[project @ 2000-10-24 07:35:00 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcInstDcls.lhs
index a68c59a..245e762 100644 (file)
@@ -1,72 +1,86 @@
 %
-% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1996
+% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
 %
 \section[TcInstDecls]{Typechecking instance declarations}
 
 \begin{code}
-module TcInstDcls (
-       tcInstDecls1,
-       tcInstDecls2
-    ) where
+module TcInstDcls ( tcInstDecls1, tcInstDecls2, tcAddDeclCtxt ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import HsSyn           ( HsDecl(..), InstDecl(..),
-                         HsBinds(..), MonoBinds(..), GRHSsAndBinds(..), GRHS(..),
-                         HsExpr(..), InPat(..), HsLit(..), Sig(..),
-                         unguardedRHS,
-                         collectMonoBinders, andMonoBinds
-                       )
-import HsBinds         ( sigsForMe )
-import RnHsSyn         ( RenamedHsBinds, RenamedMonoBinds,
-                         RenamedInstDecl, RenamedHsExpr,
-                         RenamedSig, RenamedHsDecl
-                       )
-import TcHsSyn         ( TcMonoBinds, TcIdOcc(..), TcIdBndr, 
-                         maybeBoxedPrimType, tcIdType
-                       )
 
-import TcBinds         ( tcPragmaSigs )
+import CmdLineOpts     ( DynFlag(..), dopt )
+
+import HsSyn           ( HsDecl(..), InstDecl(..), TyClDecl(..),
+                         MonoBinds(..), HsExpr(..),  HsLit(..), Sig(..),
+                         andMonoBindList, collectMonoBinders, isClassDecl
+                       )
+import HsTypes          ( HsType (..), HsTyVarBndr(..), toHsTyVar )
+import HsPat            ( InPat (..) )
+import HsMatches        ( Match (..) )
+import RnHsSyn         ( RenamedHsBinds, RenamedInstDecl, RenamedHsDecl,
+                         extractHsTyVars )
+import TcHsSyn         ( TcMonoBinds, mkHsConApp )
+import TcBinds         ( tcSpecSigs )
 import TcClassDcl      ( tcMethodBind, badMethodErr )
-import TcMonad
-import RnMonad         ( RnNameSupply )
-import Inst            ( Inst, InstOrigin(..),
-                         newDicts, LIE, emptyLIE, plusLIE, plusLIEs )
+import TcMonad       
+import Inst            ( InstOrigin(..),
+                         newDicts, newClassDicts,
+                         LIE, emptyLIE, plusLIE, plusLIEs )
 import TcDeriv         ( tcDeriving )
-import TcEnv           ( GlobalValueEnv, tcExtendGlobalValEnv, tcAddImportedIdInfo )
-import TcInstUtil      ( InstInfo(..), mkInstanceRelatedIds, classDataCon )
-import TcKind          ( TcKind, unifyKind )
-import TcMonoType      ( tcHsType )
-import TcSimplify      ( tcSimplifyAndCheck )
-import TcType          ( TcType, TcTyVar, TcTyVarSet, 
-                         zonkSigTyVar, tcInstSigTyVars, tcInstType, tcInstTheta
+import TcEnv           ( TcEnv, tcExtendGlobalValEnv, 
+                         tcExtendTyVarEnvForMeths, TyThing (..),
+                         tcAddImportedIdInfo, tcInstId, tcLookupClass,
+                         newDFunName, tcExtendTyVarEnv
                        )
+import InstEnv         ( InstInfo(..), InstEnv, pprInstInfo, classDataCon, 
+                         simpleInstInfoTyCon, simpleInstInfoTy, isLocalInst,
+                         extendInstEnv )
+import TcMonoType      ( tcTyVars, tcHsSigType, tcHsType, kcHsSigType )
+import TcSimplify      ( tcSimplifyAndCheck )
+import TcType          ( zonkTcSigTyVars )
+import HscTypes                ( PersistentCompilerState(..), HomeSymbolTable, DFunId,
+                         ModDetails(..) )
 
