[project @ 2001-12-21 10:30:32 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcDeriv.lhs
index 94aa166..9e54586 100644 (file)
@@ -1,74 +1,62 @@
 %
-% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1996
+% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
 %
 \section[TcDeriv]{Deriving}
 
 Handles @deriving@ clauses on @data@ declarations.
 
 \begin{code}
-#include "HsVersions.h"
-
 module TcDeriv ( tcDeriving ) where
 
-IMP_Ubiq()
+#include "HsVersions.h"
 
-import HsSyn           ( HsDecl, FixityDecl, Fixity, InstDecl, 
-                         Sig, HsBinds(..), MonoBinds(..),
-                         GRHSsAndBinds, Match, HsExpr, HsLit, InPat,
-                         ArithSeqInfo, Fake, HsType,
-                         collectMonoBinders
-                       )
-import HsPragmas       ( InstancePragmas(..) )
-import RdrHsSyn                ( RdrName, SYN_IE(RdrNameMonoBinds) )
-import RnHsSyn         ( SYN_IE(RenamedHsBinds), SYN_IE(RenamedMonoBinds), SYN_IE(RenamedFixityDecl) )
+import HsSyn           ( HsBinds(..), MonoBinds(..), TyClDecl(..),
+                         collectLocatedMonoBinders )
+import RdrHsSyn                ( RdrNameMonoBinds )
+import RnHsSyn         ( RenamedHsBinds, RenamedMonoBinds, RenamedTyClDecl, RenamedHsPred )
+import CmdLineOpts     ( DynFlag(..), DynFlags )
 
 import TcMonad
-import Inst            ( SYN_IE(InstanceMapper) )
-import TcEnv           ( getEnv_TyCons, tcLookupClassByKey )
-import SpecEnv         ( SpecEnv )
-import TcKind          ( TcKind )
+import TcEnv           ( tcSetInstEnv, newDFunName, InstInfo(..), pprInstInfo,
+                         tcLookupClass, tcLookupTyCon, tcExtendTyVarEnv
+                       )
 import TcGenDeriv      -- Deriv stuff
-import TcInstUtil      ( InstInfo(..), mkInstanceRelatedIds, buildInstanceEnvs )
+import InstEnv         ( InstEnv, simpleDFunClassTyCon, extendInstEnv )
+import TcMonoType      ( tcHsPred )
 import TcSimplify      ( tcSimplifyThetas )
-import TcType          ( TcIdOcc )
 
 import RnBinds         ( rnMethodBinds, rnTopMonoBinds )
-import RnEnv           ( newDfunName, bindLocatedLocalsRn )
-import RnMonad         ( SYN_IE(RnM), RnDown, GDown, SDown, RnNameSupply(..), 
-                         setNameSupplyRn, renameSourceCode, thenRn, mapRn, returnRn )
-
-import Bag             ( Bag, emptyBag, isEmptyBag, unionBags, listToBag )
-import Class           ( classKey, GenClass, SYN_IE(Class) )
-import ErrUtils                ( addErrLoc, SYN_IE(Error) )
-import Id              ( dataConArgTys, isNullaryDataCon, mkDictFunId )
+import RnEnv           ( bindLocatedLocalsRn )
+import RnMonad         ( renameDerivedCode, thenRn, mapRn, returnRn )
+import HscTypes                ( DFunId, PersistentRenamerState )
+
+import BasicTypes      ( Fixity, NewOrData(..) )
+import Class           ( className, classKey, classTyVars, Class )
+import ErrUtils                ( dumpIfSet_dyn, Message )
+import MkId            ( mkDictFunId )
+import DataCon         ( dataConRepArgTys, isNullaryDataCon, isExistentialDataCon )
 import PrelInfo                ( needsDataDeclCtxtClassKeys )
-import Maybes          ( maybeToBool )
-import Name            ( isLocallyDefined, getSrcLoc, ExportFlag(..), Provenance, 
-                         Name{--O only-}, SYN_IE(Module)
-                       )
-import Outputable      ( PprStyle(..), Outputable(..){-instances e.g., (,)-} )
-import PprType         ( GenType, GenTyVar, GenClass, TyCon )
-import Pretty          ( ($$), vcat, hsep, hcat, parens, empty, (<+>),
-                         ptext, char, hang, Doc )
-import SrcLoc          ( mkGeneratedSrcLoc, SrcLoc )
-import TyCon           ( tyConTyVars, tyConDataCons, tyConDerivings,
+import Maybes          ( maybeToBool, catMaybes )
+import Module          ( Module )
+import Name            ( Name, getSrcLoc, nameUnique )
+import RdrName         ( RdrName )
+
+import TyCon           ( tyConTyVars, tyConDataCons, tyConArity, newTyConRep,
                          tyConTheta, maybeTyConSingleCon, isDataTyCon,
-                         isEnumerationTyCon, isAlgTyCon, TyCon
-                       )
-import Type            ( GenType(..), SYN_IE(TauType), mkTyVarTys, applyTyCon,
-                         mkSigmaTy, mkDictTy, isPrimType, instantiateTy,
-                         getAppDataTyCon, getAppTyCon
-                       )
-import TysPrim         ( voidTy )
-import TyVar           ( GenTyVar, SYN_IE(TyVar) )
-import UniqFM          ( emptyUFM )
-import Unique          -- Keys stuff
-import Bag             ( bagToList )
-import Util            ( zipWithEqual, zipEqual, sortLt, removeDups,  assoc,
-                         thenCmp, cmpList, panic, panic#, pprPanic, pprPanic#,
-                         Ord3(..), assertPanic-- , pprTrace{-ToDo:rm-}
-    
+                         isEnumerationTyCon, TyCon
                        )
+import TcType          ( TcType, ThetaType, mkTyVarTys, mkTyConApp, getClassPredTys_maybe,
+                         isUnLiftedType, mkClassPred, tyVarsOfTypes, tcSplitFunTys, 
+                         tcSplitTyConApp_maybe, tcEqTypes )
+import Var             ( TyVar, tyVarKind )
+import VarSet          ( mkVarSet, subVarSet )
+import PrelNames
+import Util            ( zipWithEqual, sortLt )
+import ListSetOps      ( removeDups,  assoc )
+import Outputable
+import Maybe           ( isJust )
+import List            ( nub )
+import FastString      ( FastString )
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -156,13 +144,11 @@ this by simplifying the RHS to a form in which
 So, here are the synonyms for the ``equation'' structures:
 
