[project @ 2003-02-04 12:28:22 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcClassDcl.lhs
index d0e5379..fb29e56 100644 (file)
@@ -4,59 +4,65 @@
 \section[TcClassDcl]{Typechecking class declarations}
 
 \begin{code}
-module TcClassDcl ( tcClassDecl1, tcClassDecls2, mkImplicitClassBinds,
-                   tcMethodBind, checkFromThisClass
+module TcClassDcl ( tcClassDecl1, tcClassDecls2, 
+                   MethodSpec, tcMethodBind, mkMethodBind, badMethodErr
                  ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import HsSyn           ( HsDecl(..), TyClDecl(..), Sig(..), MonoBinds(..),
-                         InPat(..), HsBinds(..), GRHSs(..),
-                         HsExpr(..), HsLit(..), HsType(..), HsPred(..),
-                         mkSimpleMatch,
-                         andMonoBinds, andMonoBindList, 
-                         isClassDecl, isClassOpSig, isPragSig, collectMonoBinders
+import HsSyn           ( TyClDecl(..), Sig(..), MonoBinds(..),
+                         HsExpr(..), HsLit(..), Pat(WildPat),
+                         mkSimpleMatch, andMonoBinds, andMonoBindList, 
+                         isClassOpSig, isPragSig, 
+                         placeHolderType
                        )
-import BasicTypes      ( NewOrData(..), TopLevelFlag(..), RecFlag(..) )
-import RnHsSyn         ( RenamedTyClDecl, RenamedClassPragmas,
+import BasicTypes      ( RecFlag(..), StrictnessMark(..) )
+import RnHsSyn         ( RenamedTyClDecl, RenamedSig,
                          RenamedClassOpSig, RenamedMonoBinds,
-                         RenamedContext, RenamedHsDecl, RenamedSig
+                         maybeGenericMatch
                        )
-import TcHsSyn         ( TcMonoBinds, idsToMonoBinds )
+import RnEnv           ( lookupSysName )
+import TcHsSyn         ( TcMonoBinds )
 
-import Inst            ( Inst, InstOrigin(..), LIE, emptyLIE, plusLIE, plusLIEs, newDicts, newMethod )
-import TcEnv           ( TcId, ValueEnv, TyThing(..), TyThingDetails(..), tcAddImportedIdInfo,
-                         tcLookupTy, tcExtendTyVarEnvForMeths, tcExtendGlobalTyVars,
-                         tcExtendLocalValEnv, tcExtendTyVarEnv, newDefaultMethodName
+import Inst            ( Inst, InstOrigin(..), instToId, newDicts, newMethod )
+import TcEnv           ( TyThingDetails(..), 
+                         tcLookupClass, tcExtendTyVarEnv2, 
+                         tcExtendTyVarEnv
                        )
-import TcBinds         ( tcBindWithSigs, tcSpecSigs )
-import TcTyDecls       ( mkNewTyConRep )
-import TcMonoType      ( tcHsSigType, tcClassContext, checkSigTyVars, sigCtxt, mkTcSig )
-import TcSimplify      ( tcSimplifyAndCheck, bindInstsOfLocalFuns )
-import TcType          ( TcType, TcTyVar, tcInstTyVars, tcGetTyVar, zonkTcSigTyVars )
-import TcInstUtil      ( classDataCon )
-import TcMonad
+import TcBinds         ( tcMonoBinds )
+import TcMonoType      ( TcSigInfo(..), tcHsType, tcHsTheta, mkTcSig )
+import TcSimplify      ( tcSimplifyCheck )
+import TcUnify         ( checkSigTyVars, sigCtxt )
+import TcMType         ( tcInstTyVars )
+import TcType          ( Type, TyVarDetails(..), TcType, TcThetaType, TcTyVar, 
+                         mkTyVarTys, mkPredTys, mkClassPred, tcSplitSigmaTy, tcSplitFunTys,
+                         tcIsTyVarTy, tcSplitTyConApp_maybe, tcSplitForAllTys, tcSplitPhiTy,
+                         getClassPredTys_maybe, mkPhiTy
+                       )
+import TcRnMonad
+import Generics                ( mkGenericRhs )
 import PrelInfo                ( nO_METHOD_BINDING_ERROR_ID )
-import Bag             ( unionManyBags, bagToList )
-import Class           ( classTyVars, classBigSig, classSelIds, classTyCon, Class, ClassOpItem )
-import CmdLineOpts      ( opt_GlasgowExts, opt_WarnMissingMethods )
+import Class           ( classTyVars, classBigSig, classTyCon, 
+                         Class, ClassOpItem, DefMeth (..) )
+import TyCon           ( tyConGenInfo )
+import Subst           ( substTyWith )
 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         ( NameSet, mkNameSet, elemNameSet, emptyNameSet )
+import DataCon         ( mkDataCon )
+import Id              ( Id, idType, idName, mkUserLocal, setIdLocalExported, setInlinePragma )
+import Name            ( Name, NamedThing(..) )
+import NameEnv         ( NameEnv, lookupNameEnv, emptyNameEnv, unitNameEnv, plusNameEnv )
+import NameSet         ( emptyNameSet, unitNameSet )
+import OccName         ( mkClassTyConOcc, mkClassDataConOcc, mkWorkerOcc, 
+                         mkSuperDictSelOcc, reportIfUnused )
 import Outputable
-import Type            ( Type, ThetaType, ClassContext,
-                         mkFunTy, mkTyVarTy, mkTyVarTys, mkDictTy, mkDictTys,
-                         mkSigmaTy, mkClassPred, classesOfPreds,
-                         boxedTypeKind, mkArrowKind
-                       )
-import Var             ( tyVarKind, TyVar )
-import VarSet          ( mkVarSet, emptyVarSet )
-import TyCon           ( AlgTyConFlavour(..), mkClassTyCon )
+import Var             ( TyVar )
+import CmdLineOpts
+import UnicodeUtil     ( stringToUtf8 )
+import ErrUtils                ( dumpIfSet )
+import Util            ( count, lengthIs, isSingleton )
 import Maybes          ( seqMaybe )
-import SrcLoc          ( SrcLoc )
-import FiniteMap        ( lookupWithDefaultFM )
+import Maybe           ( isJust )
+import FastString
 \end{code}
 
