[project @ 1998-06-08 11:45:09 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcBinds.lhs
index 7486de5..cb56629 100644 (file)
@@ -4,73 +4,64 @@
 \section[TcBinds]{TcBinds}
 
 \begin{code}
-#include "HsVersions.h"
+module TcBinds ( tcBindsAndThen, tcTopBindsAndThen, bindInstsOfLocalFuns,
+                tcPragmaSigs, checkSigTyVars, tcBindWithSigs, 
+                sigCtxt, TcSigInfo(..) ) where
 
-module TcBinds ( tcBindsAndThen, tcPragmaSigs, checkSigTyVars, tcBindWithSigs, TcSigInfo(..) ) where
+#include "HsVersions.h"
 
-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 {-# SOURCE #-} TcExpr  ( tcExpr )
+
+import HsSyn           ( HsExpr(..), HsBinds(..), MonoBinds(..), Sig(..), InPat(..),
+                         collectMonoBinders, andMonoBinds
                        )
-import TcHsSyn         ( SYN_IE(TcHsBinds), SYN_IE(TcMonoBinds),
-                         SYN_IE(TcExpr), 
+import RnHsSyn         ( RenamedHsBinds, RenamedSig, RenamedMonoBinds )
+import TcHsSyn         ( TcHsBinds, TcMonoBinds,
+                         TcIdOcc(..), TcIdBndr, 
                          tcIdType
                        )
 
 import TcMonad
-import Inst            ( Inst, SYN_IE(LIE), emptyLIE, plusLIE, InstOrigin(..),
-                         newDicts, tyVarsOfInst, instToId
+import Inst            ( Inst, LIE, emptyLIE, plusLIE, plusLIEs, InstOrigin(..),
+                         newDicts, tyVarsOfInst, instToId, newMethodWithGivenTy,
+                         zonkInst, pprInsts
                        )
-import TcEnv           ( tcExtendLocalValEnv, tcLookupLocalValueOK, newMonoIds,
+import TcEnv           ( tcExtendLocalValEnv, tcLookupLocalValueOK,
+                         newLocalId, newSpecPragmaId,
                          tcGetGlobalTyVars, tcExtendGlobalTyVars
                        )
-import SpecEnv         ( SpecEnv )
 import TcMatches       ( tcMatchesFun )
 import TcSimplify      ( tcSimplify, tcSimplifyAndCheck )
 import TcMonoType      ( tcHsType )
 import TcPat           ( tcPat )
 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, zonkSigTyVar,
-                         newTcTyVar, tcInstSigType, newTyVarTys
+import TcType          ( TcType, TcThetaType, TcTauType, 
+                         TcTyVarSet, TcTyVar,
+                         newTyVarTy, newTcTyVar, tcInstSigType, tcInstSigTcType,
+                         zonkTcType, zonkTcTypes, zonkTcThetaType, zonkTcTyVar
                        )
 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 MkId            ( mkUserId )
+import Id              ( idType, idName, idInfo, replaceIdInfo )
+import IdInfo          ( IdInfo, noIdInfo, setInlinePragInfo, InlinePragInfo(..) )
+import Maybes          ( maybeToBool, assocMaybe )
 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 Type            ( mkTyVarTy, mkTyVarTys, isTyVarTy, tyVarsOfTypes,
+                         splitSigmaTy, mkForAllTys, mkFunTys, getTyVar, mkDictTy,
+                         splitRhoTy, mkForAllTy, splitForAllTys
+                       )
+import TyVar           ( TyVar, tyVarKind, mkTyVarSet, minusTyVarSet, emptyTyVarSet,
+                         elementOfTyVarSet, unionTyVarSets, tyVarSetToList
+                       )
+import Bag             ( bagToList, foldrBag, )
+import Util            ( isIn, hasNoDups, assoc )
 import Unique          ( Unique )
+import BasicTypes      ( TopLevelFlag(..), RecFlag(..) )
 import SrcLoc           ( SrcLoc )
-
-import Outputable      --( interppSP, interpp'SP )
-
-
+import Outputable
 \end{code}
 
