[project @ 2003-04-08 13:06:48 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcExpr.lhs
index b38d28b..8230d2e 100644 (file)
@@ -10,21 +10,20 @@ module TcExpr ( tcExpr, tcExpr_id, tcMonoExpr ) where
 
 #ifdef GHCI    /* Only if bootstrapped */
 import {-# SOURCE #-}  TcSplice( tcSpliceExpr, tcBracket )
-import TcEnv           ( bracketOK )
-import TcSimplify      ( tcSimplifyBracket )
-import DsMeta          ( liftName )
+import HsSyn           ( HsReify(..), ReifyFlavour(..) )
+import TcType          ( isTauTy )
+import TcEnv           ( bracketOK, tcMetaTy, checkWellStaged, metaLevel )
+import Name            ( isExternalName )
+import qualified DsMeta
 #endif
 
-import HsSyn           ( HsExpr(..), HsLit(..), ArithSeqInfo(..), 
-                         mkMonoBind, recBindFields
-                       )
+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 BasicTypes      ( RecFlag(..),  isMarkedStrict )
+import TcUnify         ( tcSubExp, tcGen,
+                         unifyTauTy, unifyFunTy, unifyListTy, unifyPArrTy, unifyTupleTy )
+import BasicTypes      ( isMarkedStrict )
 import Inst            ( InstOrigin(..), 
                          newOverloadedLit, newMethodFromName, newIPDict,
                          newDicts, newMethodWithGivenTy, 
@@ -32,28 +31,25 @@ import Inst         ( InstOrigin(..),
                        )
 import TcBinds         ( tcBindsAndThen )
 import TcEnv           ( tcLookupClass, tcLookupGlobal_maybe, tcLookupIdLvl,
-                         tcLookupTyCon, tcLookupDataCon, tcLookupId,
-                         wellStaged, metaLevel
+                         tcLookupTyCon, tcLookupDataCon, tcLookupId
                        )
-import TcMatches       ( tcMatchesCase, tcMatchLambda, tcDoStmts )
+import TcMatches       ( tcMatchesCase, tcMatchLambda, tcDoStmts, tcThingWithSig )
 import TcMonoType      ( tcHsSigType, UserTypeCtxt(..) )
 import TcPat           ( badFieldCon )
-import TcSimplify      ( tcSimplifyIPs )
 import TcMType         ( tcInstTyVars, tcInstType, newHoleTyVarTy, zapToType,
                          newTyVarTy, newTyVarTys, zonkTcType, readHoleResult )
 import TcType          ( TcType, TcSigmaType, TcRhoType, TyVarDetails(VanillaTv),
                          tcSplitFunTys, tcSplitTyConApp, mkTyVarTys,
-                         isSigmaTy, isTauTy, mkFunTy, mkFunTys,
-                         mkTyConApp, mkClassPred, tcFunArgTy,
+                         isSigmaTy, mkFunTy, mkFunTys,
+                         mkTyConApp, mkClassPred, 
                          tyVarsOfTypes, isLinearPred,
                          liftedTypeKind, openTypeKind, 
-                         tcSplitSigmaTy, tcTyConAppTyCon,
-                         tidyOpenType
+                         tcSplitSigmaTy, tidyOpenType
                        )
 import FieldLabel      ( FieldLabel, fieldLabelName, fieldLabelType, fieldLabelTyCon )
-import Id              ( Id, idType, recordSelectorFieldLabel, isRecordSelector, isDataConWrapId_maybe )
-import DataCon         ( DataCon, dataConFieldLabels, dataConSig, dataConStrictMarks )
-import Name            ( Name, isExternalName )
+import Id              ( Id, idType, recordSelectorFieldLabel, isRecordSelector )
+import DataCon         ( DataCon, dataConFieldLabels, dataConSig, dataConStrictMarks, dataConWrapId )
+import Name            ( Name )
 import TyCon           ( TyCon, tyConTyVars, tyConTheta, isAlgTyCon, tyConDataCons )
 import Subst           ( mkTopTyVarSubst, substTheta, substTy )
 import VarSet          ( emptyVarSet, elemVarSet )
@@ -139,17 +135,10 @@ 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 (tcMonoExpr 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)
@@ -175,7 +164,8 @@ tcMonoExpr (HsPar expr)    res_ty  = tcMonoExpr expr res_ty `thenM` \ expr' ->
 tcMonoExpr (HsSCC lbl expr) res_ty = tcMonoExpr expr res_ty    `thenM` \ expr' ->
                                     returnM (HsSCC lbl expr')
 