 
@@ -101,204 +107,154 @@ Death to "ExpandingDicts".
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcClassDecl1 :: ValueEnv -> RenamedTyClDecl -> TcM s (Name, TyThingDetails)
-tcClassDecl1 rec_env
-            (ClassDecl context class_name
-                       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) ->
+
+tcClassDecl1 :: RenamedTyClDecl -> TcM (Name, TyThingDetails)
+tcClassDecl1 (ClassDecl {tcdCtxt = context, tcdName = class_name,
+                        tcdTyVars = tyvar_names, tcdFDs = fundeps,
+                        tcdSigs = class_sigs, tcdMeths = def_methods,
+                        tcdLoc = src_loc})
+  =    -- LOOK THINGS UP IN THE ENVIRONMENT
+    tcLookupClass class_name                           `thenM` \ clas ->
     let
-       tyvars = classTyVars clas
-       dm_bndrs_w_locs = bagToList (collectMonoBinders def_methods)
-       dm_bndr_set     = mkNameSet (map fst dm_bndrs_w_locs)
+       tyvars     = classTyVars clas
+       op_sigs    = filter isClassOpSig class_sigs
+       op_names   = [n | ClassOpSig n _ _ _ <- op_sigs]
     in
-    tcExtendTyVarEnv tyvars                    $ 
+    tcExtendTyVarEnv tyvars                            $ 
+
+    checkDefaultBinds clas op_names def_methods          `thenM` \ mb_dm_env ->
        
        -- CHECK THE CONTEXT
-    tcSuperClasses class_name clas
-                  context sc_sel_names         `thenTc` \ (sc_theta, sc_sel_ids) ->
+       -- The renamer has already checked that the context mentions
+       -- only the type variable of the class decl.
+       -- Context is already kind-checked
+    tcHsTheta context                                  `thenM` \ sc_theta ->
 
        -- CHECK THE CLASS SIGNATURES,
-    mapTc (tcClassSig rec_env dm_bndr_set clas tyvars) 
-         (filter isClassOpSig class_sigs)              `thenTc` \ sig_stuff ->
+    mappM (tcClassSig clas tyvars mb_dm_env) op_sigs   `thenM` \ sig_stuff ->
 
        -- MAKE THE CLASS DETAILS
+    lookupSysName class_name   mkClassDataConOcc       `thenM` \ datacon_name ->
+    lookupSysName datacon_name mkWorkerOcc             `thenM` \ datacon_wkr_name ->
+    mapM (lookupSysName class_name . mkSuperDictSelOcc) 
+        [1..length context]                            `thenM` \ sc_sel_names ->
+      -- We number off the superclass selectors, 1, 2, 3 etc so that we 
+      -- can construct names for the selectors.  Thus
+      --      class (C a, C b) => D a b where ...
+      -- gives superclass selectors
+      --      D_sc1, D_sc2
+      -- (We used to call them D_C, but now we can have two different
+      --  superclasses both called C!)
+    lookupSysName class_name mkClassTyConOcc   `thenM` \ tycon_name ->
     let
        (op_tys, op_items) = unzip sig_stuff
-        sc_tys            = mkDictTys sc_theta
+        sc_tys            = mkPredTys sc_theta
        dict_component_tys = sc_tys ++ op_tys
+        sc_sel_ids        = [mkDictSelId sc_name clas | sc_name <- sc_sel_names]
 
         dict_con = mkDataCon datacon_name
-                          [notMarkedStrict | _ <- dict_component_tys]
-                          [{- No labelled fields -}]
-                          tyvars
-                          [{-No context-}]
-                          [{-No existential tyvars-}] [{-Or context-}]
-                          dict_component_tys
-                          (classTyCon clas)
-                          dict_con_id dict_wrap_id
+                            [NotMarkedStrict | _ <- dict_component_tys]
+                            [{- No labelled fields -}]
+                            tyvars
+                            [{-No context-}]
+                            [{-No existential tyvars-}] [{-Or context-}]
+                            dict_component_tys
+                            (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 (class_name, ClassDetails sc_theta sc_sel_ids op_items dict_con)
+    returnM (class_name, ClassDetails sc_theta sc_sel_ids op_items dict_con tycon_name)
 \end{code}
 
 \begin{code}
-tcSuperClasses :: Name -> Class
-              -> RenamedContext        -- class context
-              -> [Name]                -- Names for superclass selectors
-              -> TcM s (ClassContext,  -- the superclass context
-                        [Id])          -- superclass selector Ids
-
-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.
+checkDefaultBinds :: Class -> [Name] -> Maybe RenamedMonoBinds
+                 -> TcM (Maybe (NameEnv Bool))
+       -- The returned environment says
+       --      x not in env => no default method
+       --      x -> True    => generic default method
+       --      x -> False   => polymorphic default method
+
+  -- Check default bindings
+  --   a) must be for a class op for this class
+  --   b) must be all generic or all non-generic
+  -- and return a mapping from class-op to DefMeth info
+
+  -- But do all this only for source binds
+
+checkDefaultBinds clas ops Nothing
+  = returnM Nothing
+
+checkDefaultBinds clas ops (Just mbs)
+  = go mbs     `thenM` \ dm_env ->
+    returnM (Just dm_env)
+  where
+    go EmptyMonoBinds = returnM emptyNameEnv
 
