[project @ 2001-03-08 12:07:38 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / Inst.lhs
index 5968b1e..efe9eed 100644 (file)
@@ -6,76 +6,74 @@
 \begin{code}
 module Inst ( 
        LIE, emptyLIE, unitLIE, plusLIE, consLIE, zonkLIE,
-       plusLIEs, mkLIE, isEmptyLIE,
+       plusLIEs, mkLIE, isEmptyLIE, lieToList, listToLIE,
 
-       Inst, OverloadedLit(..),
+       Inst, 
        pprInst, pprInsts, pprInstsInFull, tidyInst, tidyInsts,
 
-        InstanceMapper,
+       newDictsFromOld, newDicts, newClassDicts,
+       newMethod, newMethodWithGivenTy, newOverloadedLit,
+       newIPDict, tcInstId,
 
-       newDictFromOld, newDicts, newDictsAtLoc, 
-       newMethod, newMethodWithGivenTy, newOverloadedLit, instOverloadedFun,
-
-       tyVarsOfInst, instLoc, getDictClassTys,
+       tyVarsOfInst, tyVarsOfInsts, tyVarsOfLIE, instLoc, getDictClassTys,
+       getIPs,
+       predsOfInsts,
 
        lookupInst, lookupSimpleInst, LookupInstResult(..),
 
-       isDict, isTyVarDict, isStdClassTyVarDict, isMethodFor,
+       isDict, isClassDict, isMethod, instMentionsIPs,
+       isTyVarDict, isStdClassTyVarDict, isMethodFor, 
        instBindingRequired, instCanBeGeneralised,
 
-       zonkInst, instToId, instToIdBndr,
+       zonkInst, zonkInsts, 
+       instToId, 
 
        InstOrigin(..), InstLoc, pprInstLoc
     ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import HsSyn   ( HsLit(..), HsExpr(..) )
-import RnHsSyn ( RenamedArithSeqInfo, RenamedHsExpr, RenamedPat )
+import CmdLineOpts ( opt_NoMethodSharing )
+import HsSyn   ( HsLit(..), HsOverLit(..), HsExpr(..) )
 import TcHsSyn ( TcExpr, TcId, 
-                 mkHsTyApp, mkHsDictApp, zonkId
+                 mkHsTyApp, mkHsDictApp, mkHsConApp, zonkId
                )
 import TcMonad
-import TcEnv   ( TcIdSet, tcLookupValueByKey, tcLookupTyConByKey )
-import TcType  ( TcThetaType,
+import TcEnv   ( TcIdSet, tcGetInstEnv, tcLookupSyntaxId )
+import InstEnv ( InstLookupResult(..), lookupInstEnv )
+import TcType  ( TcThetaType, TcClassContext,
                  TcType, TcTauType, TcTyVarSet,
                  zonkTcType, zonkTcTypes, 
-                 zonkTcThetaType
+                 zonkTcThetaType, tcInstTyVar, tcInstType
                )
-import Bag
-import Class   ( classInstEnv, Class )
-import Id      ( Id, idFreeTyVars, idType, mkUserLocal, mkSysLocal )
-import VarSet  ( elemVarSet )
+import CoreFVs ( idFreeTyVars )
+import Class   ( Class )
+import Id      ( Id, idType, mkUserLocal, mkSysLocal, mkLocalId )
 import PrelInfo        ( isStandardClass, isCcallishClass, isNoDictClass )
-import Name    ( OccName, Name, mkDictOcc, mkMethodOcc, getOccName )
-import PprType ( pprConstraint )       
-import InstEnv ( InstEnv, lookupInstEnv )
-import SrcLoc  ( SrcLoc )
-import Type    ( Type, ThetaType,
-                 mkTyVarTy, isTyVarTy, mkDictTy, splitForAllTys, splitSigmaTy,
-                 splitRhoTy, tyVarsOfType, tyVarsOfTypes,
-                 mkSynTy, tidyOpenType, tidyOpenTypes
-               )
-import InstEnv ( InstEnv )
-import Subst   ( emptyInScopeSet, mkSubst,
-                 substTy, substTheta, mkTyVarSubst, mkTopTyVarSubst
+import Name    ( mkDictOcc, mkMethodOcc, getOccName, mkLocalName )
+import NameSet ( NameSet )
+import PprType ( pprPred )     
+import Type    ( Type, PredType(..), 
+                 isTyVarTy, mkPredTy, mkTyVarTy, mkTyVarTys,
+                 splitForAllTys, splitSigmaTy, funArgTy,
+                 splitMethodTy, splitRhoTy, classesOfPreds,
+                 tyVarsOfType, tyVarsOfTypes, tyVarsOfPred,
+                 tidyOpenType, tidyOpenTypes, predMentionsIPs
                )
-import TyCon   ( TyCon )
-import VarEnv  ( lookupVarEnv, TidyEnv,
-                 lookupSubstEnv, SubstResult(..)
+import Subst   ( emptyInScopeSet, mkSubst, 
+                 substTy, substClasses, mkTyVarSubst, mkTopTyVarSubst
                )
-import VarSet  ( unionVarSet )
-import TysPrim   ( intPrimTy, floatPrimTy, doublePrimTy )
-import TysWiredIn ( intDataCon, isIntTy, inIntRange,
+import Literal ( inIntRange )
+import VarEnv  ( TidyEnv, lookupSubstEnv, SubstResult(..) )
+import VarSet  ( elemVarSet, emptyVarSet, unionVarSet )
+import TysWiredIn ( isIntTy,
                    floatDataCon, isFloatTy,
                    doubleDataCon, isDoubleTy,
-                   integerTy, isIntegerTy
+                   isIntegerTy
                  ) 
-import Unique  ( fromRationalClassOpKey, rationalTyConKey,
-                 fromIntClassOpKey, fromIntegerClassOpKey, Unique
-               )
-import Maybes  ( expectJust )
+import PrelNames( fromIntegerName, fromRationalName )
 import Util    ( thenCmp, zipWithEqual, mapAccumL )
+import Bag
 import Outputable
 \end{code}
 
