[project @ 2004-05-12 13:01:30 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcHsType.lhs
index 757097c..c7e0cba 100644 (file)
@@ -5,7 +5,7 @@
 
 \begin{code}
 module TcHsType (
-       tcHsSigType, tcHsPred,
+       tcHsSigType, tcHsDeriv,
        UserTypeCtxt(..), 
 
                -- Kind checking
@@ -28,30 +28,29 @@ import RnHsSyn              ( extractHsTyVars )
 import TcHsSyn         ( TcId )
 
 import TcRnMonad
-import TcEnv           ( tcExtendTyVarEnv, tcExtendTyVarKindEnv,
+import TcEnv           ( tcExtendTyVarEnv, tcExtendKindEnv,
                          tcLookup, tcLookupClass, tcLookupTyCon,
                          TyThing(..), TcTyThing(..), 
-                         getInLocalScope
+                         getInLocalScope, wrongThingErr
                        )
-import TcMType         ( newKindVar, newOpenTypeKind, tcInstType, newMutTyVar, 
-                         zonkTcType, zonkTcKindToKind,
+import TcMType         ( newKindVar, tcInstType, newMutTyVar, 
+                         zonkTcKindToKind, 
                          checkValidType, UserTypeCtxt(..), pprHsSigCtxt
                        )
-import TcUnify         ( unifyKind, unifyFunKind )
+import TcUnify         ( unifyFunKind, checkExpectedKind )
 import TcType          ( Type, PredType(..), ThetaType, TyVarDetails(..),
                          TcTyVar, TcKind, TcThetaType, TcTauType,
-                         mkTyVarTy, mkTyVarTys, mkFunTy, isTypeKind,
+                         mkTyVarTy, mkTyVarTys, mkFunTy, 
                          mkForAllTys, mkFunTys, tcEqType, isPredTy,
                          mkSigmaTy, mkPredTy, mkGenTyConApp, mkTyConApp, mkAppTys, 
-                         liftedTypeKind, unliftedTypeKind, eqKind,
-                         tcSplitFunTy_maybe, tcSplitForAllTys, pprKind )
-import qualified Type  ( splitFunTys )
+                         tcSplitFunTy_maybe, tcSplitForAllTys )
+import Kind            ( liftedTypeKind, ubxTupleKind, openTypeKind, argTypeKind )
 import Inst            ( Inst, InstOrigin(..), newMethod, instToId )
 
 import Id              ( mkLocalId, idName, idType )
 import Var             ( TyVar, mkTyVar, tyVarKind )
 import TyCon           ( TyCon, tyConKind )
-import Class           ( classTyCon )
+import Class           ( Class, classTyCon )
 import Name            ( Name )
 import NameSet
 import PrelNames       ( genUnitTyConName )
@@ -155,13 +154,27 @@ tcHsSigType ctxt hs_ty
        ; ty <- tcHsKindedType kinded_ty
        ; checkValidType ctxt ty        
        ; returnM ty }
-
--- tcHsPred is happy with a partial application, e.g. (ST s)
--- Used from TcDeriv
-tcHsPred pred 
-  = do { (kinded_pred,_) <- wrapLocFstM kc_pred pred   -- kc_pred rather than kcHsPred
-                                                       -- to avoid the partial application check
-       ; dsHsPred kinded_pred }
+-- Used for the deriving(...) items
+tcHsDeriv :: LHsType Name -> TcM ([TyVar], Class, [Type])
+tcHsDeriv = addLocM (tc_hs_deriv [])
+
+tc_hs_deriv tv_names (HsPredTy (HsClassP cls_name hs_tys))
+  = kcHsTyVars tv_names                $ \ tv_names' ->
+    do { cls_kind <- kcClass cls_name
+       ; (tys, res_kind) <- kcApps cls_kind (ppr cls_name) hs_tys
+       ; tcTyVarBndrs tv_names'        $ \ tyvars ->
+    do { arg_tys <- dsHsTypes tys
+       ; cls <- tcLookupClass cls_name
+       ; return (tyvars, cls, arg_tys) }}
+
+tc_hs_deriv tv_names1 (HsForAllTy _ tv_names2 (L _ []) (L _ ty))
+  =    -- Funny newtype deriving form
+       --      forall a. C [a]
+       -- where C has arity 2.  Hence can't use regular functions
+    tc_hs_deriv (tv_names1 ++ tv_names2) ty
+
+tc_hs_deriv _ other
+  = failWithTc (ptext SLIT("Illegal deriving item") <+> ppr other)
 \end{code}
 
