[project @ 2000-08-01 09:08:25 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcClassDcl.lhs
index 6c0568c..d0e5379 100644 (file)
@@ -4,7 +4,7 @@
 \section[TcClassDcl]{Typechecking class declarations}
 
 \begin{code}
-module TcClassDcl ( kcClassDecl, tcClassDecl1, tcClassDecls2, 
+module TcClassDcl ( tcClassDecl1, tcClassDecls2, mkImplicitClassBinds,
                    tcMethodBind, checkFromThisClass
                  ) where
 
@@ -12,54 +12,50 @@ module TcClassDcl ( kcClassDecl, tcClassDecl1, tcClassDecls2,
 
 import HsSyn           ( HsDecl(..), TyClDecl(..), Sig(..), MonoBinds(..),
                          InPat(..), HsBinds(..), GRHSs(..),
-                         HsExpr(..), HsLit(..), HsType(..), pprClassAssertion,
-                         unguardedRHS, andMonoBinds, andMonoBindList, getTyVarName,
+                         HsExpr(..), HsLit(..), HsType(..), HsPred(..),
+                         mkSimpleMatch,
+                         andMonoBinds, andMonoBindList, 
                          isClassDecl, isClassOpSig, isPragSig, collectMonoBinders
                        )
-import HsPragmas       ( ClassPragmas(..) )
 import BasicTypes      ( NewOrData(..), TopLevelFlag(..), RecFlag(..) )
 import RnHsSyn         ( RenamedTyClDecl, RenamedClassPragmas,
                          RenamedClassOpSig, RenamedMonoBinds,
                          RenamedContext, RenamedHsDecl, RenamedSig
                        )
-import TcHsSyn         ( TcMonoBinds )
+import TcHsSyn         ( TcMonoBinds, idsToMonoBinds )
 
 import Inst            ( Inst, InstOrigin(..), LIE, emptyLIE, plusLIE, plusLIEs, newDicts, newMethod )
-import TcEnv           ( TcId, ValueEnv, TcTyThing(..), tcAddImportedIdInfo,
-                         tcLookupClass, tcLookupTy, tcExtendTyVarEnvForMeths, tcExtendGlobalTyVars,
-                         tcExtendLocalValEnv
+import TcEnv           ( TcId, ValueEnv, TyThing(..), TyThingDetails(..), tcAddImportedIdInfo,
+                         tcLookupTy, tcExtendTyVarEnvForMeths, tcExtendGlobalTyVars,
+                         tcExtendLocalValEnv, tcExtendTyVarEnv, newDefaultMethodName
                        )
 import TcBinds         ( tcBindWithSigs, tcSpecSigs )
-import TcUnify         ( unifyKinds )
-import TcMonad
-import TcMonoType      ( tcHsType, tcHsTopType, tcExtendTopTyVarScope, 
-                         tcContext, checkSigTyVars, sigCtxt, mkTcSig
-                       )
+import TcTyDecls       ( mkNewTyConRep )
+import TcMonoType      ( tcHsSigType, tcClassContext, checkSigTyVars, sigCtxt, mkTcSig )
 import TcSimplify      ( tcSimplifyAndCheck, bindInstsOfLocalFuns )
-import TcType          ( TcType, TcTyVar, tcInstTyVars, zonkTcTyVarBndr, tcGetTyVar )
+import TcType          ( TcType, TcTyVar, tcInstTyVars, tcGetTyVar, zonkTcSigTyVars )
+import TcInstUtil      ( classDataCon )
+import TcMonad
 import PrelInfo                ( nO_METHOD_BINDING_ERROR_ID )
-import FieldLabel      ( firstFieldLabelTag )
 import Bag             ( unionManyBags, bagToList )
-import Class           ( mkClass, classBigSig, classSelIds, Class, ClassOpItem )
+import Class           ( classTyVars, classBigSig, classSelIds, classTyCon, Class, ClassOpItem )
 import CmdLineOpts      ( opt_GlasgowExts, opt_WarnMissingMethods )
-import MkId            ( mkDictSelId, mkDataConId, mkDefaultMethodId )
-import DataCon         ( mkDataCon, notMarkedStrict )
-import Id              ( Id, setInlinePragma, getIdUnfolding, idType, idName )
-import CoreUnfold      ( unfoldingTemplate )
-import IdInfo
+import MkId            ( mkDictSelId, mkDataConId, mkDataConWrapId, mkDefaultMethodId )
+import DataCon         ( mkDataCon, dataConId, dataConWrapId, notMarkedStrict )
+import Id              ( Id, setInlinePragma, idUnfolding, idType, idName )
 import Name            ( Name, nameOccName, isLocallyDefined, NamedThing(..) )
-import NameSet         ( emptyNameSet )
+import NameSet         ( NameSet, mkNameSet, elemNameSet, emptyNameSet )
 import Outputable
-import Type            ( mkFunTy, mkTyVarTy, mkTyVarTys, mkDictTy,
-                         mkSigmaTy, mkForAllTys, Type, ThetaType,
+import Type            ( Type, ThetaType, ClassContext,
+                         mkFunTy, mkTyVarTy, mkTyVarTys, mkDictTy, mkDictTys,
+                         mkSigmaTy, mkClassPred, classesOfPreds,
                          boxedTypeKind, mkArrowKind
                        )
 import Var             ( tyVarKind, TyVar )
-import VarSet          ( mkVarSet )
-import TyCon           ( mkAlgTyCon )
-import Unique          ( Unique, Uniquable(..) )
-import Util
+import VarSet          ( mkVarSet, emptyVarSet )
+import TyCon           ( AlgTyConFlavour(..), mkClassTyCon )
 import Maybes          ( seqMaybe )
+import SrcLoc          ( SrcLoc )
 import FiniteMap        ( lookupWithDefaultFM )
 \end{code}
 
