relaxed instance termination test
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcInstDcls.lhs
index 8e8f846..3fec58d 100644 (file)
@@ -1,73 +1,48 @@
 %
-% (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 ) 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 TcClassDcl      ( tcMethodBind, badMethodErr )
-import TcMonad
-import RnMonad         ( RnNameSupply )
-import Inst            ( Inst, InstOrigin(..),
-                         newDicts, LIE, emptyLIE, plusLIE, plusLIEs )
+import HsSyn
+import TcBinds         ( mkPragFun, tcPrags, badBootDeclErr )
+import TcClassDcl      ( tcMethodBind, mkMethodBind, badMethodErr, 
+                         tcClassDecl2, getGenericInstances )
+import TcRnMonad       
+import TcMType         ( tcSkolSigType, checkValidTheta, checkValidInstHead,
+                         checkInstTermination, instTypeErr, 
+                         checkAmbiguity, SourceTyCtxt(..) )
+import TcType          ( mkClassPred, tyVarsOfType, 
+                         tcSplitSigmaTy, tcSplitDFunHead, mkTyVarTys,
+                         SkolemInfo(InstSkol), tcSplitDFunTy, pprClassPred )
+import Inst            ( tcInstClassOp, newDicts, instToId, showLIE, 
+                         getOverlapFlag, tcExtendLocalInstEnv )
+import InstEnv         ( mkLocalInstance, instanceDFunId )
 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, tcInstSigType, tcInstTheta
-                       )
-
-import Bag             ( emptyBag, unitBag, unionBags, unionManyBags,
-                         foldBag, bagToList, Bag
-                       )
-import CmdLineOpts     ( opt_GlasgowExts )
-import Class           ( classBigSig, Class )
-import Id              ( isNullaryDataCon, dataConArgTys, replaceIdInfo, idName, idType, Id )
-import Maybes          ( maybeToBool, seqMaybe, catMaybes, expectJust )
-import Name            ( nameOccName, mkLocalName,
-                         isLocallyDefined, Module,
-                         NamedThing(..)
-                       )
-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, mkTyVarTys,
+import TcEnv           ( InstInfo(..), InstBindings(..), 
+                         newDFunName, tcExtendIdEnv
                        )
-import TyVar           ( zipTyVarEnv, mkTyVarSet, tyVarSetToList, TyVar )
-import TysPrim         ( byteArrayPrimTyCon, mutableByteArrayPrimTyCon )
-import TysWiredIn      ( stringTy )
-import Unique          ( Unique, cCallableClassKey, cReturnableClassKey, Uniquable(..) )
+import TcHsType                ( kcHsSigType, tcHsKindedType )
+import TcUnify         ( checkSigTyVars )
+import TcSimplify      ( tcSimplifyCheck, tcSimplifySuperClasses )
+import Type            ( zipOpenTvSubst, substTheta, substTys )
+import DataCon         ( classDataCon )
+import Class           ( classBigSig )
+import Var             ( Id, idName, idType )
+import MkId            ( mkDictFunId, rUNTIME_ERROR_ID )
+import FunDeps         ( checkInstFDs )
+import Name            ( Name, getSrcLoc )
+import Maybe           ( catMaybes )
+import SrcLoc          ( srcLocSpan, unLoc, noLoc, Located(..), srcSpanStart )
+import ListSetOps      ( minusList )
 import Outputable
+import Bag
+import BasicTypes      ( Activation( AlwaysActive ), InlineSpec(..) )
+import FastString
 \end{code}
 
 Typechecking instance declarations is done in two passes. The first
@@ -143,64 +118,100 @@ Here, Bop1 \ldots Bopn bind the methods op1 \ldots opn,
 and $dbinds_super$ bind the superclass dictionaries sd1 \ldots sdm.
 \end{enumerate}
 
-\begin{code}
-tcInstDecls1 :: GlobalValueEnv         -- Contains IdInfo for dfun ids
-            -> [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) ->
 
-    let
-       full_inst_info = deriv_inst_info `unionBags` decl_inst_info
-    in
-    returnTc (full_inst_info, deriv_binds, ddump_deriv)
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Extracting instance decls}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
+Gather up the instance declarations from their various sources
 
