[project @ 2003-05-21 23:40:08 by igloo]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcExpr.lhs
index 296c504..4eb7e80 100644 (file)
@@ -4,7 +4,7 @@
 \section[TcExpr]{Typecheck an expression}
 
 \begin{code}
-module TcExpr ( tcExpr, tcExpr_id, tcMonoExpr ) where
+module TcExpr ( tcCheckSigma, tcCheckRho, tcInferRho, tcMonoExpr ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
@@ -19,11 +19,10 @@ import qualified DsMeta
 
 import HsSyn           ( HsExpr(..), HsLit(..), ArithSeqInfo(..), recBindFields )
 import RnHsSyn         ( RenamedHsExpr, RenamedRecordBinds )
-import TcHsSyn         ( TcExpr, TcRecordBinds, hsLitType, mkHsDictApp, mkHsTyApp, mkHsLet )
+import TcHsSyn         ( TcExpr, TcRecordBinds, hsLitType, mkHsDictApp, mkHsTyApp, mkHsLet, (<$>) )
 import TcRnMonad
-import TcUnify         ( tcSubExp, tcGen, (<$>),
-                         unifyTauTy, unifyFunTy, unifyListTy, unifyPArrTy,
-                         unifyTupleTy )
+import TcUnify         ( Expected(..), newHole, zapExpectedType, zapExpectedTo, tcSubExp, tcGen,
+                         unifyFunTy, zapToListTy, zapToPArrTy, zapToTupleTy )
 import BasicTypes      ( isMarkedStrict )
 import Inst            ( InstOrigin(..), 
                          newOverloadedLit, newMethodFromName, newIPDict,
@@ -34,11 +33,10 @@ import TcBinds              ( tcBindsAndThen )
 import TcEnv           ( tcLookupClass, tcLookupGlobal_maybe, tcLookupIdLvl,
                          tcLookupTyCon, tcLookupDataCon, tcLookupId
                        )
-import TcMatches       ( tcMatchesCase, tcMatchLambda, tcDoStmts )
+import TcMatches       ( tcMatchesCase, tcMatchLambda, tcDoStmts, tcThingWithSig )
 import TcMonoType      ( tcHsSigType, UserTypeCtxt(..) )
 import TcPat           ( badFieldCon )
-import TcMType         ( tcInstTyVars, tcInstType, newHoleTyVarTy, zapToType,
-                         newTyVarTy, newTyVarTys, zonkTcType, readHoleResult )
+import TcMType         ( tcInstTyVars, tcInstType, newTyVarTy, newTyVarTys, zonkTcType )
 import TcType          ( TcType, TcSigmaType, TcRhoType, TyVarDetails(VanillaTv),
                          tcSplitFunTys, tcSplitTyConApp, mkTyVarTys,
                          isSigmaTy, mkFunTy, mkFunTys,
@@ -77,26 +75,45 @@ import FastString
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcExpr :: RenamedHsExpr                -- Expession to type check
-       -> TcSigmaType          -- Expected type (could be a polytpye)
-       -> TcM TcExpr           -- Generalised expr with expected type
+-- tcCheckSigma does type *checking*; it's passed the expected type of the result
+tcCheckSigma :: RenamedHsExpr          -- Expession to type check
+                    -> TcSigmaType             -- Expected type (could be a polytpye)
+                    -> TcM TcExpr              -- Generalised expr with expected type
 
-tcExpr expr expected_ty 
+tcCheckSigma expr expected_ty 
   = traceTc (text "tcExpr" <+> (ppr expected_ty $$ ppr expr)) `thenM_`
     tc_expr' expr expected_ty
 