-       -- For std Haskell check that the context constrains only tyvars
-    (if opt_GlasgowExts then
-       returnTc ()
-     else
-       mapTc_ check_constraint context
-    )                                  `thenTc_`
+    go (AndMonoBinds b1 b2)
+      = go b1  `thenM` \ dm_info1 ->
+        go b2  `thenM` \ dm_info2 ->
+        returnM (dm_info1 `plusNameEnv` dm_info2)
 
-       -- Context is already kind-checked
-    tcClassContext context                     `thenTc` \ sc_theta ->
-    let
-       sc_sel_ids = [mkDictSelId sc_name clas | sc_name <- sc_sel_names]
-    in
-       -- Done
-    returnTc (sc_theta, sc_sel_ids)
+    go (FunMonoBind op _ matches loc)
+      = addSrcLoc loc                                  $
 
-  where
-    check_constraint sc@(HsPClass c tys) 
-       = checkTc (all is_tyvar tys) (superClassErr class_name sc)
+       -- Check that the op is from this class
+       checkTc (op `elem` ops) (badMethodErr clas op)          `thenM_`
+
+       -- Check that all the defns ar generic, or none are
+       checkTc (all_generic || none_generic) (mixedGenericErr op)      `thenM_`
 
-    is_tyvar (HsTyVar _) = True
-    is_tyvar other      = False
+       returnM (unitNameEnv op all_generic)
+      where
+       n_generic    = count (isJust . maybeGenericMatch) matches
+       none_generic = n_generic == 0
+       all_generic  = matches `lengthIs` n_generic
+\end{code}
 
 
-tcClassSig :: ValueEnv         -- Knot tying only!
-          -> NameSet           -- Names bound in the default-method bindings
-          -> Class                     -- ...ditto...
+\begin{code}
+tcClassSig :: Class                    -- ...ditto...
           -> [TyVar]                   -- The class type variable, used for error check only
+          -> Maybe (NameEnv Bool)      -- Info about default methods; 
+                                       --      Nothing => imported class defn with no method binds
           -> RenamedClassOpSig
-          -> TcM s (Type,              -- Type of the method
+          -> TcM (Type,                -- Type of the method
                     ClassOpItem)       -- Selector Id, default-method Id, True if explicit default binding
 
+-- This warrants an explanation: we need to separate generic
+-- default methods and default methods later on in the compiler
+-- so we distinguish them in checkDefaultBinds, and pass this knowledge in the
+-- Class.DefMeth data structure. 
 
-tcClassSig rec_env dm_bind_names clas clas_tyvars
-          (ClassOpSig op_name maybe_dm_stuff op_ty src_loc)
-  = tcAddSrcLoc src_loc $
+tcClassSig clas clas_tyvars maybe_dm_env
+          (ClassOpSig op_name sig_dm op_ty src_loc)
+  = addSrcLoc src_loc $
 
        -- Check the type signature.  NB that the envt *already has*
        -- bindings for the type variables; see comments in TcTyAndClassDcls.
+    tcHsType op_ty                     `thenM` \ local_ty ->
 
-    -- NB: Renamer checks that the class type variable is mentioned in local_ty,
-    -- and that it is not constrained by theta
-    tcHsSigType op_ty                          `thenTc` \ local_ty ->
     let
-       global_ty   = mkSigmaTy clas_tyvars 
-                               [mkClassPred clas (mkTyVarTys clas_tyvars)]
-                               local_ty
+       theta = [mkClassPred clas (mkTyVarTys clas_tyvars)]
 
        -- Build the selector id and default method id
-       sel_id      = mkDictSelId op_name clas
-    in
-    (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}
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection[ClassDcl-pass2]{Class decls pass 2: default methods}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
+       sel_id = mkDictSelId op_name clas
+       DefMeth dm_name = sig_dm
 
-The purpose of pass 2 is
-\begin{enumerate}
-\item
-to beat on the explicitly-provided default-method decls (if any),
-using them to produce a complete set of default-method decls.
-(Omitted ones elicit an error message.)
-\item
-to produce a definition for the selector function for each method
-and superclass dictionary.
-\end{enumerate}
+       dm_info = case maybe_dm_env of
+                   Nothing     -> sig_dm
+                   Just dm_env -> mk_src_dm_info dm_env
 
-Pass~2 only applies to locally-defined class declarations.
-
-The function @tcClassDecls2@ just arranges to apply @tcClassDecl2@ to
-each local class decl.
-
-\begin{code}
-tcClassDecls2 :: [RenamedHsDecl]
-             -> NF_TcM s (LIE, TcMonoBinds)
-
-tcClassDecls2 decls
-  = foldr combine
-         (returnNF_Tc (emptyLIE, EmptyMonoBinds))
-         [tcClassDecl2 cls_decl | TyClD cls_decl <- decls, isClassDecl cls_decl]
-  where
-    combine tc1 tc2 = tc1 `thenNF_Tc` \ (lie1, binds1) ->
-                     tc2 `thenNF_Tc` \ (lie2, binds2) ->
-                     returnNF_Tc (lie1 `plusLIE` lie2,
-                                  binds1 `AndMonoBinds` binds2)
-\end{code}
-
-@tcClassDecl2@ is the business end of things.
-
-\begin{code}
-tcClassDecl2 :: RenamedTyClDecl                -- The class declaration
-            -> NF_TcM s (LIE, TcMonoBinds)
-
-tcClassDecl2 (ClassDecl context class_name
-                       tyvar_names _ class_sigs default_binds pragmas _ _ _ _ src_loc)
-
-  | not (isLocallyDefined class_name)
-  = returnNF_Tc (emptyLIE, EmptyMonoBinds)
-
-  | 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
+       mk_src_dm_info dm_env = case lookupNameEnv dm_env op_name of
+                                  Nothing    -> NoDefMeth
+                                  Just True  -> GenDefMeth
+                                  Just False -> DefMeth dm_name
+    in
+    returnM (local_ty, (sel_id, dm_info))
 \end{code}
 