@@ -95,8 +93,10 @@ mkLIE insts    = listToBag insts
 plusLIE lie1 lie2 = lie1 `unionBags` lie2
 consLIE inst lie  = inst `consBag` lie
 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
@@ -126,13 +126,12 @@ type Int, represented by
 \begin{code}
 data Inst
   = Dict
-       Unique
-       Class           -- The type of the dict is (c ts), where
-       [TcType]        -- c is the class and ts the types;
+       Id
+       TcPredType
        InstLoc
 
   | Method
-       Unique
+       Id
 
        TcId    -- The overloaded function
                        -- This function will be a global, local, or ClassOpId;
@@ -156,14 +155,10 @@ data Inst
        --      type of (f tys dicts(from theta)) = tau
 
   | LitInst
-       Unique
-       OverloadedLit
+       Id
+       HsOverLit       -- The literal from the occurrence site
        TcType          -- The type at which the literal is used
        InstLoc
-
-data OverloadedLit
-  = OverloadedIntegral  Integer        -- The number
-  | OverloadedFractional Rational      -- The number
 \end{code}
 
 Ordering
@@ -181,67 +176,94 @@ instance Eq Inst where
                 EQ    -> True
                 other -> False
 
-cmpInst  (Dict _ clas1 tys1 _) (Dict _ clas2 tys2 _)
-  = (clas1 `compare` clas2) `thenCmp` (tys1 `compare` tys2)
-cmpInst (Dict _ _ _ _) other
-  = LT
+cmpInst (Dict _ pred1 _)         (Dict _ pred2 _)          = (pred1 `compare` pred2)
+cmpInst (Dict _ _ _)             other                     = LT
 
+cmpInst (Method _ _ _ _ _ _)     (Dict _ _ _)              = GT
+cmpInst (Method _ id1 tys1 _ _ _) (Method _ id2 tys2 _ _ _) = (id1 `compare` id2) `thenCmp` (tys1 `compare` tys2)
+cmpInst (Method _ _ _ _ _ _)      other                            = LT
 
-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 `compare` lit2) `thenCmp` (ty1 `compare` ty2)
+cmpInst (LitInst _ _ _ _)        other                     = GT
 