-tc_expr' expr expected_ty
-  | not (isSigmaTy expected_ty)  -- Monomorphic case
-  = tcMonoExpr expr expected_ty
-
-  | otherwise
-  = tcGen expected_ty emptyVarSet (
-       tcMonoExpr expr
+tc_expr' expr sigma_ty
+  | isSigmaTy sigma_ty
+  = tcGen sigma_ty emptyVarSet (
+       \ rho_ty -> tcCheckRho expr rho_ty
     )                          `thenM` \ (gen_fn, expr') ->
     returnM (gen_fn <$> expr')
+
+tc_expr' expr rho_ty   -- Monomorphic case
+  = tcCheckRho expr rho_ty
+\end{code}
+
+Typecheck expression which in most cases will be an Id.
+The expression can return a higher-ranked type, such as
+       (forall a. a->a) -> Int
+so we must create a hole to pass in as the expected tyvar.
+
+\begin{code}
+tcCheckRho :: RenamedHsExpr -> TcRhoType -> TcM TcExpr
+tcCheckRho expr rho_ty = tcMonoExpr expr (Check rho_ty)
+
+tcInferRho :: RenamedHsExpr -> TcM (TcExpr, TcRhoType)
+tcInferRho (HsVar name) = tcId name
+tcInferRho expr         = newHole                      `thenM` \ hole ->
+                         tcMonoExpr expr (Infer hole)  `thenM` \ expr' ->
+                         readMutVar hole               `thenM` \ rho_ty ->
+                         returnM (expr', rho_ty) 
 \end{code}
 
 
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection{The TAUT rules for variables}
@@ -105,7 +122,7 @@ tc_expr' expr expected_ty
 
 \begin{code}
 tcMonoExpr :: RenamedHsExpr            -- Expession to type check
-          -> TcRhoType                 -- Expected type (could be a type variable)
+          -> Expected TcRhoType        -- Expected type (could be a type variable)
                                        -- Definitely no foralls at the top
                                        -- Can be a 'hole'.
           -> TcM TcExpr
@@ -136,17 +153,10 @@ tcMonoExpr (HsIPVar ip) res_ty
 
 \begin{code}
 tcMonoExpr in_expr@(ExprWithTySig expr poly_ty) res_ty
- = addErrCtxt (exprSigCtxt in_expr)    $
-   tcHsSigType ExprSigCtxt poly_ty     `thenM` \ sig_tc_ty ->
-   tcExpr expr sig_tc_ty               `thenM` \ expr' ->
-
-       -- Must instantiate the outer for-alls of sig_tc_ty
-       -- else we risk instantiating a ? res_ty to a forall-type
-       -- which breaks the invariant that tcMonoExpr only returns phi-types
-   tcInstCall SignatureOrigin sig_tc_ty        `thenM` \ (inst_fn, inst_sig_ty) ->
-   tcSubExp res_ty inst_sig_ty         `thenM` \ co_fn ->
-
-   returnM (co_fn <$> inst_fn expr')
+ = addErrCtxt (exprSigCtxt in_expr)                    $
+   tcHsSigType ExprSigCtxt poly_ty                     `thenM` \ sig_tc_ty ->
+   tcThingWithSig sig_tc_ty (tcCheckRho expr) res_ty   `thenM` \ (co_fn, expr') ->
+   returnM (co_fn <$> expr')
 
 tcMonoExpr (HsType ty) res_ty
   = failWithTc (text "Can't handle type argument:" <+> ppr ty)
@@ -166,7 +176,8 @@ tcMonoExpr (HsType ty) res_ty
 
 \begin{code}
 tcMonoExpr (HsLit lit)     res_ty  = tcLit lit res_ty
-tcMonoExpr (HsOverLit lit) res_ty  = newOverloadedLit (LiteralOrigin lit) lit res_ty
+tcMonoExpr (HsOverLit lit) res_ty  = zapExpectedType res_ty    `thenM` \ res_ty' ->
+                                    newOverloadedLit (LiteralOrigin lit) lit res_ty'
 tcMonoExpr (HsPar expr)    res_ty  = tcMonoExpr expr res_ty    `thenM` \ expr' -> 
                                     returnM (HsPar expr')
 tcMonoExpr (HsSCC lbl expr) res_ty = tcMonoExpr expr res_ty    `thenM` \ expr' ->
@@ -198,7 +209,7 @@ a type error will occur if they aren't.
 --     op e
 