-tcInstDecl1 :: GlobalValueEnv -> Module -> RenamedInstDecl -> NF_TcM s (Bag InstInfo)
+\begin{code}
+tcInstDecls1   -- Deal with both source-code and imported instance decls
+   :: [LTyClDecl Name]         -- For deriving stuff
+   -> [LInstDecl Name]         -- Source code instance decls
+   -> TcM (TcGblEnv,           -- The full inst env
+          [InstInfo],          -- Source-code instance decls to process; 
+                               -- contains all dfuns for this module
+          HsValBinds Name)     -- Supporting bindings for derived instances
+
+tcInstDecls1 tycl_decls inst_decls
+  = checkNoErrs $
+       -- Stop if addInstInfos etc discovers any errors
+       -- (they recover, so that we get more than one error each round)
+
+       -- (1) Do the ordinary instance declarations
+    mappM tcLocalInstDecl1 inst_decls    `thenM` \ local_inst_infos ->
 
-tcInstDecl1 unf_env mod_name (InstDecl poly_ty binds uprags (Just dfun_name) src_loc)
-  =    -- Prime error recovery, set source location
-    recoverNF_Tc (returnNF_Tc emptyBag)        $
-    tcAddSrcLoc src_loc                        $
+    let
+       local_inst_info = catMaybes local_inst_infos
+       clas_decls      = filter (isClassDecl.unLoc) tycl_decls
+    in
+       -- (2) Instances from generic class declarations
+    getGenericInstances clas_decls     `thenM` \ generic_inst_info -> 
+
+       -- Next, construct the instance environment so far, consisting of
+       --      a) local instance decls
+       --      b) generic instances
+    addInsts local_inst_info   $
+    addInsts generic_inst_info $
+
+       -- (3) Compute instances from "deriving" clauses; 
+       -- This stuff computes a context for the derived instance decl, so it
+       -- needs to know about all the instances possible; hence inst_env4
+    tcDeriving tycl_decls      `thenM` \ (deriv_inst_info, deriv_binds) ->
+    addInsts deriv_inst_info   $
+
+    getGblEnv                  `thenM` \ gbl_env ->
+    returnM (gbl_env, 
+            generic_inst_info ++ deriv_inst_info ++ local_inst_info,
+            deriv_binds)
+
+addInsts :: [InstInfo] -> TcM a -> TcM a
+addInsts infos thing_inside
+  = tcExtendLocalInstEnv (map iSpec infos) thing_inside
+\end{code} 
 
+\begin{code}
+tcLocalInstDecl1 :: LInstDecl Name 
+                -> TcM (Maybe InstInfo)        -- Nothing if there was an error
+       -- A source-file instance declaration
        -- Type-check all the stuff before the "where"
-    tcHsType poly_ty                   `thenTc` \ poly_ty' ->
+       --
+       -- We check for respectable instance type, and context
+tcLocalInstDecl1 decl@(L loc (InstDecl poly_ty binds uprags))
+  =    -- Prime error recovery, set source location
+    recoverM (returnM Nothing)         $
+    setSrcSpan loc                     $
+    addErrCtxt (instDeclCtxt1 poly_ty) $
+
+       -- Typecheck the instance type itself.  We can't use 
+       -- tcHsSigType, because it's not a valid user type.
+    kcHsSigType poly_ty                        `thenM` \ kinded_ty ->
+    tcHsKindedType kinded_ty           `thenM` \ 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, tau) = tcSplitSigmaTy poly_ty'
+    in
+    checkValidTheta InstThetaCtxt theta                        `thenM_`
+    checkAmbiguity tyvars theta (tyVarsOfType tau)     `thenM_`
+    checkValidInstHead tau                             `thenM` \ (clas,inst_tys) ->
+    checkInstTermination theta inst_tys                        `thenM_`
+    checkTc (checkInstFDs theta clas inst_tys)
+           (instTypeErr (pprClassPred clas inst_tys) msg)      `thenM_`
+    newDFunName clas inst_tys (srcSpanStart loc)               `thenM` \ dfun_name ->
+    getOverlapFlag                                             `thenM` \ overlap_flag ->
+    let dfun  = mkDictFunId dfun_name tyvars theta clas inst_tys
+       ispec = mkLocalInstance dfun overlap_flag
     in
 