 import Bag             ( emptyBag, unitBag, unionBags, unionManyBags,
-                         foldBag, bagToList, Bag
+                         foldBag, Bag, listToBag
                        )
-import CmdLineOpts     ( opt_GlasgowExts )
-import Class           ( classBigSig, Class )
-import Id              ( isNullaryDataCon, dataConArgTys, replaceIdInfo, idName, Id )
-import Maybes          ( maybeToBool, seqMaybe, catMaybes )
-import Name            ( nameOccName, mkLocalName,
-                         isLocallyDefined, Module,
-                         NamedThing(..)
+import Class           ( Class, DefMeth(..), classBigSig )
+import Var             ( idName, idType )
+import Maybes          ( maybeToBool, expectJust )
+import MkId            ( mkDictFunId )
+import Generics                ( validGenericInstanceType )
+import Module          ( Module, foldModuleEnv )
+import Name            ( isLocallyDefined )
+import NameSet         ( emptyNameSet, nameSetToList )
+import PrelInfo                ( eRROR_ID )
+import PprType         ( pprConstraint, pprPred )
+import TyCon           ( TyCon, isSynTyCon, tyConDerivings )
+import Type            ( mkTyVarTys, splitDFunTy, isTyVarTy,
+                         splitTyConApp_maybe, splitDictTy,
+                         splitAlgTyConApp_maybe, classesToPreds, classesOfPreds,
+                         unUsgTy, tyVarsOfTypes, mkClassPred, mkTyVarTy,
+                         getClassTys_maybe
                        )
-import PrelVals                ( eRROR_ID )
-import PprType         ( pprParendType,  pprConstraint )
-import SrcLoc          ( SrcLoc, noSrcLoc )
-import TyCon           ( isSynTyCon, isDataTyCon, tyConDerivings )
-import Type            ( Type, ThetaType, isUnpointedType,
-                         splitSigmaTy, isTyVarTy, mkSigmaTy,
-                         splitTyConApp_maybe, splitDictTy_maybe,
-                         splitAlgTyConApp_maybe, splitRhoTy,
-                         tyVarsOfTypes
+import Subst           ( mkTopTyVarSubst, substClasses, substTheta )
+import VarSet          ( mkVarSet, varSetElems )
+import TysWiredIn      ( genericTyCons, isFFIArgumentTy, isFFIResultTy )
+import PrelNames       ( cCallableClassKey, cReturnableClassKey, hasKey )
+import Name             ( Name, NameEnv, extendNameEnv_C, emptyNameEnv, 
+                         plusNameEnv_C, nameEnvElts )
+import FiniteMap        ( mapFM )
+import SrcLoc           ( SrcLoc )
+import RnHsSyn          -- ( RenamedMonoBinds )
+import VarSet           ( varSetElems )
+import UniqFM           ( mapUFM )
+import Unique          ( Uniquable(..) )
+import BasicTypes      ( NewOrData(..) )
+import ErrUtils                ( dumpIfSet_dyn )
+import ListSetOps      ( Assoc, emptyAssoc, plusAssoc_C, mapAssoc, 
+                         assocElts, extendAssoc_C,
+                         equivClassesByUniq, minusList
                        )
-import TyVar           ( zipTyVarEnv, mkTyVarSet, tyVarSetToList, TyVar )
-import TysPrim         ( byteArrayPrimTyCon, mutableByteArrayPrimTyCon )
-import TysWiredIn      ( stringTy )
-import Unique          ( Unique, cCallableClassKey, cReturnableClassKey, Uniquable(..) )
+import List             ( intersect, (\\), partition )
 import Outputable
 \end{code}
 
@@ -143,63 +157,260 @@ Here, Bop1 \ldots Bopn bind the methods op1 \ldots opn,
 and $dbinds_super$ bind the superclass dictionaries sd1 \ldots sdm.
 \end{enumerate}
 
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Extracting instance decls}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+Gather up the instance declarations from their various sources
+
 \begin{code}
-tcInstDecls1 :: GlobalValueEnv         -- Contains IdInfo for dfun ids
+tcInstDecls1 :: PersistentCompilerState
+            -> HomeSymbolTable         -- Contains instances
+            -> TcEnv                   -- Contains IdInfo for dfun ids
+            -> (Name -> Maybe Fixity)  -- for deriving Show and Read
+            -> Module                  -- Module for deriving
+            -> [TyCon]
             -> [RenamedHsDecl]
-            -> Module                  -- module name for deriving
-            -> RnNameSupply                    -- for renaming derivings
-            -> TcM s (Bag InstInfo,
-                      RenamedHsBinds,
-                      SDoc)
-
-tcInstDecls1 unf_env decls mod_name rn_name_supply
-  =    -- Do the ordinary instance declarations
-    mapNF_Tc (tcInstDecl1 unf_env mod_name) 
-            [inst_decl | InstD inst_decl <- decls]     `thenNF_Tc` \ inst_info_bags ->
-    let
-       decl_inst_info = unionManyBags inst_info_bags
-    in
-       -- Handle "derived" instances; note that we only do derivings
-       -- for things in this module; we ignore deriving decls from
-       -- interfaces!
-    tcDeriving mod_name rn_name_supply decl_inst_info
-                       `thenTc` \ (deriv_inst_info, deriv_binds, ddump_deriv) ->
+            -> TcM (PersistentCompilerState, InstEnv, [InstInfo], RenamedHsBinds)
 
-    let
-       full_inst_info = deriv_inst_info `unionBags` decl_inst_info
+tcInstDecls1 pcs hst unf_env get_fixity mod local_tycons decls
+  = let
+       inst_decls = [inst_decl | InstD inst_decl <- decls]
+       clas_decls = [clas_decl | TyClD clas_decl <- decls, isClassDecl clas_decl]
     in
-    returnTc (full_inst_info, deriv_binds, ddump_deriv)
+       -- (1) Do the ordinary instance declarations
+    mapNF_Tc (tcInstDecl1 mod unf_env) inst_decls      `thenNF_Tc` \ inst_infos ->
+
+       -- (2) Instances from generic class declarations
+    getGenericInstances mod clas_decls         `thenTc` \ generic_inst_info -> 
+
+       -- Next, construct the instance environment so far, consisting of
+       --      a) cached non-home-package InstEnv (gotten from pcs)    pcs_insts pcs
+       --      b) imported instance decls (not in the home package)    inst_env1
+       --      c) other modules in this package (gotten from hst)      inst_env2
+       --      d) local instance decls                                 inst_env3
+       --      e) generic instances                                    inst_env4
+       -- The result of (b) replaces the cached InstEnv in the PCS
+    let
+       (local_inst_info, imported_inst_info)
+          = partition isLocalInst (concat inst_infos)
 