 tcMonoExpr in_expr@(SectionL arg1 op) res_ty
-  = tcExpr_id op                               `thenM` \ (op', op_ty) ->
+  = tcInferRho op                              `thenM` \ (op', op_ty) ->
     split_fun_ty op_ty 2 {- two args -}                `thenM` \ ([arg1_ty, arg2_ty], op_res_ty) ->
     tcArg op (arg1, arg1_ty, 1)                        `thenM` \ arg1' ->
     addErrCtxt (exprCtxt in_expr)              $
@@ -209,7 +220,7 @@ tcMonoExpr in_expr@(SectionL arg1 op) res_ty
 --     \ x -> op x expr
 
 tcMonoExpr in_expr@(SectionR op arg2) res_ty
-  = tcExpr_id op                               `thenM` \ (op', op_ty) ->
+  = tcInferRho op                              `thenM` \ (op', op_ty) ->
     split_fun_ty op_ty 2 {- two args -}                `thenM` \ ([arg1_ty, arg2_ty], op_res_ty) ->
     tcArg op (arg2, arg2_ty, 2)                        `thenM` \ arg2' ->
     addErrCtxt (exprCtxt in_expr)              $
@@ -219,7 +230,7 @@ tcMonoExpr in_expr@(SectionR op arg2) res_ty
 -- equivalent to (op e1) e2:
 
 tcMonoExpr in_expr@(OpApp arg1 op fix arg2) res_ty
-  = tcExpr_id op                               `thenM` \ (op', op_ty) ->
+  = tcInferRho op                              `thenM` \ (op', op_ty) ->
     split_fun_ty op_ty 2 {- two args -}                `thenM` \ ([arg1_ty, arg2_ty], op_res_ty) ->
     tcArg op (arg1, arg1_ty, 1)                        `thenM` \ arg1' ->
     tcArg op (arg2, arg2_ty, 2)                        `thenM` \ arg2' ->
@@ -245,19 +256,11 @@ tcMonoExpr in_expr@(HsCase scrut matches src_loc) res_ty
        --      case (map f) of
        --        (x:xs) -> ...
        -- will report that map is applied to too few arguments
-       --
-       -- Not only that, but it's better to check the matches on their
-       -- own, so that we get the expected results for scoped type variables.
-       --      f x = case x of
-       --              (p::a, q::b) -> (q,p)
-       -- The above should work: the match (p,q) -> (q,p) is polymorphic as
-       -- claimed by the pattern signatures.  But if we typechecked the
-       -- match with x in scope and x's type as the expected type, we'd be hosed.
 
     tcMatchesCase matches res_ty       `thenM`    \ (scrut_ty, matches') ->
 
     addErrCtxt (caseScrutCtxt scrut)   (
-      tcMonoExpr scrut scrut_ty
+      tcCheckRho scrut scrut_ty
     )                                  `thenM`    \ scrut' ->
 
     returnM (HsCase scrut' matches' src_loc)
@@ -265,41 +268,43 @@ tcMonoExpr in_expr@(HsCase scrut matches src_loc) res_ty
 tcMonoExpr (HsIf pred b1 b2 src_loc) res_ty
   = addSrcLoc src_loc  $
     addErrCtxt (predCtxt pred) (
-    tcMonoExpr pred boolTy     )       `thenM`    \ pred' ->
+    tcCheckRho pred boolTy     )       `thenM`    \ pred' ->
 
-    zapToType res_ty                   `thenM`    \ res_ty' ->
+    zapExpectedType res_ty             `thenM`    \ res_ty' ->
        -- C.f. the call to zapToType in TcMatches.tcMatches
 
-    tcMonoExpr b1 res_ty'              `thenM`    \ b1' ->
-    tcMonoExpr b2 res_ty'              `thenM`    \ b2' ->
+    tcCheckRho b1 res_ty'              `thenM`    \ b1' ->
+    tcCheckRho b2 res_ty'              `thenM`    \ b2' ->
     returnM (HsIf pred' b1' b2' src_loc)
 
 tcMonoExpr (HsDo do_or_lc stmts method_names _ src_loc) res_ty
-  = addSrcLoc src_loc          $
-    tcDoStmts do_or_lc stmts method_names res_ty       `thenM` \ (binds, stmts', methods') ->
-    returnM (mkHsLet binds (HsDo do_or_lc stmts' methods' res_ty src_loc))
+  = addSrcLoc src_loc                                  $
+    zapExpectedType res_ty                             `thenM` \ res_ty' ->
+       -- All comprehensions yield a monotype
+    tcDoStmts do_or_lc stmts method_names res_ty'      `thenM` \ (binds, stmts', methods') ->
+    returnM (mkHsLet binds (HsDo do_or_lc stmts' methods' res_ty' src_loc))
 