-       -- Check for respectable instance type, and context
-    scrutiniseInstanceHead clas inst_tys       `thenNF_Tc_`
-    mapNF_Tc scrutiniseInstanceConstraint theta        `thenNF_Tc_`
+    tcIsHsBoot                                         `thenM` \ is_boot ->
+    checkTc (not is_boot || (isEmptyLHsBinds binds && null uprags))
+           badBootDeclErr                              `thenM_`
 
-       -- Make the dfun id and constant-method ids
-    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
-    in
-    returnTc (unitBag (InstInfo clas tyvars inst_tys theta     
-                               dfun_theta final_dfun_id
-                               binds src_loc uprags))
+    returnM (Just (InstInfo { iSpec = ispec, iBinds = VanillaInst binds uprags }))
+  where
+    msg  = parens (ptext SLIT("the instance types do not agree with the functional dependencies of the class"))
 \end{code}
 
 
@@ -211,19 +222,29 @@ 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 inst_decls
-  = foldBag combine tcInstDecl2 (returnNF_Tc (emptyLIE, EmptyMonoBinds)) inst_decls
-  where
-    combine tc1 tc2 = tc1      `thenNF_Tc` \ (lie1, binds1) ->
-                     tc2       `thenNF_Tc` \ (lie2, binds2) ->
-                     returnNF_Tc (lie1 `plusLIE` lie2,
-                                  binds1 `AndMonoBinds` binds2)
+tcInstDecls2 :: [LTyClDecl Name] -> [InstInfo] 
+            -> TcM (LHsBinds Id, TcLclEnv)
+-- (a) From each class declaration, 
+--     generate any default-method bindings
+-- (b) From each instance decl
+--     generate the dfun binding
+
+tcInstDecls2 tycl_decls inst_decls
+  = do {       -- (a) Default methods from class decls
+         (dm_binds_s, dm_ids_s) <- mapAndUnzipM tcClassDecl2 $
+                                   filter (isClassDecl.unLoc) tycl_decls
+       ; tcExtendIdEnv (concat dm_ids_s)       $ do 
+    
+               -- (b) instance declarations
+       ; inst_binds_s <- mappM tcInstDecl2 inst_decls
+
+               -- Done
+       ; let binds = unionManyBags dm_binds_s `unionBags` 
+                     unionManyBags inst_binds_s
+       ; tcl_env <- getLclEnv          -- Default method Ids in here
+       ; returnM (binds, tcl_env) }
 \end{code}
 
-
 ======= New documentation starts here (Sept 92)         ==============
 
 The main purpose of @tcInstDecl2@ is to return a @HsBinds@ which defines
@@ -290,326 +311,314 @@ 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 clas inst_tyvars inst_tys
-                     inst_decl_theta dfun_theta
-                     dfun_id monobinds
-                     locn 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                                      $
-
-       -- Instantiate the instance decl with tc-style type variables
-    tcInstSigType (idType dfun_id)     `thenNF_Tc` \ dfun_ty' ->
-    let
-       (inst_tyvars', 
-        dfun_theta', dict_ty') = splitSigmaTy dfun_ty'
-
-       (clas, inst_tys')       = expectJust "tcInstDecl2" (splitDictTy_maybe dict_ty')
 
-        (class_tyvars,
-        sc_theta, sc_sel_ids,
-        op_sel_ids, defm_ids)  = classBigSig clas
+\begin{code}
+tcInstDecl2 :: InstInfo -> TcM (LHsBinds Id)
 