@@ -100,75 +96,42 @@ Death to "ExpandingDicts".
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Kind checking}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-\begin{code}
-kcClassDecl (ClassDecl context class_name
-                       tyvar_names class_sigs def_methods pragmas 
-                       tycon_name datacon_name sc_sel_names src_loc)
-  =         -- CHECK ARITY 1 FOR HASKELL 1.4
-    checkTc (opt_GlasgowExts || length tyvar_names == 1)
-           (classArityErr class_name)          `thenTc_`
-
-       -- Get the (mutable) class kind
-    tcLookupTy class_name                      `thenNF_Tc` \ (kind, _, _) ->
-
-       -- Make suitable tyvars and do kind checking
-       -- The net effect is to mutate the class kind
-    tcExtendTopTyVarScope kind tyvar_names     $ \ _ _ ->
-    tcContext context                          `thenTc_`
-    mapTc kc_sig the_class_sigs                        `thenTc_`
-
-    returnTc ()
-  where
-    the_class_sigs = filter isClassOpSig class_sigs
-  
-    kc_sig (ClassOpSig _ _ _ op_ty loc) = tcAddSrcLoc loc (tcHsType op_ty)
-\end{code}
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
 \subsection{Type checking}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcClassDecl1 rec_env rec_inst_mapper rec_vrcs
+tcClassDecl1 :: ValueEnv -> RenamedTyClDecl -> TcM s (Name, TyThingDetails)
+tcClassDecl1 rec_env
             (ClassDecl context class_name
-                       tyvar_names class_sigs def_methods pragmas 
-                       tycon_name datacon_name sc_sel_names src_loc)
-  =    -- LOOK THINGS UP IN THE ENVIRONMENT
-    tcLookupTy class_name                              `thenTc` \ (class_kind, _, AClass rec_class) ->
-    tcExtendTopTyVarScope class_kind tyvar_names       $ \ tyvars _ ->
-       -- The class kind is by now immutable
+                       tyvar_names fundeps class_sigs def_methods pragmas 
+                       tycon_name datacon_name datacon_wkr_name sc_sel_names src_loc)
+  =    -- CHECK ARITY 1 FOR HASKELL 1.4
+    checkTc (opt_GlasgowExts || length tyvar_names == 1)
+           (classArityErr class_name)                  `thenTc_`
+
+       -- LOOK THINGS UP IN THE ENVIRONMENT
+    tcLookupTy class_name                              `thenTc` \ (AClass clas) ->
+    let
+       tyvars = classTyVars clas
+       dm_bndrs_w_locs = bagToList (collectMonoBinders def_methods)
+       dm_bndr_set     = mkNameSet (map fst dm_bndrs_w_locs)
+    in
+    tcExtendTyVarEnv tyvars                    $ 
        