 tcMonoExpr in_expr@(ExplicitList _ exprs) res_ty       -- Non-empty list
-  = unifyListTy res_ty                `thenM` \ elt_ty ->  
+  = zapToListTy res_ty                `thenM` \ elt_ty ->  
     mappM (tc_elt elt_ty) exprs              `thenM` \ exprs' ->
     returnM (ExplicitList elt_ty exprs')
   where
     tc_elt elt_ty expr
       = addErrCtxt (listCtxt expr) $
-       tcMonoExpr expr elt_ty
+       tcCheckRho expr elt_ty
 
 tcMonoExpr in_expr@(ExplicitPArr _ exprs) res_ty       -- maybe empty
-  = unifyPArrTy res_ty                `thenM` \ elt_ty ->  
+  = zapToPArrTy res_ty                `thenM` \ elt_ty ->  
     mappM (tc_elt elt_ty) exprs              `thenM` \ exprs' ->
     returnM (ExplicitPArr elt_ty exprs')
   where
     tc_elt elt_ty expr
       = addErrCtxt (parrCtxt expr) $
-       tcMonoExpr expr elt_ty
+       tcCheckRho expr elt_ty
 
 tcMonoExpr (ExplicitTuple exprs boxity) res_ty
-  = unifyTupleTy boxity (length exprs) res_ty  `thenM` \ arg_tys ->
-    tcMonoExprs exprs arg_tys                  `thenM` \ exprs' ->
+  = zapToTupleTy boxity (length exprs) res_ty  `thenM` \ arg_tys ->
+    tcCheckRhos exprs arg_tys                  `thenM` \ exprs' ->
     returnM (ExplicitTuple exprs' boxity)
 \end{code}
 
@@ -347,7 +352,7 @@ tcMonoExpr e0@(HsCCall lbl args may_gc is_casm ignored_fake_result_ty) res_ty
                | otherwise  = [1..length args]
     in
     newTyVarTys (length tv_idxs) openTypeKind          `thenM` \ arg_tys ->
-    tcMonoExprs args arg_tys                           `thenM` \ args' ->
+    tcCheckRhos args arg_tys                           `thenM` \ args' ->
 
        -- The argument types can be unlifted or lifted; the result
        -- type must, however, be lifted since it's an argument to the IO
@@ -356,7 +361,7 @@ tcMonoExpr e0@(HsCCall lbl args may_gc is_casm ignored_fake_result_ty) res_ty
     let
        io_result_ty = mkTyConApp ioTyCon [result_ty]
     in
-    unifyTauTy res_ty io_result_ty             `thenM_`
+    zapExpectedTo res_ty io_result_ty  `thenM_`
 
        -- Construct the extra insts, which encode the
        -- constraints on the argument and result types.
@@ -382,11 +387,11 @@ tcMonoExpr expr@(RecordCon con_name rbinds) res_ty
        (tycon, ty_args) = tcSplitTyConApp record_ty
     in
     ASSERT( isAlgTyCon tycon )
-    unifyTauTy res_ty record_ty          `thenM_`
+    zapExpectedTo res_ty record_ty      `thenM_`
 
        -- Check that the record bindings match the constructor
        -- con_name is syntactically constrained to be a data constructor
-    tcLookupDataCon con_name   `thenM` \ data_con ->
+    tcLookupDataCon con_name           `thenM` \ data_con ->
     let
        bad_fields = badFields rbinds data_con
     in
@@ -474,7 +479,7 @@ tcMonoExpr expr@(RecordUpd record_expr rbinds) res_ty
     let
        result_record_ty = mkTyConApp tycon result_inst_tys
     in
-    unifyTauTy res_ty result_record_ty          `thenM_`
+    zapExpectedTo res_ty result_record_ty      `thenM_`
     tcRecordBinds tycon result_inst_tys rbinds `thenM` \ rbinds' ->
 