 
@@ -106,54 +97,81 @@ 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
+tcTopBindsAndThen, tcBindsAndThen
+       :: (RecFlag -> TcMonoBinds s -> this -> that)           -- 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)
-
-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 ->
+       -> TcM s (this, LIE s)
+       -> TcM s (that, LIE s)
 
-    tcBindWithSigs binder_names bind 
-                  tc_ty_sigs is_rec prag_info_fn       `thenTc` \ (poly_binds, poly_lie, poly_ids) ->
+tcTopBindsAndThen = tc_binds_and_then TopLevel
+tcBindsAndThen    = tc_binds_and_then NotTopLevel
 
-       -- Extend the environment to bind the new polymorphic Ids
-    tcExtendLocalValEnv binder_names poly_ids $
-
-       -- 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 binds do_next
+  = tcBinds top_lvl binds      `thenTc` \ (mbinds1, binds_lie, env, ids) ->
+    tcSetEnv env               $
 
        -- Now do whatever happens next, in the augmented envt
-    do_next                            `thenTc` \ (thing, thing_lie) ->
+    do_next                    `thenTc` \ (thing, thing_lie) ->
 
        -- Create specialisations of functions bound here
-    bindInstsOfLocalFuns (prag_lie `plusLIE` thing_lie)
-                         poly_ids      `thenTc` \ (lie2, inst_mbinds) ->
+       -- Nota Bene: we glom the bindings all together in a single
+       -- recursive group ("recursive" passed to combiner, below)
+       -- so that we can do thsi bindInsts thing once for all the bindings
+       -- and the thing inside.  This saves a quadratic-cost algorithm
+       -- when there's a long sequence of bindings.
+    bindInstsOfLocalFuns (binds_lie `plusLIE` thing_lie) ids   `thenTc` \ (final_lie, mbinds2) ->
 
        -- 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
+       final_mbinds = mbinds1 `AndMonoBinds` mbinds2
     in
-    returnTc (prag_info_fn, (final_thing, final_lie))
-    )                                  `thenTc` \ (_, result) ->
+    returnTc (combiner Recursive final_mbinds thing, final_lie)
+
+tcBinds :: TopLevelFlag
+       -> RenamedHsBinds
+       -> TcM s (TcMonoBinds s, LIE s, TcEnv s, [TcIdBndr s])
+          -- The envt is the envt with binders in scope
+          -- The binders are those bound by this group of bindings
+
+tcBinds top_lvl EmptyBinds
+  = tcGetEnv           `thenNF_Tc` \ env ->
+    returnTc (EmptyMonoBinds, emptyLIE, env, [])
+
+  -- Short-cut for the rather common case of an empty bunch of bindings
+tcBinds top_lvl (MonoBind EmptyMonoBinds sigs is_rec)
+  = tcGetEnv           `thenNF_Tc` \ env ->
+    returnTc (EmptyMonoBinds, emptyLIE, env, [])
+
+tcBinds top_lvl (ThenBinds binds1 binds2)
+  = tcBinds top_lvl binds1       `thenTc` \ (mbinds1, lie1, env1, ids1) ->
+    tcSetEnv env1                $
+    tcBinds top_lvl binds2       `thenTc` \ (mbinds2, lie2, env2, ids2) ->
+    returnTc (mbinds1 `AndMonoBinds` mbinds2, lie1 `plusLIE` lie2, env2, ids1++ids2)
+    
+tcBinds top_lvl (MonoBind bind sigs is_rec)
+  = 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 ty_sigs            `thenTc` \ tc_ty_sigs ->
+  
+      tcBindWithSigs top_lvl binder_names bind 
+                    tc_ty_sigs is_rec prag_info_fn     `thenTc` \ (poly_binds, poly_lie, poly_ids) ->
+  
+         -- Extend the environment to bind the new polymorphic Ids
+      tcExtendLocalValEnv binder_names poly_ids $
+  
+         -- Build bindings and IdInfos corresponding to user pragmas
+      tcPragmaSigs sigs                        `thenTc` \ (prag_info_fn, prag_binds, prag_lie) ->
+  
+         -- Catch the environment and return
+      tcGetEnv                      `thenNF_Tc` \ env ->
+      returnTc (prag_info_fn, (poly_binds `AndMonoBinds` prag_binds, 
+                              poly_lie `plusLIE` prag_lie, 
+                              env, poly_ids)
+    ) )                                        `thenTc` \ (_, result) ->
     returnTc result
   where
     binder_names = map fst (bagToList (collectMonoBinders bind))
@@ -205,14 +223,15 @@ so all the clever stuff is in here.
 