 \begin{code}
-type DerivEqn = (Class, TyCon, [TyVar], DerivRhs)
-                        -- The tyvars bind all the variables in the RHS
-                        -- NEW: it's convenient to re-use InstInfo
-                        -- We'll "panic" out some fields...
-
-type DerivRhs = [(Class, TauType)]     -- Same as a ThetaType!
+type DerivEqn = (Name, Class, TyCon, [TyVar], DerivRhs)
+               -- The Name is the name for the DFun we'll build
+               -- The tyvars bind all the variables in the RHS
 
+type DerivRhs  = ThetaType
 type DerivSoln = DerivRhs
 \end{code}
 
@@ -198,74 +184,91 @@ context to the instance decl.  The "offending classes" are
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcDeriving  :: Module                  -- name of module under scrutiny
-           -> RnNameSupply             -- for "renaming" bits of generated code
-           -> Bag InstInfo             -- What we already know about instances
-           -> TcM s (Bag InstInfo,     -- The generated "instance decls".
-                     RenamedHsBinds,   -- Extra generated bindings
-                     PprStyle -> Doc)  -- Printable derived instance decls;
-                                          -- for debugging via -ddump-derivings.
-
-tcDeriving modname rn_name_supply inst_decl_infos_in
-  = recoverTc (returnTc (emptyBag, EmptyBinds, \_ -> empty)) $
+tcDeriving  :: PersistentRenamerState
+           -> Module                   -- name of module under scrutiny
+           -> InstEnv                  -- What we already know about instances
+           -> (Name -> Maybe Fixity)   -- used in deriving Show and Read
+           -> [RenamedTyClDecl]        -- All type constructors
+           -> TcM ([InstInfo],         -- The generated "instance decls".
+                   RenamedHsBinds)     -- Extra generated bindings
+
+tcDeriving prs mod inst_env get_fixity tycl_decls
+  = recoverTc (returnTc ([], EmptyBinds)) $
+    getDOptsTc                           `thenNF_Tc` \ dflags ->
 
        -- Fish the "deriving"-related information out of the TcEnv
        -- and make the necessary "equations".
-    makeDerivEqns                              `thenTc` \ eqns ->
+    makeDerivEqns tycl_decls                           `thenTc` \ (ordinary_eqns, newtype_inst_info) ->
+    let
+       -- Add the newtype-derived instances to the inst env
+       -- before tacking the "ordinary" ones
+       inst_env1 = extend_inst_env dflags inst_env 
+                                   (map iDFunId newtype_inst_info)
+    in    
+    deriveOrdinaryStuff mod prs inst_env1 get_fixity 
+                       ordinary_eqns                   `thenTc` \ (ordinary_inst_info, binds) ->
+    let
+       inst_info  = newtype_inst_info ++ ordinary_inst_info
+    in
+
+    ioToTc (dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_deriv "Derived instances" 
+                         (ddump_deriving inst_info binds))     `thenTc_`
+
+    returnTc (inst_info, binds)
+
+  where
+    ddump_deriving :: [InstInfo] -> RenamedHsBinds -> SDoc
+    ddump_deriving inst_infos extra_binds
+      = vcat (map pprInstInfo inst_infos) $$ ppr extra_binds
+
+
+-----------------------------------------
+deriveOrdinaryStuff mod prs inst_env_in get_fixity []  -- Short cut
+  = returnTc ([], EmptyBinds)
 
-       -- Take the equation list and solve it, to deliver a list of
+deriveOrdinaryStuff mod prs inst_env_in get_fixity eqns
+  =    -- Take the equation list and solve it, to deliver a list of
        -- solutions, a.k.a. the contexts for the instance decls
        -- required for the corresponding equations.
-    solveDerivEqns inst_decl_infos_in eqns     `thenTc` \ new_inst_infos ->
+    solveDerivEqns inst_env_in eqns            `thenTc` \ new_dfuns ->
 
        -- Now augment the InstInfos, adding in the rather boring
        -- actual-code-to-do-the-methods binds.  We may also need to
        -- generate extra not-one-inst-decl-specific binds, notably
        -- "con2tag" and/or "tag2con" functions.  We do these
        -- separately.
+    gen_taggery_Names new_dfuns                        `thenTc` \ nm_alist_etc ->
 