        -- STEP 4
@@ -506,7 +511,7 @@ tcMonoExpr expr@(RecordUpd record_expr rbinds) res_ty
     let
        record_ty = mkTyConApp tycon inst_tys
     in
-    tcMonoExpr record_expr record_ty           `thenM` \ record_expr' ->
+    tcCheckRho record_expr record_ty           `thenM` \ record_expr' ->
 
        -- STEP 6
        -- Figure out the LIE we need.  We have to generate some 
@@ -536,8 +541,8 @@ tcMonoExpr expr@(RecordUpd record_expr rbinds) res_ty
 
 \begin{code}
 tcMonoExpr (ArithSeqIn seq@(From expr)) res_ty
-  = unifyListTy res_ty                                 `thenM` \ elt_ty ->  
-    tcMonoExpr expr elt_ty                     `thenM` \ expr' ->
+  = zapToListTy res_ty                                 `thenM` \ elt_ty ->  
+    tcCheckRho expr elt_ty                     `thenM` \ expr' ->
 
     newMethodFromName (ArithSeqOrigin seq) 
                      elt_ty enumFromName       `thenM` \ enum_from ->
@@ -546,9 +551,9 @@ tcMonoExpr (ArithSeqIn seq@(From expr)) res_ty
 
 tcMonoExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromThen expr1 expr2)) res_ty
   = addErrCtxt (arithSeqCtxt in_expr) $ 
-    unifyListTy  res_ty                                `thenM`    \ elt_ty ->  
-    tcMonoExpr expr1 elt_ty                            `thenM`    \ expr1' ->
-    tcMonoExpr expr2 elt_ty                            `thenM`    \ expr2' ->
+    zapToListTy  res_ty                                `thenM`    \ elt_ty ->  
+    tcCheckRho expr1 elt_ty                            `thenM`    \ expr1' ->
+    tcCheckRho expr2 elt_ty                            `thenM`    \ expr2' ->
     newMethodFromName (ArithSeqOrigin seq) 
                      elt_ty enumFromThenName           `thenM` \ enum_from_then ->
 
@@ -557,9 +562,9 @@ tcMonoExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromThen expr1 expr2)) res_ty
 
 tcMonoExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromTo expr1 expr2)) res_ty
   = addErrCtxt (arithSeqCtxt in_expr) $
-    unifyListTy  res_ty                                `thenM`    \ elt_ty ->  
-    tcMonoExpr expr1 elt_ty                            `thenM`    \ expr1' ->
-    tcMonoExpr expr2 elt_ty                            `thenM`    \ expr2' ->
+    zapToListTy  res_ty                                `thenM`    \ elt_ty ->  
+    tcCheckRho expr1 elt_ty                            `thenM`    \ expr1' ->
+    tcCheckRho expr2 elt_ty                            `thenM`    \ expr2' ->
     newMethodFromName (ArithSeqOrigin seq) 
                      elt_ty enumFromToName             `thenM` \ enum_from_to ->
 
@@ -567,10 +572,10 @@ tcMonoExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromTo expr1 expr2)) res_ty
 
 tcMonoExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromThenTo expr1 expr2 expr3)) res_ty
   = addErrCtxt  (arithSeqCtxt in_expr) $
-    unifyListTy  res_ty                                `thenM`    \ elt_ty ->  
-    tcMonoExpr expr1 elt_ty                            `thenM`    \ expr1' ->
-    tcMonoExpr expr2 elt_ty                            `thenM`    \ expr2' ->
-    tcMonoExpr expr3 elt_ty                            `thenM`    \ expr3' ->
+    zapToListTy  res_ty                                `thenM`    \ elt_ty ->  
+    tcCheckRho expr1 elt_ty                            `thenM`    \ expr1' ->
+    tcCheckRho expr2 elt_ty                            `thenM`    \ expr2' ->
+    tcCheckRho expr3 elt_ty                            `thenM`    \ expr3' ->
     newMethodFromName (ArithSeqOrigin seq) 
                      elt_ty enumFromThenToName         `thenM` \ eft ->
 