 \begin{code}
 tcBindWithSigs 
-       :: [Name]
+       :: TopLevelFlag
+       -> [Name]
        -> RenamedMonoBinds
        -> [TcSigInfo s]
        -> RecFlag
-       -> (Name -> PragmaInfo)
+       -> (Name -> IdInfo)
        -> TcM s (TcMonoBinds s, LIE s, [TcIdBndr s])
 
-tcBindWithSigs binder_names mbind tc_ty_sigs is_rec prag_info_fn
+tcBindWithSigs top_lvl binder_names mbind tc_ty_sigs is_rec prag_info_fn
   = recoverTc (
        -- If typechecking the binds fails, then return with each
        -- signature-less binder given type (forall a.a), to minimise subsequent
@@ -223,18 +242,19 @@ tcBindWithSigs binder_names mbind tc_ty_sigs is_rec prag_info_fn
          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
+                           Nothing -> mkUserId name forall_a_a                 -- No signature
        in
        returnTc (EmptyMonoBinds, emptyLIE, 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 ->
+       -- For "mono_lies" see comments about polymorphic recursion at the 
+       -- end of the function.
+    mapAndUnzipNF_Tc mk_mono_id binder_names   `thenNF_Tc` \ (mono_lies, mono_ids) ->
     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)
+       mono_lie = plusLIEs mono_lies
+       mono_id_tys = map idType mono_ids
     in
 
        -- TYPECHECK THE BINDINGS
@@ -248,41 +268,55 @@ tcBindWithSigs binder_names mbind tc_ty_sigs is_rec prag_info_fn
        -- 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) ->
+    getTyVarsToGen is_unrestricted mono_id_tys lie     `thenNF_Tc` \ (tyvars_not_to_gen, tyvars_to_gen) ->
 
        -- DEAL WITH TYPE VARIABLE KINDS
-    mapTc defaultUncommittedTyVar (tyVarSetToList tyvars_to_gen)       `thenTc` \ real_tyvars_to_gen_list ->
+       -- **** This step can do unification => keep other zonking after this ****
+    mapTc defaultUncommittedTyVar (tyVarSetToList tyvars_to_gen)  `thenTc` \ real_tyvars_to_gen_list ->
     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
+               -- 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 ****
     in
 
        -- SIMPLIFY THE LIE
-    tcExtendGlobalTyVars tyvars_not_to_gen (
+    tcExtendGlobalTyVars (tyVarSetToList 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) ->
+               -- NB: no signatures => no polymorphic recursion, so no
+               -- need to use mono_lies (which will be empty anyway)
+           tcSimplify (text "tcBinds1" <+> ppr binder_names)
+                      top_lvl 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' ->
+           zonkTcThetaType 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
 
+           let
+               -- The "givens" is the stuff available.  We get that from
+               -- the context of the type signature, BUT ALSO the mono_lie
+               -- so that polymorphic recursion works right (see comments at end of fn)
+               givens = dicts_sig `plusLIE` mono_lie
+           in
+
                -- 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) ->
+           tcAddErrCtxt  (bindSigsCtxt tysig_names) $
+           tcSimplifyAndCheck
+               (ptext SLIT("type signature for") <+> 
+                hsep (punctuate comma (map (quotes . ppr) binder_names)))
+               real_tyvars_to_gen givens lie           `thenTc` \ (lie_free, dict_binds) ->
+
            returnTc (lie_free, dict_binds, dict_ids)
 