-\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
-       -- 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)
-
-    mk_implicit clas = (sel_ids, binds)
-                    where
-                       sel_ids = classSelIds clas
-                       binds | isLocallyDefined clas = idsToMonoBinds sel_ids
-                             | otherwise             = EmptyMonoBinds
-\end{code}
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
@@ -361,238 +317,399 @@ dfun.Foo.List
        dfoo_list
 \end{verbatim}
 
+The function @tcClassDecls2@ just arranges to apply @tcClassDecl2@ to
+each local class decl.
+
 \begin{code}
-tcDefaultMethodBinds
-       :: Class
-       -> RenamedMonoBinds
-       -> [RenamedSig]
-       -> TcM s (LIE, TcMonoBinds)
-
-tcDefaultMethodBinds clas default_binds sigs
-  =    -- Check that the default bindings come from this class
-    checkFromThisClass clas default_binds      `thenNF_Tc_`
-
-       -- Do each default method separately
-       -- For Hugs compatibility we make a default-method for every
-       -- class op, regardless of whether or not the programmer supplied an
-       -- explicit default decl for the class.  GHC will actually never
-       -- call the default method for such operations, because it'll whip up
-       -- a more-informative default method at each instance decl.
-    mapAndUnzipTc tc_dm op_items               `thenTc` \ (defm_binds, const_lies) ->
-
-    returnTc (plusLIEs const_lies, andMonoBindList defm_binds)
+tcClassDecls2 :: [RenamedTyClDecl] -> TcM (TcMonoBinds, [Id])
+
+tcClassDecls2 decls
+  = foldr combine
+         (returnM (EmptyMonoBinds, []))
+         [tcClassDecl2 cls_decl | cls_decl@(ClassDecl {tcdMeths = Just _}) <- decls] 
+               -- The 'Just' picks out source ClassDecls
   where
-    prags = filter isPragSig sigs
+    combine tc1 tc2 = tc1 `thenM` \ (binds1, ids1) ->
+                     tc2 `thenM` \ (binds2, ids2) ->
+                     returnM (binds1 `AndMonoBinds` binds2,
+                              ids1 ++ ids2)
+\end{code}
 
-    (tyvars, _, _, op_items) = classBigSig clas
+@tcClassDecl2@ generates bindings for polymorphic default methods
+(generic default methods have by now turned into instance declarations)
 
-    origin = ClassDeclOrigin
+\begin{code}
+tcClassDecl2 :: RenamedTyClDecl                -- The class declaration
+            -> TcM (TcMonoBinds, [Id])
+
+tcClassDecl2 (ClassDecl {tcdName = class_name, tcdSigs = sigs, 
+                        tcdMeths = Just default_binds, tcdLoc = src_loc})
+  =    -- The 'Just' picks out source ClassDecls
+    recoverM (returnM (EmptyMonoBinds, []))    $ 
+    addSrcLoc src_loc                                  $
+    tcLookupClass class_name                           `thenM` \ clas ->
+
+       -- We make a separate binding for each default method.
+       -- At one time I used a single AbsBinds for all of them, thus
+       -- AbsBind [d] [dm1, dm2, dm3] { dm1 = ...; dm2 = ...; dm3 = ... }
+       -- But that desugars into
+       --      ds = \d -> (..., ..., ...)
+       --      dm1 = \d -> case ds d of (a,b,c) -> a
+       -- And since ds is big, it doesn't get inlined, so we don't get good
+       -- default methods.  Better to make separate AbsBinds for each
+    let
+       (tyvars, _, _, op_items) = classBigSig clas
+       prags                    = filter isPragSig sigs
+       tc_dm                    = tcDefMeth clas tyvars default_binds prags
+    in
+    mapAndUnzipM tc_dm op_items        `thenM` \ (defm_binds, dm_ids_s) ->
 
-    -- We make a separate binding for each default method.
-    -- At one time I used a single AbsBinds for all of them, thus
-    -- AbsBind [d] [dm1, dm2, dm3] { dm1 = ...; dm2 = ...; dm3 = ... }
-    -- But that desugars into
-    -- ds = \d -> (..., ..., ...)
-    -- dm1 = \d -> case ds d of (a,b,c) -> a
-    -- And since ds is big, it doesn't get inlined, so we don't get good
-    -- default methods.  Better to make separate AbsBinds for each
-    
-    tc_dm op_item@(_, dm_id, _)
-      = tcInstTyVars tyvars            `thenNF_Tc` \ (clas_tyvars, inst_tys, _) ->
-       let
-           theta = [(mkClassPred clas inst_tys)]
-       in
-       newDicts origin theta                   `thenNF_Tc` \ (this_dict, [this_dict_id]) ->
-       let
-           avail_insts = this_dict
-       in
-       tcExtendTyVarEnvForMeths tyvars clas_tyvars (
-           tcMethodBind clas origin clas_tyvars inst_tys theta
-                        default_binds prags False
-                        op_item
-        )                                      `thenTc` \ (defm_bind, insts_needed, (_, local_dm_id)) ->
+    returnM (andMonoBindList defm_binds, concat dm_ids_s)
     