@@ -578,9 +583,9 @@ tcMonoExpr in_expr@(ArithSeqIn seq@(FromThenTo expr1 expr2 expr3)) res_ty
 
 tcMonoExpr in_expr@(PArrSeqIn seq@(FromTo expr1 expr2)) res_ty
   = addErrCtxt (parrSeqCtxt in_expr) $
-    unifyPArrTy  res_ty                                `thenM`    \ elt_ty ->  
-    tcMonoExpr expr1 elt_ty                            `thenM`    \ expr1' ->
-    tcMonoExpr expr2 elt_ty                            `thenM`    \ expr2' ->
+    zapToPArrTy  res_ty                                `thenM`    \ elt_ty ->  
+    tcCheckRho expr1 elt_ty                            `thenM`    \ expr1' ->
+    tcCheckRho expr2 elt_ty                            `thenM`    \ expr2' ->
     newMethodFromName (PArrSeqOrigin seq) 
                      elt_ty enumFromToPName            `thenM` \ enum_from_to ->
 
@@ -588,10 +593,10 @@ tcMonoExpr in_expr@(PArrSeqIn seq@(FromTo expr1 expr2)) res_ty
 
 tcMonoExpr in_expr@(PArrSeqIn seq@(FromThenTo expr1 expr2 expr3)) res_ty
   = addErrCtxt  (parrSeqCtxt in_expr) $
-    unifyPArrTy  res_ty                                `thenM`    \ elt_ty ->  
-    tcMonoExpr expr1 elt_ty                            `thenM`    \ expr1' ->
-    tcMonoExpr expr2 elt_ty                            `thenM`    \ expr2' ->
-    tcMonoExpr expr3 elt_ty                            `thenM`    \ expr3' ->
+    zapToPArrTy  res_ty                                `thenM`    \ elt_ty ->  
+    tcCheckRho expr1 elt_ty                            `thenM`    \ expr1' ->
+    tcCheckRho expr2 elt_ty                            `thenM`    \ expr2' ->
+    tcCheckRho expr3 elt_ty                            `thenM`    \ expr3' ->
     newMethodFromName (PArrSeqOrigin seq)
                      elt_ty enumFromThenToPName        `thenM` \ eft ->
 
@@ -619,13 +624,13 @@ tcMonoExpr (HsBracket brack loc) res_ty = addSrcLoc loc (tcBracket brack res_ty)
 
 tcMonoExpr (HsReify (Reify flavour name)) res_ty
   = addErrCtxt (ptext SLIT("At the reification of") <+> ppr name)      $
-    tcMetaTy  tycon_name       `thenM` \ reify_ty ->
-    unifyTauTy res_ty reify_ty `thenM_`
+    tcMetaTy  tycon_name               `thenM` \ reify_ty ->
+    zapExpectedTo res_ty reify_ty      `thenM_`
     returnM (HsReify (ReifyOut flavour name))
   where
     tycon_name = case flavour of
-                  ReifyDecl -> DsMeta.declTyConName
-                  ReifyType -> DsMeta.typeTyConName
+                  ReifyDecl -> DsMeta.decQTyConName
+                  ReifyType -> DsMeta.typQTyConName
                   ReifyFixity -> pprPanic "tcMonoExpr: cant do reifyFixity yet" (ppr name)
 #endif GHCI
 \end{code}
@@ -651,7 +656,7 @@ tcMonoExpr other _ = pprPanic "tcMonoExpr" (ppr other)
 \begin{code}
 
 tcApp :: RenamedHsExpr -> [RenamedHsExpr]      -- Function and args
-      -> TcType                                        -- Expected result type of application
+      -> Expected TcRhoType                    -- Expected result type of application
       -> TcM TcExpr                            -- Translated fun and args
 
 tcApp (HsApp e1 e2) args res_ty 
@@ -659,32 +664,50 @@ tcApp (HsApp e1 e2) args res_ty
 
 tcApp fun args res_ty
   =    -- First type-check the function
-    tcExpr_id fun                              `thenM` \ (fun', fun_ty) ->
+    tcInferRho fun                             `thenM` \ (fun', fun_ty) ->
 
     addErrCtxt (wrongArgsCtxt "too many" fun args) (
        traceTc (text "tcApp" <+> (ppr fun $$ ppr fun_ty))      `thenM_`
        split_fun_ty fun_ty (length args)
     )                                          `thenM` \ (expected_arg_tys, actual_result_ty) ->
 