-    gen_taggery_Names new_inst_infos           `thenTc` \ nm_alist_etc ->
-
-
+    tcGetEnv                                   `thenNF_Tc` \ env ->
+    getDOptsTc                                 `thenNF_Tc` \ dflags ->
     let
        extra_mbind_list = map gen_tag_n_con_monobind nm_alist_etc
        extra_mbinds     = foldr AndMonoBinds EmptyMonoBinds extra_mbind_list
-       method_binds_s   = map gen_bind new_inst_infos
-       mbinders         = bagToList (collectMonoBinders extra_mbinds)
+       method_binds_s   = map (gen_bind get_fixity) new_dfuns
+       mbinders         = collectLocatedMonoBinders extra_mbinds
        
        -- Rename to get RenamedBinds.
        -- The only tricky bit is that the extra_binds must scope over the
        -- method bindings for the instances.
-       (dfun_names_w_method_binds, rn_extra_binds)
-               = renameSourceCode modname rn_name_supply (
-                       bindLocatedLocalsRn (\_ -> ptext (SLIT("deriving"))) mbinders   $ \ _ ->
-                       rnTopMonoBinds extra_mbinds []          `thenRn` \ rn_extra_binds ->
-                       mapRn rn_one method_binds_s             `thenRn` \ dfun_names_w_method_binds ->
-                       returnRn (dfun_names_w_method_binds, rn_extra_binds)
+       (rn_method_binds_s, rn_extra_binds)
+               = renameDerivedCode dflags mod prs (
+                       bindLocatedLocalsRn (ptext (SLIT("deriving"))) mbinders $ \ _ ->
+                       rnTopMonoBinds extra_mbinds []          `thenRn` \ (rn_extra_binds, _) ->
+                       mapRn rn_meths method_binds_s           `thenRn` \ rn_method_binds_s ->
+                       returnRn (rn_method_binds_s, rn_extra_binds)
                  )
-       rn_one meth_binds = newDfunName Nothing mkGeneratedSrcLoc       `thenRn` \ dfun_name ->
-                           rnMethodBinds meth_binds                    `thenRn` \ rn_meth_binds ->
-                           returnRn (dfun_name, rn_meth_binds)
-
-       really_new_inst_infos = map (gen_inst_info modname)
-                                   (new_inst_infos `zip` dfun_names_w_method_binds)
-
-       ddump_deriv = ddump_deriving really_new_inst_infos rn_extra_binds
+       new_inst_infos = zipWith gen_inst_info new_dfuns rn_method_binds_s
     in
-    --pprTrace "derived:\n" (ddump_deriv PprDebug) $
+    returnTc (new_inst_infos, rn_extra_binds)
 
-    returnTc (listToBag really_new_inst_infos,
-             rn_extra_binds,
-             ddump_deriv)
   where
-    ddump_deriving :: [InstInfo] -> RenamedHsBinds -> (PprStyle -> Doc)
+       -- Make a Real dfun instead of the dummy one we have so far
+    gen_inst_info :: DFunId -> RenamedMonoBinds -> InstInfo
+    gen_inst_info dfun binds
+      = InstInfo { iDFunId = dfun, iBinds = binds, iPrags = [] }
 
-    ddump_deriving inst_infos extra_binds sty
-      = vcat ((map pp_info inst_infos) ++ [ppr sty extra_binds])
-      where
-       pp_info (InstInfo clas tvs ty inst_decl_theta _ _ mbinds _ _)
-         = ($$) (ppr sty (mkSigmaTy tvs inst_decl_theta (mkDictTy clas ty)))
-                   (ppr sty mbinds)
+    rn_meths (cls, meths) = rnMethodBinds cls [] meths `thenRn` \ (meths', _) -> 
+                           returnRn meths'     -- Ignore the free vars returned
 \end{code}
 
 
@@ -291,111 +294,169 @@ or} has just one data constructor (e.g., tuples).
 all those.
 
 \begin{code}
-makeDerivEqns :: TcM s [DerivEqn]
+makeDerivEqns :: [RenamedTyClDecl] 
+             -> TcM ([DerivEqn],       -- Ordinary derivings
+                     [InstInfo])       -- Special newtype derivings
 
-makeDerivEqns
-  = tcGetEnv                       `thenNF_Tc` \ env ->
-    let
-       local_data_tycons = filter (\tc -> isLocallyDefined tc && isAlgTyCon tc)
-                                  (getEnv_TyCons env)
-    in
-    if null local_data_tycons then
-       -- Bale out now; evalClass may not be loaded if there aren't any
-       returnTc []
-    else
-    tcLookupClassByKey evalClassKey `thenNF_Tc` \ eval_clas ->
-    let
-       think_about_deriving = need_deriving eval_clas local_data_tycons
-       (derive_these, _)    = removeDups cmp_deriv think_about_deriving
-       eqns                 = map mk_eqn derive_these
-    in
-    mapTc chk_out think_about_deriving `thenTc_`
-    returnTc eqns
+makeDerivEqns tycl_decls
+  = mapAndUnzipTc mk_eqn derive_these          `thenTc` \ (maybe_ordinaries, maybe_newtypes) ->
+    returnTc (catMaybes maybe_ordinaries, catMaybes maybe_newtypes)
   where
     ------------------------------------------------------------------
-    need_deriving :: Class -> [TyCon] -> [(Class, TyCon)]
-       -- find the tycons that have `deriving' clauses;
-       -- we handle the "every datatype in Eval" by
-       -- doing a dummy "deriving" for it.
-
-    need_deriving eval_clas tycons_to_consider
-      = foldr ( \ tycon acc ->
-                  let
-                       acc_plus = if isLocallyDefined tycon
-                                  then (eval_clas, tycon) : acc
-                                  else acc
-                  in
-                  case (tyConDerivings tycon) of
-                    [] -> acc_plus
-                    cs -> [ (clas,tycon) | clas <- cs ] ++ acc_plus
-             )
-             []
-             tycons_to_consider
+    derive_these :: [(NewOrData, Name, RenamedHsPred)]
+       -- Find the (nd, TyCon, Pred) pairs that must be `derived'
+       -- NB: only source-language decls have deriving, no imported ones do
+    derive_these = [ (nd, tycon, pred) 
+                  | TyData {tcdND = nd, tcdName = tycon, tcdDerivs = Just preds} <- tycl_decls,
+                    pred <- preds ]
 
