[project @ 1998-02-10 14:15:51 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcBinds.lhs
index f30b80a..f058aac 100644 (file)
@@ -4,72 +4,62 @@
 \section[TcBinds]{TcBinds}
 
 \begin{code}
-#include "HsVersions.h"
+module TcBinds ( tcBindsAndThen, tcTopBindsAndThen,
+                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 HsSyn           ( HsBinds(..), MonoBinds(..), Sig(..), InPat(..),
+                         collectMonoBinders
                        )
-import TcHsSyn         ( SYN_IE(TcHsBinds), SYN_IE(TcMonoBinds),
-                         TcIdOcc(..), SYN_IE(TcIdBndr), 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,
                          tcGetGlobalTyVars, tcExtendGlobalTyVars
                        )
-import SpecEnv         ( SpecEnv )
 import TcMatches       ( tcMatchesFun )
 import TcSimplify      ( tcSimplify, tcSimplifyAndCheck )
 import TcMonoType      ( tcHsType )
 import TcPat           ( tcPat )
 import TcSimplify      ( bindInstsOfLocalFuns )
-import TcType          ( SYN_IE(TcType), SYN_IE(TcThetaType), SYN_IE(TcTauType), 
-                         SYN_IE(TcTyVarSet), SYN_IE(TcTyVar),
-                         newTyVarTy, zonkTcType, zonkTcTyVar, zonkTcTyVars,
-                         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 Id              ( GenId, idType, mkUserId )
 import IdInfo          ( noIdInfo )
-import Maybes          ( maybeToBool, assocMaybe, catMaybes )
+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, minusTyVarSet, emptyTyVarSet,
+import Type            ( mkTyVarTy, mkTyVarTys, isTyVarTy, tyVarsOfTypes,
+                         splitSigmaTy, mkForAllTys, mkFunTys, getTyVar, mkDictTy,
+                         splitRhoTy, mkForAllTy, splitForAllTys )
+import TyVar           ( GenTyVar, 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 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}
 
 
@@ -105,58 +95,85 @@ At the top-level the LIE is sure to contain nothing but constant
 dictionaries, which we resolve at the module level.
 
 \begin{code}
-tcBindsAndThen
-       :: (TcHsBinds 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 EmptyBinds thing, lie)
-
-tcBindsAndThen combiner (ThenBinds binds1 binds2) do_next
-  = tcBindsAndThen combiner binds1 (tcBindsAndThen combiner binds2 do_next)
+       -> TcM s (this, LIE s)
+       -> TcM s (that, LIE s)
 
-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 ->
-
-    tcBindWithSigs 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 $
+tcTopBindsAndThen = tc_binds_and_then TopLevel
+tcBindsAndThen    = tc_binds_and_then NotTopLevel
 
-       -- 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_binds = MonoBind poly_binds  [] is_rec            `ThenBinds`
-                     MonoBind inst_mbinds [] nonRecursive      `ThenBinds`
-                     prag_binds
+       final_mbinds = mbinds1 `AndMonoBinds` mbinds2
     in
-    returnTc (prag_info_fn, (combiner final_binds 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 prag_info_fn) 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))
     ty_sigs      = [sig  | sig@(Sig name _ _) <- sigs]
-
 \end{code}
 
 An aside.  The original version of @tcBindsAndThen@ which lacks a
@@ -204,14 +221,15 @@ so all the clever stuff is in here.
 
 \begin{code}
 tcBindWithSigs 
-       :: [Name]
+       :: TopLevelFlag
+       -> [Name]
        -> RenamedMonoBinds
        -> [TcSigInfo s]
        -> RecFlag
        -> (Name -> PragmaInfo)
        -> 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
@@ -229,12 +247,12 @@ tcBindWithSigs binder_names mbind tc_ty_sigs is_rec prag_info_fn
 
        -- 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_id_tyvars     = tyVarsOfTypes mono_id_tys
-       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
@@ -248,40 +266,61 @@ 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_tyvars lie  `thenTc` \ (tyvars_not_to_gen, tyvars_to_gen) ->
+    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` \ tyvars_to_gen_list ->
-               -- It's important that the final list (tyvars_to_gen_list) is fully
+       -- **** 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
                -- 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 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 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) ->
 
-    ASSERT( not (any (isUnboxedTypeKind . tyVarKind) tyvars_to_gen_list) )
+    ASSERT( not (any (isUnboxedTypeKind . tyVarKind) real_tyvars_to_gen_list) )
                -- 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)
@@ -289,19 +328,19 @@ 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             = (tyvars_to_gen_list, TcId poly_id,     TcId mono_id)
+         | 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 tyvars_to_gen_list $ mkFunTys dict_tys $ zonked_mono_id_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
@@ -310,7 +349,7 @@ tcBindWithSigs binder_names mbind tc_ty_sigs is_rec prag_info_fn
 