-       -- Now typecheck the args
-    mappM (tcArg fun)
-         (zip3 args expected_arg_tys [1..])    `thenM` \ args' ->
-
-       -- Unify with expected result after type-checking the args
-       -- so that the info from args percolates to actual_result_ty.
+       -- Unify with expected result before (was: after) type-checking the args
+       -- so that the info from res_ty (was: args) percolates to args (was actual_result_ty).
        -- This is when we might detect a too-few args situation.
        -- (One can think of cases when the opposite order would give
        -- a better error message.)
+       -- [March 2003: I'm experimenting with putting this first.  Here's an 
+       --              example where it actually makes a real difference
+       --    class C t a b | t a -> b
+       --    instance C Char a Bool
+       --
+       --    data P t a = forall b. (C t a b) => MkP b
+       --    data Q t   = MkQ (forall a. P t a)
+    
+       --    f1, f2 :: Q Char;
+       --    f1 = MkQ (MkP True)
+       --    f2 = MkQ (MkP True :: forall a. P Char a)
+       --
+       -- With the change, f1 will type-check, because the 'Char' info from
+       -- the signature is propagated into MkQ's argument. With the check
+       -- in the other order, the extra signature in f2 is reqd.]
+
     addErrCtxtM (checkArgsCtxt fun args res_ty actual_result_ty)
-                 (tcSubExp res_ty actual_result_ty)    `thenM` \ co_fn ->
+               (tcSubExp res_ty actual_result_ty)      `thenM` \ co_fn ->
+
+       -- Now typecheck the args
+    mappM (tcArg fun)
+         (zip3 args expected_arg_tys [1..])    `thenM` \ args' ->
 
     returnM (co_fn <$> foldl HsApp fun' args') 
 
 
 -- If an error happens we try to figure out whether the
 -- function has been given too many or too few arguments,
--- and say so
-checkArgsCtxt fun args expected_res_ty actual_res_ty tidy_env
+-- and say so.
+-- The ~(Check...) is because in the Infer case the tcSubExp 
+-- definitely won't fail, so we can be certain we're in the Check branch
+checkArgsCtxt fun args ~(Check expected_res_ty) actual_res_ty tidy_env
   = zonkTcType expected_res_ty   `thenM` \ exp_ty' ->
     zonkTcType actual_res_ty     `thenM` \ act_ty' ->
     let
@@ -703,7 +726,7 @@ checkArgsCtxt fun args expected_res_ty actual_res_ty tidy_env
     returnM (env2, message)
 
 
-split_fun_ty :: TcType         -- The type of the function
+split_fun_ty :: TcRhoType      -- The type of the function
             -> Int             -- Number of arguments
             -> TcM ([TcType],  -- Function argument types
                     TcType)    -- Function result types
@@ -725,7 +748,7 @@ tcArg :: RenamedHsExpr                              -- The function (for error messages)
 
 tcArg the_fun (arg, expected_arg_ty, arg_no)
   = addErrCtxt (funAppCtxt the_fun arg arg_no) $
-    tcExpr arg expected_arg_ty
+    tcCheckSigma arg expected_arg_ty
 \end{code}
 
 
@@ -758,7 +781,7 @@ This gets a bit less sharing, but
        b) perhaps fewer separated lambdas
 
 \begin{code}
-tcId :: Name -> TcM (TcExpr, TcType)
+tcId :: Name -> TcM (TcExpr, TcRhoType)
 tcId name      -- Look up the Id and instantiate its type
   =    -- First check whether it's a DataCon
        -- Reason: we must not forget to chuck in the
@@ -832,7 +855,7 @@ tcId name   -- Look up the Id and instantiate its type
     loop fun fun_ty 
        | isSigmaTy fun_ty
        = tcInstCall orig fun_ty        `thenM` \ (inst_fn, tau) ->
-         loop (inst_fn fun) tau
+         loop (inst_fn <$> fun) tau
 
        | otherwise
        = returnM (fun, fun_ty)
@@ -854,7 +877,8 @@ tcId name   -- Look up the Id and instantiate its type
 