-       origin                  = InstanceDeclOrigin
+tcInstDecl2 (InstInfo { iSpec = ispec, iBinds = binds })
+  = let 
+       dfun_id    = instanceDFunId ispec
+       rigid_info = InstSkol dfun_id
+       inst_ty    = idType dfun_id
     in
-       -- Instantiate the theta found in the original instance decl
-    tcInstTheta (zipTyVarEnv inst_tyvars (mkTyVarTys inst_tyvars'))
-               inst_decl_theta                                 `thenNF_Tc` \ inst_decl_theta' ->
-
-         -- Instantiate the super-class context with the instance types
-    tcInstTheta (zipTyVarEnv class_tyvars inst_tys') sc_theta  `thenNF_Tc` \ sc_theta' ->
+        -- Prime error recovery
+    recoverM (returnM emptyLHsBinds)           $
+    setSrcSpan (srcLocSpan (getSrcLoc dfun_id))        $
+    addErrCtxt (instDeclCtxt2 (idType dfun_id))        $
+
+       -- Instantiate the instance decl with skolem constants 
+    tcSkolSigType rigid_info inst_ty   `thenM` \ (inst_tyvars', dfun_theta', inst_head') ->
+               -- These inst_tyvars' scope over the 'where' part
+               -- Those tyvars are inside the dfun_id's type, which is a bit
+               -- bizarre, but OK so long as you realise it!
+    let
+       (clas, inst_tys') = tcSplitDFunHead inst_head'
+        (class_tyvars, sc_theta, _, op_items) = classBigSig clas
 
+        -- Instantiate the super-class context with inst_tys
+       sc_theta' = substTheta (zipOpenTvSubst class_tyvars inst_tys') sc_theta
+       origin    = SigOrigin rigid_info
+    in
         -- 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]) ->
-
-        -- Check that all the method bindings come from this class
+    newDicts InstScOrigin sc_theta'                    `thenM` \ sc_dicts ->
+    newDicts origin dfun_theta'                                `thenM` \ dfun_arg_dicts ->
+    newDicts origin [mkClassPred clas inst_tys']       `thenM` \ [this_dict] ->
+               -- Default-method Ids may be mentioned in synthesised RHSs,
+               -- but they'll already be in the environment.
+
+       -- Typecheck the methods
+    let                -- These insts are in scope; quite a few, eh?
+       avail_insts = [this_dict] ++ dfun_arg_dicts ++ sc_dicts
+    in
+    tcMethods origin clas inst_tyvars' 
+             dfun_theta' inst_tys' avail_insts 
+             op_items binds            `thenM` \ (meth_ids, meth_binds) ->
+
+       -- Figure out bindings for the superclass context
+       -- Don't include this_dict in the 'givens', else
+       -- sc_dicts get bound by just selecting  from this_dict!!
+    addErrCtxt superClassCtxt
+       (tcSimplifySuperClasses inst_tyvars'
+                        dfun_arg_dicts
+                        sc_dicts)      `thenM` \ sc_binds ->
+
+       -- It's possible that the superclass stuff might unified one
+       -- of the inst_tyavars' with something in the envt
+    checkSigTyVars inst_tyvars'        `thenM_`
+
+       -- Deal with 'SPECIALISE instance' pragmas 
     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)
+       specs = case binds of
+                 VanillaInst _ prags -> filter isSpecInstLSig prags
+                 other               -> []
     in
-    mapNF_Tc check_from_this_class bndrs               `thenNF_Tc_`
+    tcPrags dfun_id specs                      `thenM` \ prags -> 
+    
+       -- Create the result bindings
+    let
+        dict_constr   = classDataCon clas
+       scs_and_meths = map instToId sc_dicts ++ meth_ids
+       this_dict_id  = instToId this_dict
+       inline_prag | null dfun_arg_dicts = []
+                   | otherwise = [InlinePrag (Inline AlwaysActive True)]
+               -- Always inline the dfun; this is an experimental decision
+               -- because it makes a big performance difference sometimes.
+               -- Often it means we can do the method selection, and then
+               -- inline the method as well.  Marcin's idea; see comments below.
+               --
+               -- BUT: don't inline it if it's a constant dictionary;
+               -- we'll get all the benefit without inlining, and we get
+               -- a **lot** of code duplication if we inline it
+               --
+               --      See Note [Inline dfuns] below
+
+       dict_rhs
+         = mkHsConApp dict_constr inst_tys' (map HsVar scs_and_meths)
+               -- 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.
 