+       imported_dfuns   = map (tcAddImportedIdInfo unf_env . iDFunId) 
+                              imported_inst_info
+       hst_dfuns        = foldModuleEnv ((++) . md_insts) [] hst
+    in
+    addInstDFuns (pcs_insts pcs) imported_dfuns        `thenNF_Tc` \ inst_env1 ->
+    addInstDFuns inst_env1 hst_dfuns           `thenNF_Tc` \ inst_env2 ->
+    addInstInfos inst_env2 local_inst_info     `thenNF_Tc` \ inst_env3 ->
+    addInstInfos inst_env3 generic_inst_info   `thenNF_Tc` \ inst_env4 ->
+
+       -- (3) Compute instances from "deriving" clauses; 
+       --     note that we only do derivings for things in this module; 
+       --     we ignore deriving decls from interfaces!
+       -- This stuff computes a context for the derived instance decl, so it
+       -- needs to know about all the instances possible; hecne inst_env4
+    tcDeriving (pcs_PRS pcs) mod inst_env4 get_fixity local_tycons
+                                       `thenTc` \ (deriv_inst_info, deriv_binds) ->
+    addInstInfos inst_env4 deriv_inst_info                     
+                                       `thenNF_Tc` \ final_inst_env ->
+
+    returnTc (pcs { pcs_insts = inst_env1 }, 
+             final_inst_env, 
+             generic_inst_info ++ deriv_inst_info ++ local_inst_info,
+             deriv_binds)
+
+addInstInfos :: InstEnv -> [InstInfo] -> NF_TcM InstEnv
+addInstInfos inst_env infos = addInstDFuns inst_env (map iDFunId infos)
+
+addInstDFuns :: InstEnv -> [DFunId] -> NF_TcM InstEnv
+addInstDFuns dfuns infos
+  = getDOptsTc                         `thenTc` \ dflags ->
+    extendInstEnv dflags dfuns infos   `bind`   \ (inst_env', errs) ->
+    addErrsTc errs                     `thenNF_Tc_` 
+    returnTc inst_env'
+  where
+    bind x f = f x
 
-tcInstDecl1 :: GlobalValueEnv -> Module -> RenamedInstDecl -> NF_TcM s (Bag InstInfo)
+\end{code} 
 
-tcInstDecl1 unf_env mod_name (InstDecl poly_ty binds uprags (Just dfun_name) src_loc)
+\begin{code}
+tcInstDecl1 :: Module -> TcEnv -> RenamedInstDecl -> NF_TcM [InstInfo]
+-- Deal with a single instance declaration
+tcInstDecl1 mod unf_env (InstDecl poly_ty binds uprags maybe_dfun_name src_loc)
   =    -- Prime error recovery, set source location
-    recoverNF_Tc (returnNF_Tc emptyBag)        $
+    recoverNF_Tc (returnNF_Tc [])      $
     tcAddSrcLoc src_loc                        $
 
        -- Type-check all the stuff before the "where"
-    tcHsType poly_ty                   `thenTc` \ poly_ty' ->
+    tcHsSigType poly_ty                        `thenTc` \ poly_ty' ->
     let
-       (tyvars, theta, dict_ty) = splitSigmaTy poly_ty'
-       (clas, inst_tys)         = case splitDictTy_maybe dict_ty of
-                                    Nothing   -> pprPanic "tcInstDecl1" (ppr poly_ty)
-                                    Just pair -> pair
+       (tyvars, theta, clas, inst_tys) = splitDFunTy poly_ty'
     in
 
-       -- Check for respectable instance type
-    scrutiniseInstanceType clas inst_tys       `thenTc_`
+    (case maybe_dfun_name of
+       Nothing ->      -- A source-file instance declaration
+
+               -- Check for respectable instance type, and context
+               -- but only do this for non-imported instance decls.
+               -- Imported ones should have been checked already, and may indeed
+               -- contain something illegal in normal Haskell, notably
+               --      instance CCallable [Char] 
+           scrutiniseInstanceHead clas inst_tys                `thenNF_Tc_`
+           mapNF_Tc scrutiniseInstanceConstraint theta         `thenNF_Tc_`
+
+               -- Make the dfun id and return it
+           newDFunName mod clas inst_tys src_loc               `thenNF_Tc` \ dfun_name ->
+           returnNF_Tc (True, mkDictFunId dfun_name clas tyvars inst_tys theta)
+
+       Just dfun_name ->       -- An interface-file instance declaration
+               -- Make the dfun id
+           returnNF_Tc (False, mkDictFunId dfun_name clas tyvars inst_tys theta)
+    )                                          `thenNF_Tc` \ (is_local, dfun_id) ->
+
+    returnTc [InstInfo { iLocal = is_local,
+                        iClass = clas, iTyVars = tyvars, iTys = inst_tys,
+                        iTheta = theta, iDFunId = dfun_id, 
+                        iBinds = binds, iLoc = src_loc, iPrags = uprags }]
+\end{code}
+
 
