[project @ 2003-09-20 17:26:46 by ross]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcBinds.lhs
index 2417160..b5d2cb7 100644 (file)
@@ -1,76 +1,55 @@
 %
-% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1996
+% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
 %
 \section[TcBinds]{TcBinds}
 
 \begin{code}
+module TcBinds ( tcBindsAndThen, tcTopBinds, tcMonoBinds, tcSpecSigs ) where
+
 #include "HsVersions.h"
 
-module TcBinds ( tcBindsAndThen, tcPragmaSigs, checkSigTyVars, tcBindWithSigs, TcSigInfo(..) ) where
-
-IMP_Ubiq()
-#if defined(__GLASGOW_HASKELL__) && __GLASGOW_HASKELL__ <= 201
-IMPORT_DELOOPER(TcLoop)                ( tcGRHSsAndBinds )
-#else
-import {-# SOURCE #-} TcGRHSs ( tcGRHSsAndBinds )
-#endif
-
-import HsSyn           ( HsBinds(..), Sig(..), MonoBinds(..), 
-                         Match, HsType, InPat(..), OutPat(..), HsExpr(..),
-                         SYN_IE(RecFlag), nonRecursive,
-                         GRHSsAndBinds, ArithSeqInfo, HsLit, Fake, Stmt, DoOrListComp, Fixity, 
-                         collectMonoBinders )
-import RnHsSyn         ( SYN_IE(RenamedHsBinds), RenamedSig(..), 
-                         SYN_IE(RenamedMonoBinds)
-                       )
-import TcHsSyn         ( SYN_IE(TcHsBinds), SYN_IE(TcMonoBinds),
-                         SYN_IE(TcExpr), 
-                         tcIdType
-                       )
+import {-# SOURCE #-} TcMatches ( tcGRHSsPat, tcMatchesFun )
+import {-# SOURCE #-} TcExpr  ( tcCheckSigma, tcCheckRho )
 
-import TcMonad
-import Inst            ( Inst, SYN_IE(LIE), emptyLIE, plusLIE, InstOrigin(..),
-                         newDicts, tyVarsOfInst, instToId
+import CmdLineOpts     ( DynFlag(Opt_NoMonomorphismRestriction) )
+import HsSyn           ( HsExpr(..), HsBinds(..), MonoBinds(..), Sig(..), 
+                         Match(..), mkMonoBind,
+                         collectMonoBinders, andMonoBinds,
+                         collectSigTysFromMonoBinds
                        )
-import TcEnv           ( tcExtendLocalValEnv, tcLookupLocalValueOK, newMonoIds,
-                         tcGetGlobalTyVars, tcExtendGlobalTyVars
+import RnHsSyn         ( RenamedHsBinds, RenamedSig, RenamedMonoBinds )
+import TcHsSyn         ( TcHsBinds, TcMonoBinds, TcId, zonkId, mkHsLet )
+
+import TcRnMonad
+import Inst            ( InstOrigin(..), newDicts, newIPDict, instToId )
+import TcEnv           ( tcExtendLocalValEnv, tcExtendLocalValEnv2, newLocalName )
+import TcUnify         ( Expected(..), newHole, unifyTauTyLists, checkSigTyVarsWrt, sigCtxt )
+import TcSimplify      ( tcSimplifyInfer, tcSimplifyInferCheck, tcSimplifyRestricted, 
+                         tcSimplifyToDicts, tcSimplifyIPs )
+import TcMonoType      ( tcHsSigType, UserTypeCtxt(..), TcSigInfo(..), 
+                         tcTySig, maybeSig, tcSigPolyId, tcSigMonoId, tcAddScopedTyVars
                        )
-import SpecEnv         ( SpecEnv )
-import TcMatches       ( tcMatchesFun )
-import TcSimplify      ( tcSimplify, tcSimplifyAndCheck )
-import TcMonoType      ( tcHsType )
-import TcPat           ( tcPat )
+import TcPat           ( tcPat, tcSubPat, tcMonoPatBndr )
 import TcSimplify      ( bindInstsOfLocalFuns )
-import TcType          ( TcIdOcc(..), SYN_IE(TcIdBndr), 
-                         SYN_IE(TcType), SYN_IE(TcThetaType), SYN_IE(TcTauType), 
-                         SYN_IE(TcTyVarSet), SYN_IE(TcTyVar),
-                         newTyVarTy, zonkTcType, zonkTcTyVar, zonkTcTyVars,
-                         newTcTyVar, tcInstSigType, newTyVarTys
+import TcMType         ( newTyVar, newTyVarTy, zonkTcTyVarToTyVar )
+import TcType          ( TcTyVar, mkTyVarTy, mkForAllTys, mkFunTys, tyVarsOfType, 
+                         mkPredTy, mkForAllTy, isUnLiftedType, 
+                         unliftedTypeKind, liftedTypeKind, openTypeKind, eqKind
                        )
-import Unify           ( unifyTauTy, unifyTauTyLists )
-
-import Kind            ( isUnboxedTypeKind, mkTypeKind, isTypeKind, mkBoxedTypeKind )
-import Id              ( GenId, idType, mkUserLocal, mkUserId )
-import IdInfo          ( noIdInfo )
-import Maybes          ( maybeToBool, assocMaybe, catMaybes )
-import Name            ( getOccName, getSrcLoc, Name )
-import PragmaInfo      ( PragmaInfo(..) )
-import Pretty
-import Type            ( mkTyVarTy, mkTyVarTys, isTyVarTy, tyVarsOfTypes, eqSimpleTheta, 
-                         mkSigmaTy, splitSigmaTy, mkForAllTys, mkFunTys, getTyVar, mkDictTy,
-                         splitRhoTy, mkForAllTy, splitForAllTy )
-import TyVar           ( GenTyVar, SYN_IE(TyVar), tyVarKind, mkTyVarSet, minusTyVarSet, emptyTyVarSet,
-                         elementOfTyVarSet, unionTyVarSets, tyVarSetToList )
-import Bag             ( bagToList, foldrBag, isEmptyBag )
-import Util            ( isIn, zipEqual, zipWithEqual, zipWith3Equal, hasNoDups, assoc,
-                         assertPanic, panic, pprTrace )
-import PprType         ( GenClass, GenType, GenTyVar )
-import Unique          ( Unique )
-import SrcLoc           ( SrcLoc )
-
-import Outputable      --( interppSP, interpp'SP )
-
 
+import CoreFVs         ( idFreeTyVars )
+import Id              ( mkLocalId, mkSpecPragmaId, setInlinePragma )
+import Var             ( idType, idName )
+import Name            ( Name, getSrcLoc )
+import NameSet
+import Var             ( tyVarKind )
+import VarSet
+import Bag
+import Util            ( isIn, equalLength )
+import BasicTypes      ( TopLevelFlag(..), RecFlag(..), isNonRec, isRec, 
+                         isNotTopLevel, isAlwaysActive )
+import FiniteMap       ( listToFM, lookupFM )
+import Outputable
 \end{code}
 
 
@@ -106,85 +85,123 @@ At the top-level the LIE is sure to contain nothing but constant
 dictionaries, which we resolve at the module level.
 
 \begin{code}
-tcBindsAndThen
-       :: (RecFlag -> TcMonoBinds s -> thing -> thing)         -- Combinator
-       -> RenamedHsBinds
-       -> TcM s (thing, LIE s)
-       -> TcM s (thing, LIE s)
-
-tcBindsAndThen combiner EmptyBinds do_next
-  = do_next    `thenTc` \ (thing, lie) ->
-    returnTc (combiner nonRecursive EmptyMonoBinds thing, lie)
-
-tcBindsAndThen combiner (ThenBinds binds1 binds2) do_next
-  = tcBindsAndThen combiner binds1 (tcBindsAndThen combiner binds2 do_next)
+tcTopBinds :: RenamedHsBinds -> TcM (TcMonoBinds, TcLclEnv)
+       -- Note: returning the TcLclEnv is more than we really
+       --       want.  The bit we care about is the local bindings
+       --       and the free type variables thereof
+tcTopBinds binds
+  = tc_binds_and_then TopLevel glue binds      $
+    getLclEnv                                  `thenM` \ env ->
+    returnM (EmptyMonoBinds, env)
+  where
+       -- The top level bindings are flattened into a giant 
+       -- implicitly-mutually-recursive MonoBinds
+    glue binds1 (binds2, env) = (flatten binds1 `AndMonoBinds` binds2, env)
+    flatten EmptyBinds                 = EmptyMonoBinds
+    flatten (b1 `ThenBinds` b2) = flatten b1 `AndMonoBinds` flatten b2
+    flatten (MonoBind b _ _)   = b
+       -- Can't have a IPBinds at top level
 
-tcBindsAndThen combiner (MonoBind bind sigs is_rec) do_next
-  = fixTc (\ ~(prag_info_fn, _) ->
-       -- This is the usual prag_info fix; the PragmaInfo field of an Id
-       -- is not inspected till ages later in the compiler, so there
-       -- should be no black-hole problems here.
 