     ------------------------------------------------------------------
-    chk_out :: (Class, TyCon) -> TcM s ()
-    chk_out this_one@(clas, tycon)
-      =        let
-           clas_key = classKey clas
-
-           is_enumeration = isEnumerationTyCon tycon
-           is_single_con  = maybeToBool (maybeTyConSingleCon tycon)
-
-           single_nullary_why = SLIT("one constructor data type or type with all nullary constructors expected")
-           nullary_why        = SLIT("data type with all nullary constructors expected")
-
-           chk_clas clas_uniq clas_str clas_why cond
-             = if (clas_uniq == clas_key)
-               then checkTc cond (derivingThingErr clas_str clas_why tycon)
-               else returnTc ()
-       in
-           -- Are things OK for deriving Enum (if appropriate)?
-       chk_clas enumClassKey (SLIT("Enum")) nullary_why is_enumeration `thenTc_`
-
-           -- Are things OK for deriving Bounded (if appropriate)?
-       chk_clas boundedClassKey (SLIT("Bounded")) single_nullary_why
-                (is_enumeration || is_single_con) `thenTc_`
-
-           -- Are things OK for deriving Ix (if appropriate)?
-       chk_clas ixClassKey (SLIT("Ix.Ix")) single_nullary_why 
-                (is_enumeration || is_single_con)
+    mk_eqn :: (NewOrData, Name, RenamedHsPred) -> NF_TcM (Maybe DerivEqn, Maybe InstInfo)
+       -- We swizzle the tyvars and datacons out of the tycon
+       -- to make the rest of the equation
 
-    ------------------------------------------------------------------
-    cmp_deriv :: (Class, TyCon) -> (Class, TyCon) -> TAG_
-    cmp_deriv (c1, t1) (c2, t2)
-      = (c1 `cmp` c2) `thenCmp` (t1 `cmp` t2)
+    mk_eqn (new_or_data, tycon_name, pred)
+      = tcLookupTyCon tycon_name               `thenNF_Tc` \ tycon ->
+       tcAddSrcLoc (getSrcLoc tycon)           $
+        tcAddErrCtxt (derivCtxt tycon)         $
+       tcExtendTyVarEnv (tyConTyVars tycon)    $       -- Deriving preds may (now) mention
+                                                       -- the type variables for the type constructor
+        tcHsPred pred                          `thenTc` \ pred' ->
+       case getClassPredTys_maybe pred' of
+          Nothing          -> bale_out (malformedPredErr tycon pred)
+          Just (clas, tys) -> mk_eqn_help new_or_data tycon clas tys
 
     ------------------------------------------------------------------
-    mk_eqn :: (Class, TyCon) -> DerivEqn
-       -- we swizzle the tyvars and datacons out of the tycon
-       -- to make the rest of the equation
-
-    mk_eqn (clas, tycon)
-      = (clas, tycon, tyvars, if_not_Eval constraints)
+    mk_eqn_help DataType tycon clas tys
+      | Just err <- chk_out clas tycon tys
+      = bale_out (derivingThingErr clas tys tycon tyvars err)
+      | otherwise 
+      = new_dfun_name clas tycon        `thenNF_Tc` \ dfun_name ->
+       returnNF_Tc (Just (dfun_name, clas, tycon, tyvars, constraints), Nothing)
       where
-       clas_key  = classKey clas
-       tyvars    = tyConTyVars tycon   -- ToDo: Do we need new tyvars ???
-       tyvar_tys = mkTyVarTys tyvars
+       tyvars    = tyConTyVars tycon
        data_cons = tyConDataCons tycon
+       constraints = extra_constraints ++ 
+                     [ mkClassPred clas [arg_ty] 
+                     | data_con <- tyConDataCons tycon,
+                       arg_ty   <- dataConRepArgTys data_con,  
+                               -- Use the same type variables
+                               -- as the type constructor,
+                               -- hence no need to instantiate
+                       not (isUnLiftedType arg_ty)     -- No constraints for unlifted types?
+                     ]
 
-       if_not_Eval cs = if clas_key == evalClassKey then [] else cs
+       
+        -- "extra_constraints": see notes above about contexts on data decls
+       extra_constraints | offensive_class = tyConTheta tycon
+                         | otherwise       = []
+       
+       offensive_class = classKey clas `elem` needsDataDeclCtxtClassKeys
 
-       constraints = extra_constraints ++ concat (map mk_constraints data_cons)
 