-       -- Make the dfun id and constant-method ids
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Extracting generic instance declaration from class declarations}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+@getGenericInstances@ extracts the generic instance declarations from a class
+declaration.  For exmaple
+
+       class C a where
+         op :: a -> a
+       
+         op{ x+y } (Inl v)   = ...
+         op{ x+y } (Inr v)   = ...
+         op{ x*y } (v :*: w) = ...
+         op{ 1   } Unit      = ...
+
+gives rise to the instance declarations
+
+       instance C (x+y) where
+         op (Inl v)   = ...
+         op (Inr v)   = ...
+       
+       instance C (x*y) where
+         op (v :*: w) = ...
+
+       instance C 1 where
+         op Unit      = ...
+
+
+\begin{code}
+getGenericInstances :: Module -> [RenamedTyClDecl] -> TcM [InstInfo] 
+getGenericInstances mod class_decls
+  = mapTc (get_generics mod) class_decls               `thenTc` \ gen_inst_infos ->
+    let
+       gen_inst_info = concat gen_inst_infos
+    in
+    getDOptsTc                                         `thenTc`  \ dflags ->
+    ioToTc (dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_deriv "Generic instances" 
+                     (vcat (map pprInstInfo gen_inst_info)))   
+                                                       `thenNF_Tc_`
+    returnTc gen_inst_info
+
+get_generics mod decl@(ClassDecl context class_name tyvar_names 
+                                fundeps class_sigs def_methods
+                                name_list loc)
+  | null groups                
+  = returnTc [] -- The comon case: 
+               --      no generic default methods, or
+               --      its an imported class decl (=> has no methods at all)
+
+  | otherwise  -- A local class decl with generic default methods
+  = recoverNF_Tc (returnNF_Tc [])                              $
+    tcAddDeclCtxt decl                                         $
+    tcLookupClass class_name                                   `thenTc` \ clas ->
+
+       -- Make an InstInfo out of each group
+    mapTc (mkGenericInstance mod clas loc) groups              `thenTc` \ inst_infos ->
+
+       -- Check that there is only one InstInfo for each type constructor
+       -- The main way this can fail is if you write
+       --      f {| a+b |} ... = ...
+       --      f {| x+y |} ... = ...
+       -- Then at this point we'll have an InstInfo for each
     let
-       (dfun_id, dfun_theta) = mkInstanceRelatedIds dfun_name
-                                        clas tyvars inst_tys theta
-       -- Add info from interface file
-       final_dfun_id = tcAddImportedIdInfo unf_env dfun_id
+       bad_groups = [group | group <- equivClassesByUniq get_uniq inst_infos,
+                             length group > 1]
+       get_uniq inst = getUnique (simpleInstInfoTyCon inst)
     in
-    returnTc (unitBag (InstInfo clas tyvars inst_tys theta     
-                               dfun_theta final_dfun_id
-                               binds src_loc uprags))
+    mapTc (addErrTc . dupGenericInsts) bad_groups      `thenTc_`
+
+       -- Check that there is an InstInfo for each generic type constructor
+    let
+       missing = genericTyCons `minusList` map simpleInstInfoTyCon inst_infos
+    in
+    checkTc (null missing) (missingGenericInstances missing)   `thenTc_`
+
+    returnTc inst_infos
+
+  where
+       -- Group the declarations by type pattern
+       groups :: [(RenamedHsType, RenamedMonoBinds)]
+       groups = assocElts (getGenericBinds def_methods)
+
+
+---------------------------------
+getGenericBinds :: RenamedMonoBinds -> Assoc RenamedHsType RenamedMonoBinds
+  -- Takes a group of method bindings, finds the generic ones, and returns
+  -- them in finite map indexed by the type parameter in the definition.
+
+getGenericBinds EmptyMonoBinds    = emptyAssoc
+getGenericBinds (AndMonoBinds m1 m2) 
+  = plusAssoc_C AndMonoBinds (getGenericBinds m1) (getGenericBinds m2)
+
+getGenericBinds (FunMonoBind id infixop matches loc)
+  = mapAssoc wrap (foldr add emptyAssoc matches)
+  where
+    add match env = case maybeGenericMatch match of
+                     Nothing           -> env
+                     Just (ty, match') -> extendAssoc_C (++) env (ty, [match'])
+
+    wrap ms = FunMonoBind id infixop ms loc
+
+---------------------------------
+mkGenericInstance :: Module -> Class -> SrcLoc
+                 -> (RenamedHsType, RenamedMonoBinds)
+                 -> TcM InstInfo
+
+mkGenericInstance mod clas loc (hs_ty, binds)
+  -- Make a generic instance declaration
+  -- For example:      instance (C a, C b) => C (a+b) where { binds }
+
+  =    -- Extract the universally quantified type variables
+    tcTyVars (nameSetToList (extractHsTyVars hs_ty)) 
+            (kcHsSigType hs_ty)                `thenTc` \ tyvars ->
+    tcExtendTyVarEnv tyvars                                    $
+
+       -- Type-check the instance type, and check its form
+    tcHsSigType hs_ty                          `thenTc` \ inst_ty ->
+    checkTc (validGenericInstanceType inst_ty)
+           (badGenericInstanceType binds)      `thenTc_`
+
+       -- Make the dictionary function.
+    newDFunName mod clas [inst_ty] loc         `thenNF_Tc` \ dfun_name ->
+    let
+       inst_theta = [mkClassPred clas [mkTyVarTy tv] | tv <- tyvars]
+       inst_tys   = [inst_ty]
+       dfun_id    = mkDictFunId dfun_name clas tyvars inst_tys inst_theta
+    in
+
+    returnTc (InstInfo { iLocal = True,
+                        iClass = clas, iTyVars = tyvars, iTys = inst_tys, 
+                        iTheta = inst_theta, iDFunId = dfun_id, iBinds = binds,
+                        iLoc = loc, iPrags = [] })
 \end{code}
 