     )                                          `thenTc` \ (lie_free, dict_binds, dicts_bound) ->
@@ -295,19 +329,20 @@ tcBindWithSigs binder_names mbind tc_ty_sigs is_rec prag_info_fn
                -- 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 ->
+    zonkTcTypes 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
 
        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)
+         = (tyvars, TcId (replaceIdInfo poly_id (prag_info_fn binder_name)), 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
+           (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_list, new_poly_id)
+
+           new_poly_id = mkUserId binder_name poly_ty
+           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
@@ -326,23 +361,87 @@ tcBindWithSigs binder_names mbind tc_ty_sigs is_rec prag_info_fn
   where
     no_of_binders = length binder_names
 
-    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
+    mk_mono_id binder_name
+      |  theres_a_signature    -- There's a signature; and it's overloaded, 
+      && not (null sig_theta)  -- so make a Method
+      = tcAddSrcLoc sig_loc $
+       newMethodWithGivenTy SignatureOrigin 
+               (TcId poly_id) (mkTyVarTys sig_tyvars) 
+               sig_theta sig_tau                       `thenNF_Tc` \ (mono_lie, TcId mono_id) ->
+                                                       -- A bit turgid to have to strip the TcId
+       returnNF_Tc (mono_lie, mono_id)
+
+      | otherwise              -- No signature or not overloaded; 
+      = tcAddSrcLoc (getSrcLoc binder_name) $
+       (if theres_a_signature then
+               returnNF_Tc sig_tau     -- Non-overloaded signature; use its type
+        else
+               newTyVarTy kind         -- No signature; use a new type variable
+       )                                       `thenNF_Tc` \ mono_id_ty ->
+
+       newLocalId (getOccName binder_name) mono_id_ty  `thenNF_Tc` \ mono_id ->
+       returnNF_Tc (emptyLIE, mono_id)
+      where
+       maybe_sig          = maybeSig tc_ty_sigs binder_name
+       theres_a_signature = maybeToBool maybe_sig
+       Just (TySigInfo name poly_id sig_tyvars sig_theta sig_tau sig_loc) = maybe_sig
 
     tysig_names     = [name | (TySigInfo name _ _ _ _ _) <- tc_ty_sigs]
     is_unrestricted = isUnRestrictedGroup tysig_names mbind
 
-    kind | is_rec    = mkBoxedTypeKind -- Recursive, so no unboxed types
-        | otherwise = mkTypeKind               -- Non-recursive, so we permit unboxed types
-
-zonk_theta theta = mapNF_Tc zonk theta
-       where
-         zonk (c,t) = zonkTcType t     `thenNF_Tc` \ t' ->
-                      returnNF_Tc (c,t')
+    kind = case is_rec of
+            Recursive -> mkBoxedTypeKind       -- Recursive, so no unboxed types
+            NonRecursive -> mkTypeKind         -- Non-recursive, so we permit unboxed types
 \end{code}
 
-@getImplicitStuffToGen@ decides what type variables generalise over.
+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 ins't being used (but that's a very common case).
+
+This can lead to a massive space leak, from the following top-level defn:
+
+       ff :: [Int] -> [Int]
+       ff = f 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.
+
+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.  Thats' what the "mono_lies"
+is doing.
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{getTyVarsToGen}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+@getTyVarsToGen@ decides what type variables generalise over.
 