-    tcExtendGlobalValEnv (catMaybes defm_ids) (
+         where
+           msg = "Compiler error: bad dictionary " ++ showSDoc (ppr clas)
 
-               -- 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) ->
+       dict_bind  = noLoc (VarBind this_dict_id dict_rhs)
+       all_binds  = dict_bind `consBag` (sc_binds `unionBags` meth_binds)
 
-       -- Deal with SPECIALISE instance pragmas
-    let
-       dfun_prags = [Sig (idName dfun_id) ty loc | SpecInstSig ty loc <- uprags]
+       main_bind = noLoc $ AbsBinds
+                           inst_tyvars'
+                           (map instToId dfun_arg_dicts)
+                           [(inst_tyvars', dfun_id, this_dict_id, 
+                                           inline_prag ++ prags)] 
+                           all_binds
     in
-    tcExtendGlobalValEnv [dfun_id] (
-       tcPragmaSigs dfun_prags
-    )                                  `thenTc` \ (prag_info_fn, prag_binds, prag_lie) ->
+    showLIE (text "instance")          `thenM_`
+    returnM (unitBag main_bind)
 
-       -- Check the overloading constraints of the methods and superclasses
-    mapNF_Tc zonkSigTyVar inst_tyvars'         `thenNF_Tc` \ zonked_inst_tyvars ->
 
+tcMethods origin clas inst_tyvars' dfun_theta' inst_tys' 
+         avail_insts op_items (VanillaInst monobinds uprags)
+  =    -- Check that all the method bindings come from this class
     let
-        inst_tyvars_set = mkTyVarSet zonked_inst_tyvars
+       sel_names = [idName sel_id | (sel_id, _) <- op_items]
+       bad_bndrs = collectHsBindBinders monobinds `minusList` sel_names
+    in
+    mappM (addErrTc . badMethodErr clas) bad_bndrs     `thenM_`
 
-       (meth_lies, meth_ids) = unzip meth_lies_w_ids
+       -- Make the method bindings
+    let
+       mk_method_bind = mkMethodBind origin clas inst_tys' monobinds
+    in
+    mapAndUnzipM mk_method_bind op_items       `thenM` \ (meth_insts, meth_infos) ->
+
+       -- And type check them
+       -- It's really worth making meth_insts available to the tcMethodBind
+       -- Consider     instance Monad (ST s) where
+       --                {-# INLINE (>>) #-}
+       --                (>>) = ...(>>=)...
+       -- If we don't include meth_insts, we end up with bindings like this:
+       --      rec { dict = MkD then bind ...
+       --            then = inline_me (... (GHC.Base.>>= dict) ...)
+       --            bind = ... }
+       -- The trouble is that (a) 'then' and 'dict' are mutually recursive, 
+       -- and (b) the inline_me prevents us inlining the >>= selector, which
+       -- would unravel the loop.  Result: (>>) ends up as a loop breaker, and
+       -- is not inlined across modules. Rather ironic since this does not
+       -- happen without the INLINE pragma!  
+       --
+       -- Solution: make meth_insts available, so that 'then' refers directly
+       --           to the local 'bind' rather than going via the dictionary.
+       --
+       -- BUT WATCH OUT!  If the method type mentions the class variable, then
+       -- this optimisation is not right.  Consider
+       --      class C a where
+       --        op :: Eq a => a
+       --
+       --      instance C Int where
+       --        op = op
+       -- The occurrence of 'op' on the rhs gives rise to a constraint
+       --      op at Int
+       -- The trouble is that the 'meth_inst' for op, which is 'available', also
+       -- looks like 'op at Int'.  But they are not the same.
+    let
+       prag_fn        = mkPragFun uprags
+       all_insts      = avail_insts ++ catMaybes meth_insts
+       tc_method_bind = tcMethodBind inst_tyvars' dfun_theta' all_insts prag_fn
+       meth_ids       = [meth_id | (_,meth_id,_) <- meth_infos]
+    in
 
-                -- These insts are in scope; quite a few, eh?
-       avail_insts = this_dict                 `plusLIE` 
-                     dfun_arg_dicts            `plusLIE`
-                     sc_dicts                  `plusLIE`
-                     unionManyBags meth_lies
+    mapM tc_method_bind meth_infos             `thenM` \ meth_binds_s ->
+   
+    returnM (meth_ids, unionManyBags meth_binds_s)
 
