyvars
                dfun_rho      = substTy subst rho
-               (theta, tau)  = splitRhoTy dfun_rho
+               (theta, _)    = splitRhoTy dfun_rho
                ty_app        = mkHsTyApp (HsVar dfun_id) ty_args
                subst_tv tv   = case lookupSubstEnv tenv tv of
                                   Just (DoneTy ty)  -> ty
@@ -693,7 +649,7 @@ lookupInst inst@(Method _ id tys theta _ loc)
 
 -- Literals
 
-lookupInst inst@(LitInst u (OverloadedIntegral i) ty loc)
+lookupInst inst@(LitInst u (HsIntegral i from_integer_name) 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
@@ -701,45 +657,45 @@ lookupInst inst@(LitInst u (OverloadedIntegral i) ty loc)
   | isIntegerTy ty                             -- Short cut for Integer
   = returnNF_Tc (GenInst [] integer_lit)
 
-  | in_int_range                               -- It's overloaded but small enough to fit into an Int
-  = tcLookupValueByKey fromIntClassOpKey       `thenNF_Tc` \ from_int ->
+  | in_int_range                               -- It's overloaded but small enough to fit into an Int
+  && from_integer_name `hasKey` fromIntegerClassOpKey  -- And it's the built-in prelude fromInteger
+                                                       -- (i.e. no funny business with user-defined
+                                                       --  packages of numeric classes)
+  =    -- So we can use the Prelude fromInt 
+    tcLookupGlobalId fromIntName               `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!
-  = tcLookupValueByKey fromIntegerClassOpKey   `thenNF_Tc` \ from_integer ->
+  = tcLookupGlobalId from_integer_name         `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
-    intprim_lit    = HsLitOut (HsIntPrim i) intPrimTy
-    integer_lit    = HsLitOut (HsInt i) integerTy
-    int_lit        = mkHsConApp intDataCon [] [intprim_lit]
+    integer_lit    = HsLit (HsInteger i)
+    int_lit        = HsLit (HsInt i)
 
 -- similar idea for overloaded floating point literals: if the literal is
 -- *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 loc)
+lookupInst inst@(LitInst u (HsFractional f from_rat_name) ty loc)
   | isFloatTy ty    = returnNF_Tc (GenInst [] float_lit)
   | isDoubleTy ty   = returnNF_Tc (GenInst [] double_lit)
 
   | otherwise 
-  = 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 ->
+  = tcLookupGlobalId from_rat_name             `thenNF_Tc` \ from_rational ->
+    newMethodAtLoc loc from_rational [ty]      `thenNF_Tc` \ (method_inst, method_id) ->
     let
-       rational_ty  = mkSynTy rational_tycon []
-       rational_lit = HsLitOut (HsFrac f) rational_ty
+       rational_ty  = funArgTy (idType method_id)
+       rational_lit = HsLit (HsRat f rational_ty)
     in
-    newMethodAtLoc loc from_rational [ty]              `thenNF_Tc` \ (method_inst, method_id) ->
     returnNF_Tc (GenInst [method_inst] (HsApp (HsVar method_id) rational_lit))
 
   where
-    floatprim_lit  = HsLitOut (HsFloatPrim f) floatPrimTy
+    floatprim_lit  = HsLit (HsFloatPrim f)
     float_lit      = mkHsConApp floatDataCon [] [floatprim_lit]
-    doubleprim_lit = HsLitOut (HsDoublePrim f) doublePrimTy
+    doubleprim_lit = HsLit (HsDoublePrim f)
     double_lit     = mkHsConApp doubleDataCon [] [doubleprim_lit]
 
 -- there are no `instances' of functional dependencies or implicit params
@@ -754,13 +710,13 @@ appropriate dictionary if it exists.  It is used only when resolving
 ambiguous dictionaries.
 
 \begin{code}
-lookupSimpleInst :: InstEnv
-                -> Class
+lookupSimpleInst :: Class
                 -> [Type]                              -- Look up (c,t)
-                -> NF_TcM s (Maybe [(Class,[Type])])   -- Here are the needed (c,t)s
+                -> NF_TcM (Maybe [(Class,[Type])])     -- Here are the needed (c,t)s
 
-lookupSimpleInst class_inst_env clas tys
-  = case lookupInstEnv class_inst_env tys of
+lookupSimpleInst clas tys
+  = tcGetInstEnv               `thenNF_Tc` \ inst_env -> 
+    case lookupInstEnv inst_env clas tys of
       FoundInst tenv dfun
        -> returnNF_Tc (Just (substClasses (mkSubst emptyInScopeSet tenv) theta'))
         where
@@ -769,3 +725,5 @@ lookupSimpleInst class_inst_env clas tys
 
       other  -> returnNF_Tc Nothing
 \end{code}
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