-cmpInst (LitInst _ lit1 ty1 _) (LitInst _ lit2 ty2 _)
-  = (lit1 `cmpOverLit` lit2) `thenCmp` (ty1 `compare` ty2)
-cmpInst (LitInst _ _ _ _) 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}
 
 
 Selection
 ~~~~~~~~~
 \begin{code}
-instLoc (Dict   u clas tys  loc) = loc
-instLoc (Method u _ _ _ _   loc) = loc
-instLoc (LitInst u lit ty   loc) = loc
+instToId :: Inst -> TcId
+instToId (Dict id _ _)        = id
+instToId (Method id _ _ _ _ _) = id
+instToId (LitInst id _ _ _)    = id
+
+instLoc (Dict _ _         loc) = loc
+instLoc (Method _ _ _ _ _ loc) = loc
+instLoc (LitInst _ _ _    loc) = loc
+
+getDictClassTys (Dict _ (Class clas tys) _) = (clas, tys)
+
+predsOfInsts :: [Inst] -> [PredType]
+predsOfInsts insts = concatMap predsOfInst insts
 
-getDictClassTys (Dict u clas tys _) = (clas, tys)
+predsOfInst (Dict _ pred _)          = [pred]
+predsOfInst (Method _ _ _ theta _ _) = theta
+predsOfInst (LitInst _ _ _ _)       = []
+       -- The last case is is really a big cheat
+       -- LitInsts to give rise to a (Num a) or (Fractional a) predicate
+       -- But Num and Fractional have only one parameter and no functional
+       -- dependencies, so I think no caller of predsOfInst will care.
+
+ipsOfPreds theta = [(n,ty) | IParam n ty <- theta]
+
+getIPs inst = ipsOfPreds (predsOfInst inst)
 
 tyVarsOfInst :: Inst -> TcTyVarSet
-tyVarsOfInst (Dict _ _ tys _)        = tyVarsOfTypes  tys
+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
-tyVarsOfInst (LitInst _ _ ty _)      = tyVarsOfType  ty
+
+tyVarsOfInsts insts = foldr (unionVarSet . tyVarsOfInst) emptyVarSet insts
+tyVarsOfLIE   lie   = tyVarsOfInsts (lieToList lie)
 \end{code}
 
 Predicates
 ~~~~~~~~~~
 \begin{code}
 isDict :: Inst -> Bool
-isDict (Dict _ _ _ _) = True
-isDict other         = False
+isDict (Dict _ _ _) = True
+isDict other       = False
+
+isClassDict :: Inst -> Bool
+isClassDict (Dict _ (Class _ _) _) = True
+isClassDict other                 = False
+
+isMethod :: Inst -> Bool
+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
+
+instMentionsIPs :: Inst -> NameSet -> Bool
+  -- True if the Inst mentions any of the implicit
+  -- parameters in the supplied set of names
+instMentionsIPs (Dict _ pred _)          ip_names = pred `predMentionsIPs` ip_names
+instMentionsIPs (Method _ _ _ theta _ _) ip_names = any (`predMentionsIPs` ip_names) theta
+instMentionsIPs other                   ip_names = False
 
 isTyVarDict :: Inst -> Bool
-isTyVarDict (Dict _ _ tys _) = all isTyVarTy tys
-isTyVarDict other           = False
+isTyVarDict (Dict _ (Class _ tys) _) = all isTyVarTy tys
+isTyVarDict other                   = False
 
-isStdClassTyVarDict (Dict _ clas [ty] _) = isStandardClass clas && isTyVarTy ty
-isStdClassTyVarDict other               = False
+isStdClassTyVarDict (Dict _ (Class clas [ty]) _)
+  = isStandardClass clas && isTyVarTy ty
+isStdClassTyVarDict other
+  = False
 \end{code}
 