        -- CHECK THE CONTEXT
---  traceTc (text "tcClassCtxt" <+> ppr class_name)    `thenTc_`
-    tcClassContext class_name rec_class tyvars context sc_sel_names
-                                               `thenTc` \ (sc_theta, sc_tys, sc_sel_ids) ->
---  traceTc (text "tcClassCtxt done" <+> ppr class_name)       `thenTc_`
+    tcSuperClasses class_name clas
+                  context sc_sel_names         `thenTc` \ (sc_theta, sc_sel_ids) ->
 
        -- CHECK THE CLASS SIGNATURES,
-    mapTc (tcClassSig rec_env rec_class tyvars) 
-         (filter isClassOpSig class_sigs)
-                                               `thenTc` \ sig_stuff ->
+    mapTc (tcClassSig rec_env dm_bndr_set clas tyvars) 
+         (filter isClassOpSig class_sigs)              `thenTc` \ sig_stuff ->
 
-       -- MAKE THE CLASS OBJECT ITSELF
+       -- MAKE THE CLASS DETAILS
     let
        (op_tys, op_items) = unzip sig_stuff
-       rec_class_inst_env = rec_inst_mapper rec_class
-       clas = mkClass class_name tyvars
-                      sc_theta sc_sel_ids op_items
-                      tycon
-                      rec_class_inst_env
-
+        sc_tys            = mkDictTys sc_theta
        dict_component_tys = sc_tys ++ op_tys
-       new_or_data = case dict_component_tys of
-                       [_]   -> NewType
-                       other -> DataType
 
         dict_con = mkDataCon datacon_name
                           [notMarkedStrict | _ <- dict_component_tys]
@@ -177,75 +140,52 @@ tcClassDecl1 rec_env rec_inst_mapper rec_vrcs
                           [{-No context-}]
                           [{-No existential tyvars-}] [{-Or context-}]
                           dict_component_tys
-                          tycon dict_con_id
-
-       dict_con_id = mkDataConId dict_con
-
-        argvrcs = lookupWithDefaultFM rec_vrcs (pprPanic "tcClassDecl1: argvrcs:" $
-                                                         ppr tycon_name)
-                                      tycon_name
-
-       tycon = mkAlgTyCon tycon_name
-                           class_kind
-                           tyvars
-                           []                  -- No context
-                            argvrcs
-                           [dict_con]          -- Constructors
-                           []                  -- No derivings
-                           (Just clas)         -- Yes!  It's a dictionary 
-                           new_or_data
-                           NonRecursive
+                          (classTyCon clas)
+                          dict_con_id dict_wrap_id
+
+       dict_con_id  = mkDataConId datacon_wkr_name dict_con
+       dict_wrap_id = mkDataConWrapId dict_con
     in
-    returnTc clas
+    returnTc (class_name, ClassDetails sc_theta sc_sel_ids op_items dict_con)
 \end{code}
 
-
 \begin{code}
-tcClassContext :: Name -> Class -> [TyVar]
+tcSuperClasses :: Name -> Class
               -> RenamedContext        -- class context
               -> [Name]                -- Names for superclass selectors
-              -> TcM s (ThetaType,     -- the superclass context
-                        [Type],        -- types of the superclass dictionaries
+              -> TcM s (ClassContext,  -- the superclass context
                         [Id])          -- superclass selector Ids
 
-tcClassContext class_name rec_class rec_tyvars context sc_sel_names
+tcSuperClasses class_name clas context sc_sel_names
   =    -- Check the context.
        -- The renamer has already checked that the context mentions
        -- only the type variable of the class decl.
 