 
@@ -210,11 +421,13 @@ tcInstDecl1 unf_env mod_name (InstDecl poly_ty binds uprags (Just dfun_name) src
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcInstDecls2 :: Bag InstInfo
-            -> NF_TcM s (LIE s, TcMonoBinds s)
+tcInstDecls2 :: [InstInfo]
+            -> NF_TcM (LIE, TcMonoBinds)
 
 tcInstDecls2 inst_decls
-  = foldBag combine tcInstDecl2 (returnNF_Tc (emptyLIE, EmptyMonoBinds)) inst_decls
+--  = foldBag combine tcInstDecl2 (returnNF_Tc (emptyLIE, EmptyMonoBinds)) inst_decls
+  = foldr combine (returnNF_Tc (emptyLIE, EmptyMonoBinds)) 
+          (map tcInstDecl2 inst_decls)
   where
     combine tc1 tc2 = tc1      `thenNF_Tc` \ (lie1, binds1) ->
                      tc2       `thenNF_Tc` \ (lie2, binds2) ->
@@ -222,7 +435,6 @@ tcInstDecls2 inst_decls
                                   binds1 `AndMonoBinds` binds2)
 \end{code}
 
-
 ======= New documentation starts here (Sept 92)         ==============
 
 The main purpose of @tcInstDecl2@ is to return a @HsBinds@ which defines
@@ -290,85 +502,76 @@ is the @dfun_theta@ below.
 First comes the easy case of a non-local instance decl.
 
 \begin{code}
-tcInstDecl2 :: InstInfo -> NF_TcM s (LIE s, TcMonoBinds s)
+tcInstDecl2 :: InstInfo -> NF_TcM (LIE, TcMonoBinds)
 
-tcInstDecl2 (InstInfo clas inst_tyvars inst_tys
-                     inst_decl_theta dfun_theta
-                     dfun_id monobinds
-                     locn uprags)
+tcInstDecl2 (InstInfo { iClass = clas, iTyVars = inst_tyvars, iTys = inst_tys,
+                       iTheta = inst_decl_theta, iDFunId = dfun_id,
+                       iBinds = monobinds, iLoc = locn, iPrags = uprags })
   | not (isLocallyDefined dfun_id)
   = returnNF_Tc (emptyLIE, EmptyMonoBinds)
 
-{-
-  -- I deleted this "optimisation" because when importing these
-  -- instance decls the renamer would look for the dfun bindings and they weren't there.
-  -- This would be fixable, but it seems simpler just to produce a tiny void binding instead,
-  -- even though it's never used.
-
-       -- This case deals with CCallable etc, which don't need any bindings
-  | isNoDictClass clas                 
-  = returnNF_Tc (emptyLIE, EmptyBinds)
--}
-
   | otherwise
   =     -- Prime error recovery
     recoverNF_Tc (returnNF_Tc (emptyLIE, EmptyMonoBinds))  $
     tcAddSrcLoc locn                                      $
 
-       -- Get the class signature
-    let 
-       origin = InstanceDeclOrigin
-        (class_tyvars,
-        sc_theta, sc_sel_ids,
-        op_sel_ids, defm_ids) = classBigSig clas
-    in
-      
        -- Instantiate the instance decl with tc-style type variables
-    tcInstSigTyVars inst_tyvars                `thenNF_Tc` \ (inst_tyvars', _, tenv) ->
-    mapNF_Tc (tcInstType tenv) inst_tys        `thenNF_Tc` \ inst_tys' ->
-    tcInstTheta tenv dfun_theta                `thenNF_Tc` \ dfun_theta' ->
-    tcInstTheta tenv inst_decl_theta   `thenNF_Tc` \ inst_decl_theta' ->
+    tcInstId dfun_id           `thenNF_Tc` \ (inst_tyvars', dfun_theta', dict_ty') ->
+    let
+       (clas, inst_tys') = splitDictTy dict_ty'
+       origin            = InstanceDeclOrigin
 
-         -- Instantiate the super-class context with inst_tys
-    tcInstTheta (zipTyVarEnv class_tyvars inst_tys') sc_theta          `thenNF_Tc` \ sc_theta' ->
+        (class_tyvars, sc_theta, _, op_items) = classBigSig clas
 
-        -- Create dictionary Ids from the specified instance contexts.
-    newDicts origin sc_theta'          `thenNF_Tc` \ (sc_dicts,        sc_dict_ids) ->
-    newDicts origin dfun_theta'                `thenNF_Tc` \ (dfun_arg_dicts,  dfun_arg_dicts_ids)  ->
-    newDicts origin inst_decl_theta'   `thenNF_Tc` \ (inst_decl_dicts, _) ->
-    newDicts origin [(clas,inst_tys')] `thenNF_Tc` \ (this_dict,       [this_dict_id]) ->
+       dm_ids    = [dm_id | (_, DefMeth dm_id) <- op_items]
+       sel_names = [idName sel_id | (sel_id, _) <- op_items]
 
-        -- Check that all the method bindings come from this class
-    let
-       check_from_this_class (bndr, loc)
-         | nameOccName bndr `elem` sel_names = returnNF_Tc ()
-         | otherwise                         = tcAddSrcLoc loc $
-                                               addErrTc (badMethodErr bndr clas)
-       sel_names = map getOccName op_sel_ids
-       bndrs = bagToList (collectMonoBinders monobinds)
+       -- Instantiate the theta found in the original instance decl
+       inst_decl_theta' = substTheta (mkTopTyVarSubst inst_tyvars (mkTyVarTys inst_tyvars'))
+                                     inst_decl_theta
+
+        -- Instantiate the super-class context with inst_tys
+       sc_theta' = substClasses (mkTopTyVarSubst class_tyvars inst_tys') sc_theta
+
+       -- Find any definitions in monobinds that aren't from the class
+       bad_bndrs = collectMonoBinders monobinds `minusList` sel_names
     in
-    mapNF_Tc check_from_this_class bndrs               `thenNF_Tc_`
+        -- Check that all the method bindings come from this class
+    mapTc (addErrTc . badMethodErr clas) bad_bndrs             `thenNF_Tc_`
 