 Two predicates which deal with the case where class constraints don't
@@ -251,86 +273,157 @@ must be witnessed by an actual binding; the second tells whether an
 
 \begin{code}
 instBindingRequired :: Inst -> Bool
-instBindingRequired (Dict _ clas _ _) = not (isNoDictClass clas)
-instBindingRequired other            = True
+instBindingRequired (Dict _ (Class clas _) _) = not (isNoDictClass clas)
+instBindingRequired (Dict _ (IParam _ _) _)   = False
+instBindingRequired other                    = True
 
 instCanBeGeneralised :: Inst -> Bool
-instCanBeGeneralised (Dict _ clas _ _) = not (isCcallishClass clas)
-instCanBeGeneralised other            = True
+instCanBeGeneralised (Dict _ (Class clas _) _) = not (isCcallishClass clas)
+instCanBeGeneralised other                    = True
 \end{code}
 
 
-Construction
-~~~~~~~~~~~~
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Building dictionaries}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
 \begin{code}
 newDicts :: InstOrigin
         -> TcThetaType
-        -> NF_TcM s (LIE, [TcId])
+        -> NF_TcM [Inst]
 newDicts orig theta
   = tcGetInstLoc orig          `thenNF_Tc` \ loc ->
-    newDictsAtLoc loc theta    `thenNF_Tc` \ (dicts, ids) ->
-    returnNF_Tc (listToBag dicts, ids)
+    newDictsAtLoc loc theta
+
+newClassDicts :: InstOrigin
+             -> TcClassContext
+             -> NF_TcM [Inst]
+newClassDicts orig theta = newDicts orig (map (uncurry Class) theta)
+
+newDictsFromOld :: Inst -> TcClassContext -> NF_TcM [Inst]
+newDictsFromOld (Dict _ _ loc) theta = newDictsAtLoc loc (map (uncurry Class) theta)
 
 -- Local function, similar to newDicts, 
 -- but with slightly different interface
 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 loc
-  dicts = zipWithEqual "newDictsAtLoc" mk_dict new_uniqs theta
- in
- returnNF_Tc (dicts, map instToId dicts)
+             -> NF_TcM [Inst]
+newDictsAtLoc inst_loc@(_,loc,_) theta
+  = tcGetUniques (length theta)                `thenNF_Tc` \ new_uniqs ->
+    returnNF_Tc (zipWithEqual "newDictsAtLoc" mk_dict new_uniqs theta)
+  where
+    mk_dict uniq pred = Dict (mkLocalId (mk_dict_name uniq pred) (mkPredTy pred)) pred inst_loc
+
+    mk_dict_name uniq (Class cls tys)  = mkLocalName uniq (mkDictOcc (getOccName cls)) loc
+    mk_dict_name uniq (IParam name ty) = name
 
-newDictFromOld :: Inst -> Class -> [TcType] -> NF_TcM s Inst
-newDictFromOld (Dict _ _ _ loc) clas tys
-  = tcGetUnique              `thenNF_Tc` \ uniq ->
-    returnNF_Tc (Dict uniq clas tys loc)
+newIPDict orig name ty
+  = tcGetInstLoc orig                  `thenNF_Tc` \ inst_loc ->
+    returnNF_Tc (Dict (mkLocalId name ty) (IParam name ty) inst_loc)
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Building methods (calls of overloaded functions)}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+tcInstId instantiates an occurrence of an Id.
+The instantiate_it loop runs round instantiating the Id.
+It has to be a loop because we are now prepared to entertain
+types like
+       f:: forall a. Eq a => forall b. Baz b => tau
+We want to instantiate this to
+       f2::tau         {f2 = f1 b (Baz b), f1 = f a (Eq a)}
+
+The -fno-method-sharing flag controls what happens so far as the LIE
+is concerned.  The default case is that for an overloaded function we 
+generate a "method" Id, and add the Method Inst to the LIE.  So you get
+something like
+       f :: Num a => a -> a
+       f = /\a (d:Num a) -> let m = (+) a d in \ (x:a) -> m x x
+If you specify -fno-method-sharing, the dictionary application 
+isn't shared, so we get
+       f :: Num a => a -> a
+       f = /\a (d:Num a) (x:a) -> (+) a d x x
+This gets a bit less sharing, but
+       a) it's better for RULEs involving overloaded functions
+       b) perhaps fewer separated lambdas
+
+
+\begin{code}
+tcInstId :: Id -> NF_TcM (TcExpr, LIE, TcType)
+tcInstId fun
+  | opt_NoMethodSharing  = loop_noshare (HsVar fun) (idType fun)
+  | otherwise           = loop_share fun
+  where
+    orig = OccurrenceOf fun
+    loop_noshare fun fun_ty
+      = tcInstType fun_ty              `thenNF_Tc` \ (tyvars, theta, tau) ->
+       let 
+           ty_app = mkHsTyApp fun (mkTyVarTys tyvars)
+       in
+        if null theta then             -- Is it overloaded?
+           returnNF_Tc (ty_app, emptyLIE, tau)
+       else
+           newDicts orig theta                                         `thenNF_Tc` \ dicts ->
+           loop_noshare (mkHsDictApp ty_app (map instToId dicts)) tau  `thenNF_Tc` \ (expr, lie, final_tau) ->
+           returnNF_Tc (expr, mkLIE dicts `plusLIE` lie, final_tau)
+
+    loop_share fun
+      = tcInstType (idType fun)                `thenNF_Tc` \ (tyvars, theta, tau) ->
+       let 
+           arg_tys = mkTyVarTys tyvars
+       in
+        if null theta then             -- Is it overloaded?
+           returnNF_Tc (mkHsTyApp (HsVar fun) arg_tys, emptyLIE, tau)
+       else
+               -- Yes, it's overloaded
+           newMethodWithGivenTy orig fun arg_tys theta tau     `thenNF_Tc` \ meth ->
+           loop_share (instToId meth)                          `thenNF_Tc` \ (expr, lie, final_tau) ->
+           returnNF_Tc (expr, unitLIE meth `plusLIE` lie, final_tau)
 