        These functions are used during knot-tying in
@@ -187,7 +200,7 @@ tcHsKindedType hs_ty
 tcHsKindedContext :: LHsContext Name -> TcM ThetaType
 -- Used when we are expecting a ClassContext (i.e. no implicit params)
 -- Does not do validity checking, like tcHsKindedType
-tcHsKindedContext hs_theta = addLocM (mappM dsHsPred) hs_theta
+tcHsKindedContext hs_theta = addLocM (mappM dsHsLPred) hs_theta
 \end{code}
 
 
@@ -207,26 +220,20 @@ kcLiftedType ty = kcCheckHsType ty liftedTypeKind
     
 ---------------------------
 kcTypeType :: LHsType Name -> TcM (LHsType Name)
--- The type ty must be a *type*, but it can be lifted or unlifted
--- Be sure to use checkExpectedKind, rather than simply unifying 
--- with (Type bx), because it gives better error messages
-kcTypeType ty
-  = kcHsType ty                        `thenM` \ (ty', kind) ->
-    if isTypeKind kind then
-       return ty'
-    else
-    newOpenTypeKind                            `thenM` \ type_kind ->
-    traceTc (text "kcTypeType" $$ nest 2 (ppr ty $$ ppr ty' $$ ppr kind $$ ppr type_kind)) `thenM_`
-    checkExpectedKind ty kind type_kind                `thenM_`
-    returnM ty'
+-- The type ty must be a *type*, but it can be lifted or 
+-- unlifted or an unboxed tuple.
+kcTypeType ty = kcCheckHsType ty openTypeKind
 
 ---------------------------
 kcCheckHsType :: LHsType Name -> TcKind -> TcM (LHsType Name)
 -- Check that the type has the specified kind
-kcCheckHsType ty exp_kind 
-  = kcHsType ty                                        `thenM` \ (ty', act_kind) ->
+-- Be sure to use checkExpectedKind, rather than simply unifying 
+-- with OpenTypeKind, because it gives better error messages
+kcCheckHsType (L span ty) exp_kind 
+  = addSrcSpan span                            $
+    kc_hs_type ty                              `thenM` \ (ty', act_kind) ->
     checkExpectedKind ty act_kind exp_kind     `thenM_`
-    returnM ty'
+    returnM (L span ty')
 \end{code}
 
        Here comes the main function
@@ -276,11 +283,11 @@ kc_hs_type (HsTupleTy Boxed tys)
 
 kc_hs_type (HsTupleTy Unboxed tys)
   = mappM kcTypeType tys       `thenM` \ tys' ->
-    returnM (HsTupleTy Unboxed tys', unliftedTypeKind)
+    returnM (HsTupleTy Unboxed tys', ubxTupleKind)
 
 kc_hs_type (HsFunTy ty1 ty2)
-  = kcTypeType ty1     `thenM` \ ty1' ->
-    kcTypeType ty2     `thenM` \ ty2' ->
+  = kcCheckHsType ty1 argTypeKind      `thenM` \ ty1' ->
+    kcTypeType ty2                     `thenM` \ ty2' ->
     returnM (HsFunTy ty1' ty2', liftedTypeKind)
 
 kc_hs_type ty@(HsOpTy ty1 op ty2)
@@ -307,16 +314,14 @@ kc_hs_type (HsForAllTy exp tv_names context ty)
   = kcHsTyVars tv_names                $ \ tv_names' ->
     kcHsContext context                `thenM` \ ctxt' ->
     kcLiftedType ty            `thenM` \ ty' ->
-       -- The body of a forall must be a type, but in principle
+       -- The body of a forall is usually a type, but in principle
        -- there's no reason to prohibit *unlifted* types.
        -- In fact, GHC can itself construct a function with an
        -- unboxed tuple inside a for-all (via CPR analyis; see 
        -- typecheck/should_compile/tc170)
        --
        -- Still, that's only for internal interfaces, which aren't
-       -- kind-checked, and it's a bit inconvenient to use kcTypeType
-       -- here (because it doesn't return the result kind), so I'm 
-       -- leaving it as lifted types for now.
+       -- kind-checked, so we only allow liftedTypeKind here
     returnM (HsForAllTy exp tv_names' ctxt' ty', liftedTypeKind)
 
 ---------------------------
@@ -326,7 +331,7 @@ kcApps :: TcKind                    -- Function kind
        -> TcM ([LHsType Name], TcKind) -- Kind-checked args
 kcApps fun_kind ppr_fun args
   = split_fk fun_kind (length args)    `thenM` \ (arg_kinds, res_kind) ->
-    mappM kc_arg (args `zip` arg_kinds)        `thenM` \ args' ->
+    zipWithM kc_arg args arg_kinds     `thenM` \ args' ->
     returnM (args', res_kind)
   where
     split_fk fk 0 = returnM ([], fk)
@@ -336,17 +341,21 @@ kcApps fun_kind ppr_fun args
                        Just (ak,fk') -> split_fk fk' (n-1)     `thenM` \ (aks, rk) ->
                                         returnM (ak:aks, rk)
 