-       tcAddErrCtxt (defltMethCtxt clas) $
+
+tcDefMeth clas tyvars binds_in prags (_, NoDefMeth)  = returnM (EmptyMonoBinds, [])
+tcDefMeth clas tyvars binds_in prags (_, GenDefMeth) = returnM (EmptyMonoBinds, [])
+       -- Generate code for polymorphic default methods only
+       -- (Generic default methods have turned into instance decls by now.)
+       -- This is incompatible with Hugs, which expects a polymorphic 
+       -- default method for every class op, regardless of whether or not 
+       -- the programmer supplied an explicit default decl for the class.  
+       -- (If necessary we can fix that, but we don't have a convenient Id to hand.)
+
+tcDefMeth clas tyvars binds_in prags op_item@(sel_id, DefMeth dm_name)
+  = tcInstTyVars ClsTv tyvars          `thenM` \ (clas_tyvars, inst_tys, _) ->
+    let
+       dm_ty = idType sel_id   -- Same as dict selector!
+          -- The default method's type should really come from the
+          -- iface file, since it could be usage-generalised, but this
+          -- requires altering the mess of knots in TcModule and I'm
+          -- too scared to do that.  Instead, I have disabled generalisation
+          -- of types of default methods (and dict funs) by annotating them
+          -- TyGenNever (in MkId).  Ugh!  KSW 1999-09.
+
+        theta       = [mkClassPred clas inst_tys]
+       local_dm_id = mkDefaultMethodId dm_name dm_ty
+       xtve        = tyvars `zip` clas_tyvars
+    in
+    newDicts origin theta                              `thenM` \ [this_dict] ->
+
+    mkMethodBind origin clas inst_tys binds_in op_item `thenM` \ (_, meth_info) ->
+    getLIE (tcMethodBind xtve clas_tyvars theta 
+                        [this_dict] prags meth_info)   `thenM` \ (defm_bind, insts_needed) ->
     
-           -- 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
-        zonkTcSigTyVars clas_tyvars    `thenNF_Tc` \ clas_tyvars' ->
+    addErrCtxt (defltMethCtxt clas) $
     
-           -- Check the context
-       tcSimplifyAndCheck
-           (ptext SLIT("class") <+> ppr clas)
-           (mkVarSet clas_tyvars')
-           avail_insts
-           insts_needed                        `thenTc` \ (const_lie, dict_binds) ->
+        -- Check the context
+    tcSimplifyCheck
+        (ptext SLIT("class") <+> ppr clas)
+       clas_tyvars
+        [this_dict]
+        insts_needed                   `thenM` \ dict_binds ->
+
+       -- Simplification can do unification
+    checkSigTyVars clas_tyvars         `thenM` \ clas_tyvars' ->
     
-       let
-           full_bind = AbsBinds
-                           clas_tyvars'
-                           [this_dict_id]
-                           [(clas_tyvars', dm_id, local_dm_id)]
-                           emptyNameSet        -- No inlines (yet)
-                           (dict_binds `andMonoBinds` defm_bind)
-       in
-       returnTc (full_bind, const_lie)
-\end{code}
-
-\begin{code}
-checkFromThisClass :: Class -> RenamedMonoBinds -> NF_TcM s ()
-checkFromThisClass clas mbinds
-  = mapNF_Tc check_from_this_class bndrs_w_locs        `thenNF_Tc_`
-    returnNF_Tc ()
+    let
+       (_,dm_inst_id,_) = meth_info
+        full_bind = AbsBinds
+                   clas_tyvars'
+                   [instToId this_dict]
+                   [(clas_tyvars', local_dm_id, dm_inst_id)]
+                   emptyNameSet        -- No inlines (yet)
+                   (dict_binds `andMonoBinds` defm_bind)
+    in
+    returnM (full_bind, [local_dm_id])
   where
-    check_from_this_class (bndr, loc)
-         | nameOccName bndr `elem` sel_names = returnNF_Tc ()
-         | otherwise                         = tcAddSrcLoc loc $
-                                               addErrTc (badMethodErr bndr clas)
-    sel_names    = map getOccName (classSelIds clas)
-    bndrs_w_locs = bagToList (collectMonoBinders mbinds)
+    origin = ClassDeclOrigin
 \end{code}
+
     
 
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Typechecking a method}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
 @tcMethodBind@ is used to type-check both default-method and
 instance-decl method declarations.  We must type-check methods one at a
 time, because their signatures may have different contexts and
 tyvar sets.
 