-       -- TYPECHECK THE SIGNATURES
-    mapTc (tcTySig prag_info_fn) ty_sigs               `thenTc` \ tc_ty_sigs ->
+tcBindsAndThen
+       :: (TcHsBinds -> thing -> thing)                -- Combinator
+       -> RenamedHsBinds
+       -> TcM thing
+       -> TcM thing
 
-    tcBindWithSigs binder_names bind 
-                  tc_ty_sigs is_rec prag_info_fn       `thenTc` \ (poly_binds, poly_lie, poly_ids) ->
+tcBindsAndThen = tc_binds_and_then NotTopLevel
 
-       -- Extend the environment to bind the new polymorphic Ids
-    tcExtendLocalValEnv binder_names poly_ids $
+tc_binds_and_then top_lvl combiner EmptyBinds do_next
+  = do_next
+tc_binds_and_then top_lvl combiner (MonoBind EmptyMonoBinds sigs is_rec) do_next
+  = do_next
 
-       -- Build bindings and IdInfos corresponding to user pragmas
-    tcPragmaSigs sigs                  `thenTc` \ (prag_info_fn, prag_binds, prag_lie) ->
+tc_binds_and_then top_lvl combiner (ThenBinds b1 b2) do_next
+  = tc_binds_and_then top_lvl combiner b1      $
+    tc_binds_and_then top_lvl combiner b2      $
+    do_next
 
-       -- Now do whatever happens next, in the augmented envt
-    do_next                            `thenTc` \ (thing, thing_lie) ->
+tc_binds_and_then top_lvl combiner (IPBinds binds is_with) do_next
+  = getLIE do_next                     `thenM` \ (result, expr_lie) ->
+    mapAndUnzipM tc_ip_bind binds      `thenM` \ (avail_ips, binds') ->
 
-       -- Create specialisations of functions bound here
-    bindInstsOfLocalFuns (prag_lie `plusLIE` thing_lie)
-                         poly_ids      `thenTc` \ (lie2, inst_mbinds) ->
+       -- If the binding binds ?x = E, we  must now 
+       -- discharge any ?x constraints in expr_lie
+    tcSimplifyIPs avail_ips expr_lie   `thenM` \ dict_binds ->
 
-       -- All done
-    let
-       final_lie   = lie2 `plusLIE` poly_lie
-       final_thing = combiner is_rec poly_binds $
-                     combiner nonRecursive inst_mbinds $
-                     combiner nonRecursive prag_binds 
-                     thing
-    in
-    returnTc (prag_info_fn, (final_thing, final_lie))
-    )                                  `thenTc` \ (_, result) ->
-    returnTc result
+    returnM (combiner (IPBinds binds' is_with) $
+            combiner (mkMonoBind Recursive dict_binds) result)
   where
-    binder_names = map fst (bagToList (collectMonoBinders bind))
-    ty_sigs      = [sig  | sig@(Sig name _ _) <- sigs]
-\end{code}
-
-An aside.  The original version of @tcBindsAndThen@ which lacks a
-combiner function, appears below.  Though it is perfectly well
-behaved, it cannot be typed by Haskell, because the recursive call is
-at a different type to the definition itself.  There aren't too many
-examples of this, which is why I thought it worth preserving! [SLPJ]
-
-\begin{pseudocode}
-tcBindsAndThen
-       :: RenamedHsBinds
-       -> TcM s (thing, LIE s, thing_ty))
-       -> TcM s ((TcHsBinds s, thing), LIE s, thing_ty)
-
-tcBindsAndThen EmptyBinds do_next
-  = do_next            `thenTc` \ (thing, lie, thing_ty) ->
-    returnTc ((EmptyBinds, thing), lie, thing_ty)
-
-tcBindsAndThen (ThenBinds binds1 binds2) do_next
-  = tcBindsAndThen binds1 (tcBindsAndThen binds2 do_next)
-       `thenTc` \ ((binds1', (binds2', thing')), lie1, thing_ty) ->
+       -- I wonder if we should do these one at at time
+       -- Consider     ?x = 4
+       --              ?y = ?x + 1
+    tc_ip_bind (ip, expr)
+      = newTyVarTy openTypeKind                `thenM` \ ty ->
+       getSrcLocM                      `thenM` \ loc ->
+       newIPDict (IPBind ip) ip ty     `thenM` \ (ip', ip_inst) ->
+       tcCheckRho expr ty              `thenM` \ expr' ->
+       returnM (ip_inst, (ip', expr'))
+
+tc_binds_and_then top_lvl combiner (MonoBind bind sigs is_rec) do_next
+  =    -- BRING ANY SCOPED TYPE VARIABLES INTO SCOPE
+       -- Notice that they scope over 
+       --      a) the type signatures in the binding group
+       --      b) the bindings in the group
+       --      c) the scope of the binding group (the "in" part)
+      tcAddScopedTyVars (collectSigTysFromMonoBinds bind)      $
+
+      tcBindWithSigs top_lvl bind sigs is_rec  `thenM` \ (poly_binds, poly_ids) ->
+  
+      case top_lvl of
+       TopLevel        -- For the top level don't bother will all this
+                       --  bindInstsOfLocalFuns stuff. All the top level 
+                       -- things are rec'd together anyway, so it's fine to
+                       -- leave them to the tcSimplifyTop, and quite a bit faster too
+                       --
+                       -- Subtle (and ugly) point: furthermore at top level we
+                       -- return the TcLclEnv, which contains the LIE var; we
+                       -- don't want to return the wrong one!
+               -> tc_body poly_ids                     `thenM` \ (prag_binds, thing) ->
+                  returnM (combiner (mkMonoBind Recursive (poly_binds `andMonoBinds` prag_binds)) 
+                                    thing)
+
+       NotTopLevel     -- For nested bindings we must do teh bindInstsOfLocalFuns thing
+               -> getLIE (tc_body poly_ids)            `thenM` \ ((prag_binds, thing), lie) ->
+
+                       -- Create specialisations of functions bound here
+                   bindInstsOfLocalFuns lie poly_ids   `thenM` \ lie_binds ->
+
+                       -- We want to keep non-recursive things non-recursive
+                       -- so that we desugar unlifted bindings correctly
+                  if isRec is_rec then
+                    returnM (
+                       combiner (mkMonoBind Recursive (
+                               poly_binds `andMonoBinds`
+                               lie_binds  `andMonoBinds`
+                               prag_binds)) thing
+                    )
+                  else
+                    returnM (
+                       combiner (mkMonoBind NonRecursive poly_binds) $
+                       combiner (mkMonoBind NonRecursive prag_binds) $
+                       combiner (mkMonoBind Recursive lie_binds)     $
+                               -- NB: the binds returned by tcSimplify and bindInstsOfLocalFuns
+                               -- aren't guaranteed in dependency order (though we could change
+                               -- that); hence the Recursive marker.
+                       thing)
+  where
+    tc_body poly_ids   -- Type check the pragmas and "thing inside"
+      =   -- Extend the environment to bind the new polymorphic Ids
+         tcExtendLocalValEnv poly_ids  $
+  
+         -- Build bindings and IdInfos corresponding to user pragmas
+         tcSpecSigs sigs               `thenM` \ prag_binds ->
 
-    returnTc ((binds1' `ThenBinds` binds2', thing'), lie1, thing_ty)
+         -- Now do whatever happens next, in the augmented envt
+         do_next                       `thenM` \ thing ->
 
-tcBindsAndThen (MonoBind bind sigs is_rec) do_next
-  = tcBindAndThen bind sigs do_next
-\end{pseudocode}
+         returnM (prag_binds, thing)
+\end{code}
 
 
 %************************************************************************
@@ -205,144 +222,334 @@ so all the clever stuff is in here.
 
 \begin{code}
 tcBindWithSigs 
-       :: [Name]
+       :: TopLevelFlag
        -> RenamedMonoBinds
-       -> [TcSigInfo s]
+       -> [RenamedSig]         -- Used solely to get INLINE, NOINLINE sigs
        -> RecFlag
-       -> (Name -> PragmaInfo)
-       -> TcM s (TcMonoBinds s, LIE s, [TcIdBndr s])
+       -> TcM (TcMonoBinds, [TcId])
 