        -- For std Haskell check that the context constrains only tyvars
     (if opt_GlasgowExts then
-       returnTc []
+       returnTc ()
      else
-       mapTc check_constraint context
+       mapTc_ check_constraint context
     )                                  `thenTc_`
 
-    tcContext context                  `thenTc` \ sc_theta ->
-
+       -- Context is already kind-checked
+    tcClassContext context                     `thenTc` \ sc_theta ->
     let
-       sc_tys = [mkDictTy sc tys | (sc,tys) <- sc_theta]
-       sc_sel_ids = zipWithEqual "tcClassContext" mk_super_id sc_sel_names sc_tys
+       sc_sel_ids = [mkDictSelId sc_name clas | sc_name <- sc_sel_names]
     in
        -- Done
-    returnTc (sc_theta, sc_tys, sc_sel_ids)
+    returnTc (sc_theta, sc_sel_ids)
 
   where
-    rec_tyvar_tys = mkTyVarTys rec_tyvars
-
-    mk_super_id name dict_ty
-        = mkDictSelId name rec_class ty
-        where
-         ty = mkForAllTys rec_tyvars $
-              mkFunTy (mkDictTy rec_class rec_tyvar_tys) dict_ty
+    check_constraint sc@(HsPClass c tys) 
+       = checkTc (all is_tyvar tys) (superClassErr class_name sc)
 
-    check_constraint (c, tys) = checkTc (all is_tyvar tys)
-                                       (superClassErr class_name (c, tys))
-
-    is_tyvar (MonoTyVar _) = True
-    is_tyvar other        = False
+    is_tyvar (HsTyVar _) = True
+    is_tyvar other      = False
 
 
 tcClassSig :: ValueEnv         -- Knot tying only!
+          -> NameSet           -- Names bound in the default-method bindings
           -> Class                     -- ...ditto...
           -> [TyVar]                   -- The class type variable, used for error check only
           -> RenamedClassOpSig
@@ -253,9 +193,8 @@ tcClassSig :: ValueEnv              -- Knot tying only!
                     ClassOpItem)       -- Selector Id, default-method Id, True if explicit default binding
 
 
-tcClassSig rec_env rec_clas rec_clas_tyvars
-          (ClassOpSig op_name dm_name explicit_dm
-                      op_ty src_loc)
+tcClassSig rec_env dm_bind_names clas clas_tyvars
+          (ClassOpSig op_name maybe_dm_stuff op_ty src_loc)
   = tcAddSrcLoc src_loc $
 
        -- Check the type signature.  NB that the envt *already has*
@@ -263,20 +202,28 @@ tcClassSig rec_env rec_clas rec_clas_tyvars
 
     -- NB: Renamer checks that the class type variable is mentioned in local_ty,
     -- and that it is not constrained by theta
---  traceTc (text "tcClassSig" <+> ppr op_name)        `thenTc_`
-    tcHsTopType op_ty                          `thenTc` \ local_ty ->
+    tcHsSigType op_ty                          `thenTc` \ local_ty ->
     let
-       global_ty   = mkSigmaTy rec_clas_tyvars 
-                               [(rec_clas, mkTyVarTys rec_clas_tyvars)]
+       global_ty   = mkSigmaTy clas_tyvars 
+                               [mkClassPred clas (mkTyVarTys clas_tyvars)]
                                local_ty
 
        -- Build the selector id and default method id
-       sel_id      = mkDictSelId op_name rec_clas global_ty
-       dm_id       = mkDefaultMethodId dm_name rec_clas global_ty
-       final_dm_id = tcAddImportedIdInfo rec_env dm_id
+       sel_id      = mkDictSelId op_name clas
     in
---  traceTc (text "tcClassSig done" <+> ppr op_name)   `thenTc_`
-    returnTc (local_ty, (sel_id, final_dm_id, explicit_dm))
+    (case maybe_dm_stuff of
+       Nothing ->      -- Source-file class declaration
+           newDefaultMethodName op_name src_loc        `thenNF_Tc` \ dm_name ->
+           returnNF_Tc (mkDefaultMethodId dm_name clas global_ty, op_name `elemNameSet` dm_bind_names)
+
+       Just (dm_name, explicit_dm) ->  -- Interface-file class decl
+           let
+               dm_id = mkDefaultMethodId dm_name clas global_ty
+           in
+           returnNF_Tc (tcAddImportedIdInfo rec_env dm_id, explicit_dm)
+    )                          `thenNF_Tc` \ (dm_id, explicit_dm) ->
+
+    returnTc (local_ty, (sel_id, dm_id, explicit_dm))
 \end{code}
 