-    tcExtendGlobalValEnv (catMaybes defm_ids) (
+        -- Create dictionary Ids from the specified instance contexts.
+    newClassDicts origin sc_theta'             `thenNF_Tc` \ (sc_dicts,        sc_dict_ids) ->
+    newDicts origin dfun_theta'                        `thenNF_Tc` \ (dfun_arg_dicts,  dfun_arg_dicts_ids)  ->
+    newDicts origin inst_decl_theta'           `thenNF_Tc` \ (inst_decl_dicts, _) ->
+    newClassDicts origin [(clas,inst_tys')]    `thenNF_Tc` \ (this_dict,       [this_dict_id]) ->
 
+    tcExtendTyVarEnvForMeths inst_tyvars inst_tyvars' (
+       tcExtendGlobalValEnv dm_ids (
                -- Default-method Ids may be mentioned in synthesised RHSs 
-       mapAndUnzip3Tc (tcMethodBind clas origin inst_tys' inst_tyvars' monobinds uprags True) 
-                      (op_sel_ids `zip` defm_ids)
-    )                  `thenTc` \ (method_binds_s, insts_needed_s, meth_lies_w_ids) ->
 
-       -- Deal with SPECIALISE instance pragmas
+       mapAndUnzip3Tc (tcMethodBind clas origin inst_tyvars' inst_tys'
+                                    inst_decl_theta'
+                                    monobinds uprags True)
+                      op_items
+    ))                 `thenTc` \ (method_binds_s, insts_needed_s, meth_lies_w_ids) ->
+
+       -- Deal with SPECIALISE instance pragmas by making them
+       -- look like SPECIALISE pragmas for the dfun
     let
-       dfun_prags = [Sig (idName dfun_id) ty loc | SpecInstSig ty loc <- uprags]
+       dfun_prags = [SpecSig (idName dfun_id) ty loc | SpecInstSig ty loc <- uprags]
     in
     tcExtendGlobalValEnv [dfun_id] (
-       tcPragmaSigs dfun_prags
-    )                                  `thenTc` \ (prag_info_fn, prag_binds, prag_lie) ->
+       tcSpecSigs dfun_prags
+    )                                  `thenTc` \ (prag_binds, prag_lie) ->
 
        -- Check the overloading constraints of the methods and superclasses
-    mapNF_Tc zonkSigTyVar inst_tyvars'         `thenNF_Tc` \ zonked_inst_tyvars ->
 
+       -- tcMethodBind has checked that the class_tyvars havn't
+       -- been unified with each other or another type, but we must
+       -- still zonk them before passing them to tcSimplifyAndCheck
+    zonkTcSigTyVars inst_tyvars'       `thenNF_Tc` \ zonked_inst_tyvars ->
     let
-        inst_tyvars_set = mkTyVarSet zonked_inst_tyvars
+        inst_tyvars_set = mkVarSet zonked_inst_tyvars
 
        (meth_lies, meth_ids) = unzip meth_lies_w_ids
 
@@ -400,7 +603,7 @@ tcInstDecl2 (InstInfo clas inst_tyvars inst_tys
                 inst_tyvars_set                -- Local tyvars
                 inst_decl_dicts                -- The instance dictionaries available
                 sc_dicts                       -- The superclass dicationaries reqd
-    )                                  `thenTc_`
+    )                                  `thenTc` \ _ -> 
                                                -- Ignore the result; we're only doing
                                                -- this to make sure it can be done.
 
@@ -430,27 +633,30 @@ tcInstDecl2 (InstInfo clas inst_tyvars inst_tys
                -- emit an error message.  This in turn means that we don't
                -- mention the constructor, which doesn't exist for CCallable, CReturnable
                -- Hardly beautiful, but only three extra lines.
-          HsApp (TyApp (HsVar (RealId eRROR_ID)) [tcIdType this_dict_id])
-                (HsLitOut (HsString msg) stringTy)
+           HsApp (TyApp (HsVar eRROR_ID) [(unUsgTy . idType) this_dict_id])
+                 (HsLit (HsString msg))
 
          | otherwise   -- The common case
-         = foldl HsApp (TyApp (HsVar (RealId dict_constr)) inst_tys')
-                              (map HsVar (sc_dict_ids ++ meth_ids))
+         = mkHsConApp dict_constr inst_tys' (map HsVar (sc_dict_ids ++ meth_ids))
                -- We don't produce a binding for the dict_constr; instead we
                -- rely on the simplifier to unfold this saturated application
+               -- We do this rather than generate an HsCon directly, because
+               -- it means that the special cases (e.g. dictionary with only one
+               -- member) are dealt with by the common MkId.mkDataConWrapId code rather
+               -- than needing to be repeated here.
+
          where
            msg = _PK_ ("Compiler error: bad dictionary " ++ showSDoc (ppr clas))
 
        dict_bind    = VarMonoBind this_dict_id dict_rhs
-       method_binds = andMonoBinds method_binds_s
+       method_binds = andMonoBindList method_binds_s
 