-tcBindWithSigs binder_names mbind tc_ty_sigs is_rec prag_info_fn
-  = recoverTc (
+tcBindWithSigs top_lvl mbind sigs is_rec
+  =    -- TYPECHECK THE SIGNATURES
+     recoverM (returnM []) (
+       mappM tcTySig [sig | sig@(Sig name _ _) <- sigs]
+     )                                         `thenM` \ tc_ty_sigs ->
+
+       -- SET UP THE MAIN RECOVERY; take advantage of any type sigs
+   recoverM (
        -- If typechecking the binds fails, then return with each
        -- signature-less binder given type (forall a.a), to minimise subsequent
        -- error messages
-       newTcTyVar mkBoxedTypeKind              `thenNF_Tc` \ alpha_tv ->
+       newTyVar liftedTypeKind         `thenM` \ alpha_tv ->
        let
-         forall_a_a = mkForAllTy alpha_tv (mkTyVarTy alpha_tv)
-         poly_ids   = map mk_dummy binder_names
+         forall_a_a    = mkForAllTy alpha_tv (mkTyVarTy alpha_tv)
+          binder_names  = collectMonoBinders mbind
+         poly_ids      = map mk_dummy binder_names
          mk_dummy name = case maybeSig tc_ty_sigs name of
-                           Just (TySigInfo _ poly_id _ _ _ _) -> poly_id       -- Signature
-                           Nothing -> mkUserId name forall_a_a NoPragmaInfo    -- No signature
+                           Just sig -> tcSigPolyId sig                 -- Signature
+                           Nothing  -> mkLocalId name forall_a_a       -- No signature
        in
-       returnTc (EmptyMonoBinds, emptyLIE, poly_ids)
-    ) $
+       traceTc (text "tcBindsWithSigs: error recovery" <+> ppr binder_names)   `thenM_`
+       returnM (EmptyMonoBinds, poly_ids)
+    )                                          $
 
-       -- Create a new identifier for each binder, with each being given
-       -- a fresh unique, and a type-variable type.
-    tcGetUniques no_of_binders                 `thenNF_Tc` \ uniqs ->
-    mapNF_Tc mk_mono_id_ty binder_names        `thenNF_Tc` \ mono_id_tys ->
+       -- TYPECHECK THE BINDINGS
+    getLIE (tcMonoBinds mbind tc_ty_sigs is_rec)       `thenM` \ ((mbind', bndr_names_w_ids), lie_req) ->
     let
-       mono_ids           = zipWith3Equal "tcBindAndSigs" mk_id binder_names uniqs mono_id_tys
-       mk_id name uniq ty = mkUserLocal (getOccName name) uniq ty (getSrcLoc name)
+       (binder_names, mono_ids) = unzip (bagToList bndr_names_w_ids)
+       tau_tvs = foldr (unionVarSet . tyVarsOfType . idType) emptyVarSet mono_ids
     in
 
-       -- TYPECHECK THE BINDINGS
-    tcMonoBinds mbind binder_names mono_ids tc_ty_sigs `thenTc` \ (mbind', lie) ->
-
-       -- CHECK THAT THE SIGNATURES MATCH
-       -- (must do this before getTyVarsToGen)
-    checkSigMatch tc_ty_sigs                           `thenTc` \ sig_theta ->
-       
-       -- COMPUTE VARIABLES OVER WHICH TO QUANTIFY, namely tyvars_to_gen
-       -- The tyvars_not_to_gen are free in the environment, and hence
-       -- candidates for generalisation, but sometimes the monomorphism
-       -- restriction means we can't generalise them nevertheless
-    getTyVarsToGen is_unrestricted mono_id_tys lie     `thenTc` \ (tyvars_not_to_gen, tyvars_to_gen) ->
-
-       -- DEAL WITH TYPE VARIABLE KINDS
-    mapTc defaultUncommittedTyVar (tyVarSetToList tyvars_to_gen)       `thenTc` \ real_tyvars_to_gen_list ->
+       -- GENERALISE
+       --      (it seems a bit crude to have to do getLIE twice,
+       --       but I can't see a better way just now)
+    addSrcLoc  (minimum (map getSrcLoc binder_names))          $
+    addErrCtxt (genCtxt binder_names)                          $
+    getLIE (generalise binder_names mbind tau_tvs lie_req tc_ty_sigs)
+                       `thenM` \ ((tc_tyvars_to_gen, dict_binds, dict_ids), lie_free) ->
+
+
+       -- ZONK THE GENERALISED TYPE VARIABLES TO REAL TyVars
+       -- This commits any unbound kind variables to boxed kind, by unification
+       -- It's important that the final quanfified type variables
+       -- are fully zonked, *including boxity*, because they'll be 
+       -- included in the forall types of the polymorphic Ids.
+       -- At calls of these Ids we'll instantiate fresh type variables from
+       -- them, and we use their boxity then.
+    mappM zonkTcTyVarToTyVar tc_tyvars_to_gen  `thenM` \ real_tyvars_to_gen ->
+
+       -- ZONK THE Ids
+       -- It's important that the dict Ids are zonked, including the boxity set
+       -- in the previous step, because they are later used to form the type of 
+       -- the polymorphic thing, and forall-types must be zonked so far as 
+       -- their bound variables are concerned
+    mappM zonkId dict_ids                              `thenM` \ zonked_dict_ids ->
+    mappM zonkId mono_ids                              `thenM` \ zonked_mono_ids ->
+
+       -- BUILD THE POLYMORPHIC RESULT IDs
     let
-       real_tyvars_to_gen = mkTyVarSet real_tyvars_to_gen_list
-               -- It's important that the final list (real_tyvars_to_gen and real_tyvars_to_gen_list) is fully
-               -- zonked, *including boxity*, because they'll be included in the forall types of
-               -- the polymorphic Ids, and instances of these Ids will be generated from them.
-               -- 
-               -- Also NB that tcSimplify takes zonked tyvars as its arg, hence we pass
-               -- real_tyvars_to_gen
-               --
-               -- **** This step can do unification => keep other zonking after this ****
+       exports  = zipWith mk_export binder_names zonked_mono_ids
+       poly_ids = [poly_id | (_, poly_id, _) <- exports]
+       dict_tys = map idType zonked_dict_ids
+
+       inlines    = mkNameSet [name | InlineSig True name _ loc <- sigs]
+                       -- Any INLINE sig (regardless of phase control) 
+                       -- makes the RHS look small
+        inline_phases = listToFM [(name, phase) | InlineSig _ name phase _ <- sigs, 
+                                                 not (isAlwaysActive phase)]
+                       -- Set the IdInfo field to control the inline phase
+                       -- AlwaysActive is the default, so don't bother with them
+
+       mk_export binder_name zonked_mono_id
+         = (tyvars, 
+            attachInlinePhase inline_phases poly_id,
+            zonked_mono_id)
+         where
+           (tyvars, poly_id) = 
+               case maybeSig tc_ty_sigs binder_name of
+                 Just (TySigInfo sig_poly_id sig_tyvars _ _ _ _ _) -> 
+                       (sig_tyvars, sig_poly_id)
+                 Nothing -> (real_tyvars_to_gen, new_poly_id)
+
+           new_poly_id = mkLocalId binder_name poly_ty
+           poly_ty = mkForAllTys real_tyvars_to_gen
+                   $ mkFunTys dict_tys 
+                   $ idType zonked_mono_id
+               -- It's important to build a fully-zonked poly_ty, because
+               -- we'll slurp out its free type variables when extending the
+               -- local environment (tcExtendLocalValEnv); if it's not zonked
+               -- it appears to have free tyvars that aren't actually free 
+               -- at all.
     in
 
-       -- SIMPLIFY THE LIE
-    tcExtendGlobalTyVars tyvars_not_to_gen (
-       if null tc_ty_sigs then
-               -- No signatures, so just simplify the lie
-           tcSimplify real_tyvars_to_gen lie           `thenTc` \ (lie_free, dict_binds, lie_bound) ->
-           returnTc (lie_free, dict_binds, map instToId (bagToList lie_bound))
-
-       else
-           zonk_theta sig_theta                        `thenNF_Tc` \ sig_theta' ->
-           newDicts SignatureOrigin sig_theta'         `thenNF_Tc` \ (dicts_sig, dict_ids) ->
-               -- It's important that sig_theta is zonked, because
-               -- dict_id is later used to form the type of the polymorphic thing,
-               -- and forall-types must be zonked so far as their bound variables
-               -- are concerned
-
-               -- Check that the needed dicts can be expressed in
-               -- terms of the signature ones
-           tcAddErrCtxt (sigsCtxt tysig_names) $
-           tcSimplifyAndCheck real_tyvars_to_gen dicts_sig lie `thenTc` \ (lie_free, dict_binds) ->
-           returnTc (lie_free, dict_binds, dict_ids)
-
-    )                                          `thenTc` \ (lie_free, dict_binds, dicts_bound) ->
-
-    ASSERT( not (any (isUnboxedTypeKind . tyVarKind) real_tyvars_to_gen_list) )
+    traceTc (text "binding:" <+> ppr ((zonked_dict_ids, dict_binds),
+                                     exports, map idType poly_ids)) `thenM_`
+
+       -- Check for an unlifted, non-overloaded group
+       -- In that case we must make extra checks
+    if any (isUnLiftedType . idType) zonked_mono_ids && null zonked_dict_ids 
+    then       -- Some bindings are unlifted
+       checkUnliftedBinds top_lvl is_rec real_tyvars_to_gen mbind      `thenM_` 
+       
+       extendLIEs lie_req                      `thenM_`
+       returnM (
+           AbsBinds [] [] exports inlines mbind',
+               -- Do not generate even any x=y bindings
+           poly_ids
+        )
+
+    else       -- The normal case
+    extendLIEs lie_free                                `thenM_`
+    returnM (
+       AbsBinds real_tyvars_to_gen
+                zonked_dict_ids
+                exports
+                inlines
+                (dict_binds `andMonoBinds` mbind'),
+       poly_ids
+    )
+
+attachInlinePhase inline_phases bndr
+  = case lookupFM inline_phases (idName bndr) of
+       Just prag -> bndr `setInlinePragma` prag
+       Nothing   -> bndr
+
+-- Check that non-overloaded unlifted bindings are
+--     a) non-recursive,
+--     b) not top level, 
+--     c) non-polymorphic
+--     d) not a multiple-binding group (more or less implied by (a))
+
+checkUnliftedBinds top_lvl is_rec real_tyvars_to_gen mbind
+  = ASSERT( not (any ((eqKind unliftedTypeKind) . tyVarKind) real_tyvars_to_gen) )
                -- The instCantBeGeneralised stuff in tcSimplify should have
-               -- already raised an error if we're trying to generalise an unboxed tyvar
-               -- (NB: unboxed tyvars are always introduced along with a class constraint)
-               -- and it's better done there because we have more precise origin information.
+               -- already raised an error if we're trying to generalise an 
+               -- unboxed tyvar (NB: unboxed tyvars are always introduced 
+               -- along with a class constraint) and it's better done there 
+               -- because we have more precise origin information.
                -- That's why we just use an ASSERT here.
 