 For a "restricted group" -- see the monomorphism restriction
 for a definition -- we bind no dictionaries, and
@@ -381,16 +480,21 @@ 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 ->
+  = tcGetGlobalTyVars                  `thenNF_Tc` \ free_tyvars ->
+    zonkTcTypes 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)
+       returnNF_Tc (emptyTyVarSet, tyvars_to_gen)
     else
-       tcSimplify tyvars_to_gen lie        `thenTc` \ (_, _, constrained_dicts) ->
+       -- This recover and discard-errs is to avoid duplicate error
+       -- messages; this, after all, is an "extra" call to tcSimplify
+       recoverNF_Tc (returnNF_Tc (emptyTyVarSet, tyvars_to_gen))       $
+       discardErrsTc                                                   $
+
+       tcSimplify (text "getTVG") NotTopLevel tyvars_to_gen lie    `thenTc` \ (_, _, constrained_dicts) ->
        let
          -- ASSERT: dicts_sig is already zonked!
            constrained_tyvars    = foldrBag (unionTyVarSets . tyVarsOfInst) emptyTyVarSet constrained_dicts
@@ -522,21 +626,32 @@ maybeSig (sig@(TySigInfo sig_name _ _ _ _ _) : sigs) name
 
 
 \begin{code}
-tcTySig :: (Name -> PragmaInfo)
-       -> RenamedSig
+tcTySig :: RenamedSig
        -> TcM s (TcSigInfo s)
 
-tcTySig prag_info_fn (Sig v ty src_loc)
+tcTySig (Sig v ty src_loc)
  = tcAddSrcLoc src_loc $
    tcHsType ty                 `thenTc` \ sigma_ty ->
-   tcInstSigType sigma_ty      `thenNF_Tc` \ sigma_ty' ->
+
+       -- Convert from Type to TcType  
+   tcInstSigType sigma_ty      `thenNF_Tc` \ sigma_tc_ty ->
+   let
+     poly_id = mkUserId v sigma_tc_ty
+   in
+       -- Instantiate this type
+       -- It's important to do this even though in the error-free case
+       -- we could just split the sigma_tc_ty (since the tyvars don't
+       -- unified with anything).  But in the case of an error, when
+       -- the tyvars *do* get unified with something, we want to carry on
+       -- typechecking the rest of the program with the function bound
+       -- to a pristine type, namely sigma_tc_ty
+   tcInstSigTcType sigma_tc_ty `thenNF_Tc` \ (tyvars, rho) ->
    let
-     poly_id = mkUserId v sigma_ty' (prag_info_fn v)
-     (tyvars', theta', tau') = splitSigmaTy sigma_ty'
+     (theta, tau) = splitRhoTy rho
        -- 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)
+   returnTc (TySigInfo v poly_id tyvars theta tau src_loc)
 \end{code}
 
 @checkSigMatch@ does the next step in checking signature matching.
@@ -584,7 +699,7 @@ checkSigMatch tc_ty_sigs@( sig1@(TySigInfo _ id1 _ theta1 _ _) : all_sigs_but_fi
        tcAddErrCtxt (sigCtxt id) $
        checkSigTyVars sig_tyvars sig_tau
 
-    mk_dict_tys theta = [mkDictTy c t | (c,t) <- theta]
+    mk_dict_tys theta = [mkDictTy c ts | (c,ts) <- theta]
 \end{code}
 
 
@@ -599,8 +714,6 @@ are
                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:
 
@@ -612,24 +725,43 @@ BUT ACTUALLY THESE FIRST TWO ARE FORCED BY USING DontBind TYVARS
 
 Before doing this, the substitution is applied to the signature type variable.
 