-        methods_lie = plusLIEs insts_needed_s
-    in
 
-       -- Ditto method bindings
-    tcAddErrCtxt methodCtxt (
-      tcSimplifyAndCheck
-                (ptext SLIT("instance declaration context"))
-                inst_tyvars_set                        -- Local tyvars
-                avail_insts
-                methods_lie
-    )                                           `thenTc` \ (const_lie1, lie_binds1) ->
+-- Derived newtype instances
+tcMethods origin clas inst_tyvars' dfun_theta' inst_tys' 
+         avail_insts op_items (NewTypeDerived rep_tys)
+  = getInstLoc origin                          `thenM` \ inst_loc ->
+    mapAndUnzip3M (do_one inst_loc) op_items   `thenM` \ (meth_ids, meth_binds, rhs_insts) ->
     
-       -- Check that we *could* construct the superclass dictionaries,
-       -- even though we are *actually* going to pass the superclass dicts in;
-       -- the check ensures that the caller will never have 
-       --a problem building them.
-    tcAddErrCtxt superClassCtxt (
-      tcSimplifyAndCheck
-                (ptext SLIT("instance declaration context"))
-                inst_tyvars_set                -- Local tyvars
-                inst_decl_dicts                -- The instance dictionaries available
-                sc_dicts                       -- The superclass dicationaries reqd
-    )                                  `thenTc_`
-                                               -- Ignore the result; we're only doing
-                                               -- this to make sure it can be done.
-
-       -- Now do the simplification again, this time to get the
-       -- bindings; this time we use an enhanced "avails"
-       -- Ignore errors because they come from the *previous* tcSimplify
-    discardErrsTc (
-       tcSimplifyAndCheck
-                (ptext SLIT("instance declaration context"))
-                inst_tyvars_set
-                dfun_arg_dicts         -- NB! Don't include this_dict here, else the sc_dicts
-                                       -- get bound by just selecting from this_dict!!
-                sc_dicts
-    )                                           `thenTc` \ (const_lie2, lie_binds2) ->
-       
+    tcSimplifyCheck
+        (ptext SLIT("newtype derived instance"))
+        inst_tyvars' avail_insts rhs_insts     `thenM` \ lie_binds ->
 
-       -- Create the result bindings
-    let
-        dict_constr   = classDataCon clas
-       scs_and_meths = sc_dict_ids ++ meth_ids
+       -- I don't think we have to do the checkSigTyVars thing
 
-       dict_rhs
-         | null scs_and_meths
-         =     -- Blatant special case for CCallable, CReturnable [and Eval  -- sof 5/98]
-               -- If the dictionary is empty then we should never
-               -- select anything from it, so we make its RHS just
-               -- 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)
-
-         | otherwise   -- The common case
-         = HsCon dict_constr inst_tys' (map HsVar (sc_dict_ids ++ meth_ids))
-               -- We don't produce a binding for the dict_constr; instead we
-               -- just generate the saturated constructor directly
-         where
-           msg = _PK_ ("Compiler error: bad dictionary " ++ showSDoc (ppr clas))
-
-       dict_bind    = VarMonoBind this_dict_id dict_rhs
-       method_binds = andMonoBinds 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)] 
-                (lie_binds1    `AndMonoBinds` 
-                 lie_binds2    `AndMonoBinds`
-                 method_binds  `AndMonoBinds`
-                 dict_bind)
-    in
-    returnTc (const_lie1 `plusLIE` const_lie2 `plusLIE` prag_lie,
-             main_bind `AndMonoBinds` prag_binds)
+    returnM (meth_ids, lie_binds `unionBags` listToBag meth_binds)
+
+  where
+    do_one inst_loc (sel_id, _)
+       = -- The binding is like "op @ NewTy = op @ RepTy"
+               -- Make the *binder*, like in mkMethodBind
+         tcInstClassOp inst_loc sel_id inst_tys'       `thenM` \ meth_inst ->
+
+               -- Make the *occurrence on the rhs*
+         tcInstClassOp inst_loc sel_id rep_tys'        `thenM` \ rhs_inst ->
+         let
+            meth_id = instToId meth_inst
+         in
+         return (meth_id, noLoc (VarBind meth_id (nlHsVar (instToId rhs_inst))), rhs_inst)
+
+       -- Instantiate rep_tys with the relevant type variables
+       -- This looks a bit odd, because inst_tyvars' are the skolemised version
+       -- of the type variables in the instance declaration; but rep_tys doesn't
+       -- have the skolemised version, so we substitute them in here
+    rep_tys' = substTys subst rep_tys
+    subst    = zipOpenTvSubst inst_tyvars' (mkTyVarTys inst_tyvars')
 \end{code}
 