-       -- "extra_constraints": see notes above about contexts on data decls
-       extra_constraints
-         | offensive_class = tyConTheta tycon
-         | otherwise       = []
-          where
-           offensive_class = clas_key `elem` needsDataDeclCtxtClassKeys
+    mk_eqn_help NewType tycon clas tys
+      =        doptsTc Opt_GlasgowExts                 `thenTc` \ gla_exts ->
+        if can_derive_via_isomorphism && (gla_exts || standard_instance) then
+               -- Go ahead and use the isomorphism
+                  new_dfun_name clas tycon             `thenNF_Tc` \ dfun_name ->
+          returnTc (Nothing, Just (NewTypeDerived (mk_dfun dfun_name)))
+       else
+          if standard_instance then
+               mk_eqn_help DataType tycon clas []      -- Go via bale-out route
+          else
+               bale_out cant_derive_err
+      where
+       -- Here is the plan for newtype derivings.  We see
+       --        newtype T a1...an = T (t ak...an) deriving (C1...Cm)
+       -- where aj...an do not occur free in t, and the Ci are *partial applications* of
+       -- classes with the last parameter missing
+       --
+       -- We generate the instances
+       --       instance Ci (t ak...aj) => Ci (T a1...aj)
+       -- where T a1...aj is the partial application of the LHS of the correct kind
+       --
+       -- Running example: newtype T s a = MkT (ST s a) deriving( Monad )
+
+       kind = tyVarKind (last (classTyVars clas))
+               -- Kind of the thing we want to instance
+               --   e.g. argument kind of Monad, *->*
+
+       (arg_kinds, _) = tcSplitFunTys kind
+       n_args_to_drop = length arg_kinds       
+               -- Want to drop 1 arg from (T s a) and (ST s a)
+               -- to get       instance Monad (ST s) => Monad (T s)
+
+       (tyvars, rep_ty)           = newTyConRep tycon
+       maybe_rep_app              = tcSplitTyConApp_maybe rep_ty       
+       Just (rep_tc, rep_ty_args) = maybe_rep_app
+
+       n_tyvars_to_keep = tyConArity tycon  - n_args_to_drop
+       tyvars_to_drop   = drop n_tyvars_to_keep tyvars
+       tyvars_to_keep   = take n_tyvars_to_keep tyvars
+
+       n_args_to_keep = tyConArity rep_tc - n_args_to_drop
+       args_to_drop   = drop n_args_to_keep rep_ty_args
+       args_to_keep   = take n_args_to_keep rep_ty_args
+
+       ctxt_pred = mkClassPred clas (tys ++ [mkTyConApp rep_tc args_to_keep])
+
+       mk_dfun dfun_name = mkDictFunId dfun_name clas tyvars 
+                                                 (tys ++ [mkTyConApp tycon (mkTyVarTys tyvars_to_keep)] )
+                                                 [ctxt_pred]
+
+       -- We can only do this newtype deriving thing if:
+       standard_instance = null tys && classKey clas `elem` derivableClassKeys
+
+       can_derive_via_isomorphism
+          =  not (clas `hasKey` readClassKey)  -- Never derive Read,Show this way
+          && not (clas `hasKey` showClassKey)
+          && n_tyvars_to_keep >= 0             -- Well kinded; 
+                                               -- eg not: newtype T = T Int deriving( Monad )
+          && isJust maybe_rep_app              -- The rep type is a type constructor app
+          && n_args_to_keep   >= 0             -- Well kinded: 
+                                               -- eg not: newtype T a = T Int deriving( Monad )
+          && eta_ok                            -- Eta reduction works
+
+       -- Check that eta reduction is OK
+       --      (a) the dropped-off args are identical
+       --      (b) the remaining type args mention 
+       --          only the remaining type variables
+       eta_ok = (args_to_drop `tcEqTypes` mkTyVarTys tyvars_to_drop)
+             && (tyVarsOfTypes args_to_keep `subVarSet` mkVarSet tyvars_to_keep) 
+
+       cant_derive_err = derivingThingErr clas tys tycon tyvars_to_keep
+                                          SLIT("too hard for cunning newtype deriving")
+
+
+    bale_out err = addErrTc err `thenNF_Tc_` returnNF_Tc (Nothing, Nothing) 
 
-       mk_constraints data_con
-          = [ (clas, arg_ty)
-            | arg_ty <- instd_arg_tys,
-              not (isPrimType arg_ty)  -- No constraints for primitive types
-            ]
-          where
-            instd_arg_tys  = dataConArgTys data_con tyvar_tys
+    ------------------------------------------------------------------
+    chk_out :: Class -> TyCon -> [TcType] -> Maybe FastString
+    chk_out clas tycon tys
+       | not (null tys)                                                = Just non_std_why
+       | not (getUnique clas `elem` derivableClassKeys)                = Just non_std_why
+       | clas `hasKey` enumClassKey    && not is_enumeration           = Just nullary_why
+       | clas `hasKey` boundedClassKey && not is_enumeration_or_single = Just single_nullary_why
+       | clas `hasKey` ixClassKey      && not is_enumeration_or_single = Just single_nullary_why
+       | null data_cons                                                = Just no_cons_why
+       | any isExistentialDataCon data_cons                            = Just existential_why     
+       | otherwise                                                     = Nothing
+       where
+           data_cons = tyConDataCons tycon
+           is_enumeration = isEnumerationTyCon tycon
+           is_single_con  = maybeToBool (maybeTyConSingleCon tycon)
+           is_enumeration_or_single = is_enumeration || is_single_con
+
+    single_nullary_why = SLIT("one constructor data type or type with all nullary constructors expected")
+    nullary_why        = SLIT("data type with all nullary constructors expected")
+    no_cons_why               = SLIT("type has no data constructors")
+    non_std_why               = SLIT("not a derivable class")
+    existential_why    = SLIT("it has existentially-quantified constructor(s)")
+
+new_dfun_name clas tycon       -- Just a simple wrapper
+  = newDFunName clas [mkTyConApp tycon []] (getSrcLoc tycon)
+       -- The type passed to newDFunName is only used to generate
+       -- a suitable string; hence the empty type arg list
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -419,12 +480,12 @@ ordered by sorting on type varible, tv, (major key) and then class, k,
 \end{itemize}
 