 \begin{code}
+type MethodSpec = (Id,                         -- Global selector Id
+                  Id,                  -- Local Id (class tyvars instantiated)
+                  RenamedMonoBinds)    -- Binding for the method
+
 tcMethodBind 
-       :: Class
-       -> InstOrigin
+       :: [(TyVar,TcTyVar)]    -- Bindings for type environment
        -> [TcTyVar]            -- Instantiated type variables for the
-                               --  enclosing class/instance decl. 
-                               --  They'll be signature tyvars, and we
-                               --  want to check that they don't get bound
-       -> [TcType]             -- Instance types
-       -> TcThetaType          -- Available theta; this could be used to check
-                               --  the method signature, but actually that's done by
-                               --  the caller;  here, it's just used for the error message
-       -> RenamedMonoBinds     -- Method binding (pick the right one from in here)
-       -> [RenamedSig]         -- Pramgas (just for this one)
-       -> Bool                 -- True <=> This method is from an instance declaration
-       -> ClassOpItem          -- The method selector and default-method Id
-       -> TcM s (TcMonoBinds, LIE, (LIE, TcId))
-
-tcMethodBind clas origin inst_tyvars inst_tys inst_theta
-            meth_binds prags is_inst_decl
-            (sel_id, dm_id, explicit_dm)
- = tcGetSrcLoc                 `thenNF_Tc` \ loc -> 
-
-   newMethod origin sel_id inst_tys    `thenNF_Tc` \ meth@(_, meth_id) ->
-   mkTcSig meth_id loc                 `thenNF_Tc` \ sig_info -> 
-
-   let
-     meth_name      = idName meth_id
-     maybe_user_bind = find_bind meth_name meth_binds
-
-     no_user_bind    = case maybe_user_bind of {Nothing -> True; other -> False}
-
-     meth_bind = case maybe_user_bind of
-                       Just bind -> bind
-                       Nothing   -> mk_default_bind meth_name loc
-
-     meth_prags = find_prags meth_name prags
-   in
-
-       -- Warn if no method binding, only if -fwarn-missing-methods
-   warnTc (is_inst_decl && opt_WarnMissingMethods && no_user_bind && not explicit_dm)
-         (omittedMethodWarn sel_id clas)               `thenNF_Tc_`
-
-       -- Check the bindings; first add inst_tyvars to the envt
+                               --      enclosing class/instance decl. 
+                               --      They'll be signature tyvars, and we
+                               --      want to check that they don't get bound
+                               -- Always equal the range of the type envt
+       -> TcThetaType          -- Available theta; it's just used for the error message
+       -> [Inst]               -- Available from context, used to simplify constraints 
+                               --      from the method body
+       -> [RenamedSig]         -- Pragmas (e.g. inline pragmas)
+       -> MethodSpec           -- Details of this method
+       -> TcM TcMonoBinds
+
+tcMethodBind xtve inst_tyvars inst_theta avail_insts prags
+            (sel_id, meth_id, meth_bind)
+  =    -- Check the bindings; first adding inst_tyvars to the envt
        -- so that we don't quantify over them in nested places
-       -- The *caller* put the class/inst decl tyvars into the envt
-   tcExtendGlobalTyVars (mkVarSet inst_tyvars) (
-     tcAddErrCtxt (methodCtxt sel_id)          $
-     tcBindWithSigs NotTopLevel meth_bind 
-                   [sig_info] meth_prags NonRecursive 
-   )                                           `thenTc` \ (binds, insts, _) ->
-
-
-   tcExtendLocalValEnv [(meth_name, meth_id)] (
-       tcSpecSigs meth_prags
-   )                                           `thenTc` \ (prag_binds1, prag_lie) ->
+    mkTcSig meth_id                            `thenM` \ meth_sig ->
+
+     tcExtendTyVarEnv2 xtve (
+       addErrCtxt (methodCtxt sel_id)          $
+       getLIE (tcMonoBinds meth_bind [meth_sig] NonRecursive)
+     )                                         `thenM` \ ((meth_bind, _, _), meth_lie) ->
+
+       -- Now do context reduction.   We simplify wrt both the local tyvars
+       -- and the ones of the class/instance decl, so that there is
+       -- no problem with
+       --      class C a where
+       --        op :: Eq a => a -> b -> a
+       --
+       -- We do this for each method independently to localise error messages
 