 
+               ------------------------------
+       [Inline dfuns] Inlining dfuns unconditionally
+               ------------------------------
+
+The code above unconditionally inlines dict funs.  Here's why.
+Consider this program:
+
+    test :: Int -> Int -> Bool
+    test x y = (x,y) == (y,x) || test y x
+    -- Recursive to avoid making it inline.
+
+This needs the (Eq (Int,Int)) instance.  If we inline that dfun
+the code we end up with is good:
+
+    Test.$wtest =
+       \r -> case ==# [ww ww1] of wild {
+               PrelBase.False -> Test.$wtest ww1 ww;
+               PrelBase.True ->
+                 case ==# [ww1 ww] of wild1 {
+                   PrelBase.False -> Test.$wtest ww1 ww;
+                   PrelBase.True -> PrelBase.True [];
+                 };
+           };
+    Test.test = \r [w w1]
+           case w of w2 {
+             PrelBase.I# ww ->
+                 case w1 of w3 { PrelBase.I# ww1 -> Test.$wtest ww ww1; };
+           };
+
+If we don't inline the dfun, the code is not nearly as good:
+
+    (==) = case PrelTup.$fEq(,) PrelBase.$fEqInt PrelBase.$fEqInt of tpl {
+             PrelBase.:DEq tpl1 tpl2 -> tpl2;
+           };
+    
+    Test.$wtest =
+       \r [ww ww1]
+           let { y = PrelBase.I#! [ww1]; } in
+           let { x = PrelBase.I#! [ww]; } in
+           let { sat_slx = PrelTup.(,)! [y x]; } in
+           let { sat_sly = PrelTup.(,)! [x y];
+           } in
+             case == sat_sly sat_slx of wild {
+               PrelBase.False -> Test.$wtest ww1 ww;
+               PrelBase.True -> PrelBase.True [];
+             };
+    
+    Test.test =
+       \r [w w1]
+           case w of w2 {
+             PrelBase.I# ww ->
+                 case w1 of w3 { PrelBase.I# ww1 -> Test.$wtest ww ww1; };
+           };
+
+Why doesn't GHC inline $fEq?  Because it looks big:
+
+    PrelTup.zdfEqZ1T{-rcX-}
+       = \ @ a{-reT-} :: * @ b{-reS-} :: *
+            zddEq{-rf6-} _Ks :: {PrelBase.Eq{-23-} a{-reT-}}
+            zddEq1{-rf7-} _Ks :: {PrelBase.Eq{-23-} b{-reS-}} ->
+            let {
+              zeze{-rf0-} _Kl :: (b{-reS-} -> b{-reS-} -> PrelBase.Bool{-3c-})
+              zeze{-rf0-} = PrelBase.zeze{-01L-}@ b{-reS-} zddEq1{-rf7-} } in
+            let {
+              zeze1{-rf3-} _Kl :: (a{-reT-} -> a{-reT-} -> PrelBase.Bool{-3c-})
+              zeze1{-rf3-} = PrelBase.zeze{-01L-} @ a{-reT-} zddEq{-rf6-} } in
+            let {
+              zeze2{-reN-} :: ((a{-reT-}, b{-reS-}) -> (a{-reT-}, b{-reS-})-> PrelBase.Bool{-3c-})
+              zeze2{-reN-} = \ ds{-rf5-} _Ks :: (a{-reT-}, b{-reS-})
+                              ds1{-rf4-} _Ks :: (a{-reT-}, b{-reS-}) ->
+                            case ds{-rf5-}
+                            of wild{-reW-} _Kd { (a1{-rf2-} _Ks, a2{-reZ-} _Ks) ->
+                            case ds1{-rf4-}
+                            of wild1{-reX-} _Kd { (b1{-rf1-} _Ks, b2{-reY-} _Ks) ->
+                            PrelBase.zaza{-r4e-}
+                              (zeze1{-rf3-} a1{-rf2-} b1{-rf1-})
+                              (zeze{-rf0-} a2{-reZ-} b2{-reY-})
+                            }
+                            } } in     
+            let {
+              a1{-reR-} :: ((a{-reT-}, b{-reS-})-> (a{-reT-}, b{-reS-})-> PrelBase.Bool{-3c-})
+              a1{-reR-} = \ a2{-reV-} _Ks :: (a{-reT-}, b{-reS-})
+                           b1{-reU-} _Ks :: (a{-reT-}, b{-reS-}) ->
+                         PrelBase.not{-r6I-} (zeze2{-reN-} a2{-reV-} b1{-reU-})
+            } in
+              PrelBase.zdwZCDEq{-r8J-} @ (a{-reT-}, b{-reS-}) a1{-reR-} zeze2{-reN-})
+
+and it's not as bad as it seems, because it's further dramatically
+simplified: only zeze2 is extracted and its body is simplified.
+
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Checking for a decent instance type}
+\subsection{Error messages}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-@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@
-flag is on, or (2)~the instance is imported (they must have been
-compiled elsewhere). In these cases, we let them go through anyway.
-
-We can also have instances for functions: @instance Foo (a -> b) ...@.
-
 \begin{code}
-scrutiniseInstanceConstraint (clas, tys)
-  | all isTyVarTy tys = returnNF_Tc ()
-  | otherwise        = addErrTc (instConstraintErr clas tys)
-
-scrutiniseInstanceHead 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
-  = addErrTc (invisibleDataConPrimCCallErr clas first_inst_tau)
-
-  |    -- CCALL CHECK (b) 
-       -- 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))
-  = 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)
-  = 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
-     )
-  = 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 ()
-
+instDeclCtxt1 hs_inst_ty 
+  = inst_decl_ctxt (case unLoc hs_inst_ty of
+                       HsForAllTy _ _ _ (L _ (HsPredTy pred)) -> ppr pred
+                       HsPredTy pred                    -> ppr pred
+                       other                            -> ppr hs_inst_ty)     -- Don't expect this
+instDeclCtxt2 dfun_ty
+  = inst_decl_ctxt (ppr (mkClassPred cls tys))
   where
-    (first_inst_tau : _)       = inst_taus
-
-       -- Stuff for algebraic or -> type
-    maybe_tycon_app      = splitTyConApp_maybe first_inst_tau
-    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)
+    (_,_,cls,tys) = tcSplitDFunTy dfun_ty
 