-
+tcMonoExpr (HsCoreAnn lbl expr) res_ty = tcMonoExpr expr res_ty `thenM` \ expr' ->  -- hdaume: core annotation
+                                         returnM (HsCoreAnn lbl expr')
 tcMonoExpr (NegApp expr neg_name) res_ty
   = tcMonoExpr (HsApp (HsVar neg_name) expr) res_ty
        -- ToDo: use tcSyntaxName
@@ -233,11 +223,9 @@ tcMonoExpr in_expr@(OpApp arg1 op fix arg2) res_ty
 \begin{code}
 tcMonoExpr (HsLet binds expr) res_ty
   = tcBindsAndThen
-       combiner
+       HsLet
        binds                   -- Bindings to check
        (tcMonoExpr expr res_ty)
-  where
-    combiner is_rec bind expr = HsLet (mkMonoBind bind [] is_rec) expr
 
 tcMonoExpr in_expr@(HsCase scrut matches src_loc) res_ty
   = addSrcLoc src_loc                  $
@@ -446,10 +434,10 @@ tcMonoExpr expr@(RecordUpd record_expr rbinds) res_ty
     let
        bad_guys = [ addErrTc (notSelector field_name) 
                   | (field_name, maybe_sel_id) <- field_names `zip` maybe_sel_ids,
-                     case maybe_sel_id of
-                       Just (AnId sel_id) -> not (isRecordSelector sel_id)
-                       other              -> True
+                    not (is_selector maybe_sel_id)
                   ]
+       is_selector (Just (AnId sel_id)) = isRecordSelector sel_id      -- Excludes class ops
+       is_selector other                = False        
     in
     checkM (null bad_guys) (sequenceM bad_guys `thenM_` failM) `thenM_`
     
@@ -458,11 +446,8 @@ tcMonoExpr expr@(RecordUpd record_expr rbinds) res_ty
     let
                -- It's OK to use the non-tc splitters here (for a selector)
        (Just (AnId sel_id) : _) = maybe_sel_ids
-
-       (_, _, tau)  = tcSplitSigmaTy (idType sel_id)   -- Selectors can be overloaded
-                                                       -- when the data type has a context
-       data_ty      = tcFunArgTy tau                   -- Must succeed since sel_id is a selector
-       tycon        = tcTyConAppTyCon data_ty
+       field_lbl    = recordSelectorFieldLabel sel_id  -- We've failed already if
+       tycon        = fieldLabelTyCon field_lbl        -- it's not a field label
        data_cons    = tyConDataCons tycon
        tycon_tyvars = tyConTyVars tycon                -- The data cons use the same type vars
     in
@@ -622,59 +607,19 @@ tcMonoExpr (PArrSeqIn _) _
        -- Rename excludes these cases otherwise
 
 tcMonoExpr (HsSplice n expr loc) res_ty = addSrcLoc loc (tcSpliceExpr n expr res_ty)
-  
-tcMonoExpr (HsBracket brack loc) res_ty
-  = addSrcLoc loc                      $
-    getStage                           `thenM` \ level ->
-    case bracketOK level of {
-       Nothing         -> failWithTc (illegalBracket level) ;
-       Just next_level ->
-
-       -- Typecheck expr to make sure it is valid,
-       -- but throw away the results.  We'll type check
-       -- it again when we actually use it.
-    newMutVar []                       `thenM` \ pending_splices ->
-    getLIEVar                          `thenM` \ lie_var ->
-
-    setStage (Brack next_level pending_splices lie_var) (
-       getLIE (tcBracket brack)
-    )                                  `thenM` \ (meta_ty, lie) ->
-    tcSimplifyBracket lie              `thenM_`  
-
-    unifyTauTy res_ty meta_ty          `thenM_`
-
-       -- Return the original expression, not the type-decorated one
-    readMutVar pending_splices         `thenM` \ pendings ->
-    returnM (HsBracketOut brack pendings)
-    }
-#endif GHCI
-\end{code}
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Implicit Parameter bindings}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-\begin{code}
-tcMonoExpr (HsWith expr binds is_with) res_ty
-  = getLIE (tcMonoExpr expr res_ty)    `thenM` \ (expr', expr_lie) ->
-    mapAndUnzipM tc_ip_bind binds      `thenM` \ (avail_ips, binds') ->
+tcMonoExpr (HsBracket brack loc) res_ty = addSrcLoc loc (tcBracket brack res_ty)
 