 \begin{code}
-solveDerivEqns :: Bag InstInfo
+solveDerivEqns :: InstEnv
               -> [DerivEqn]
-              -> TcM s [InstInfo]      -- Solns in same order as eqns.
-                                       -- This bunch is Absolutely minimal...
+              -> TcM [DFunId]  -- Solns in same order as eqns.
+                               -- This bunch is Absolutely minimal...
 
-solveDerivEqns inst_decl_infos_in orig_eqns
+solveDerivEqns inst_env_in orig_eqns
   = iterateDeriv initial_solutions
   where
        -- The initial solutions for the equations claim that each
@@ -438,11 +499,12 @@ solveDerivEqns inst_decl_infos_in orig_eqns
        -- compares it with the current one; finishes if they are the
        -- same, otherwise recurses with the new solutions.
        -- It fails if any iteration fails
-    iterateDeriv :: [DerivSoln] ->TcM s [InstInfo]
+    iterateDeriv :: [DerivSoln] ->TcM [DFunId]
     iterateDeriv current_solns
-      = checkNoErrsTc (iterateOnce current_solns)      `thenTc` \ (new_inst_infos, new_solns) ->
-       if (current_solns `eq_solns` new_solns) then
-           returnTc new_inst_infos
+      = checkNoErrsTc (iterateOnce current_solns)
+                                               `thenTc` \ (new_dfuns, new_solns) ->
+       if (current_solns == new_solns) then
+           returnTc new_dfuns
        else
            iterateDeriv new_solns
 
@@ -450,91 +512,40 @@ solveDerivEqns inst_decl_infos_in orig_eqns
     iterateOnce current_solns
       =            -- Extend the inst info from the explicit instance decls
            -- with the current set of solutions, giving a
-
-       add_solns inst_decl_infos_in orig_eqns current_solns
-                               `thenTc` \ (new_inst_infos, inst_mapper) ->
-       let
-          class_to_inst_env cls = inst_mapper cls
-       in
+       getDOptsTc                              `thenNF_Tc` \ dflags ->
+        let 
+           new_dfuns = zipWithEqual "add_solns" mk_deriv_dfun orig_eqns current_solns
+           inst_env  = extend_inst_env dflags inst_env_in new_dfuns
+           -- the eqns and solns move "in lockstep"; we have the eqns
+           -- because we need the LHS info for addClassInstance.
+        in
            -- Simplify each RHS
-
-       listTc [ tcAddErrCtxt (derivCtxt tc) $
-                tcSimplifyThetas class_to_inst_env [{-Nothing "given"-}] deriv_rhs
-              | (_,tc,_,deriv_rhs) <- orig_eqns ]  `thenTc` \ next_solns ->
+       tcSetInstEnv inst_env (
+         listTc [ tcAddSrcLoc (getSrcLoc tc)   $
+                  tcAddErrCtxt (derivCtxt tc)  $
+                  tcSimplifyThetas deriv_rhs
+                | (_, _,tc,_,deriv_rhs) <- orig_eqns ]  
+       )                                       `thenTc` \ next_solns ->
 
            -- Canonicalise the solutions, so they compare nicely
-       let canonicalised_next_solns
-             = [ sortLt lt_rhs next_soln | next_soln <- next_solns ]
+       let canonicalised_next_solns = [ sortLt (<) next_soln | next_soln <- next_solns ]
        in
-       returnTc (new_inst_infos, canonicalised_next_solns)
-
-    ------------------------------------------------------------------
-    lt_rhs    r1 r2 = case cmp_rhs   r1 r2 of { LT_ -> True; _ -> False }
-    eq_solns  s1 s2 = case cmp_solns s1 s2 of { EQ_ -> True; _ -> False }
-    cmp_solns s1 s2 = cmpList (cmpList cmp_rhs) s1 s2
-    cmp_rhs (c1, TyVarTy tv1) (c2, TyVarTy tv2)
-         = (tv1 `cmp` tv2) `thenCmp` (c1 `cmp` c2)
-#ifdef DEBUG
-    cmp_rhs other_1 other_2
-         = panic# "tcDeriv:cmp_rhs:" --(hsep [ppr PprDebug other_1, ppr PprDebug other_2])
-#endif
-
+       returnTc (new_dfuns, canonicalised_next_solns)
 \end{code}
 