         -- BUILD RESULTS
     returnTc (
-        AbsBinds tyvars_to_gen_list
+        AbsBinds real_tyvars_to_gen_list
                  dicts_bound
                  exports
                  (dict_binds `AndMonoBinds` mbind'),
@@ -320,23 +359,87 @@ 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
@@ -374,17 +477,17 @@ constrained tyvars. We don't use any of the results, except to
 find which tyvars are constrained.
 
 \begin{code}
-getTyVarsToGen is_unrestricted mono_tyvars lie
-  = tcGetGlobalTyVars                          `thenNF_Tc` \ free_tyvars ->
-    zonkTcTyVars mono_tyvars                   `thenNF_Tc` \ mentioned_tyvars ->
+getTyVarsToGen is_unrestricted mono_id_tys lie
+  = tcGetGlobalTyVars                  `thenNF_Tc` \ free_tyvars ->
+    zonkTcTypes mono_id_tys            `thenNF_Tc` \ zonked_mono_id_tys ->
     let
-       tyvars_to_gen    = mentioned_tyvars `minusTyVarSet` free_tyvars
+       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) ->
+       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
@@ -468,11 +571,13 @@ tcMonoBinds mbind binder_names mono_ids tc_ty_sigs
 
     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 grhss_and_binds         `thenTc` \ (grhss_and_binds2, lie, grhss_ty) ->
-       tcAddErrCtxt (patMonoBindsCtxt bind)    $
-       unifyTauTy pat_ty grhss_ty              `thenTc_`
+       tcGRHSsAndBinds pat_ty grhss_and_binds  `thenTc` \ (grhss_and_binds2, lie) ->
        returnTc (PatMonoBind pat2 grhss_and_binds2 locn,
                  plusLIE lie_pat lie)
 \end{code}
@@ -494,10 +599,14 @@ been instantiated.
 
 \begin{code}
 data TcSigInfo s
-  = TySigInfo      Name
-                   (TcIdBndr s)        -- *Polymorphic* binder for this value...
-                   [TcTyVar s] (TcThetaType s) (TcTauType s)
-                   SrcLoc
+  = 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)
@@ -517,14 +626,26 @@ tcTySig :: (Name -> PragmaInfo)
 tcTySig prag_info_fn (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 (prag_info_fn v)
+   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.
@@ -572,7 +693,7 @@ 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}
 
 
@@ -587,8 +708,6 @@ 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:
 
@@ -600,34 +719,60 @@ 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
-  = tcGetGlobalTyVars                  `thenNF_Tc` \ globals ->
+  = mapNF_Tc zonkTcTyVar sig_tyvars    `thenNF_Tc` \ sig_tys ->
     let
-       mono_tyvars = filter (`elementOfTyVarSet` globals) sig_tyvars
+       sig_tyvars' = map (getTyVar "checkSigTyVars") sig_tys
     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))
+
+       -- 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)
        -- We want to report errors in terms of the original signature tyvars,
-       -- ie sig_tyvars, NOT sig_tyvars'.  sig_tys and sig_tyvars' correspond
+       -- ie sig_tyvars, NOT sig_tyvars'.  sig_tyvars' correspond
        -- 1-1 with sig_tyvars, so we can just map back.
-    checkTc (null mono_tyvars)
-           (notAsPolyAsSigErr sig_tau mono_tyvars)
+    tcGetGlobalTyVars                  `thenNF_Tc` \ globals ->
+    let
+       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')
+            (failWithTc (notAsPolyAsSigErr sig_tau mono_tyvars))       `thenTc_`
+
+    returnTc sig_tyvars'
 \end{code}
 
 
@@ -646,11 +791,11 @@ 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
-                      TcHsBinds s,
+                      TcMonoBinds s,
                       LIE s)
 
 -- For now we just deal with INLINE pragmas
-tcPragmaSigs sigs = returnTc (prag_fn, EmptyBinds, emptyLIE )
+tcPragmaSigs sigs = returnTc (prag_fn, EmptyMonoBinds, emptyLIE )
   where
     prag_fn name | any has_inline sigs = IWantToBeINLINEd
                 | otherwise           = NoPragmaInfo
@@ -674,8 +819,6 @@ tcPragmaSigs sigs
 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)
@@ -751,7 +894,7 @@ tcPragmaSig (SpecSig name poly_ty maybe_spec_name src_loc)
     tcLookupLocalValueOK "tcPragmaSig" name    `thenNF_Tc` \ main_id ->
     tcInstSigType [] (idType main_id)          `thenNF_Tc` \ main_ty ->
     let
-       (main_tyvars, main_rho) = splitForAllTy main_ty
+       (main_tyvars, main_rho) = splitForAllTys main_ty
        (main_theta,main_tau)   = splitRhoTy main_rho
        main_arg_tys            = mkTyVarTys main_tyvars
     in
@@ -765,7 +908,7 @@ tcPragmaSig (SpecSig name poly_ty maybe_spec_name src_loc)
        -- 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' ->
+    zonkTcTypes 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_`
@@ -824,44 +967,42 @@ 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 "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")
-                    ])
+       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)"))
 
 -----------------------------------------------
@@ -869,16 +1010,16 @@ 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)
@@ -886,10 +1027,6 @@ 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}
-
-
-
-