-    kc_arg (arg, arg_kind) = kcCheckHsType arg arg_kind
+    kc_arg arg arg_kind = kcCheckHsType arg arg_kind
 
     too_many_args = ptext SLIT("Kind error:") <+> quotes ppr_fun <+>
                    ptext SLIT("is applied to too many type arguments")
 
 ---------------------------
 kcHsContext :: LHsContext Name -> TcM (LHsContext Name)
-kcHsContext ctxt = wrapLocM (mappM kcHsPred) ctxt
+kcHsContext ctxt = wrapLocM (mappM kcHsLPred) ctxt
 
-kcHsPred pred          -- Checks that the result is of kind liftedType
-  = wrapLocFstM kc_pred pred                   `thenM` \ (pred', kind) ->
+kcHsLPred :: LHsPred Name -> TcM (LHsPred Name)
+kcHsLPred = wrapLocM kcHsPred
+
+kcHsPred :: HsPred Name -> TcM (HsPred Name)
+kcHsPred pred  -- Checks that the result is of kind liftedType
+  = kc_pred pred                               `thenM` \ (pred', kind) ->
     checkExpectedKind pred kind liftedTypeKind `thenM_` 
     returnM pred'
     
@@ -366,81 +375,24 @@ kc_pred pred@(HsClassP cls tys)
 ---------------------------
 kcTyVar :: Name -> TcM TcKind
 kcTyVar name   -- Could be a tyvar or a tycon
-  = tcLookup name      `thenM` \ thing ->
+  = traceTc (text "lk1" <+> ppr name)  `thenM_`
+    tcLookup name      `thenM` \ thing ->
+    traceTc (text "lk2" <+> ppr name <+> ppr thing)    `thenM_`
     case thing of 
        ATyVar tv               -> returnM (tyVarKind tv)
-       ARecTyCon kind          -> returnM kind
+       AThing kind             -> returnM kind
        AGlobal (ATyCon tc)     -> returnM (tyConKind tc) 
-       other                   -> failWithTc (wrongThingErr "type" thing name)
+       other                   -> wrongThingErr "type" thing name
 
 kcClass :: Name -> TcM TcKind
 kcClass cls    -- Must be a class
   = tcLookup cls                               `thenM` \ thing -> 
     case thing of
-       ARecClass kind          -> returnM kind
+       AThing kind             -> returnM kind
        AGlobal (AClass cls)    -> returnM (tyConKind (classTyCon cls))
-       other                   -> failWithTc (wrongThingErr "class" thing cls)
+       other                   -> wrongThingErr "class" thing cls
 \end{code}
 
-       Helper functions
-
-
-\begin{code}
----------------------------
--- We would like to get a decent error message from
---   (a) Under-applied type constructors
---             f :: (Maybe, Maybe)
---   (b) Over-applied type constructors
---             f :: Int x -> Int x
---
-
-
-checkExpectedKind :: Outputable a => Located a -> TcKind -> TcKind -> TcM TcKind
--- A fancy wrapper for 'unifyKind', which tries to give 
--- decent error messages.
--- Returns the same kind that it is passed, exp_kind
-checkExpectedKind (L span ty) act_kind exp_kind
-  | act_kind `eqKind` exp_kind -- Short cut for a very common case
-  = returnM exp_kind   
-  | otherwise
-  = tryTc (unifyKind exp_kind act_kind)        `thenM` \ (errs, mb_r) ->
-    case mb_r of {
-       Just _  -> returnM exp_kind ;   -- Unification succeeded
-       Nothing ->
-
-       -- So there's definitely an error
-       -- Now to find out what sort
-    addSrcSpan span            $
-    zonkTcType exp_kind                `thenM` \ exp_kind ->
-    zonkTcType act_kind                `thenM` \ act_kind ->
-
-    let (exp_as, _) = Type.splitFunTys exp_kind
-        (act_as, _) = Type.splitFunTys act_kind
-               -- Use the Type versions for kinds      
-       n_exp_as = length exp_as
-       n_act_as = length act_as
-
-       err | n_exp_as < n_act_as       -- E.g. [Maybe]
-           = quotes (ppr ty) <+> ptext SLIT("is not applied to enough type arguments")
-
-               -- Now n_exp_as >= n_act_as. In the next two cases, 
-               -- n_exp_as == 0, and hence so is n_act_as
-           | exp_kind `eqKind` liftedTypeKind && act_kind `eqKind` unliftedTypeKind
-           = ptext SLIT("Expecting a lifted type, but") <+> quotes (ppr ty) 
-               <+> ptext SLIT("is unlifted")
-
-           | exp_kind `eqKind` unliftedTypeKind && act_kind `eqKind` liftedTypeKind
-           = ptext SLIT("Expecting an unlifted type, but") <+> quotes (ppr ty) 
-               <+> ptext SLIT("is lifted")
-
-           | otherwise                 -- E.g. Monad [Int]
-           = sep [ ptext SLIT("Expecting kind") <+> quotes (pprKind exp_kind) <> comma,
-                   ptext SLIT("but") <+> quotes (ppr ty) <+> 
-                       ptext SLIT("has kind") <+> quotes (pprKind act_kind)]
-   in
-   failWithTc (ptext SLIT("Kind error:") <+> err) 
-   }
-\end{code}
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
@@ -505,7 +457,7 @@ ds_type (HsPredTy pred)
 
