Simon's big boxy-type commit
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcArrows.lhs
index d45c7f3..3bfa9b4 100644 (file)
@@ -8,21 +8,22 @@ module TcArrows ( tcProc ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import {-# SOURCE #-}  TcExpr( tcCheckRho, tcInferRho )
+import {-# SOURCE #-}  TcExpr( tcMonoExpr, tcInferRho )
 
 import HsSyn
-import TcHsSyn (  mkHsLet )
+import TcHsSyn (  mkHsDictLet )
 
-import TcMatches ( TcStmtCtxt(..), tcMatchPats, matchCtxt, tcStmts,
-                 TcMatchCtxt(..), tcMatchesCase )
+import TcMatches ( matchCtxt, tcStmts, tcMDoStmt, tcGuardStmt,
+                  TcMatchCtxt(..), tcMatchesCase )
 
-import TcType  ( TcType, TcTauType, TcRhoType, mkFunTys, mkTyConApp,
+import TcType  ( TcType, TcTauType, BoxyRhoType, mkFunTys, mkTyConApp,
                  mkTyVarTy, mkAppTys, tcSplitTyConApp_maybe, tcEqType, 
                  SkolemInfo(..) )
-import TcMType ( newTyFlexiVarTy, newTyFlexiVarTys, tcSkolTyVars, zonkTcType )
-import TcBinds ( tcBindsAndThen )
+import TcMType ( newFlexiTyVarTy, tcInstSkolTyVars, zonkTcType )
+import TcBinds ( tcLocalBinds )
 import TcSimplify ( tcSimplifyCheck )
-import TcUnify ( Expected(..), checkSigTyVarsWrt, zapExpectedTo )
+import TcPat   ( tcPat, tcPats, PatCtxt(..) )
+import TcUnify ( checkSigTyVarsWrt, boxySplitAppTy )
 import TcRnMonad
 import Inst    ( tcSyntaxName )
 import Name    ( Name )
@@ -45,23 +46,16 @@ import Util ( lengthAtLeast )
 
 \begin{code}
 tcProc :: InPat Name -> LHsCmdTop Name         -- proc pat -> expr
-       -> Expected TcRhoType                   -- Expected type of whole proc expression
+       -> BoxyRhoType                          -- Expected type of whole proc expression
        -> TcM (OutPat TcId, LHsCmdTop TcId)
 
 tcProc pat cmd exp_ty
--- gaw 2004 FIX?
- = do  { arr_ty <- newTyFlexiVarTy arrowTyConKind
-       ; [arg_ty, res_ty] <- newTyFlexiVarTys 2 liftedTypeKind
-       ; zapExpectedTo exp_ty (mkAppTys arr_ty [arg_ty,res_ty])
-
+  = newArrowScope $
+    do { (exp_ty1, res_ty) <- boxySplitAppTy exp_ty 
+       ; (arr_ty, arg_ty)  <- boxySplitAppTy exp_ty1
        ; let cmd_env = CmdEnv { cmd_arr = arr_ty }
-       ; ([pat'], cmd') <- incProcLevel $
-                           tcMatchPats [pat] [Check arg_ty] (Check res_ty) $
-                           tcCmdTop cmd_env cmd ([], res_ty)
-               -- The False says don't do GADT type refinement
-               -- This is a conservative choice, but I'm not sure of the consequences
-               -- of type refinement in the arrow world!
-
+       ; (pat', cmd') <- tcPat LamPat pat arg_ty res_ty $ \ res_ty' ->
+                         tcCmdTop cmd_env cmd ([], res_ty')
        ; return (pat', cmd') }
 \end{code}
 