        -- We treat data constructors differently, because we have to generate
        -- constraints for their silly theta, which no longer appears in
-       -- the type of dataConWrapId.  It's dual to TcPat.tcConstructor
+       -- the type of dataConWrapId (see note on "stupid context" in DataCon.lhs
+       -- It's dual to TcPat.tcConstructor
     inst_data_con data_con
       = tcInstDataCon orig data_con    `thenM` \ (ty_args, ex_dicts, arg_tys, result_ty, _) ->
        extendLIEs ex_dicts             `thenM_`
@@ -863,21 +887,6 @@ tcId name  -- Look up the Id and instantiate its type
                 mkFunTys arg_tys result_ty)
 \end{code}
 
-Typecheck expression which in most cases will be an Id.
-The expression can return a higher-ranked type, such as
-       (forall a. a->a) -> Int
-so we must create a HoleTyVarTy to pass in as the expected tyvar.
-
-\begin{code}
-tcExpr_id :: RenamedHsExpr -> TcM (TcExpr, TcType)
-tcExpr_id (HsVar name) = tcId name
-tcExpr_id expr         = newHoleTyVarTy                        `thenM` \ id_ty ->
-                        tcMonoExpr expr id_ty          `thenM` \ expr' ->
-                        readHoleResult id_ty           `thenM` \ id_ty' ->
-                        returnM (expr', id_ty') 
-\end{code}
-
-
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection{Record bindings}
@@ -928,7 +937,7 @@ tcRecordBinds tycon ty_args rbinds
                -- The caller of tcRecordBinds has already checked
                -- that all the fields come from the same type
 
-       tcExpr rhs field_ty                     `thenM` \ rhs' ->
+       tcCheckSigma rhs field_ty               `thenM` \ rhs' ->
 
        returnM (sel_id, rhs')
 
@@ -982,17 +991,17 @@ checkMissingFields data_con rbinds
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{@tcMonoExprs@ typechecks a {\em list} of expressions}
+\subsection{@tcCheckRhos@ typechecks a {\em list} of expressions}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcMonoExprs :: [RenamedHsExpr] -> [TcType] -> TcM [TcExpr]
+tcCheckRhos :: [RenamedHsExpr] -> [TcType] -> TcM [TcExpr]
 
-tcMonoExprs [] [] = returnM []
-tcMonoExprs (expr:exprs) (ty:tys)
- = tcMonoExpr  expr  ty                `thenM` \ expr' ->
-   tcMonoExprs exprs tys       `thenM` \ exprs' ->
+tcCheckRhos [] [] = returnM []
+tcCheckRhos (expr:exprs) (ty:tys)
+ = tcCheckRho  expr  ty                `thenM` \ expr' ->
+   tcCheckRhos exprs tys       `thenM` \ exprs' ->
    returnM (expr':exprs')
 \end{code}
 
@@ -1006,16 +1015,17 @@ tcMonoExprs (expr:exprs) (ty:tys)
 Overloaded literals.
 
 \begin{code}
-tcLit :: HsLit -> TcType -> TcM TcExpr
+tcLit :: HsLit -> Expected TcRhoType -> TcM TcExpr
 tcLit (HsLitLit s _) res_ty
-  = tcLookupClass cCallableClassName                   `thenM` \ cCallableClass ->
+  = zapExpectedType res_ty                             `thenM` \ res_ty' ->
+    tcLookupClass cCallableClassName                   `thenM` \ cCallableClass ->
     newDicts (LitLitOrigin (unpackFS s))
-            [mkClassPred cCallableClass [res_ty]]      `thenM` \ dicts ->
+            [mkClassPred cCallableClass [res_ty']]     `thenM` \ dicts ->
     extendLIEs dicts                                   `thenM_`
-    returnM (HsLit (HsLitLit s res_ty))
+    returnM (HsLit (HsLitLit s res_ty'))
 
 tcLit lit res_ty 
-  = unifyTauTy res_ty (hsLitType lit)          `thenM_`
+  = zapExpectedTo res_ty (hsLitType lit)               `thenM_`
     returnM (HsLit lit)
 \end{code}