 ds_type full_ty@(HsForAllTy exp tv_names ctxt ty)
   = tcTyVarBndrs tv_names              $ \ tyvars ->
-    mappM dsHsPred (unLoc ctxt)                `thenM` \ theta ->
+    mappM dsHsLPred (unLoc ctxt)       `thenM` \ theta ->
     dsHsType ty                                `thenM` \ tau ->
     returnM (mkSigmaTy tyvars theta tau)
 
@@ -533,7 +485,7 @@ ds_var_app name arg_tys
     case thing of
        ATyVar tv            -> returnM (mkAppTys (mkTyVarTy tv) arg_tys)
        AGlobal (ATyCon tc)  -> returnM (mkGenTyConApp tc arg_tys)
-       ARecTyCon _          -> tcLookupTyCon name      `thenM` \ tc ->
+       AThing _             -> tcLookupTyCon name      `thenM` \ tc ->
                                returnM (mkGenTyConApp tc arg_tys)
        other -> pprPanic "ds_app_type" (ppr name <+> ppr arg_tys)
 \end{code}
@@ -542,15 +494,15 @@ ds_var_app name arg_tys
 Contexts
 ~~~~~~~~
 \begin{code}
-dsHsPred :: LHsPred Name -> TcM PredType
-dsHsPred pred = ds_pred (unLoc pred)
+dsHsLPred :: LHsPred Name -> TcM PredType
+dsHsLPred pred = dsHsPred (unLoc pred)
 
-ds_pred pred@(HsClassP class_name tys)
+dsHsPred pred@(HsClassP class_name tys)
   = dsHsTypes tys                      `thenM` \ arg_tys ->
     tcLookupClass class_name           `thenM` \ clas ->
     returnM (ClassP clas arg_tys)
 
-ds_pred (HsIParam name ty)
+dsHsPred (HsIParam name ty)
   = dsHsType ty                                        `thenM` \ arg_ty ->
     returnM (IParam name arg_ty)
 \end{code}
@@ -570,8 +522,8 @@ kcHsTyVars :: [LHsTyVarBndr Name]
           -> TcM r
 kcHsTyVars tvs thing_inside 
   = mappM (wrapLocM kcHsTyVar) tvs     `thenM` \ bndrs ->
-    tcExtendTyVarKindEnv bndrs                 $
-    thing_inside bndrs
+    tcExtendKindEnv [(n,k) | L _ (KindedTyVar n k) <- bndrs]
+                   (thing_inside bndrs)
 
 kcHsTyVar :: HsTyVarBndr Name -> TcM (HsTyVarBndr Name)
        -- Return a *kind-annotated* binder, and a tyvar with a mutable kind in it      
@@ -823,23 +775,3 @@ hoistForAllTys ty
        | otherwise = ([], [], ty)
 \end{code}
 
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Errors and contexts}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-\begin{code}
-wrongThingErr expected thing name
-  = pp_thing thing <+> quotes (ppr name) <+> ptext SLIT("used as a") <+> text expected
-  where
-    pp_thing (AGlobal (ATyCon _))   = ptext SLIT("Type constructor")
-    pp_thing (AGlobal (AClass _))   = ptext SLIT("Class")
-    pp_thing (AGlobal (AnId   _))   = ptext SLIT("Identifier")
-    pp_thing (AGlobal (ADataCon _)) = ptext SLIT("Data constructor")
-    pp_thing (ATyVar _)            = ptext SLIT("Type variable")
-    pp_thing (ATcId _ _ _)         = ptext SLIT("Local identifier")
-    pp_thing (ARecTyCon _)         = ptext SLIT("Rec tycon")
-    pp_thing (ARecClass _)         = ptext SLIT("Rec class")
-\end{code}