@@ -74,7 +68,10 @@ tcProc pat cmd exp_ty
 
 \begin{code}
 type CmdStack = [TcTauType]
-data CmdEnv   = CmdEnv { cmd_arr   :: TcType }         -- The arrow type constructor, of kind *->*->*
+data CmdEnv
+  = CmdEnv {
+       cmd_arr         :: TcType -- arrow type constructor, of kind *->*->*
+    }
 
 mkCmdArrTy :: CmdEnv -> TcTauType -> TcTauType -> TcTauType
 mkCmdArrTy env t1 t2 = mkAppTys (cmd_arr env) [t1, t2]
@@ -108,26 +105,25 @@ tc_cmd env (HsPar cmd) res_ty
        ; return (HsPar cmd') }
 
 tc_cmd env (HsLet binds (L body_loc body)) res_ty
-  = tcBindsAndThen glue binds  $
-    setSrcSpan body_loc        $
-    tc_cmd env body res_ty
-  where
-    glue binds expr = HsLet [binds] (L body_loc expr)
+  = do { (binds', body') <- tcLocalBinds binds         $
+                            setSrcSpan body_loc        $
+                            tc_cmd env body res_ty
+       ; return (HsLet binds' (L body_loc body')) }
 
 tc_cmd env in_cmd@(HsCase scrut matches) (stk, res_ty)
   = addErrCtxt (cmdCtxt in_cmd)                $
     addErrCtxt (caseScrutCtxt scrut)   (
       tcInferRho scrut 
-    )                                                          `thenM` \ (scrut', scrut_ty) ->
-    tcMatchesCase match_ctxt scrut_ty matches (Check res_ty)   `thenM` \ matches' ->
+    )                                                  `thenM` \ (scrut', scrut_ty) ->
+    tcMatchesCase match_ctxt scrut_ty matches res_ty   `thenM` \ matches' ->
     returnM (HsCase scrut' matches')
   where
     match_ctxt = MC { mc_what = CaseAlt,
                       mc_body = mc_body }
-    mc_body body (Check res_ty') = tcCmd env body (stk, res_ty')
+    mc_body body res_ty' = tcCmd env body (stk, res_ty')
 
 tc_cmd env (HsIf pred b1 b2) res_ty
-  = do         { pred' <- tcCheckRho pred boolTy
+  = do         { pred' <- tcMonoExpr pred boolTy
        ; b1'   <- tcCmd env b1 res_ty
        ; b2'   <- tcCmd env b2 res_ty
        ; return (HsIf pred' b1' b2')
@@ -139,22 +135,22 @@ tc_cmd env (HsIf pred b1 b2) res_ty
 
 tc_cmd env cmd@(HsArrApp fun arg _ ho_app lr) (cmd_stk, res_ty)
   = addErrCtxt (cmdCtxt cmd)   $
-    do  { arg_ty <- newTyFlexiVarTy openTypeKind
+    do  { arg_ty <- newFlexiTyVarTy openTypeKind
        ; let fun_ty = mkCmdArrTy env (foldl mkPairTy arg_ty cmd_stk) res_ty
 
-       ; fun' <- pop_arrow_binders (tcCheckRho fun fun_ty)
+       ; fun' <- select_arrow_scope (tcMonoExpr fun fun_ty)
 
-       ; arg' <- tcCheckRho arg arg_ty
+       ; arg' <- tcMonoExpr arg arg_ty
 
        ; return (HsArrApp fun' arg' fun_ty ho_app lr) }
   where
-       -- Before type-checking f, remove the "arrow binders" from the 
-       -- environment in the (-<) case.  
+       -- Before type-checking f, use the environment of the enclosing
+       -- proc for the (-<) case.  
        -- Local bindings, inside the enclosing proc, are not in scope 
        -- inside f.  In the higher-order case (-<<), they are.
-    pop_arrow_binders tc = case ho_app of
+    select_arrow_scope tc = case ho_app of
        HsHigherOrderApp -> tc
-       HsFirstOrderApp  -> popArrowBinders tc
+       HsFirstOrderApp  -> escapeArrowScope tc
 
 -------------------------------------------
 --             Command application
@@ -162,11 +158,11 @@ tc_cmd env cmd@(HsArrApp fun arg _ ho_app lr) (cmd_stk, res_ty)
 tc_cmd env cmd@(HsApp fun arg) (cmd_stk, res_ty)
   = addErrCtxt (cmdCtxt cmd)   $
 -- gaw 2004 FIX?
-    do  { arg_ty <- newTyFlexiVarTy openTypeKind
+    do  { arg_ty <- newFlexiTyVarTy openTypeKind
 
        ; fun' <- tcCmd env fun (arg_ty:cmd_stk, res_ty)
 