 \begin{code}
-add_solns :: Bag InstInfo                      -- The global, non-derived ones
-         -> [DerivEqn] -> [DerivSoln]
-         -> TcM s ([InstInfo],                 -- The new, derived ones
-                   InstanceMapper)
-    -- the eqns and solns move "in lockstep"; we have the eqns
-    -- because we need the LHS info for addClassInstance.
-
-add_solns inst_infos_in eqns solns
-
--- ------------------
--- OLD: checkErrsTc above now deals with this
--- = discardErrsTc (buildInstanceEnvs all_inst_infos   `thenTc` \ inst_mapper ->
-       -- We do the discard-errs so that we don't get repeated error messages
-       -- about duplicate instances.
-       -- They'll appear later, when we do the top-level buildInstanceEnvs.
--- ------------------
-
-  = buildInstanceEnvs all_inst_infos   `thenTc` \ inst_mapper ->
-    returnTc (new_inst_infos, inst_mapper)
+extend_inst_env dflags inst_env new_dfuns
+  = new_inst_env
   where
-    new_inst_infos = zipWithEqual "add_solns" mk_deriv_inst_info eqns solns
-
-    all_inst_infos = inst_infos_in `unionBags` listToBag new_inst_infos
-
-    mk_deriv_inst_info (clas, tycon, tyvars, _) theta
-      = InstInfo clas tyvars (applyTyCon tycon (mkTyVarTys tyvars))
-                theta
-                (my_panic "dfun_theta")
-
-                dummy_dfun_id
-
-                (my_panic "binds") (getSrcLoc tycon)
-                (my_panic "upragmas")
-      where
-       dummy_dfun_id
-         = mkDictFunId (getName tycon) dummy_dfun_ty bottom bottom
-               -- The name is getSrcLoc'd in an error message 
-         where
-           bottom = panic "dummy_dfun_id"
-
-       dummy_dfun_ty = mkSigmaTy tyvars theta voidTy
-               -- All we need from the dfun is its "theta" part, used during
-               -- equation simplification (tcSimplifyThetas).  The final
-               -- dfun_id will have the superclass dictionaries as arguments too,
-               -- but that'll be added after the equations are solved.  For now,
-               -- it's enough just to make a dummy dfun with the simple theta part.
-               -- 
-               -- The part after the theta is dummied here as voidTy; actually it's
-               --      (C (T a b)), but it doesn't seem worth constructing it.
-               -- We can't leave it as a panic because to get the theta part we
-               -- have to run down the type!
-
-       my_panic str = panic "add_soln" -- pprPanic ("add_soln:"++str) (hsep [char ':', ppr PprDebug clas, ppr PprDebug tycon])
+    (new_inst_env, _errs) = extendInstEnv dflags inst_env new_dfuns
+       -- Ignore the errors about duplicate instances.
+       -- We don't want repeated error messages
+       -- They'll appear later, when we do the top-level extendInstEnvs
+
+mk_deriv_dfun (dfun_name, clas, tycon, tyvars, _) theta
+  = mkDictFunId dfun_name clas tyvars 
+               [mkTyConApp tycon (mkTyVarTys tyvars)] 
+               theta
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -601,48 +612,26 @@ the renamer.  What a great hack!
 
 \begin{code}
 -- Generate the method bindings for the required instance
-gen_bind :: InstInfo -> RdrNameMonoBinds
-gen_bind (InstInfo clas _ ty _ _ _ _ _ _)
-  | not from_here 
-  = EmptyMonoBinds
-  | otherwise
-  = assoc "gen_inst_info:bad derived class"
-         [(eqClassKey,      gen_Eq_binds)
-         ,(ordClassKey,     gen_Ord_binds)
-         ,(enumClassKey,    gen_Enum_binds)
-         ,(evalClassKey,    gen_Eval_binds)
-         ,(boundedClassKey, gen_Bounded_binds)
-         ,(showClassKey,    gen_Show_binds)
-         ,(readClassKey,    gen_Read_binds)
-         ,(ixClassKey,      gen_Ix_binds)
-         ]
-         (classKey clas) 
-         tycon
+-- (paired with class name, as we need that when renaming
+--  the method binds)
+gen_bind :: (Name -> Maybe Fixity) -> DFunId -> (Name, RdrNameMonoBinds)
+gen_bind get_fixity dfun
+  = (cls_nm, binds)
   where
-      from_here   = isLocallyDefined tycon
-      (tycon,_,_) = getAppDataTyCon ty 
-           
-
-gen_inst_info :: Module                                        -- Module name
-             -> (InstInfo, (Name, RenamedMonoBinds))           -- the main stuff to work on
-             -> InstInfo                               -- the gen'd (filled-in) "instance decl"
-
-gen_inst_info modname
-    (InstInfo clas tyvars ty inst_decl_theta _ _ _ locn _, (dfun_name, meth_binds))
-  =
-       -- Generate the various instance-related Ids
-    InstInfo clas tyvars ty inst_decl_theta
-              dfun_theta dfun_id
-              meth_binds
-              locn []
-  where
-   (dfun_id, dfun_theta) = mkInstanceRelatedIds
-                                       dfun_name
-                                       clas tyvars ty
-                                       inst_decl_theta
-
-   from_here = isLocallyDefined tycon
-   (tycon,_,_) = getAppDataTyCon ty
+    cls_nm       = className clas
+    (clas, tycon) = simpleDFunClassTyCon dfun
+
+    binds = assoc "gen_bind:bad derived class" gen_list 
+                 (nameUnique cls_nm) tycon
+
+    gen_list = [(eqClassKey,      gen_Eq_binds)
+              ,(ordClassKey,     gen_Ord_binds)
+              ,(enumClassKey,    gen_Enum_binds)
+              ,(boundedClassKey, gen_Bounded_binds)
+              ,(ixClassKey,      gen_Ix_binds)
+              ,(showClassKey,    gen_Show_binds get_fixity)
+              ,(readClassKey,    gen_Read_binds get_fixity)
+              ]
 \end{code}
 