-       final_dfun_id = replaceIdInfo dfun_id (prag_info_fn (idName dfun_id))
-                               -- Pretty truesome
        main_bind
          = AbsBinds
                 zonked_inst_tyvars
                 dfun_arg_dicts_ids
-                [(inst_tyvars', RealId final_dfun_id, this_dict_id)] 
+                [(inst_tyvars', dfun_id, this_dict_id)] 
+                emptyNameSet           -- No inlines (yet)
                 (lie_binds1    `AndMonoBinds` 
                  lie_binds2    `AndMonoBinds`
                  method_binds  `AndMonoBinds`
@@ -467,7 +673,7 @@ tcInstDecl2 (InstInfo clas inst_tyvars inst_tys
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-@scrutiniseInstanceType@ checks the type {\em and} its syntactic constraints:
+@scrutiniseInstanceHead@ checks the type {\em and} its syntactic constraints:
 it must normally look like: @instance Foo (Tycon a b c ...) ...@
 
 The exceptions to this syntactic checking: (1)~if the @GlasgowExts@
@@ -477,48 +683,65 @@ compiled elsewhere). In these cases, we let them go through anyway.
 We can also have instances for functions: @instance Foo (a -> b) ...@.
 
 \begin{code}
-scrutiniseInstanceType clas inst_taus
-  |    -- CCALL CHECK (a).... urgh!
-       -- To verify that a user declaration of a CCallable/CReturnable 
-       -- instance is OK, we must be able to see the constructor(s)
-       -- of the instance type (see next guard.)
-       --  
-        -- We flag this separately to give a more precise error msg.
-        --
-     (uniqueOf clas == cCallableClassKey || uniqueOf clas == cReturnableClassKey)
-  && is_alg_tycon_app && not constructors_visible
-  = failWithTc (invisibleDataConPrimCCallErr clas first_inst_tau)
-
-  |    -- CCALL CHECK (b) 
+scrutiniseInstanceConstraint pred
+  = getDOptsTc `thenTc` \ dflags -> case () of
+    () 
+     |  dopt Opt_AllowUndecidableInstances dflags
+     -> returnNF_Tc ()
+
+     |  Just (clas,tys) <- getClassTys_maybe pred,
+        all isTyVarTy tys
+     -> returnNF_Tc ()
+
+     |  otherwise
+     -> addErrTc (instConstraintErr pred)
+
+scrutiniseInstanceHead clas inst_taus
+  = getDOptsTc `thenTc` \ dflags -> case () of
+    () 
+     | -- CCALL CHECK
        -- A user declaration of a CCallable/CReturnable instance
        -- must be for a "boxed primitive" type.
-    (uniqueOf clas == cCallableClassKey   && not (ccallable_type   first_inst_tau)) ||
-    (uniqueOf clas == cReturnableClassKey && not (creturnable_type first_inst_tau))
-  = failWithTc (nonBoxedPrimCCallErr clas first_inst_tau)
+        (clas `hasKey` cCallableClassKey   
+            && not (ccallable_type dflags first_inst_tau)) 
+        ||
+        (clas `hasKey` cReturnableClassKey 
+            && not (creturnable_type first_inst_tau))
+     -> addErrTc (nonBoxedPrimCCallErr clas first_inst_tau)
 
        -- DERIVING CHECK
        -- It is obviously illegal to have an explicit instance
        -- for something that we are also planning to `derive'
-  | maybeToBool alg_tycon_app_maybe && clas `elem` (tyConDerivings alg_tycon)
-  = failWithTc (derivingWhenInstanceExistsErr clas first_inst_tau)
+     |  maybeToBool alg_tycon_app_maybe && clas `elem` (tyConDerivings alg_tycon)
+     -> addErrTc (derivingWhenInstanceExistsErr clas first_inst_tau)
           -- Kind check will have ensured inst_taus is of length 1
 
-       -- WITH HASKELL 1.4, MUST HAVE C (T a b c)
-  |  not opt_GlasgowExts
-  && not (length inst_taus == 1 &&
-         maybeToBool maybe_tycon_app &&        -- Yes, there's a type constuctor
-          not (isSynTyCon tycon) &&            -- ...but not a synonym
-          all isTyVarTy arg_tys &&             -- Applied to type variables
-         length (tyVarSetToList (tyVarsOfTypes arg_tys)) == length arg_tys
-                -- This last condition checks that all the type variables are distinct
-     )
-  = failWithTc (instTypeErr clas inst_taus
-                       (text "the instance type must be of form (T a b c)" $$
-                        text "where T is not a synonym, and a,b,c are distinct type variables")
-    )
+       -- Allow anything for AllowUndecidableInstances
+     |  dopt Opt_AllowUndecidableInstances dflags
+     -> returnNF_Tc ()
 
-  | otherwise
-  = returnTc ()
+       -- If GlasgowExts then check at least one isn't a type variable
+     |  dopt Opt_GlasgowExts dflags
+     -> if   all isTyVarTy inst_taus
+        then addErrTc (instTypeErr clas inst_taus 
+             (text "There must be at least one non-type-variable in the instance head"))
+        else returnNF_Tc ()
+
+       -- WITH HASKELL 1.4, MUST HAVE C (T a b c)
+     |  not (length inst_taus == 1 &&
+             maybeToBool maybe_tycon_app &&    -- Yes, there's a type constuctor
+             not (isSynTyCon tycon) &&         -- ...but not a synonym
+             all isTyVarTy arg_tys &&          -- Applied to type variables
+            length (varSetElems (tyVarsOfTypes arg_tys)) == length arg_tys
+             -- This last condition checks that all the type variables are distinct
+            )
+     ->  addErrTc (instTypeErr clas inst_taus
+                    (text "the instance type must be of form (T a b c)" $$
+                     text "where T is not a synonym, and a,b,c are distinct type variables")
+         )
+
+     |  otherwise
+     -> returnNF_Tc ()
 
   where
     (first_inst_tau : _)       = inst_taus
@@ -528,45 +751,59 @@ scrutiniseInstanceType clas inst_taus
     Just (tycon, arg_tys) = maybe_tycon_app
 