--- These conditions come directly from what the DsCCall is capable of.
--- Totally grotesque.  Green card should solve this.
+inst_decl_ctxt doc = ptext SLIT("In the instance declaration for") <+> quotes doc
 
-ccallable_type   ty = isUnpointedType ty ||                            -- Allow CCallable Int# etc
-                      maybeToBool (maybeBoxedPrimType ty) ||   -- Ditto Int etc
-                     ty == stringTy ||
-                     byte_arr_thing
-  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
-\end{code}
-
-\begin{code}
-instConstraintErr clas tys
-  = hang (ptext SLIT("Illegal constaint") <+> 
-         quotes (pprConstraint clas tys) <+> 
-         ptext SLIT("in instance context"))
-        4 (ptext SLIT("(Instance contexts must constrain only type variables)"))
-       
-instTypeErr clas tys msg
-  = sep [ptext SLIT("Illegal instance declaration for") <+> quotes (pprConstraint clas tys),
-        nest 4 (parens msg)
-    ]
-
-derivingWhenInstanceExistsErr clas tycon
-  = hang (hsep [ptext SLIT("Deriving class"), 
-                      quotes (ppr clas), 
-                      ptext SLIT("type"), quotes (ppr tycon)])
-         4 (ptext SLIT("when an explicit instance exists"))
-
-nonBoxedPrimCCallErr clas inst_ty
-  = hang (ptext SLIT("Unacceptable instance type for ccall-ish class"))
-        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")
+superClassCtxt = ptext SLIT("When checking the super-classes of an instance declaration")
 \end{code}