 
@@ -324,7 +271,7 @@ tcClassDecl2 :: RenamedTyClDecl             -- The class declaration
             -> NF_TcM s (LIE, TcMonoBinds)
 
 tcClassDecl2 (ClassDecl context class_name
-                       tyvar_names class_sigs default_binds pragmas _ _ _ src_loc)
+                       tyvar_names _ class_sigs default_binds pragmas _ _ _ _ src_loc)
 
   | not (isLocallyDefined class_name)
   = returnNF_Tc (emptyLIE, EmptyMonoBinds)
@@ -332,20 +279,25 @@ tcClassDecl2 (ClassDecl context class_name
   | otherwise  -- It is locally defined
   = recoverNF_Tc (returnNF_Tc (emptyLIE, EmptyMonoBinds)) $ 
     tcAddSrcLoc src_loc                                          $
+    tcLookupTy class_name                              `thenNF_Tc` \ (AClass clas) ->
+    tcDefaultMethodBinds clas default_binds class_sigs
+\end{code}
 
-       -- Get the relevant class
-    tcLookupClass class_name                           `thenNF_Tc` \ clas ->
-    let
+\begin{code}
+mkImplicitClassBinds :: [Class] -> NF_TcM s ([Id], TcMonoBinds)
+mkImplicitClassBinds classes
+  = returnNF_Tc (concat cls_ids_s, andMonoBindList binds_s)
        -- The selector binds are already in the selector Id's unfoldings
-       sel_binds = [ CoreMonoBind sel_id (unfoldingTemplate (getIdUnfolding sel_id))
-                   | sel_id <- classSelIds clas
-                   ]
-    in
-       -- Generate bindings for the default methods
-    tcDefaultMethodBinds clas default_binds class_sigs         `thenTc` \ (const_insts, meth_binds) ->
+       -- We don't return the data constructor etc from the class,
+       -- because that's done via the class's TyCon
+  where
+    (cls_ids_s, binds_s) = unzip (map mk_implicit classes)
 
-    returnTc (const_insts,
-             meth_binds `AndMonoBinds` andMonoBindList sel_binds)
+    mk_implicit clas = (sel_ids, binds)
+                    where
+                       sel_ids = classSelIds clas
+                       binds | isLocallyDefined clas = idsToMonoBinds sel_ids
+                             | otherwise             = EmptyMonoBinds
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -418,7 +370,7 @@ tcDefaultMethodBinds
 
 tcDefaultMethodBinds clas default_binds sigs
   =    -- Check that the default bindings come from this class
-    checkFromThisClass clas op_items default_binds     `thenNF_Tc_`
+    checkFromThisClass clas default_binds      `thenNF_Tc_`
 
        -- Do each default method separately
        -- For Hugs compatibility we make a default-method for every
@@ -448,7 +400,7 @@ tcDefaultMethodBinds clas default_binds sigs
     tc_dm op_item@(_, dm_id, _)
       = tcInstTyVars tyvars            `thenNF_Tc` \ (clas_tyvars, inst_tys, _) ->
        let
-           theta = [(clas,inst_tys)]
+           theta = [(mkClassPred clas inst_tys)]
        in
        newDicts origin theta                   `thenNF_Tc` \ (this_dict, [this_dict_id]) ->
        let
@@ -465,7 +417,7 @@ tcDefaultMethodBinds clas default_binds sigs
            -- tcMethodBind has checked that the class_tyvars havn't
            -- been unified with each other or another type, but we must
            -- still zonk them before passing them to tcSimplifyAndCheck
-       mapNF_Tc zonkTcTyVarBndr clas_tyvars    `thenNF_Tc` \ clas_tyvars' ->
+        zonkTcSigTyVars clas_tyvars    `thenNF_Tc` \ clas_tyvars' ->
     