-       ; arg' <- tcCheckRho arg arg_ty
+       ; arg' <- tcMonoExpr arg arg_ty
 
        ; return (HsApp fun' arg') }
 
@@ -183,8 +179,8 @@ tc_cmd env cmd@(HsLam (MatchGroup [L mtch_loc (match@(Match pats maybe_rhs_sig g
                  (kappaUnderflow cmd)
 
                -- Check the patterns, and the GRHSs inside
-       ; (pats', grhss') <- setSrcSpan mtch_loc                                        $
-                            tcMatchPats pats (map Check cmd_stk) (Check res_ty)        $
+       ; (pats', grhss') <- setSrcSpan mtch_loc                $
+                            tcPats LamPat pats cmd_stk res_ty  $
                             tc_grhss grhss
 
        ; let match' = L mtch_loc (Match pats' Nothing grhss')
@@ -195,56 +191,49 @@ tc_cmd env cmd@(HsLam (MatchGroup [L mtch_loc (match@(Match pats maybe_rhs_sig g
     n_pats     = length pats
     stk'       = drop n_pats cmd_stk
     match_ctxt = LambdaExpr    -- Maybe KappaExpr?
+    pg_ctxt    = PatGuard match_ctxt
 
-    tc_grhss (GRHSs grhss binds)
-       = tcBindsAndThen glueBindsOnGRHSs binds         $
-         do { grhss' <- mappM (wrapLocM tc_grhs) grhss
-            ; return (GRHSs grhss' []) }
+    tc_grhss (GRHSs grhss binds) res_ty
+       = do { (binds', grhss') <- tcLocalBinds binds $
+                                  mapM (wrapLocM (tc_grhs res_ty)) grhss
+            ; return (GRHSs grhss' binds') }
 
-    stmt_ctxt = SC { sc_what = PatGuard match_ctxt, 
-                    sc_rhs  = tcInferRho, 
-                    sc_body = \ body -> tcCmd env body (stk', res_ty),
-                    sc_ty   = res_ty } -- ToDo: Is this right?
-    tc_grhs (GRHS guarded)
-       = do { guarded' <- tcStmts stmt_ctxt guarded    
-            ; return (GRHS guarded') }
+    tc_grhs res_ty (GRHS guards body)
+       = do { (guards', rhs') <- tcStmts pg_ctxt tcGuardStmt
+                                         guards res_ty
+                                         (\res_ty' -> tcCmd env body (stk', res_ty'))
+            ; return (GRHS guards' rhs') }
 
 -------------------------------------------
 --             Do notation
 
-tc_cmd env cmd@(HsDo do_or_lc stmts _ ty) (cmd_stk, res_ty)
+tc_cmd env cmd@(HsDo do_or_lc stmts body ty) (cmd_stk, res_ty)
   = do         { checkTc (null cmd_stk) (nonEmptyCmdStkErr cmd)
-       ; stmts' <- tcStmts stmt_ctxt stmts 
-       ; return (HsDo do_or_lc stmts' [] res_ty) }
-       -- The 'methods' needed for the HsDo are in the enclosing HsCmd
-       -- hence the empty list here
+       ; (stmts', body') <- tcStmts do_or_lc tc_stmt stmts res_ty $ \ res_ty' ->
+                            tcCmd env body ([], res_ty')
+       ; return (HsDo do_or_lc stmts' body' res_ty) }
   where
-    stmt_ctxt = SC { sc_what = do_or_lc,
-                    sc_rhs  = tc_rhs,
-                    sc_body = tc_ret,
-                    sc_ty   = res_ty }
-
-    tc_rhs rhs = do { ty <- newTyFlexiVarTy liftedTypeKind
+    tc_stmt = tcMDoStmt tc_rhs
+    tc_rhs rhs = do { ty <- newFlexiTyVarTy liftedTypeKind
                    ; rhs' <- tcCmd env rhs ([], ty)
                    ; return (rhs', ty) }
-    tc_ret body = tcCmd env body ([], res_ty)
 