 
@@ -657,7 +646,7 @@ data Foo ... = ...
 
 con2tag_Foo :: Foo ... -> Int#
 tag2con_Foo :: Int -> Foo ...  -- easier if Int, not Int#
-maxtag_Foo  :: Int             -- ditto (NB: not unboxed)
+maxtag_Foo  :: Int             -- ditto (NB: not unlifted)
 
 
 We have a @con2tag@ function for a tycon if:
@@ -679,31 +668,27 @@ We're deriving @Enum@, or @Ix@ (enum type only???)
 If we have a @tag2con@ function, we also generate a @maxtag@ constant.
 
 \begin{code}
-gen_taggery_Names :: [InstInfo]
-                 -> TcM s [(RdrName,   -- for an assoc list
-                            TyCon,     -- related tycon
-                            TagThingWanted)]
-
-gen_taggery_Names inst_infos
-  = --pprTrace "gen_taggery:\n" (vcat [hsep [ppr PprDebug c, ppr PprDebug t] | (c,t) <- all_CTs]) $
-    foldlTc do_con2tag []           tycons_of_interest `thenTc` \ names_so_far ->
+gen_taggery_Names :: [DFunId]
+                 -> TcM [(RdrName,     -- for an assoc list
+                          TyCon,       -- related tycon
+                          TagThingWanted)]
+
+gen_taggery_Names dfuns
+  = foldlTc do_con2tag []           tycons_of_interest `thenTc` \ names_so_far ->
     foldlTc do_tag2con names_so_far tycons_of_interest
   where
-    all_CTs = [ mk_CT c ty | (InstInfo c _ ty _ _ _ _ _ _) <- inst_infos ]
-                   
-    mk_CT c ty = (c, fst (getAppTyCon ty))
-
-    all_tycons = map snd all_CTs
-    (tycons_of_interest, _) = removeDups cmp all_tycons
+    all_CTs = map simpleDFunClassTyCon dfuns
+    all_tycons             = map snd all_CTs
+    (tycons_of_interest, _) = removeDups compare all_tycons
     
     do_con2tag acc_Names tycon
       | isDataTyCon tycon &&
-        (we_are_deriving eqClassKey tycon
+        ((we_are_deriving eqClassKey tycon
            && any isNullaryDataCon (tyConDataCons tycon))
         || (we_are_deriving ordClassKey  tycon
            && not (maybeToBool (maybeTyConSingleCon tycon)))
         || (we_are_deriving enumClassKey tycon)
-        || (we_are_deriving ixClassKey   tycon)
+        || (we_are_deriving ixClassKey   tycon))
        
       = returnTc ((con2tag_RDR tycon, tycon, GenCon2Tag)
                   : acc_Names)
@@ -711,14 +696,15 @@ gen_taggery_Names inst_infos
       = returnTc acc_Names
 
     do_tag2con acc_Names tycon
-      = if (we_are_deriving enumClassKey tycon)
-       || (we_are_deriving ixClassKey   tycon)
-       then
-         returnTc ( (tag2con_RDR tycon, tycon, GenTag2Con)
-                  : (maxtag_RDR  tycon, tycon, GenMaxTag)
-                  : acc_Names)
-       else
-         returnTc acc_Names
+      | isDataTyCon tycon &&
+         (we_are_deriving enumClassKey tycon ||
+         we_are_deriving ixClassKey   tycon
+         && isEnumerationTyCon tycon)
+      = returnTc ( (tag2con_RDR tycon, tycon, GenTag2Con)
+                : (maxtag_RDR  tycon, tycon, GenMaxTag)
+                : acc_Names)
+      | otherwise
+      = returnTc acc_Names
 
     we_are_deriving clas_key tycon
       = is_in_eqns clas_key tycon all_CTs
@@ -727,17 +713,18 @@ gen_taggery_Names inst_infos
        is_in_eqns clas_key tycon ((c,t):cts)
          =  (clas_key == classKey c && tycon == t)
          || is_in_eqns clas_key tycon cts
-
 \end{code}
 
 \begin{code}
-derivingThingErr :: FAST_STRING -> FAST_STRING -> TyCon -> Error
+derivingThingErr clas tys tycon tyvars why
+  = sep [hsep [ptext SLIT("Can't make a derived instance of"), quotes (ppr pred)],
+        parens (ptext why)]
+  where
+    pred = mkClassPred clas (tys ++ [mkTyConApp tycon (mkTyVarTys tyvars)])
 
-derivingThingErr thing why tycon sty
-  = hang (hsep [ptext SLIT("Can't make a derived instance of"), ptext thing])
-        0 (hang (hsep [ptext SLIT("for the type"), ppr sty tycon])
-                0 (parens (ptext why)))
+malformedPredErr tycon pred = ptext SLIT("Illegal deriving item") <+> ppr pred
 
-derivCtxt tycon sty
-  = ptext SLIT("When deriving classes for") <+> ppr sty tycon
+derivCtxt tycon
+  = ptext SLIT("When deriving classes for") <+> quotes (ppr tycon)
 \end{code}
+