+We used to have the notion of a "DontBind" type variable, which would
+only be bound to itself or nothing.  Then points (a) and (b) were 
+self-checking.  But it gave rise to bogus consequential error messages.
+For example:
+
+   f = (*)     -- Monomorphic
+
+   g :: Num a => a -> a
+   g x = f x x
+
+Here, we get a complaint when checking the type signature for g,
+that g isn't polymorphic enough; but then we get another one when
+dealing with the (Num x) context arising from f's definition;
+we try to unify x with Int (to default it), but find that x has already
+been unified with the DontBind variable "a" from g's signature.
+This is really a problem with side-effecting unification; we'd like to
+undo g's effects when its type signature fails, but unification is done
+by side effect, so we can't (easily).
+
+So we revert to ordinary type variables for signatures, and try to
+give a helpful message in checkSigTyVars.
+
 \begin{code}
 checkSigTyVars :: [TcTyVar s]          -- The original signature type variables
               -> TcType s              -- signature type (for err msg)
-              -> TcM s ()
+              -> TcM s [TcTyVar s]     -- Zonked signature type variables
 
 checkSigTyVars sig_tyvars sig_tau
-  =    -- Several type signatures in the same bindings group can 
-       -- cause the signature type variable from the different
-       -- signatures to be unified.  So we need to zonk them.
-    mapNF_Tc zonkSigTyVar sig_tyvars   `thenNF_Tc` \ sig_tyvars' ->
-
-       -- Point (a) is forced by the fact that they are signature type
-       -- variables, so the unifer won't bind them to a type.
+  = mapNF_Tc zonkTcTyVar sig_tyvars    `thenNF_Tc` \ sig_tys ->
+    let
+       sig_tyvars' = map (getTyVar "checkSigTyVars") sig_tys
+    in
 
-       -- Check point (b)
-    checkTcM (hasNoDups sig_tyvars')
+       -- Check points (a) and (b)
+    checkTcM (all isTyVarTy sig_tys && hasNoDups sig_tyvars')
             (zonkTcType sig_tau        `thenNF_Tc` \ sig_tau' ->
-             failTc (badMatchErr sig_tau sig_tau')
+             failWithTc (badMatchErr sig_tau sig_tau')
             )                          `thenTc_`
 
        -- Check point (c)
@@ -638,15 +770,15 @@ checkSigTyVars sig_tyvars sig_tau
        -- 1-1 with sig_tyvars, so we can just map back.
     tcGetGlobalTyVars                  `thenNF_Tc` \ globals ->
     let
---     mono_tyvars = [sig_tv | (sig_tv, sig_tv') <- sig_tyvars `zip` sig_tyvars',
---                              sig_tv' `elementOfTyVarSet` globals
---                   ]
        mono_tyvars' = [sig_tv' | sig_tv' <- sig_tyvars', 
                                  sig_tv' `elementOfTyVarSet` globals]
+
+       mono_tyvars = map (assoc "checkSigTyVars" (sig_tyvars' `zip` sig_tyvars)) mono_tyvars'
     in
     checkTcM (null mono_tyvars')
-            (zonkTcType sig_tau        `thenNF_Tc` \ sig_tau' ->
-             failTc (notAsPolyAsSigErr sig_tau' mono_tyvars'))
+            (failWithTc (notAsPolyAsSigErr sig_tau mono_tyvars))       `thenTc_`
+
+    returnTc sig_tyvars'
 \end{code}
 
 
@@ -663,40 +795,17 @@ 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
+tcPragmaSigs :: [RenamedSig]           -- The pragma signatures
+            -> TcM s (Name -> IdInfo,  -- Maps name to the appropriate IdInfo
                       TcMonoBinds s,
                       LIE s)
 
--- 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) ->
+  = mapAndUnzip3Tc tcPragmaSig sigs    `thenTc` \ (maybe_info_modifiers, binds, lies) ->
     let
-       name_to_info name = foldr ($) noIdInfo
-                                 [info_fn | (n,info_fn) <- names_w_id_infos, n==name]
+       prag_fn name = foldr ($) noIdInfo [f | Just (n,f) <- maybe_info_modifiers, 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 (InlineSig name loc)
-  = returnTc ((name, addUnfoldInfo (iWantToBeINLINEd UnfoldAlways)), EmptyBinds, emptyLIE)
-tcPragmaSig (MagicUnfoldingSig name string loc)
-  = returnTc ((name, addUnfoldInfo (mkMagicUnfolding string)), EmptyBinds, emptyLIE)
+    returnTc (prag_fn, andMonoBinds binds, plusLIEs lies)
 \end{code}
 