 
 newMethod :: InstOrigin
          -> TcId
          -> [TcType]
-         -> NF_TcM s (LIE, TcId)
+         -> NF_TcM Inst
 newMethod orig id tys
   =    -- Get the Id type and instantiate it at the specified types
     let
        (tyvars, rho) = splitForAllTys (idType id)
        rho_ty        = substTy (mkTyVarSubst tyvars tys) rho
-       (theta, tau)  = splitRhoTy rho_ty
+       (pred, tau)   = splitMethodTy 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 [pred] tau
 
 newMethodWithGivenTy orig id tys theta tau
   = tcGetInstLoc orig  `thenNF_Tc` \ loc ->
-    tcGetUnique                `thenNF_Tc` \ new_uniq ->
+    newMethodWith loc id tys theta tau
+
+newMethodWith inst_loc@(_,loc,_) id tys theta tau
+  = tcGetUnique                `thenNF_Tc` \ new_uniq ->
     let
-       meth_inst = Method new_uniq id tys theta tau loc
+       meth_id = mkUserLocal (mkMethodOcc (getOccName id)) new_uniq tau loc
     in
-    returnNF_Tc meth_inst
+    returnNF_Tc (Method meth_id id tys theta tau inst_loc)
 
 newMethodAtLoc :: InstLoc
               -> Id -> [TcType]
-              -> NF_TcM s (Inst, TcId)
-newMethodAtLoc loc real_id tys         -- Local function, similar to newMethod but with 
-                                       -- slightly different interface
+              -> NF_TcM (Inst, TcId)
+newMethodAtLoc inst_loc real_id tys
+       -- This actually builds the Inst
   =    -- 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 )
                        substTy (mkTopTyVarSubst tyvars tys) rho
        (theta, tau)  = splitRhoTy rho_ty
-       meth_inst     = Method new_uniq real_id tys theta tau loc
     in
+    newMethodWith inst_loc real_id tys theta tau       `thenNF_Tc` \ meth_inst ->
     returnNF_Tc (meth_inst, instToId meth_inst)
 \end{code}
 
@@ -341,10 +434,10 @@ cases (the rest are caught in lookupInst).
 
 \begin{code}
 newOverloadedLit :: InstOrigin
-                -> OverloadedLit
+                -> HsOverLit
                 -> 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)
 