-        -- BUILD THE POLYMORPHIC RESULT IDs
-    mapNF_Tc zonkTcType mono_id_tys                    `thenNF_Tc` \ zonked_mono_id_types ->
-    let
-       exports  = zipWith3 mk_export binder_names mono_ids zonked_mono_id_types
-       dict_tys = map tcIdType dicts_bound
+    checkTc (isNotTopLevel top_lvl)
+           (unliftedBindErr "Top-level" mbind)         `thenM_`
+    checkTc (isNonRec is_rec)
+           (unliftedBindErr "Recursive" mbind)         `thenM_`
+    checkTc (single_bind mbind)
+           (unliftedBindErr "Multiple" mbind)          `thenM_`
+    checkTc (null real_tyvars_to_gen)
+           (unliftedBindErr "Polymorphic" mbind)
 
-       mk_export binder_name mono_id zonked_mono_id_ty
-         | maybeToBool maybe_sig = (sig_tyvars,              TcId sig_poly_id, TcId mono_id)
-         | otherwise             = (real_tyvars_to_gen_list, TcId poly_id,     TcId mono_id)
-         where
-           maybe_sig = maybeSig tc_ty_sigs binder_name
-           Just (TySigInfo _ sig_poly_id sig_tyvars _ _ _) = maybe_sig
-           poly_id = mkUserId binder_name poly_ty (prag_info_fn binder_name)
-           poly_ty = mkForAllTys real_tyvars_to_gen_list $ mkFunTys dict_tys $ zonked_mono_id_ty
-                               -- It's important to build a fully-zonked poly_ty, because
-                               -- we'll slurp out its free type variables when extending the
-                               -- local environment (tcExtendLocalValEnv); if it's not zonked
-                               -- it appears to have free tyvars that aren't actually free at all.
-    in
+  where
+    single_bind (PatMonoBind _ _ _)   = True
+    single_bind (FunMonoBind _ _ _ _) = True
+    single_bind other                = False
+\end{code}
+
+
+Polymorphic recursion
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+The game plan for polymorphic recursion in the code above is 
+
+       * Bind any variable for which we have a type signature
+         to an Id with a polymorphic type.  Then when type-checking 
+         the RHSs we'll make a full polymorphic call.
+
+This fine, but if you aren't a bit careful you end up with a horrendous
+amount of partial application and (worse) a huge space leak. For example:
+
+       f :: Eq a => [a] -> [a]
+       f xs = ...f...
+
+If we don't take care, after typechecking we get
+
+       f = /\a -> \d::Eq a -> let f' = f a d
+                              in
+                              \ys:[a] -> ...f'...
+
+Notice the the stupid construction of (f a d), which is of course
+identical to the function we're executing.  In this case, the
+polymorphic recursion isn't being used (but that's a very common case).
+We'd prefer
+
+       f = /\a -> \d::Eq a -> letrec
+                                fm = \ys:[a] -> ...fm...
+                              in
+                              fm
+
+This can lead to a massive space leak, from the following top-level defn
+(post-typechecking)
+
+       ff :: [Int] -> [Int]
+       ff = f Int dEqInt
+
+Now (f dEqInt) evaluates to a lambda that has f' as a free variable; but
+f' is another thunk which evaluates to the same thing... and you end
+up with a chain of identical values all hung onto by the CAF ff.
+
+       ff = f Int dEqInt
+
+          = let f' = f Int dEqInt in \ys. ...f'...
+
+          = let f' = let f' = f Int dEqInt in \ys. ...f'...
+                     in \ys. ...f'...
+
+Etc.
+Solution: when typechecking the RHSs we always have in hand the
+*monomorphic* Ids for each binding.  So we just need to make sure that
+if (Method f a d) shows up in the constraints emerging from (...f...)
+we just use the monomorphic Id.  We achieve this by adding monomorphic Ids
+to the "givens" when simplifying constraints.  That's what the "lies_avail"
+is doing.
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{getTyVarsToGen}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+generalise binder_names mbind tau_tvs lie_req sigs =
+
+  -- check for -fno-monomorphism-restriction
+  doptM Opt_NoMonomorphismRestriction          `thenM` \ no_MR ->
+  let is_unrestricted | no_MR    = True
+                     | otherwise = isUnRestrictedGroup tysig_names mbind
+  in
+
+  if not is_unrestricted then  -- RESTRICTED CASE
+       -- Check signature contexts are empty 
+    checkTc (all is_mono_sig sigs)
+           (restrictedBindCtxtErr binder_names)        `thenM_`
+
+       -- Now simplify with exactly that set of tyvars
+       -- We have to squash those Methods
+    tcSimplifyRestricted doc tau_tvs lie_req           `thenM` \ (qtvs, binds) ->
+
+       -- Check that signature type variables are OK
+    checkSigsTyVars qtvs sigs                          `thenM` \ final_qtvs ->
+
+    returnM (final_qtvs, binds, [])
+
+  else if null sigs then       -- UNRESTRICTED CASE, NO TYPE SIGS
+    tcSimplifyInfer doc tau_tvs lie_req
+
+  else                                 -- UNRESTRICTED CASE, WITH TYPE SIGS
+       -- CHECKING CASE: Unrestricted group, there are type signatures
+       -- Check signature contexts are identical
+    checkSigsCtxts sigs                        `thenM` \ (sig_avails, sig_dicts) ->
+    
+       -- Check that the needed dicts can be
+       -- expressed in terms of the signature ones
+    tcSimplifyInferCheck doc tau_tvs sig_avails lie_req        `thenM` \ (forall_tvs, dict_binds) ->
+       
+       -- Check that signature type variables are OK
+    checkSigsTyVars forall_tvs sigs                    `thenM` \ final_qtvs ->
+
+    returnM (final_qtvs, dict_binds, sig_dicts)
 
-        -- BUILD RESULTS
-    returnTc (
-        AbsBinds real_tyvars_to_gen_list
-                 dicts_bound
-                 exports
-                 (dict_binds `AndMonoBinds` mbind'),
-        lie_free,
-        [poly_id | (_, TcId poly_id, _) <- exports]
-    )
   where
-    no_of_binders = length binder_names
+    tysig_names = map (idName . tcSigPolyId) sigs
+    is_mono_sig (TySigInfo _ _ theta _ _ _ _) = null theta
 
-    mk_mono_id_ty binder_name = case maybeSig tc_ty_sigs binder_name of
-                                 Just (TySigInfo name _ _ _ tau_ty _) -> returnNF_Tc tau_ty -- There's a signature
-                                 otherwise                            -> newTyVarTy kind    -- No signature
+    doc = ptext SLIT("type signature(s) for") <+> pprBinders binder_names
 
-    tysig_names     = [name | (TySigInfo name _ _ _ _ _) <- tc_ty_sigs]
-    is_unrestricted = isUnRestrictedGroup tysig_names mbind
+-----------------------
+       -- CHECK THAT ALL THE SIGNATURE CONTEXTS ARE UNIFIABLE
+       -- The type signatures on a mutually-recursive group of definitions
+       -- must all have the same context (or none).
+       --
+       -- We unify them because, with polymorphic recursion, their types
+       -- might not otherwise be related.  This is a rather subtle issue.
+       -- ToDo: amplify
+checkSigsCtxts sigs@(TySigInfo id1 sig_tvs theta1 _ _ _ src_loc : other_sigs)
+  = addSrcLoc src_loc                  $
+    mappM_ check_one other_sigs                `thenM_` 
+    if null theta1 then
+       returnM ([], [])                -- Non-overloaded type signatures
+    else
+    newDicts SignatureOrigin theta1    `thenM` \ sig_dicts ->
+    let
+       -- The "sig_avails" is the stuff available.  We get that from
+       -- the context of the type signature, BUT ALSO the lie_avail
+       -- so that polymorphic recursion works right (see comments at end of fn)
+       sig_avails = sig_dicts ++ sig_meths
+    in
+    returnM (sig_avails, map instToId sig_dicts)
+  where
+    sig1_dict_tys = map mkPredTy theta1
+    sig_meths    = concat [insts | TySigInfo _ _ _ _ _ insts _ <- sigs]
 