            -- Check the context
        tcSimplifyAndCheck
@@ -486,17 +438,17 @@ tcDefaultMethodBinds clas default_binds sigs
 \end{code}
 
 \begin{code}
-checkFromThisClass :: Class -> [ClassOpItem] -> RenamedMonoBinds -> NF_TcM s ()
-checkFromThisClass clas op_items mono_binds
-  = mapNF_Tc check_from_this_class bndrs       `thenNF_Tc_`
+checkFromThisClass :: Class -> RenamedMonoBinds -> NF_TcM s ()
+checkFromThisClass clas mbinds
+  = mapNF_Tc check_from_this_class bndrs_w_locs        `thenNF_Tc_`
     returnNF_Tc ()
   where
     check_from_this_class (bndr, loc)
          | nameOccName bndr `elem` sel_names = returnNF_Tc ()
          | otherwise                         = tcAddSrcLoc loc $
                                                addErrTc (badMethodErr bndr clas)
-    sel_names = [getOccName sel_id | (sel_id,_,_) <- op_items]
-    bndrs = bagToList (collectMonoBinders mono_binds)
+    sel_names    = map getOccName (classSelIds clas)
+    bndrs_w_locs = bagToList (collectMonoBinders mbinds)
 \end{code}
     
 
@@ -571,15 +523,16 @@ tcMethodBind clas origin inst_tyvars inst_tys inst_theta
        -- Now check that the instance type variables
        -- (or, in the case of a class decl, the class tyvars)
        -- have not been unified with anything in the environment
-   tcAddErrCtxtM (sigCtxt sig_msg (mkSigmaTy inst_tyvars inst_theta (idType meth_id))) $
-   checkSigTyVars inst_tyvars                                          `thenTc_` 
+       --      
+       -- We do this for each method independently to localise error messages
+   tcAddErrCtxtM (sigCtxt sig_msg inst_tyvars inst_theta (idType meth_id))     $
+   checkSigTyVars inst_tyvars emptyVarSet                                      `thenTc_` 
 
    returnTc (binds `AndMonoBinds` prag_binds1 `AndMonoBinds` prag_binds2, 
             insts `plusLIE` prag_lie', 
             meth)
  where
-   sig_msg ty = sep [ptext SLIT("When checking the expected type for"),
-                   nest 4 (ppr sel_name <+> dcolon <+> ppr ty)]
+   sig_msg = ptext SLIT("When checking the expected type for class method") <+> ppr sel_name
 
    sel_name = idName sel_id
 
@@ -587,8 +540,6 @@ tcMethodBind clas origin inst_tyvars inst_tys inst_theta
        -- but we must use the method name; so we substitute it here.  Crude but simple.
    find_bind meth_name (FunMonoBind op_name fix matches loc)
        | op_name == sel_name = Just (FunMonoBind meth_name fix matches loc)
-   find_bind meth_name (PatMonoBind (VarPatIn op_name) grhss loc)
-       | op_name == sel_name = Just (PatMonoBind (VarPatIn meth_name) grhss loc)
    find_bind meth_name (AndMonoBinds b1 b2)
                              = find_bind meth_name b1 `seqMaybe` find_bind meth_name b2
    find_bind meth_name other  = Nothing        -- Default case
@@ -606,8 +557,9 @@ tcMethodBind clas origin inst_tyvars inst_tys inst_theta
    find_prags meth_name (prag:prags) = find_prags meth_name prags
 
    mk_default_bind local_meth_name loc
-      = PatMonoBind (VarPatIn local_meth_name)
-                   (GRHSs (unguardedRHS (default_expr loc) loc) EmptyBinds Nothing)
+      = FunMonoBind local_meth_name
+                   False       -- Not infix decl
+                   [mkSimpleMatch [] (default_expr loc) Nothing loc]
                    loc
 
    default_expr loc 
@@ -627,7 +579,7 @@ classArityErr class_name
   = ptext SLIT("Too many parameters for class") <+> quotes (ppr class_name)
 
 superClassErr class_name sc
-  = ptext SLIT("Illegal superclass constraint") <+> quotes (pprClassAssertion sc)
+  = ptext SLIT("Illegal superclass constraint") <+> quotes (ppr sc)
     <+> ptext SLIT("in declaration for class") <+> quotes (ppr class_name)
 
 defltMethCtxt class_name