 
 -----------------------------------------------------------------
---     Arrow ``forms''       (| e |) c1 .. cn
+--     Arrow ``forms''       (| e c1 .. cn |)
 --
 --     G      |-b  c : [s1 .. sm] s
 --     pop(G) |-   e : forall w. b ((w,s1) .. sm) s
 --                             -> a ((w,t1) .. tn) t
 --     e \not\in (s, s1..sm, t, t1..tn)
 --     ----------------------------------------------
---     G |-a  (| e |) c  :  [t1 .. tn] t
+--     G |-a  (| e c |)  :  [t1 .. tn] t
 
 tc_cmd env cmd@(HsArrForm expr fixity cmd_args) (cmd_stk, res_ty)      
   = addErrCtxt (cmdCtxt cmd)   $
     do { cmds_w_tys <- zipWithM new_cmd_ty cmd_args [1..]
        ; span       <- getSrcSpanM
-       ; [w_tv]     <- tcSkolTyVars (ArrowSkol span) [alphaTyVar]
+       ; [w_tv]     <- tcInstSkolTyVars (ArrowSkol span) [alphaTyVar]
        ; let w_ty = mkTyVarTy w_tv     -- Just a convenient starting point
 
                --  a ((w,t1) .. tn) t
@@ -256,7 +245,7 @@ tc_cmd env cmd@(HsArrForm expr fixity cmd_args) (cmd_stk, res_ty)
                              e_res_ty
 
                -- Check expr
-       ; (expr', lie) <- getLIE (tcCheckRho expr e_ty)
+       ; (expr', lie) <- escapeArrowScope (getLIE (tcMonoExpr expr e_ty))
        ; inst_binds <- tcSimplifyCheck sig_msg [w_tv] [] lie
 
                -- Check that the polymorphic variable hasn't been unified with anything
@@ -267,7 +256,7 @@ tc_cmd env cmd@(HsArrForm expr fixity cmd_args) (cmd_stk, res_ty)
                -- the s1..sm and check each cmd
        ; cmds' <- mapM (tc_cmd w_tv) cmds_w_tys
 
-       ; returnM (HsArrForm (mkHsTyLam [w_tv] (mkHsLet inst_binds expr')) fixity cmds')
+       ; returnM (HsArrForm (mkHsTyLam [w_tv] (mkHsDictLet inst_binds expr')) fixity cmds')
        }
   where
        -- Make the types       
@@ -276,11 +265,11 @@ tc_cmd env cmd@(HsArrForm expr fixity cmd_args) (cmd_stk, res_ty)
               -> TcM (LHsCmdTop Name, Int, TcType, TcType, TcType)
     new_cmd_ty cmd i
 -- gaw 2004 FIX?
-         = do  { b_ty   <- newTyFlexiVarTy arrowTyConKind
-               ; tup_ty <- newTyFlexiVarTy liftedTypeKind
+         = do  { b_ty   <- newFlexiTyVarTy arrowTyConKind
+               ; tup_ty <- newFlexiTyVarTy liftedTypeKind
                        -- We actually make a type variable for the tuple
                        -- because we don't know how deeply nested it is yet    
-               ; s_ty   <- newTyFlexiVarTy liftedTypeKind
+               ; s_ty   <- newFlexiTyVarTy liftedTypeKind
                ; return (cmd, i, b_ty, tup_ty, s_ty)
                }
 
@@ -295,7 +284,7 @@ tc_cmd env cmd@(HsArrForm expr fixity cmd_args) (cmd_stk, res_ty)
                      not (w_tv `elemVarSet` tyVarsOfTypes arg_tys))
                     (badFormFun i tup_ty')
 
-          ; tcCmdTop (CmdEnv { cmd_arr = b }) cmd (arg_tys, s) }
+          ; tcCmdTop (env { cmd_arr = b }) cmd (arg_tys, s) }
 
     unscramble :: TcType -> (TcType, [TcType])
     -- unscramble ((w,s1) .. sn)       =  (w, [s1..sn])
@@ -330,7 +319,7 @@ tc_cmd env cmd _
 \begin{code}
 mkPairTy t1 t2 = mkTyConApp pairTyCon [t1,t2]
 
-arrowTyConKind :: Kind         -- *->*->*
+arrowTyConKind :: Kind         --  *->*->*
 arrowTyConKind = mkArrowKinds [liftedTypeKind, liftedTypeKind] liftedTypeKind
 \end{code}