-    kind | is_rec    = mkBoxedTypeKind -- Recursive, so no unboxed types
-        | otherwise = mkTypeKind               -- Non-recursive, so we permit unboxed types
+    check_one sig@(TySigInfo id _ theta _ _ _ _)
+       = addErrCtxt (sigContextsCtxt id1 id)                   $
+        checkTc (equalLength theta theta1) sigContextsErr      `thenM_`
+        unifyTauTyLists sig1_dict_tys (map mkPredTy theta)
 
-zonk_theta theta = mapNF_Tc zonk theta
-       where
-         zonk (c,t) = zonkTcType t     `thenNF_Tc` \ t' ->
-                      returnNF_Tc (c,t')
+checkSigsTyVars :: [TcTyVar] -> [TcSigInfo] -> TcM [TcTyVar]
+checkSigsTyVars qtvs sigs 
+  = mappM check_one sigs       `thenM` \ sig_tvs_s ->
+    let
+       -- Sigh.  Make sure that all the tyvars in the type sigs
+       -- appear in the returned ty var list, which is what we are
+       -- going to generalise over.  Reason: we occasionally get
+       -- silly types like
+       --      type T a = () -> ()
+       --      f :: T a
+       --      f () = ()
+       -- Here, 'a' won't appear in qtvs, so we have to add it
+
+       sig_tvs = foldr (unionVarSet . mkVarSet) emptyVarSet sig_tvs_s
+       all_tvs = mkVarSet qtvs `unionVarSet` sig_tvs
+    in
+    returnM (varSetElems all_tvs)
+  where
+    check_one (TySigInfo id sig_tyvars sig_theta sig_tau _ _ src_loc)
+      = addSrcLoc src_loc                                              $
+       addErrCtxt (ptext SLIT("When checking the type signature for") 
+                     <+> quotes (ppr id))                              $
+       addErrCtxtM (sigCtxt id sig_tyvars sig_theta sig_tau)           $
+       checkSigTyVarsWrt (idFreeTyVars id) sig_tyvars
 \end{code}
 
-@getImplicitStuffToGen@ decides what type variables generalise over.
+@getTyVarsToGen@ decides what type variables to generalise over.
 
 For a "restricted group" -- see the monomorphism restriction
 for a definition -- we bind no dictionaries, and
@@ -370,6 +577,8 @@ generalise.  We must be careful about doing this:
        Another, more common, example is when there's a Method inst in
        the LIE, whose type might very well involve non-overloaded
        type variables.
+  [NOTE: Jan 2001: I don't understand the problem here so I'm doing 
+       the simple thing instead]
 
  (b) On the other hand, we mustn't generalise tyvars which are constrained,
        because we are going to pass on out the unmodified LIE, with those
@@ -380,54 +589,22 @@ constrained tyvars. We don't use any of the results, except to
 find which tyvars are constrained.
 
 \begin{code}
-getTyVarsToGen is_unrestricted mono_id_tys lie
-  = tcGetGlobalTyVars                          `thenNF_Tc` \ free_tyvars ->
-    mapNF_Tc zonkTcType mono_id_tys            `thenNF_Tc` \ zonked_mono_id_tys ->
-    let
-       tyvars_to_gen = tyVarsOfTypes zonked_mono_id_tys `minusTyVarSet` free_tyvars
-    in
-    if is_unrestricted
-    then
-       returnTc (emptyTyVarSet, tyvars_to_gen)
-    else
-       tcSimplify tyvars_to_gen lie        `thenTc` \ (_, _, constrained_dicts) ->
-       let
-         -- ASSERT: dicts_sig is already zonked!
-           constrained_tyvars    = foldrBag (unionTyVarSets . tyVarsOfInst) emptyTyVarSet constrained_dicts
-           reduced_tyvars_to_gen = tyvars_to_gen `minusTyVarSet` constrained_tyvars
-        in
-        returnTc (constrained_tyvars, reduced_tyvars_to_gen)
-\end{code}
-
-
-\begin{code}
 isUnRestrictedGroup :: [Name]          -- Signatures given for these
                    -> RenamedMonoBinds
                    -> Bool
 
 is_elem v vs = isIn "isUnResMono" v vs
 
-isUnRestrictedGroup sigs (PatMonoBind (VarPatIn v) _ _) = v `is_elem` sigs
-isUnRestrictedGroup sigs (PatMonoBind other      _ _)  = False
+isUnRestrictedGroup sigs (PatMonoBind other        _ _) = False
 isUnRestrictedGroup sigs (VarMonoBind v _)             = v `is_elem` sigs
-isUnRestrictedGroup sigs (FunMonoBind _ _ _ _)         = True
+isUnRestrictedGroup sigs (FunMonoBind v _ matches _)   = isUnRestrictedMatch matches || 
+                                                         v `is_elem` sigs
 isUnRestrictedGroup sigs (AndMonoBinds mb1 mb2)                = isUnRestrictedGroup sigs mb1 &&
                                                          isUnRestrictedGroup sigs mb2
 isUnRestrictedGroup sigs EmptyMonoBinds                        = True
-\end{code}
 
-@defaultUncommittedTyVar@ checks for generalisation over unboxed
-types, and defaults any TypeKind TyVars to BoxedTypeKind.
-
-\begin{code}
-defaultUncommittedTyVar tyvar
-  | isTypeKind (tyVarKind tyvar)
-  = newTcTyVar mkBoxedTypeKind                                 `thenNF_Tc` \ boxed_tyvar ->
-    unifyTauTy (mkTyVarTy boxed_tyvar) (mkTyVarTy tyvar)       `thenTc_`
-    returnTc boxed_tyvar
-
-  | otherwise
-  = returnTc tyvar
+isUnRestrictedMatch (Match [] _ _ : _) = False -- No args => like a pattern binding
+isUnRestrictedMatch other             = True   -- Some args => a function binding
 \end{code}
 
 
@@ -442,204 +619,129 @@ The signatures have been dealt with already.
 
 \begin{code}
 tcMonoBinds :: RenamedMonoBinds 
-           -> [Name] -> [TcIdBndr s]
-           -> [TcSigInfo s]
-           -> TcM s (TcMonoBinds s, LIE s)
-
-tcMonoBinds mbind binder_names mono_ids tc_ty_sigs
-  = tcExtendLocalValEnv binder_names mono_ids (
-       tc_mono_binds mbind
-    )
+           -> [TcSigInfo] -> RecFlag
+           -> TcM (TcMonoBinds, 
+                   Bag (Name,          -- Bound names
+                        TcId))         -- Corresponding monomorphic bound things
+
+tcMonoBinds mbinds tc_ty_sigs is_rec
+       -- Three stages: 
+       -- 1. Check the patterns, building up an environment binding
+       --    the variables in this group (in the recursive case)
+       -- 2. Extend the environment
+       -- 3. Check the RHSs
+  = tc_mb_pats mbinds          `thenM` \ (complete_it, xve) ->
+    tcExtendLocalValEnv2 (bagToList xve) complete_it
   where
-    sig_names = [name | (TySigInfo name _ _ _ _ _) <- tc_ty_sigs]
-    sig_ids   = [id   | (TySigInfo _   id _ _ _ _) <- tc_ty_sigs]
-
-    tc_mono_binds EmptyMonoBinds = returnTc (EmptyMonoBinds, emptyLIE)
-
-    tc_mono_binds (AndMonoBinds mb1 mb2)
-      = tc_mono_binds mb1              `thenTc` \ (mb1a, lie1) ->
-        tc_mono_binds mb2              `thenTc` \ (mb2a, lie2) ->
-        returnTc (AndMonoBinds mb1a mb2a, lie1 `plusLIE` lie2)
-
-    tc_mono_binds (FunMonoBind name inf matches locn)
-      = tcAddSrcLoc locn                               $
-       tcLookupLocalValueOK "tc_mono_binds" name       `thenNF_Tc` \ id ->
-
-               -- Before checking the RHS, extend the envt with
-               -- bindings for the *polymorphic* Ids from any type signatures
-       tcExtendLocalValEnv sig_names sig_ids           $
-       tcMatchesFun name (idType id) matches           `thenTc` \ (matches', lie) ->
-
-       returnTc (FunMonoBind (TcId id) inf matches' locn, lie)
-
-    tc_mono_binds bind@(PatMonoBind pat grhss_and_binds locn)
-      = tcAddSrcLoc locn                       $
-       tcAddErrCtxt (patMonoBindsCtxt bind)    $
-       tcPat pat                               `thenTc` \ (pat2, lie_pat, pat_ty) ->
-
-               -- Before checking the RHS, but after the pattern, extend the envt with
-               -- bindings for the *polymorphic* Ids from any type signatures
-       tcExtendLocalValEnv sig_names sig_ids   $
-       tcGRHSsAndBinds pat_ty grhss_and_binds  `thenTc` \ (grhss_and_binds2, lie) ->
-       returnTc (PatMonoBind pat2 grhss_and_binds2 locn,
-                 plusLIE lie_pat lie)
-\end{code}
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Signatures}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-@tcSigs@ checks the signatures for validity, and returns a list of
-{\em freshly-instantiated} signatures.  That is, the types are already
-split up, and have fresh type variables installed.  All non-type-signature
-"RenamedSigs" are ignored.
+    tc_mb_pats EmptyMonoBinds 
+      = returnM (returnM (EmptyMonoBinds, emptyBag), emptyBag)
 