 The interesting case is for SPECIALISE pragmas.  There are two forms.
@@ -748,88 +857,64 @@ and the simplifer won't discard SpecIds for exporte things anyway, so maybe this
 a bit of overkill.
 
 \begin{code}
+tcPragmaSig :: RenamedSig -> TcM s (Maybe (Name, IdInfo -> IdInfo), TcMonoBinds s, LIE s)
+tcPragmaSig (Sig _ _ _)       = returnTc (Nothing, EmptyMonoBinds, emptyLIE)
+tcPragmaSig (SpecInstSig _ _) = returnTc (Nothing, EmptyMonoBinds, emptyLIE)
+
+tcPragmaSig (InlineSig name loc)
+  = returnTc (Just (name, setInlinePragInfo IWantToBeINLINEd), EmptyMonoBinds, emptyLIE)
+
+tcPragmaSig (NoInlineSig name loc)
+  = returnTc (Just (name, setInlinePragInfo IDontWantToBeINLINEd), EmptyMonoBinds, emptyLIE)
+
 tcPragmaSig (SpecSig name poly_ty maybe_spec_name src_loc)
-  = tcAddSrcLoc src_loc                                $
-    tcAddErrCtxt (valSpecSigCtxt name spec_ty) $
+  =    -- SPECIALISE f :: forall b. theta => tau  =  g
+    tcAddSrcLoc src_loc                                $
+    tcAddErrCtxt (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
 
-       -- Check that the SPECIALIZE pragma had an empty context
-    checkTc (null sig_theta)
-           (panic "SPECIALIZE non-empty context (ToDo: msg)") `thenTc_`
+       -- Check that f has a more general type, and build a RHS for
+       -- the spec-pragma-id at the same time
+    tcExpr (HsVar name) sig_ty                 `thenTc` \ (spec_expr, spec_lie) ->
 
-       -- Get and instantiate the type of the id mentioned
-    tcLookupLocalValueOK "tcPragmaSig" name    `thenNF_Tc` \ main_id ->
-    tcInstSigType [] (idType main_id)          `thenNF_Tc` \ main_ty ->
-    let
-       (main_tyvars, main_rho) = splitForAllTy main_ty
-       (main_theta,main_tau)   = splitRhoTy main_rho
-       main_arg_tys            = mkTyVarTys main_tyvars
-    in
+    case maybe_spec_name of
+       Nothing ->      -- 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.
+                  newSpecPragmaId name sig_ty          `thenNF_Tc` \ spec_id ->
+                  returnTc (Nothing, VarMonoBind (TcId spec_id) spec_expr, spec_lie)
 
-       -- 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) ->
+       Just g_name ->  -- Don't create a SpecPragmaId.  Instead add some suitable IdIfo
+               
+               panic "Can't handle SPECIALISE with a '= g' part"
 
-       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)
+       {-  Not yet.  Because we're still in the TcType world we
+           can't really add to the SpecEnv of the Id.  Instead we have to
+           record the information in a different sort of Sig, and add it to
+           the IdInfo after zonking.
 
-      Just spec_name ->                -- Use spec_name as the specialisation value ...
+           For now we just leave out this case
 
-               -- Type check a simple occurrence of the specialised Id
-       tcId spec_name          `thenTc` \ (spec_body, spec_lie, spec_tau) ->
+                       -- Get the type of f, and find out what types
+                       --  f has to be instantiated at to give the signature type
+                   tcLookupLocalValueOK "tcPragmaSig" name     `thenNF_Tc` \ f_id ->
+                   tcInstSigTcType (idType f_id)               `thenNF_Tc` \ (f_tyvars, f_rho) ->
 