        -- Stuff for an *algebraic* data type
-    alg_tycon_app_maybe                   = splitAlgTyConApp_maybe first_inst_tau
-                                       -- The "Alg" part looks through synonyms
-    is_alg_tycon_app              = maybeToBool alg_tycon_app_maybe
-    Just (alg_tycon, _, data_cons) = alg_tycon_app_maybe
-
-    constructors_visible = not (null data_cons)
+    alg_tycon_app_maybe           = splitAlgTyConApp_maybe first_inst_tau
+                               -- The "Alg" part looks through synonyms
+    Just (alg_tycon, _, _) = alg_tycon_app_maybe
  
+    ccallable_type   dflags ty = isFFIArgumentTy dflags False {- Not safe call -} ty
+    creturnable_type        ty = isFFIResultTy ty
+\end{code}
+
 
--- These conditions come directly from what the DsCCall is capable of.
--- Totally grotesque.  Green card should solve this.
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Error messages}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
-ccallable_type   ty = isUnpointedType ty ||                            -- Allow CCallable Int# etc
-                      maybeToBool (maybeBoxedPrimType ty) ||   -- Ditto Int etc
-                     ty == stringTy ||
-                     byte_arr_thing
+\begin{code}
+tcAddDeclCtxt decl thing_inside
+  = tcAddSrcLoc loc    $
+    tcAddErrCtxt ctxt  $
+    thing_inside
   where
-    byte_arr_thing = case splitAlgTyConApp_maybe ty of
-                       Just (tycon, ty_args, [data_con]) | isDataTyCon tycon -> 
-                               length data_con_arg_tys == 2 &&
-                               maybeToBool maybe_arg2_tycon &&
-                               (arg2_tycon == byteArrayPrimTyCon ||
-                                arg2_tycon == mutableByteArrayPrimTyCon)
-                            where
-                               data_con_arg_tys = dataConArgTys data_con ty_args
-                               (data_con_arg_ty1 : data_con_arg_ty2 : _) = data_con_arg_tys
-                               maybe_arg2_tycon = splitTyConApp_maybe data_con_arg_ty2
-                               Just (arg2_tycon,_) = maybe_arg2_tycon
-
-                       other -> False
-
-creturnable_type ty = maybeToBool (maybeBoxedPrimType ty) ||
-                       -- Or, a data type with a single nullary constructor
-                     case (splitAlgTyConApp_maybe ty) of
-                       Just (tycon, tys_applied, [data_con])
-                               -> isNullaryDataCon data_con
-                       other -> False
+     (name, loc, thing)
+       = case decl of
+           (ClassDecl _ name _ _ _ _ _ loc)         -> (name, loc, "class")
+           (TySynonym name _ _ loc)                 -> (name, loc, "type synonym")
+           (TyData NewType  _ name _ _ _ _ loc _ _) -> (name, loc, "newtype")
+           (TyData DataType _ name _ _ _ _ loc _ _) -> (name, loc, "data type")
+
+     ctxt = hsep [ptext SLIT("In the"), text thing, 
+                 ptext SLIT("declaration for"), quotes (ppr name)]
 \end{code}
 
 \begin{code}
+instConstraintErr pred
+  = hang (ptext SLIT("Illegal constraint") <+> 
+         quotes (pprPred pred) <+> 
+         ptext SLIT("in instance context"))
+        4 (ptext SLIT("(Instance contexts must constrain only type variables)"))
+       
+badGenericInstanceType binds
+  = vcat [ptext SLIT("Illegal type pattern in the generic bindings"),
+         nest 4 (ppr binds)]
+
+missingGenericInstances missing
+  = ptext SLIT("Missing type patterns for") <+> pprQuotedList missing
+         
+
+
+dupGenericInsts inst_infos
+  = vcat [ptext SLIT("More than one type pattern for a single generic type constructor:"),
+         nest 4 (vcat (map (ppr . simpleInstInfoTy) inst_infos)),
+         ptext SLIT("All the type patterns for a generic type constructor must be identical")
+    ]
 
 instTypeErr clas tys msg
   = sep [ptext SLIT("Illegal instance declaration for") <+> quotes (pprConstraint clas tys),
@@ -584,19 +821,6 @@ nonBoxedPrimCCallErr clas inst_ty
         4 (hsep [ ptext SLIT("class"), ppr clas, ptext SLIT("type"),
                        ppr inst_ty])
 
-{-
-  Declaring CCallable & CReturnable instances in a module different
-  from where the type was defined. Caused by importing data type
-  abstractly (either programmatically or by the renamer being over-eager
-  in its pruning.)
--}
-invisibleDataConPrimCCallErr clas inst_ty
-  = hang (hsep [ptext SLIT("Constructors for"), quotes (ppr inst_ty),
-               ptext SLIT("not visible when checking"),
-                quotes (ppr clas), ptext SLIT("instance")])
-        4 (hsep [text "(Try either importing", ppr inst_ty, 
-                text "non-abstractly or compile using -fno-prune-tydecls ..)"])
-
 methodCtxt     = ptext SLIT("When checking the methods of an instance declaration")
 superClassCtxt = ptext SLIT("When checking the superclasses of an instance declaration")
 \end{code}