-The @TcSigInfo@ contains @TcTypes@ because they are unified with
-the variable's type, and after that checked to see whether they've
-been instantiated.
-
-\begin{code}
-data TcSigInfo s
-  = TySigInfo      
-       Name                    -- N, the Name in corresponding binding
-       (TcIdBndr s)            -- *Polymorphic* binder for this value...
-                               -- Usually has name = N, but doesn't have to.
-       [TcTyVar s]
-       (TcThetaType s)
-       (TcTauType s)
-       SrcLoc
-
-
-maybeSig :: [TcSigInfo s] -> Name -> Maybe (TcSigInfo s)
-       -- Search for a particular signature
-maybeSig [] name = Nothing
-maybeSig (sig@(TySigInfo sig_name _ _ _ _ _) : sigs) name
-  | name == sig_name = Just sig
-  | otherwise       = maybeSig sigs name
-\end{code}
-
-
-\begin{code}
-tcTySig :: (Name -> PragmaInfo)
-       -> RenamedSig
-       -> TcM s (TcSigInfo s)
-
-tcTySig prag_info_fn (Sig v ty src_loc)
- = tcAddSrcLoc src_loc $
-   tcHsType ty                 `thenTc` \ sigma_ty ->
-   tcInstSigType sigma_ty      `thenNF_Tc` \ sigma_ty' ->
-   let
-     poly_id = mkUserId v sigma_ty' (prag_info_fn v)
-     (tyvars', theta', tau') = splitSigmaTy sigma_ty'
-       -- This splitSigmaTy tries hard to make sure that tau' is a type synonym
-       -- wherever possible, which can improve interface files.
-   in
-   returnTc (TySigInfo v poly_id tyvars' theta' tau' src_loc)
-\end{code}
-
-@checkSigMatch@ does the next step in checking signature matching.
-The tau-type part has already been unified.  What we do here is to
-check that this unification has not over-constrained the (polymorphic)
-type variables of the original signature type.
-
-The error message here is somewhat unsatisfactory, but it'll do for
-now (ToDo).
-
-\begin{code}
-checkSigMatch []
-  = returnTc (error "checkSigMatch")
-
-checkSigMatch tc_ty_sigs@( sig1@(TySigInfo _ id1 _ theta1 _ _) : all_sigs_but_first )
-  =    -- CHECK THAT THE SIGNATURE TYVARS AND TAU_TYPES ARE OK
-       -- Doesn't affect substitution
-    mapTc check_one_sig tc_ty_sigs     `thenTc_`
-
-       -- CHECK THAT ALL THE SIGNATURE CONTEXTS ARE UNIFIABLE
-       -- The type signatures on a mutually-recursive group of definitions
-       -- must all have the same context (or none).
-       --
-       -- We unify them because, with polymorphic recursion, their types
-       -- might not otherwise be related.  This is a rather subtle issue.
-       -- ToDo: amplify
-    mapTc check_one_cxt all_sigs_but_first             `thenTc_`
-
-    returnTc theta1
-  where
-    sig1_dict_tys      = mk_dict_tys theta1
-    n_sig1_dict_tys    = length sig1_dict_tys
-
-    check_one_cxt sig@(TySigInfo _ id _  theta _ src_loc)
-       = tcAddSrcLoc src_loc   $
-        tcAddErrCtxt (sigContextsCtxt id1 id) $
-        checkTc (length this_sig_dict_tys == n_sig1_dict_tys)
-                               sigContextsErr          `thenTc_`
-        unifyTauTyLists sig1_dict_tys this_sig_dict_tys
-      where
-        this_sig_dict_tys = mk_dict_tys theta
-
-    check_one_sig (TySigInfo name id sig_tyvars _ sig_tau src_loc)
-      = tcAddSrcLoc src_loc    $
-       tcAddErrCtxt (sigCtxt id) $
-       checkSigTyVars sig_tyvars sig_tau
-
-    mk_dict_tys theta = [mkDictTy c t | (c,t) <- theta]
-\end{code}
-
-
-@checkSigTyVars@ is used after the type in a type signature has been unified with
-the actual type found.  It then checks that the type variables of the type signature
-are
-       (a) still all type variables
-               eg matching signature [a] against inferred type [(p,q)]
-               [then a will be unified to a non-type variable]
-
-       (b) still all distinct
-               eg matching signature [(a,b)] against inferred type [(p,p)]
-               [then a and b will be unified together]
-
-BUT ACTUALLY THESE FIRST TWO ARE FORCED BY USING DontBind TYVARS
-
-       (c) not mentioned in the environment
-               eg the signature for f in this:
-
-                       g x = ... where
-                                       f :: a->[a]
-                                       f y = [x,y]
+    tc_mb_pats (AndMonoBinds mb1 mb2)
+      = tc_mb_pats mb1         `thenM` \ (complete_it1, xve1) ->
+        tc_mb_pats mb2         `thenM` \ (complete_it2, xve2) ->
+       let
+          complete_it = complete_it1   `thenM` \ (mb1', bs1) ->
+                        complete_it2   `thenM` \ (mb2', bs2) ->
+                        returnM (AndMonoBinds mb1' mb2', bs1 `unionBags` bs2)
+       in
+       returnM (complete_it, xve1 `unionBags` xve2)
+
+    tc_mb_pats (FunMonoBind name inf matches locn)
+               -- Three cases:
+               --      a) Type sig supplied
+               --      b) No type sig and recursive
+               --      c) No type sig and non-recursive
+
+      | Just sig <- maybeSig tc_ty_sigs name 
+      = let    -- (a) There is a type signature
+               -- Use it for the environment extension, and check
+               -- the RHS has the appropriate type (with outer for-alls stripped off)
+          mono_id = tcSigMonoId sig
+          mono_ty = idType mono_id
+          complete_it = addSrcLoc locn                                 $
+                        tcMatchesFun name matches (Check mono_ty)      `thenM` \ matches' ->
+                        returnM (FunMonoBind mono_id inf matches' locn, 
+                                 unitBag (name, mono_id))
+       in
+       returnM (complete_it, if isRec is_rec then unitBag (name,tcSigPolyId sig) 
+                                             else emptyBag)
+
+      | isRec is_rec
+      =                -- (b) No type signature, and recursive
+               -- So we must use an ordinary H-M type variable
+               -- which means the variable gets an inferred tau-type
+       newLocalName name               `thenM` \ mono_name ->
+       newTyVarTy openTypeKind         `thenM` \ mono_ty ->
+       let
+          mono_id     = mkLocalId mono_name mono_ty
+          complete_it = addSrcLoc locn                                 $
+                        tcMatchesFun name matches (Check mono_ty)      `thenM` \ matches' ->
+                        returnM (FunMonoBind mono_id inf matches' locn, 
+                                 unitBag (name, mono_id))
+       in
+       returnM (complete_it, unitBag (name, mono_id))
+
+      | otherwise      -- (c) No type signature, and non-recursive
+      =        let             -- So we can use a 'hole' type to infer a higher-rank type
+          complete_it 
+               = addSrcLoc locn                                $
+                 newHole                                       `thenM` \ hole -> 
+                 tcMatchesFun name matches (Infer hole)        `thenM` \ matches' ->
+                 readMutVar hole                               `thenM` \ fun_ty ->
+                 newLocalName name                             `thenM` \ mono_name ->
+                 let
+                    mono_id = mkLocalId mono_name fun_ty
+                 in
+                 returnM (FunMonoBind mono_id inf matches' locn, 
+                          unitBag (name, mono_id))
+       in
+       returnM (complete_it, emptyBag)
+       
+    tc_mb_pats bind@(PatMonoBind pat grhss locn)
+      = addSrcLoc locn         $
 
-               Here, f is forced to be monorphic by the free occurence of x.
+               --      Now typecheck the pattern
+               -- We do now support binding fresh (not-already-in-scope) scoped 
+               -- type variables in the pattern of a pattern binding.  
+               -- For example, this is now legal:
+               --      (x::a, y::b) = e
+               -- The type variables are brought into scope in tc_binds_and_then,
+               -- so we don't have to do anything here.
 