-       -- If the binding binds ?x = E, we  must now 
-       -- discharge any ?x constraints in expr_lie
-    tcSimplifyIPs avail_ips expr_lie   `thenM` \ dict_binds ->
-    let
-       expr'' = HsLet (mkMonoBind dict_binds [] Recursive) expr'
-    in
-    returnM (HsWith expr'' binds' is_with)
+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_`
+    returnM (HsReify (ReifyOut flavour name))
   where
-    tc_ip_bind (ip, expr)
-      = newTyVarTy openTypeKind                `thenM` \ ty ->
-       getSrcLocM                      `thenM` \ loc ->
-       newIPDict (IPBind ip) ip ty     `thenM` \ (ip', ip_inst) ->
-       tcMonoExpr expr ty              `thenM` \ expr' ->
-       returnM (ip_inst, (ip', expr'))
+    tycon_name = case flavour of
+                  ReifyDecl -> DsMeta.declTyConName
+                  ReifyType -> DsMeta.typeTyConName
+                  ReifyFixity -> pprPanic "tcMonoExpr: cant do reifyFixity yet" (ppr name)
+#endif GHCI
 \end{code}
 
 
@@ -713,17 +658,33 @@ tcApp fun args res_ty
        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') 
 
@@ -807,21 +768,38 @@ This gets a bit less sharing, but
 \begin{code}
 tcId :: Name -> TcM (TcExpr, TcType)
 tcId name      -- Look up the Id and instantiate its type
-  = tcLookupIdLvl name                 `thenM` \ (id, bind_lvl) ->
+  =    -- First check whether it's a DataCon
+       -- Reason: we must not forget to chuck in the
+       --         constraints from their "silly context"
+    tcLookupGlobal_maybe name          `thenM` \ maybe_thing ->
+    case maybe_thing of {
+       Just (ADataCon data_con) -> inst_data_con data_con ;
+       other                    ->
+
+       -- OK, so now look for ordinary Ids
+    tcLookupIdLvl name                 `thenM` \ (id, bind_lvl) ->
+
+#ifndef GHCI
+    loop (HsVar id) (idType id)                -- Non-TH case
 
+#else /* GHCI is on */
        -- Check for cross-stage lifting
-#ifdef GHCI
     getStage                           `thenM` \ use_stage -> 
     case use_stage of
       Brack use_lvl ps_var lie_var
        | use_lvl > bind_lvl && not (isExternalName name)
        ->      -- E.g. \x -> [| h x |]
-                       -- We must behave as if the reference to x was
-                       --      h $(lift x)     
-                       -- We use 'x' itself as the splice proxy, used by 
-                       -- the desugarer to stitch it all back together
-                       -- NB: isExernalName is true of top level things, 
-                       -- and false of nested bindings
+               -- We must behave as if the reference to x was
+               --      h $(lift x)     
+               -- We use 'x' itself as the splice proxy, used by 
+               -- the desugarer to stitch it all back together.
+               -- If 'x' occurs many times we may get many identical
+               -- bindings of the same splice proxy, but that doesn't
+               -- matter, although it's a mite untidy.
+               --
+               -- NB: During type-checking, isExernalName is true of 
+               -- top level things, and false of nested bindings
+               -- Top-level things don't need lifting.
        
        let
            id_ty = idType id
@@ -834,7 +812,7 @@ tcId name   -- Look up the Id and instantiate its type
                    -- just going to flag an error for now
 
        setLIEVar lie_var       (
-       newMethodFromName orig id_ty liftName   `thenM` \ lift ->
+       newMethodFromName orig id_ty DsMeta.liftName    `thenM` \ lift ->
                -- Put the 'lift' constraint into the right LIE
        