-       -- The prag_lie for a SPECIALISE pragma will mention the function
-       -- itself, so we have to simplify them away right now lest they float
-       -- outwards!
-   bindInstsOfLocalFuns prag_lie [meth_id]     `thenTc` \ (prag_lie', prag_binds2) ->
+     let
+       TySigInfo meth_id meth_tvs meth_theta _ local_meth_id _ _ = meth_sig
+     in
+     addErrCtxtM (sigCtxt sel_id inst_tyvars inst_theta (idType meth_id))      $
+     newDicts SignatureOrigin meth_theta       `thenM` \ meth_dicts ->
+     let
+       all_tyvars = meth_tvs ++ inst_tyvars
+       all_insts  = avail_insts ++ meth_dicts
+     in
+     tcSimplifyCheck
+        (ptext SLIT("class or instance method") <+> quotes (ppr sel_id))
+        all_tyvars all_insts meth_lie          `thenM` \ lie_binds ->
+
+     checkSigTyVars all_tyvars                 `thenM` \ all_tyvars' ->
+
+     let
+               -- Attach inline pragmas as appropriate
+       (final_meth_id, inlines) 
+          | (InlineSig inl _ phase _ : _) <- filter is_inline prags
+          = (meth_id `setInlinePragma` phase,
+             if inl then unitNameSet (idName meth_id) else emptyNameSet)
+          | otherwise
+          = (meth_id, emptyNameSet)
+
+       is_inline (InlineSig _ name _ _) = name == idName sel_id
+       is_inline other                  = False
+
+       meth_tvs'      = take (length meth_tvs) all_tyvars'
+       poly_meth_bind = AbsBinds meth_tvs'
+                                 (map instToId meth_dicts)
+                                 [(meth_tvs', final_meth_id, local_meth_id)]
+                                 inlines
+                                 (lie_binds `andMonoBinds` meth_bind)
+     in
+     returnM poly_meth_bind
+
+
+mkMethodBind :: InstOrigin
+            -> Class -> [TcType]       -- Class and instance types
+            -> RenamedMonoBinds        -- Method binding (pick the right one from in here)
+            -> ClassOpItem
+            -> TcM (Maybe Inst,                -- Method inst
+                    MethodSpec)
+-- Find the binding for the specified method, or make
+-- up a suitable default method if it isn't there
+
+mkMethodBind origin clas inst_tys meth_binds (sel_id, dm_info)
+  = mkMethId origin clas sel_id inst_tys               `thenM` \ (mb_inst, meth_id) ->
+    let
+       meth_name  = idName meth_id
+    in
+       -- Figure out what method binding to use
+       -- If the user suppplied one, use it, else construct a default one
+    getSrcLocM                                 `thenM` \ loc -> 
+    (case find_bind (idName sel_id) meth_name meth_binds of
+       Just user_bind -> returnM user_bind 
+       Nothing        -> mkDefMethRhs origin clas inst_tys sel_id loc dm_info  `thenM` \ rhs ->
+                         returnM (FunMonoBind meth_name False  -- Not infix decl
+                                              [mkSimpleMatch [] rhs placeHolderType loc] loc)
+    )                                                          `thenM` \ meth_bind ->
+
+    returnM (mb_inst, (sel_id, meth_id, meth_bind))
+
+mkMethId :: InstOrigin -> Class 
+        -> Id -> [TcType]      -- Selector, and instance types
+        -> TcM (Maybe Inst, Id)
+            
+-- mkMethId instantiates the selector Id at the specified types
+-- THe 
+mkMethId origin clas sel_id inst_tys
+  = let
+       (tyvars,rho) = tcSplitForAllTys (idType sel_id)
+       rho_ty       = ASSERT( length tyvars == length inst_tys )
+                      substTyWith tyvars inst_tys rho
+       (preds,tau)  = tcSplitPhiTy rho_ty
+        first_pred   = head preds
+    in
+       -- The first predicate should be of form (C a b)
+       -- where C is the class in question
+    ASSERT( not (null preds) && 
+           case getClassPredTys_maybe first_pred of
+               { Just (clas1,tys) -> clas == clas1 ; Nothing -> False }
+    )
+    if isSingleton preds then
+       -- If it's the only one, make a 'method'
+       getInstLoc origin                               `thenM` \ inst_loc ->
+       newMethod inst_loc sel_id inst_tys preds tau    `thenM` \ meth_inst ->
+       returnM (Just meth_inst, instToId meth_inst)
+    else
+       -- If it's not the only one we need to be careful
+       -- For example, given 'op' defined thus:
+       --      class Foo a where
+       --        op :: (?x :: String) => a -> a
+       -- (mkMethId op T) should return an Inst with type
+       --      (?x :: String) => T -> T
+       -- That is, the class-op's context is still there.  
+       -- BUT: it can't be a Method any more, because it breaks
+       --      INVARIANT 2 of methods.  (See the data decl for Inst.)
+       newUnique                       `thenM` \ uniq ->
+       getSrcLocM                      `thenM` \ loc ->
+       let 
+           real_tau = mkPhiTy (tail preds) tau
+           meth_id  = mkUserLocal (getOccName sel_id) uniq real_tau loc
+       in
+       returnM (Nothing, meth_id)
+
+     -- The user didn't supply a method binding, 
+     -- so we have to make up a default binding
+     -- The RHS of a default method depends on the default-method info
+mkDefMethRhs origin clas inst_tys sel_id loc (DefMeth dm_name)
+  =  -- An polymorphic default method
+    traceRn (text "mkDefMeth" <+> ppr dm_name)         `thenM_`
+    returnM (HsVar dm_name)
+
+mkDefMethRhs origin clas inst_tys sel_id loc NoDefMeth
+  =    -- No default method
+       -- Warn only if -fwarn-missing-methods
+    doptM Opt_WarnMissingMethods               `thenM` \ warn -> 
+    warnTc (isInstDecl origin
+          && warn
+          && reportIfUnused (getOccName sel_id))
+          (omittedMethodWarn sel_id)           `thenM_`
+    returnM error_rhs
+  where
+    error_rhs  = HsLam (mkSimpleMatch wild_pats simple_rhs placeHolderType loc)
+    simple_rhs = HsApp (HsVar (getName nO_METHOD_BINDING_ERROR_ID)) 
+                      (HsLit (HsStringPrim (mkFastString (stringToUtf8 error_msg))))
+    error_msg = showSDoc (hcat [ppr loc, text "|", ppr sel_id ])
+
+       -- When the type is of form t1 -> t2 -> t3
+       -- make a default method like (\ _ _ -> noMethBind "blah")
+       -- rather than simply        (noMethBind "blah")
+       -- Reason: if t1 or t2 are higher-ranked types we get n
+       --         silly ambiguity messages.
+       -- Example:     f :: (forall a. Eq a => a -> a) -> Int
+       --              f = error "urk"
+       -- Here, tcSub tries to force (error "urk") to have the right type,
+       -- thus:        f = \(x::forall a. Eq a => a->a) -> error "urk" (x t)
+       -- where 't' is fresh ty var.  This leads directly to "ambiguous t".
+       -- 
+       -- NB: technically this changes the meaning of the default-default
+       --     method slightly, because `seq` can see the lambdas.  Oh well.
+    (_,_,tau1)    = tcSplitSigmaTy (idType sel_id)
+    (_,_,tau2)    = tcSplitSigmaTy tau1
+       -- Need two splits because the  selector can have a type like
+       --      forall a. Foo a => forall b. Eq b => ...
+    (arg_tys, _) = tcSplitFunTys tau2
+    wild_pats   = [WildPat placeHolderType | ty <- arg_tys]
+
+mkDefMethRhs origin clas inst_tys sel_id loc GenDefMeth 
+  =    -- A generic default method
+       -- If the method is defined generically, we can only do the job if the
+       -- instance declaration is for a single-parameter type class with
+       -- a type constructor applied to type arguments in the instance decl
+       --      (checkTc, so False provokes the error)
+     ASSERT( isInstDecl origin )       -- We never get here from a class decl
+
+     checkTc (isJust maybe_tycon)
+            (badGenericInstance sel_id (notSimple inst_tys))           `thenM_`
+     checkTc (isJust (tyConGenInfo tycon))
+            (badGenericInstance sel_id (notGeneric tycon))             `thenM_`
+
+     ioToTcRn (dumpIfSet opt_PprStyle_Debug "Generic RHS" stuff)       `thenM_`
+     returnM rhs
+  where
+    rhs = mkGenericRhs sel_id clas_tyvar tycon
+
+    stuff = vcat [ppr clas <+> ppr inst_tys,
+                 nest 4 (ppr sel_id <+> equals <+> ppr rhs)]
+
+         -- The tycon is only used in the generic case, and in that
+         -- case we require that the instance decl is for a single-parameter
+         -- type class with type variable arguments:
+         --    instance (...) => C (T a b)
+    clas_tyvar    = head (classTyVars clas)
+    Just tycon   = maybe_tycon
+    maybe_tycon   = case inst_tys of 
+                       [ty] -> case tcSplitTyConApp_maybe ty of
+                                 Just (tycon, arg_tys) | all tcIsTyVarTy arg_tys -> Just tycon
+                                 other                                           -> Nothing
+                       other -> Nothing
+
+isInstDecl InstanceDeclOrigin = True
+isInstDecl ClassDeclOrigin    = False
+\end{code}
 