-Before doing this, the substitution is applied to the signature type variable.
+       newHole                                 `thenM` \ hole -> 
+       tcPat tc_pat_bndr pat (Infer hole)      `thenM` \ (pat', tvs, ids, lie_avail) ->
+       readMutVar hole                         `thenM` \ pat_ty ->
 
-\begin{code}
-checkSigTyVars :: [TcTyVar s]          -- The original signature type variables
-              -> TcType s              -- signature type (for err msg)
-              -> TcM s ()
+       -- Don't know how to deal with pattern-bound existentials yet
+        checkTc (isEmptyBag tvs && null lie_avail) 
+               (existentialExplode bind)       `thenM_` 
 
-checkSigTyVars sig_tyvars sig_tau
-  = tcGetGlobalTyVars                  `thenNF_Tc` \ globals ->
-    let
-       mono_tyvars = filter (`elementOfTyVarSet` globals) sig_tyvars
-    in
-       -- TEMPORARY FIX
-       -- Until the final Bind-handling stuff is in, several type signatures in the same
-       -- bindings group can cause the signature type variable from the different
-       -- signatures to be unified.  So we still need to zonk and check point (b).
-       -- Remove when activating the new binding code
-    mapNF_Tc zonkTcTyVar sig_tyvars    `thenNF_Tc` \ sig_tys ->
-    checkTcM (hasNoDups (map (getTyVar "checkSigTyVars") sig_tys))
-            (zonkTcType sig_tau        `thenNF_Tc` \ sig_tau' ->
-             failTc (badMatchErr sig_tau sig_tau')
-            )                          `thenTc_`
-
-
-       -- Check point (c)
-       -- We want to report errors in terms of the original signature tyvars,
-       -- ie sig_tyvars, NOT sig_tyvars'.  sig_tys and sig_tyvars' correspond
-       -- 1-1 with sig_tyvars, so we can just map back.
-    checkTc (null mono_tyvars)
-           (notAsPolyAsSigErr sig_tau mono_tyvars)
+       let
+          complete_it = addSrcLoc locn                                 $
+                        addErrCtxt (patMonoBindsCtxt bind)             $
+                        tcGRHSsPat grhss (Check pat_ty)        `thenM` \ grhss' ->
+                        returnM (PatMonoBind pat' grhss' locn, ids)
+       in
+       returnM (complete_it, if isRec is_rec then ids else emptyBag)
+
+       -- tc_pat_bndr is used when dealing with a LHS binder in a pattern.
+       -- If there was a type sig for that Id, we want to make it much
+       -- as if that type signature had been on the binder as a SigPatIn.
+       -- We check for a type signature; if there is one, we use the mono_id
+       -- from the signature.  This is how we make sure the tau part of the
+       -- signature actually matches the type of the LHS; then tc_mb_pats
+       -- ensures the LHS and RHS have the same type
+       
+    tc_pat_bndr name pat_ty
+       = case maybeSig tc_ty_sigs name of
+           Nothing  -> newLocalName name                       `thenM` \ bndr_name ->
+                       tcMonoPatBndr bndr_name pat_ty
+
+           Just sig -> addSrcLoc (getSrcLoc name)              $
+                       tcSubPat (idType mono_id) pat_ty        `thenM` \ co_fn ->
+                       returnM (co_fn, mono_id)
+                    where
+                       mono_id = tcSigMonoId sig
 \end{code}
 
 
@@ -649,53 +751,13 @@ checkSigTyVars sig_tyvars sig_tau
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-
-@tcPragmaSigs@ munches up the "signatures" that arise through *user*
+@tcSpecSigs@ munches up the specialisation "signatures" that arise through *user*
 pragmas.  It is convenient for them to appear in the @[RenamedSig]@
 part of a binding because then the same machinery can be used for
 moving them into place as is done for type signatures.
 
-\begin{code}
-tcPragmaSigs :: [RenamedSig]                   -- The pragma signatures
-            -> TcM s (Name -> PragmaInfo,      -- Maps name to the appropriate PragmaInfo
-                      TcMonoBinds s,
-                      LIE s)
+They look like this:
 
--- For now we just deal with INLINE pragmas
-tcPragmaSigs sigs = returnTc (prag_fn, EmptyMonoBinds, emptyLIE )
-  where
-    prag_fn name | any has_inline sigs = IWantToBeINLINEd
-                | otherwise           = NoPragmaInfo
-                where
-                   has_inline (InlineSig n _) = (n == name)
-                   has_inline other           = False
-               
-
-{- 
-tcPragmaSigs sigs
-  = mapAndUnzip3Tc tcPragmaSig sigs    `thenTc` \ (names_w_id_infos, binds, lies) ->
-    let
-       name_to_info name = foldr ($) noIdInfo
-                                 [info_fn | (n,info_fn) <- names_w_id_infos, n==name]
-    in
-    returnTc (name_to_info,
-             foldr ThenBinds EmptyBinds binds,
-             foldr plusLIE emptyLIE lies)
-\end{code}
-
-Here are the easy cases for tcPragmaSigs
-
-\begin{code}
-tcPragmaSig (DeforestSig name loc)
-  = returnTc ((name, addDeforestInfo DoDeforest),EmptyBinds,emptyLIE)
-tcPragmaSig (InlineSig name loc)
-  = returnTc ((name, addUnfoldInfo (iWantToBeINLINEd UnfoldAlways)), EmptyBinds, emptyLIE)
-tcPragmaSig (MagicUnfoldingSig name string loc)
-  = returnTc ((name, addUnfoldInfo (mkMagicUnfolding string)), EmptyBinds, emptyLIE)
-\end{code}
-
-The interesting case is for SPECIALISE pragmas.  There are two forms.
-Here's the first form:
 \begin{verbatim}
        f :: Ord a => [a] -> b -> b
        {-# SPECIALIZE f :: [Int] -> b -> b #-}
@@ -718,113 +780,44 @@ specialiser will subsequently discover that there's a call of @f@ at
 Int, and will create a specialisation for @f@.  After that, the
 binding for @f*@ can be discarded.
 
-The second form is this:
-\begin{verbatim}
-       f :: Ord a => [a] -> b -> b
-       {-# SPECIALIZE f :: [Int] -> b -> b = g #-}
-\end{verbatim}
-
-Here @g@ is specified as a function that implements the specialised
-version of @f@.  Suppose that g has type (a->b->b); that is, g's type
-is more general than that required.  For this we generate
-\begin{verbatim}
-       f@Int = /\b -> g Int b
-       f* = f@Int
-\end{verbatim}
-
-Here @f@@Int@ is a SpecId, the specialised version of @f@.  It inherits
-f's export status etc.  @f*@ is a SpecPragmaId, as before, which just serves
-to prevent @f@@Int@ from being discarded prematurely.  After specialisation,
-if @f@@Int@ is going to be used at all it will be used explicitly, so the simplifier can
-discard the f* binding.
-
-Actually, there is really only point in giving a SPECIALISE pragma on exported things,
-and the simplifer won't discard SpecIds for exporte things anyway, so maybe this is
-a bit of overkill.
+We used to have a form
+       {-# SPECIALISE f :: <type> = g #-}
+which promised that g implemented f at <type>, but we do that with 
+a RULE now:
+       {-# SPECIALISE (f::<type) = g #-}
 
 \begin{code}
-tcPragmaSig (SpecSig name poly_ty maybe_spec_name src_loc)
-  = tcAddSrcLoc src_loc                                $
-    tcAddErrCtxt (valSpecSigCtxt name spec_ty) $
+tcSpecSigs :: [RenamedSig] -> TcM TcMonoBinds
+tcSpecSigs (SpecSig name poly_ty src_loc : sigs)
+  =    -- SPECIALISE f :: forall b. theta => tau  =  g
+    addSrcLoc src_loc                          $
+    addErrCtxt (valSpecSigCtxt name poly_ty)   $
 
        -- Get and instantiate its alleged specialised type
-    tcHsType poly_ty                           `thenTc` \ sig_sigma ->
-    tcInstSigType  sig_sigma                   `thenNF_Tc` \ sig_ty ->
-    let
-       (sig_tyvars, sig_theta, sig_tau) = splitSigmaTy sig_ty
-       origin = ValSpecOrigin name
-    in
+    tcHsSigType (FunSigCtxt name) poly_ty      `thenM` \ sig_ty ->
+
+       -- Check that f has a more general type, and build a RHS for
+       -- the spec-pragma-id at the same time
+    getLIE (tcCheckSigma (HsVar name) sig_ty)  `thenM` \ (spec_expr, spec_lie) ->
 
-       -- Check that the SPECIALIZE pragma had an empty context
-    checkTc (null sig_theta)
-           (panic "SPECIALIZE non-empty context (ToDo: msg)") `thenTc_`
+       -- Squeeze out any Methods (see comments with tcSimplifyToDicts)
+    tcSimplifyToDicts spec_lie                 `thenM` \ spec_binds ->
 