        -- Update the pending splices
@@ -844,16 +822,10 @@ tcId name -- Look up the Id and instantiate its type
        returnM (HsVar id, id_ty))
 
       other -> 
-       let
-          use_lvl = metaLevel use_stage
-       in
-       checkTc (wellStaged bind_lvl use_lvl)
-               (badStageErr id bind_lvl use_lvl)       `thenM_`
+       checkWellStaged (quotes (ppr id)) bind_lvl use_stage    `thenM_`
+       loop (HsVar id) (idType id)
 #endif
-       -- This is the bit that handles the no-Template-Haskell case
-       case isDataConWrapId_maybe id of
-               Nothing       -> loop (HsVar id) (idType id)
-               Just data_con -> inst_data_con id data_con
+    }
 
   where
     orig = OccurrenceOf name
@@ -862,23 +834,18 @@ tcId name -- Look up the Id and instantiate its type
        | want_method_inst fun_ty
        = tcInstType VanillaTv fun_ty           `thenM` \ (tyvars, theta, tau) ->
          newMethodWithGivenTy orig fun_id 
-               (mkTyVarTys tyvars) theta tau   `thenM` \ meth ->
-         loop (HsVar (instToId meth)) tau
+               (mkTyVarTys tyvars) theta tau   `thenM` \ meth_id ->
+         loop (HsVar meth_id) tau
 
     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)
 
-    want_method_inst fun_ty 
-       | opt_NoMethodSharing = False   
-       | otherwise           = case tcSplitSigmaTy fun_ty of
-                                 (_,[],_)    -> False  -- Not overloaded
-                                 (_,theta,_) -> not (any isLinearPred theta)
-       -- This is a slight hack.
+       --      Hack Alert (want_method_inst)!
        -- If   f :: (%x :: T) => Int -> Int
        -- Then if we have two separate calls, (f 3, f 4), we cannot
        -- make a method constraint that then gets shared, thus:
@@ -886,14 +853,21 @@ tcId name -- Look up the Id and instantiate its type
        -- because that loses the linearity of the constraint.
        -- The simplest thing to do is never to construct a method constraint
        -- in the first place that has a linear implicit parameter in it.
+    want_method_inst fun_ty 
+       | opt_NoMethodSharing = False   
+       | otherwise           = case tcSplitSigmaTy fun_ty of
+                                 (_,[],_)    -> False  -- Not overloaded
+                                 (_,theta,_) -> not (any isLinearPred theta)
+
 
        -- 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
-    inst_data_con id data_con
+    inst_data_con data_con
       = tcInstDataCon orig data_con    `thenM` \ (ty_args, ex_dicts, arg_tys, result_ty, _) ->
        extendLIEs ex_dicts             `thenM_`
-       returnM (mkHsDictApp (mkHsTyApp (HsVar id) ty_args) (map instToId ex_dicts), 
+       returnM (mkHsDictApp (mkHsTyApp (HsVar (dataConWrapId data_con)) ty_args) 
+                            (map instToId ex_dicts), 
                 mkFunTys arg_tys result_ty)
 \end{code}
 
@@ -1065,12 +1039,6 @@ Boring and alphabetical:
 arithSeqCtxt expr
   = hang (ptext SLIT("In an arithmetic sequence:")) 4 (ppr expr)
 
-
-badStageErr id bind_lvl use_lvl
-  = ptext SLIT("Stage error:") <+> quotes (ppr id) <+> 
-       hsep   [ptext SLIT("is bound at stage") <+> ppr bind_lvl,
-               ptext SLIT("but used at stage") <+> ppr use_lvl]
-
 parrSeqCtxt expr
   = hang (ptext SLIT("In a parallel array sequence:")) 4 (ppr expr)
 
@@ -1104,9 +1072,6 @@ parrCtxt expr
 predCtxt expr
   = hang (ptext SLIT("In the predicate expression:")) 4 (ppr expr)
 
-illegalBracket level
-  = ptext SLIT("Illegal bracket at level") <+> ppr level
-
 appCtxt fun args
   = ptext SLIT("In the application") <+> quotes (ppr the_app)
   where
@@ -1138,7 +1103,6 @@ missingStrictFields con fields
     header = ptext SLIT("Constructor") <+> quotes (ppr con) <+> 
             ptext SLIT("does not have the required strict field(s)") 
          
-
 missingFields :: DataCon -> [FieldLabel] -> SDoc
 missingFields con fields
   = ptext SLIT("Fields of") <+> quotes (ppr con) <+> ptext SLIT("not initialised:")