 
-       -- 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
-       --      
-       -- 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 = ptext SLIT("When checking the expected type for class method") <+> ppr sel_name
-
-   sel_name = idName sel_id
-
-       -- The renamer just puts the selector ID as the binder in the method binding
-       -- 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 (AndMonoBinds b1 b2)
-                             = find_bind meth_name b1 `seqMaybe` find_bind meth_name b2
-   find_bind meth_name other  = Nothing        -- Default case
-
-
-       -- Find the prags for this method, and replace the
-       -- selector name with the method name
-   find_prags meth_name [] = []
-   find_prags meth_name (SpecSig name ty loc : prags)
-       | name == sel_name = SpecSig meth_name ty loc : find_prags meth_name prags
-   find_prags meth_name (InlineSig name phase loc : prags)
-       | name == sel_name = InlineSig meth_name phase loc : find_prags meth_name prags
-   find_prags meth_name (NoInlineSig name phase loc : prags)
-       | name == sel_name = NoInlineSig meth_name phase loc : find_prags meth_name prags
-   find_prags meth_name (prag:prags) = find_prags meth_name prags
-
-   mk_default_bind local_meth_name loc
-      = FunMonoBind local_meth_name
-                   False       -- Not infix decl
-                   [mkSimpleMatch [] (default_expr loc) Nothing loc]
-                   loc
-
-   default_expr loc 
-       | explicit_dm = HsVar (getName dm_id)   -- There's a default method
-       | otherwise   = error_expr loc          -- No default method
-
-   error_expr loc = HsApp (HsVar (getName nO_METHOD_BINDING_ERROR_ID)) 
-                         (HsLit (HsString (_PK_ (error_msg loc))))
-
-   error_msg loc = showSDoc (hcat [ppr loc, text "|", ppr sel_id ])
+\begin{code}
+-- The renamer just puts the selector ID as the binder in the method binding
+-- but we must use the method name; so we substitute it here.  Crude but simple.
+find_bind sel_name meth_name (FunMonoBind op_name fix matches loc)
+    | op_name == sel_name = Just (FunMonoBind meth_name fix matches loc)
+find_bind sel_name meth_name (AndMonoBinds b1 b2)
+    = find_bind sel_name meth_name b1 `seqMaybe` find_bind sel_name meth_name b2
+find_bind sel_name meth_name other  = Nothing  -- Default case
+
+ -- Find the prags for this method, and replace the
+ -- selector name with the method name
+find_prags sel_name meth_name [] = []
+find_prags sel_name meth_name (SpecSig name ty loc : prags) 
+     | name == sel_name = SpecSig meth_name ty loc : find_prags sel_name meth_name prags
+find_prags sel_name meth_name (InlineSig sense name phase loc : prags)
+   | name == sel_name = InlineSig sense meth_name phase loc : find_prags sel_name meth_name prags
+find_prags sel_name meth_name (prag:prags) = find_prags sel_name meth_name prags
 \end{code}
 
+
 Contexts and errors
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 \begin{code}
-classArityErr class_name
-  = ptext SLIT("Too many parameters for class") <+> quotes (ppr class_name)
-
-superClassErr class_name sc
-  = ptext SLIT("Illegal superclass constraint") <+> quotes (ppr sc)
-    <+> ptext SLIT("in declaration for class") <+> quotes (ppr class_name)
-
-defltMethCtxt class_name
-  = ptext SLIT("When checking the default methods for class") <+> quotes (ppr class_name)
+defltMethCtxt clas
+  = ptext SLIT("When checking the default methods for class") <+> quotes (ppr clas)
 
 methodCtxt sel_id
   = ptext SLIT("In the definition for method") <+> quotes (ppr sel_id)
 
-badMethodErr bndr clas
+badMethodErr clas op
   = hsep [ptext SLIT("Class"), quotes (ppr clas), 
-         ptext SLIT("does not have a method"), quotes (ppr bndr)]
+         ptext SLIT("does not have a method"), quotes (ppr op)]
+
+omittedMethodWarn sel_id
+  = ptext SLIT("No explicit method nor default method for") <+> quotes (ppr sel_id)
+
+badGenericInstance sel_id because
+  = sep [ptext SLIT("Can't derive generic code for") <+> quotes (ppr sel_id),
+        because]
+
+notSimple inst_tys
+  = vcat [ptext SLIT("because the instance type(s)"), 
+         nest 2 (ppr inst_tys),
+         ptext SLIT("is not a simple type of form (T a b c)")]
+
+notGeneric tycon
+  = vcat [ptext SLIT("because the instance type constructor") <+> quotes (ppr tycon) <+> 
+         ptext SLIT("was not compiled with -fgenerics")]
 
-omittedMethodWarn sel_id clas
-  = sep [ptext SLIT("No explicit method nor default method for") <+> quotes (ppr sel_id), 
-        ptext SLIT("in an instance declaration for") <+> quotes (ppr clas)]
+mixedGenericErr op
+  = ptext SLIT("Can't mix generic and non-generic equations for class method") <+> quotes (ppr op)
 \end{code}