-               -- 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_`
+                   let
+                       (sig_tyvars, sig_theta, sig_tau) = splitSigmaTy sig_ty
+                       (f_theta, f_tau)                 = splitRhoTy f_rho
+                       sig_tyvar_set                    = mkTyVarSet sig_tyvars
+                   in
+                   unifyTauTy sig_tau f_tau            `thenTc_`
 
-           -- Make a local SpecId to bind to applied spec_id
-       newSpecId main_id main_arg_tys sig_ty   `thenNF_Tc` \ local_spec_id ->
+                   tcPolyExpr str (HsVar g_name) (mkSigmaTy sig_tyvars f_theta sig_tau)        `thenTc` \ (_, _, 
+       -}
 
-       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)
--}
+tcPragmaSig other = pprTrace "tcPragmaSig: ignoring" (ppr other) $
+                   returnTc (Nothing, EmptyMonoBinds, emptyLIE)
 \end{code}
 
 
@@ -841,43 +926,42 @@ 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 <+> ptext SLIT(" ::") <+> ppr ty)]
 
 -----------------------------------------------
-notAsPolyAsSigErr sig_tau mono_tyvars sty
+notAsPolyAsSigErr sig_tau mono_tyvars
   = hang (ptext SLIT("A type signature is more polymorphic than the inferred type"))
-       4  (vcat [text "Can't for-all the type variable(s)" <+> interpp'SP sty mono_tyvars,
-                 text "in the inferred type" <+> ppr sty sig_tau
+       4  (vcat [text "Can't for-all the type variable(s)" <+> 
+                 pprQuotedList mono_tyvars,
+                 text "in the type" <+> quotes (ppr sig_tau)
           ])
 
 -----------------------------------------------
-badMatchErr sig_ty inferred_ty sty
+badMatchErr sig_ty inferred_ty
   = 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)
+        4 (vcat [hang (ptext SLIT("Signature:")) 4 (ppr sig_ty),
+                     hang (ptext SLIT("Inferred :")) 4 (ppr inferred_ty)
           ])
 
 -----------------------------------------------
-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]
+sigCtxt id 
+  = sep [ptext SLIT("When checking the type signature for"), quotes (ppr id)]
+
+bindSigsCtxt ids
+  = ptext SLIT("When checking the type signature(s) for") <+> pprQuotedList ids
 
 -----------------------------------------------
-sigContextsErr sty
+sigContextsErr
   = ptext SLIT("Mismatched contexts")
-sigContextsCtxt s1 s2 sty
+sigContextsCtxt s1 s2
   = hang (hsep [ptext SLIT("When matching the contexts of the signatures for"), 
-               ppr sty s1, ptext SLIT("and"), ppr sty s2])
+               quotes (ppr s1), ptext SLIT("and"), quotes (ppr s2)])
         4 (ptext SLIT("(the signature contexts in a mutually recursive group should all be identical)"))
 
 -----------------------------------------------
@@ -885,16 +969,16 @@ specGroundnessCtxt
   = panic "specGroundnessCtxt"
 
 --------------------------------------------
-specContextGroundnessCtxt -- err_ctxt dicts sty
+specContextGroundnessCtxt -- err_ctxt dicts
   = 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,
+       sep [hsep [ptext SLIT("In the SPECIALIZE pragma for"), ppr name],
+            hcat [ptext SLIT(" specialised to the type"), ppr spec_ty],
+            pp_spec_id,
             ptext SLIT("... not all overloaded type variables were instantiated"),
             ptext SLIT("to ground types:")])
-      4 (vcat [hsep [ppr sty c, ppr sty t]
+      4 (vcat [hsep [ppr c, ppr t]
                  | (c,t) <- map getDictClassAndType dicts])
   where
     (name, spec_ty, locn, pp_spec_id)
@@ -902,10 +986,6 @@ specContextGroundnessCtxt -- err_ctxt dicts sty
          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])
+            hsep [ptext SLIT("... type of explicit id"), ppr spec])
 -}
 \end{code}
-
-
-
-