@@ -352,49 +445,45 @@ 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        = HsCon 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 ->
     tcGetUnique                        `thenNF_Tc` \ new_uniq ->
     let
-       lit_inst = LitInst new_uniq lit ty loc
+       lit_inst = LitInst lit_id lit ty loc
+       lit_id   = mkSysLocal SLIT("lit") new_uniq ty
     in
     returnNF_Tc (HsVar (instToId lit_inst), unitLIE lit_inst)
 \end{code}
 
 
-\begin{code}
-instToId :: Inst -> TcId
-instToId inst = instToIdBndr inst
-
-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 (_,loc,_))
-  = mkUserLocal (mkMethodOcc (getOccName id)) u tau loc
-    
-instToIdBndr (LitInst u list ty loc)
-  = mkSysLocal SLIT("lit") u ty
-\end{code}
-
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Zonking}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
-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
+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.
 
 \begin{code}
-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 loc)
+zonkPred :: TcPredType -> NF_TcM TcPredType
+zonkPred (Class clas tys)
+  = zonkTcTypes tys                    `thenNF_Tc` \ new_tys ->
+    returnNF_Tc (Class clas new_tys)
+zonkPred (IParam n ty)
+  = zonkTcType ty                      `thenNF_Tc` \ new_ty ->
+    returnNF_Tc (IParam n new_ty)
+
+zonkInst :: Inst -> NF_TcM Inst
+zonkInst (Dict id pred loc)
+  = zonkPred pred                      `thenNF_Tc` \ new_pred ->
+    returnNF_Tc (Dict id new_pred loc)
 
-zonkInst (Method u id tys theta tau loc) 
+zonkInst (Method m 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
@@ -403,16 +492,22 @@ zonkInst (Method u id tys theta tau loc)
     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 loc)
+    returnNF_Tc (Method m new_id new_tys new_theta new_tau loc)
 
-zonkInst (LitInst u lit ty loc)
+zonkInst (LitInst id lit ty loc)
   = zonkTcType ty                      `thenNF_Tc` \ new_ty ->
-    returnNF_Tc (LitInst u lit new_ty loc)
+    returnNF_Tc (LitInst id lit new_ty loc)
+
+zonkInsts insts = mapNF_Tc zonkInst insts
 \end{code}
 
 
-Printing
-~~~~~~~~
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Printing}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
 ToDo: improve these pretty-printing things.  The ``origin'' is really only
 relevant in error messages.
 
@@ -421,19 +516,27 @@ 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 clas tys loc) = pprConstraint clas tys <+> show_uniq u
+pprInst (Dict u pred loc) = pprPred pred <+> show_uniq u
 
-pprInst (Method u id tys _ _ loc)
+pprInst m@(Method u id tys theta tau loc)
   = hsep [ppr id, ptext SLIT("at"), 
-         brackets (interppSP tys),
-         show_uniq u]
+         brackets (interppSP tys) {- ,
+         ptext SLIT("theta"), ppr theta,
+         ptext SLIT("tau"), ppr tau
+         show_uniq u,
+         ppr (instToId m) -}]
+
+tidyPred :: TidyEnv -> TcPredType -> (TidyEnv, TcPredType)
+tidyPred env (Class clas tys)
+  = (env', Class clas tys')
+  where
+    (env', tys') = tidyOpenTypes env tys
+tidyPred env (IParam n ty)
+  = (env', IParam n ty')
+  where
+    (env', ty') = tidyOpenType env ty
 
 tidyInst :: TidyEnv -> Inst -> (TidyEnv, Inst)
 tidyInst env (LitInst u lit ty loc)
@@ -441,17 +544,17 @@ tidyInst env (LitInst u lit ty loc)
   where
     (env', ty') = tidyOpenType env ty
 
-tidyInst env (Dict u clas tys loc)
-  = (env', Dict u clas tys' loc)
+tidyInst env (Dict u pred loc)
+  = (env', Dict u pred' loc)
   where
-    (env', tys') = tidyOpenTypes env tys
+    (env', pred') = tidyPred env pred
 