-       -- Get and instantiate the type of the id mentioned
-    tcLookupLocalValueOK "tcPragmaSig" name    `thenNF_Tc` \ main_id ->
-    tcInstSigType [] (idType main_id)          `thenNF_Tc` \ main_ty ->
+       -- Just specialise "f" by building a SpecPragmaId binding
+       -- It is the thing that makes sure we don't prematurely 
+       -- dead-code-eliminate the binding we are really interested in.
+    newLocalName name                  `thenM` \ spec_name ->
     let
-       (main_tyvars, main_rho) = splitForAllTy main_ty
-       (main_theta,main_tau)   = splitRhoTy main_rho
-       main_arg_tys            = mkTyVarTys main_tyvars
+       spec_bind = VarMonoBind (mkSpecPragmaId spec_name sig_ty)
+                               (mkHsLet spec_binds spec_expr)
     in
 
-       -- Check that the specialised type is indeed an instance of
-       -- the type of the main function.
-    unifyTauTy sig_tau main_tau                `thenTc_`
-    checkSigTyVars sig_tyvars sig_tau  `thenTc_`
-
-       -- Check that the type variables of the polymorphic function are
-       -- either left polymorphic, or instantiate to ground type.
-       -- Also check that the overloaded type variables are instantiated to
-       -- ground type; or equivalently that all dictionaries have ground type
-    mapTc zonkTcType main_arg_tys      `thenNF_Tc` \ main_arg_tys' ->
-    zonkTcThetaType main_theta         `thenNF_Tc` \ main_theta' ->
-    tcAddErrCtxt (specGroundnessCtxt main_arg_tys')
-             (checkTc (all isGroundOrTyVarTy main_arg_tys'))           `thenTc_`
-    tcAddErrCtxt (specContextGroundnessCtxt main_theta')
-             (checkTc (and [isGroundTy ty | (_,ty) <- theta']))        `thenTc_`
-
-       -- Build the SpecPragmaId; it is the thing that makes sure we
-       -- don't prematurely dead-code-eliminate the binding we are really interested in.
-    newSpecPragmaId name sig_ty                `thenNF_Tc` \ spec_pragma_id ->
-
-       -- Build a suitable binding; depending on whether we were given
-       -- a value (Maybe Name) to be used as the specialisation.
-    case using of
-      Nothing ->               -- No implementation function specified
-
-               -- Make a Method inst for the occurrence of the overloaded function
-       newMethodWithGivenTy (OccurrenceOf name)
-                 (TcId main_id) main_arg_tys main_rho  `thenNF_Tc` \ (lie, meth_id) ->
-
-       let
-           pseudo_bind = VarMonoBind spec_pragma_id pseudo_rhs
-           pseudo_rhs  = mkHsTyLam sig_tyvars (HsVar (TcId meth_id))
-       in
-       returnTc (pseudo_bind, lie, \ info -> info)
-
-      Just spec_name ->                -- Use spec_name as the specialisation value ...
-
-               -- Type check a simple occurrence of the specialised Id
-       tcId spec_name          `thenTc` \ (spec_body, spec_lie, spec_tau) ->
-
-               -- Check that it has the correct type, and doesn't constrain the
-               -- signature variables at all
-       unifyTauTy sig_tau spec_tau             `thenTc_`
-       checkSigTyVars sig_tyvars sig_tau       `thenTc_`
+       -- Do the rest and combine
+    tcSpecSigs sigs                    `thenM` \ binds_rest ->
+    returnM (binds_rest `andMonoBinds` spec_bind)
 
-           -- Make a local SpecId to bind to applied spec_id
-       newSpecId main_id main_arg_tys sig_ty   `thenNF_Tc` \ local_spec_id ->
-
-       let
-           spec_rhs   = mkHsTyLam sig_tyvars spec_body
-           spec_binds = VarMonoBind local_spec_id spec_rhs
-                          `AndMonoBinds`
-                        VarMonoBind spec_pragma_id (HsVar (TcId local_spec_id))
-           spec_info  = SpecInfo spec_tys (length main_theta) local_spec_id
-       in
-       returnTc ((name, addSpecInfo spec_info), spec_binds, spec_lie)
--}
+tcSpecSigs (other_sig : sigs) = tcSpecSigs sigs
+tcSpecSigs []                = returnM EmptyMonoBinds
 \end{code}
 
 
@@ -836,72 +829,46 @@ tcPragmaSig (SpecSig name poly_ty maybe_spec_name src_loc)
 
 
 \begin{code}
-patMonoBindsCtxt bind sty
-  = hang (ptext SLIT("In a pattern binding:")) 4 (ppr sty bind)
+patMonoBindsCtxt bind
+  = hang (ptext SLIT("In a pattern binding:")) 4 (ppr bind)
 
 -----------------------------------------------
-valSpecSigCtxt v ty sty
-  = hang (ptext SLIT("In a SPECIALIZE pragma for a value:"))
-        4 (sep [(<>) (ppr sty v) (ptext SLIT(" ::")),
-                 ppr sty ty])
-
-
+valSpecSigCtxt v ty
+  = sep [ptext SLIT("In a SPECIALIZE pragma for a value:"),
+        nest 4 (ppr v <+> dcolon <+> ppr ty)]
 
 -----------------------------------------------
-notAsPolyAsSigErr sig_tau mono_tyvars sty
-  = hang (ptext SLIT("A type signature is more polymorphic than the inferred type"))
-       4  (vcat [text "Some type variables in the inferred type can't be forall'd, namely:",
-                     interpp'SP sty mono_tyvars,
-                     ptext SLIT("Possible cause: the RHS mentions something subject to the monomorphism restriction")
-                    ])
+sigContextsErr = ptext SLIT("Mismatched contexts")
 
------------------------------------------------
-badMatchErr sig_ty inferred_ty sty
-  = hang (ptext SLIT("Type signature doesn't match inferred type"))
-        4 (vcat [hang (ptext SLIT("Signature:")) 4 (ppr sty sig_ty),
-                     hang (ptext SLIT("Inferred :")) 4 (ppr sty inferred_ty)
-          ])
+sigContextsCtxt s1 s2
+  = vcat [ptext SLIT("When matching the contexts of the signatures for"), 
+         nest 2 (vcat [ppr s1 <+> dcolon <+> ppr (idType s1),
+                       ppr s2 <+> dcolon <+> ppr (idType s2)]),
+         ptext SLIT("The signature contexts in a mutually recursive group should all be identical")]
 
 -----------------------------------------------
-sigCtxt id sty 
-  = sep [ptext SLIT("When checking signature for"), ppr sty id]
-sigsCtxt ids sty 
-  = sep [ptext SLIT("When checking signature(s) for:"), interpp'SP sty ids]
+unliftedBindErr flavour mbind
+  = hang (text flavour <+> ptext SLIT("bindings for unlifted types aren't allowed:"))
+        4 (ppr mbind)
 
 -----------------------------------------------
-sigContextsErr sty
-  = ptext SLIT("Mismatched contexts")
-sigContextsCtxt s1 s2 sty
-  = hang (hsep [ptext SLIT("When matching the contexts of the signatures for"), 
-               ppr sty s1, ptext SLIT("and"), ppr sty s2])
-        4 (ptext SLIT("(the signature contexts in a mutually recursive group should all be identical)"))
+existentialExplode mbinds
+  = hang (vcat [text "My brain just exploded.",
+               text "I can't handle pattern bindings for existentially-quantified constructors.",
+               text "In the binding group"])
+       4 (ppr mbinds)
 
 -----------------------------------------------
-specGroundnessCtxt
-  = panic "specGroundnessCtxt"
-
---------------------------------------------
-specContextGroundnessCtxt -- err_ctxt dicts sty
-  = panic "specContextGroundnessCtxt"
-{-
-  = hang (
-       sep [hsep [ptext SLIT("In the SPECIALIZE pragma for"), ppr sty name],
-            hcat [ptext SLIT(" specialised to the type"), ppr sty spec_ty],
-            pp_spec_id sty,
-            ptext SLIT("... not all overloaded type variables were instantiated"),
-            ptext SLIT("to ground types:")])
-      4 (vcat [hsep [ppr sty c, ppr sty t]
-                 | (c,t) <- map getDictClassAndType dicts])
-  where
-    (name, spec_ty, locn, pp_spec_id)
-      = case err_ctxt of
-         ValSpecSigCtxt    n ty loc      -> (n, ty, loc, \ x -> empty)
-         ValSpecSpecIdCtxt n ty spec loc ->
-           (n, ty, loc,
-            \ sty -> hsep [ptext SLIT("... type of explicit id"), ppr sty spec])
--}
+restrictedBindCtxtErr binder_names
+  = hang (ptext SLIT("Illegal overloaded type signature(s)"))
+       4 (vcat [ptext SLIT("in a binding group for") <+> pprBinders binder_names,
+               ptext SLIT("that falls under the monomorphism restriction")])
+
+genCtxt binder_names
+  = ptext SLIT("When generalising the type(s) for") <+> pprBinders binder_names
+
+-- Used in error messages
+-- Use quotes for a single one; they look a bit "busy" for several
+pprBinders [bndr] = quotes (ppr bndr)
+pprBinders bndrs  = pprWithCommas ppr bndrs
 \end{code}
-
-
-
-