 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') = tidyOpenTypes env tys
-    
+
 tidyInsts env insts = mapAccumL tidyInst env insts
 
 show_uniq u = ifPprDebug (text "{-" <> ppr u <> text "-}")
@@ -460,75 +563,62 @@ show_uniq u = ifPprDebug (text "{-" <> ppr u <> text "-}")
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection[InstEnv-types]{Type declarations}
+\subsection{Looking up Insts}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \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 _ clas tys loc)
-  = case lookupInstEnv (ppr clas) (classInstEnv clas) tys of
+lookupInst dict@(Dict _ (Class clas tys) loc)
+  = tcGetInstEnv               `thenNF_Tc` \ inst_env ->
+    case lookupInstEnv inst_env clas tys of
 
-      Just (tenv, dfun_id)
+      FoundInst tenv dfun_id
        -> let
-               subst         = mkSubst (tyVarsOfTypes tys) tenv
                (tyvars, rho) = splitForAllTys (idType dfun_id)
-               ty_args       = map subst_tv tyvars
+               mk_ty_arg tv  = case lookupSubstEnv tenv tv of
+                                  Just (DoneTy ty) -> returnNF_Tc ty
+                                  Nothing          -> tcInstTyVar tv   `thenNF_Tc` \ tc_tv ->
+                                                      returnTc (mkTyVarTy tc_tv)
+          in
+          mapNF_Tc mk_ty_arg tyvars    `thenNF_Tc` \ ty_args ->
+          let
+               subst         = mkTyVarSubst tyvars ty_args
                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
-                                       -- tenv should bind all the tyvars
           in
           if null theta then
                returnNF_Tc (SimpleInst ty_app)
           else
-          newDictsAtLoc loc theta      `thenNF_Tc` \ (dicts, dict_ids) ->
+          newDictsAtLoc loc theta      `thenNF_Tc` \ dicts ->
           let 
-               rhs = mkHsDictApp ty_app dict_ids
+               rhs = mkHsDictApp ty_app (map instToId dicts)
           in
           returnNF_Tc (GenInst dicts rhs)
-                            
-      Nothing  -> returnNF_Tc NoInstance
+
+      other    -> returnNF_Tc NoInstance
+
+lookupInst dict@(Dict _ _ loc) = returnNF_Tc NoInstance
 
 -- Methods
 
 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))
+  = newDictsAtLoc loc theta            `thenNF_Tc` \ dicts ->
+    returnNF_Tc (GenInst dicts (mkHsDictApp (mkHsTyApp (HsVar id) tys) (map instToId dicts)))
 
 -- Literals
 
-lookupInst inst@(LitInst u (OverloadedIntegral i) ty loc)
+lookupInst inst@(LitInst u (HsIntegral 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
@@ -536,47 +626,37 @@ 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 ->
-    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 ->
+  = tcLookupSyntaxId fromIntegerName           `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        = HsCon 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) 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 ->
+  = tcLookupSyntaxId fromRationalName          `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
-    float_lit      = HsCon floatDataCon [] [floatprim_lit]
-    doubleprim_lit = HsLitOut (HsDoublePrim f) doublePrimTy
-    double_lit     = HsCon doubleDataCon [] [doubleprim_lit]
-
+    floatprim_lit  = HsLit (HsFloatPrim f)
+    float_lit      = mkHsConApp floatDataCon [] [floatprim_lit]
+    doubleprim_lit = HsLit (HsDoublePrim f)
+    double_lit     = mkHsConApp doubleDataCon [] [doubleprim_lit]
 \end{code}
 
 There is a second, simpler interface, when you want an instance of a
@@ -585,17 +665,20 @@ appropriate dictionary if it exists.  It is used only when resolving
 ambiguous dictionaries.
 
 \begin{code}
-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 lookupInstEnv (ppr clas) class_inst_env tys of
-      Nothing   -> returnNF_Tc Nothing
-
-      Just (tenv, dfun)
-       -> returnNF_Tc (Just (substTheta (mkSubst emptyInScopeSet tenv) theta))
+lookupSimpleInst :: Class
+                -> [Type]                              -- Look up (c,t)
+                -> NF_TcM (Maybe [(Class,[Type])])     -- Here are the needed (c,t)s
+
+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
           (_, theta, _) = splitSigmaTy (idType dfun)
+          theta'        = classesOfPreds theta
+
+      other  -> returnNF_Tc Nothing
 \end{code}
+
+