[project @ 2003-10-30 16:01:49 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcInstDcls.lhs
index 6b17d3a..35795ab 100644 (file)
@@ -4,69 +4,48 @@
 \section[TcInstDecls]{Typechecking instance declarations}
 
 \begin{code}
-module TcInstDcls ( tcInstDecls1, tcIfaceInstDecls, 
-                   tcInstDecls2, tcAddDeclCtxt ) where
+module TcInstDcls ( tcInstDecls1, tcInstDecls2 ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
-
-import CmdLineOpts     ( DynFlag(..) )
-
-import HsSyn           ( InstDecl(..), TyClDecl(..), HsType(..),
-                         MonoBinds(..), HsExpr(..),  HsLit(..), Sig(..), HsTyVarBndr(..),
+import HsSyn           ( InstDecl(..), HsType(..),
+                         MonoBinds(..), HsExpr(..),  HsLit(..), Sig(..), 
                          andMonoBindList, collectMonoBinders, 
-                         isClassDecl, isSourceInstDecl, toHsType
-                       )
-import RnHsSyn         ( RenamedHsBinds, RenamedInstDecl, 
-                         RenamedMonoBinds, RenamedTyClDecl, RenamedHsType, 
-                         extractHsTyVars, maybeGenericMatch
+                         isClassDecl 
                        )
+import RnHsSyn         ( RenamedHsBinds, RenamedInstDecl, RenamedTyClDecl )
 import TcHsSyn         ( TcMonoBinds, mkHsConApp )
 import TcBinds         ( tcSpecSigs )
-import TcClassDcl      ( tcMethodBind, mkMethodBind, badMethodErr )
+import TcClassDcl      ( tcMethodBind, mkMethodBind, badMethodErr, 
+                         tcClassDecl2, getGenericInstances )
 import TcRnMonad       
 import TcMType         ( tcInstType, checkValidTheta, checkValidInstHead, instTypeErr, 
-                         checkAmbiguity, UserTypeCtxt(..), SourceTyCtxt(..) )
-import TcType          ( mkClassPred, mkTyVarTy, tcSplitForAllTys, tyVarsOfType,
+                         checkAmbiguity, SourceTyCtxt(..) )
+import TcType          ( mkClassPred, tcSplitForAllTys, tyVarsOfType,
                          tcSplitSigmaTy, getClassPredTys, tcSplitPredTy_maybe, mkTyVarTys,
-                         TyVarDetails(..)
-                       )
-import Inst            ( InstOrigin(..), tcInstClassOp, newDicts, instToId, showLIE )
+                         TyVarDetails(..), tcSplitDFunTy, pprClassPred )
+import Inst            ( InstOrigin(..), tcInstClassOp, newDicts, instToId, 
+                         showLIE, tcExtendLocalInstEnv )
 import TcDeriv         ( tcDeriving )
-import TcEnv           ( tcExtendGlobalValEnv, 
-                         tcLookupClass, tcExtendTyVarEnv2,
-                         tcExtendInstEnv, tcExtendLocalInstEnv, tcLookupGlobalId,
-                         InstInfo(..), InstBindings(..), pprInstInfo, simpleInstInfoTyCon, 
-                         simpleInstInfoTy, newDFunName
+import TcEnv           ( tcExtendGlobalValEnv, tcExtendTyVarEnv2,
+                         InstInfo(..), InstBindings(..), 
+                         newDFunName, tcExtendLocalValEnv
                        )
-import PprType         ( pprClassPred )
-import TcMonoType      ( tcHsTyVars, kcHsSigType, tcHsType, tcHsSigType )
+import TcHsType                ( kcHsSigType, tcHsKindedType )
 import TcUnify         ( checkSigTyVars )
 import TcSimplify      ( tcSimplifyCheck, tcSimplifyTop )
-import HscTypes                ( DFunId )
 import Subst           ( mkTyVarSubst, substTheta, substTy )
 import DataCon         ( classDataCon )
-import Class           ( Class, classBigSig )
+import Class           ( classBigSig )
 import Var             ( idName, idType )
 import NameSet         
 import MkId            ( mkDictFunId, rUNTIME_ERROR_ID )
 import FunDeps         ( checkInstFDs )
-import Generics                ( validGenericInstanceType )
 import Name            ( getSrcLoc )
 import NameSet         ( unitNameSet, emptyNameSet, nameSetToList )
-import TyCon           ( TyCon )
-import TysWiredIn      ( genericTyCons )
-import SrcLoc           ( SrcLoc )
-import Unique          ( Uniquable(..) )
-import Util             ( lengthExceeds )
-import BasicTypes      ( NewOrData(..) )
 import UnicodeUtil     ( stringToUtf8 )
-import ErrUtils                ( dumpIfSet_dyn )
-import ListSetOps      ( Assoc, emptyAssoc, plusAssoc_C, mapAssoc, 
-                         assocElts, extendAssoc_C, equivClassesByUniq, minusList
-                       )
 import Maybe           ( catMaybes )
-import List            ( partition )
+import ListSetOps      ( minusList )
 import Outputable
 import FastString
 \end{code}
@@ -160,23 +139,15 @@ tcInstDecls1      -- Deal with both source-code and imported instance decls
    -> TcM (TcGblEnv,           -- The full inst env
           [InstInfo],          -- Source-code instance decls to process; 
                                -- contains all dfuns for this module
-          RenamedHsBinds,      -- Supporting bindings for derived instances
-          FreeVars)            -- And the free vars of the derived code
+          RenamedHsBinds)      -- 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)
-    let
-      (src_inst_decls, iface_inst_decls) = partition isSourceInstDecl inst_decls
-    in
-
-       -- (0) Deal with the imported instance decls
-    tcIfaceInstDecls iface_inst_decls  `thenM` \ imp_dfuns ->
-    tcExtendInstEnv imp_dfuns          $
 
        -- (1) Do the ordinary instance declarations
-    mappM tcLocalInstDecl1 src_inst_decls    `thenM` \ local_inst_infos ->
+    mappM tcLocalInstDecl1 inst_decls    `thenM` \ local_inst_infos ->
 
     let
        local_inst_info = catMaybes local_inst_infos
@@ -186,24 +157,25 @@ tcInstDecls1 tycl_decls inst_decls
     getGenericInstances clas_decls             `thenM` \ generic_inst_info -> 
 
        -- Next, construct the instance environment so far, consisting of
-       --      a) imported instance decls (from this module)
-       --      b) local instance decls
-       --      c) generic instances
-    tcExtendLocalInstEnv local_inst_info       $
-    tcExtendLocalInstEnv generic_inst_info     $
+       --      a) local instance decls
+       --      b) generic instances
+    addInsts local_inst_info   $
+    addInsts generic_inst_info $
 
        -- (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; hence inst_env4
-    tcDeriving tycl_decls                      `thenM` \ (deriv_inst_info, deriv_binds, fvs) ->
-    tcExtendLocalInstEnv deriv_inst_info       $
+    tcDeriving tycl_decls      `thenM` \ (deriv_inst_info, deriv_binds, keep_alive) ->
+    addInsts deriv_inst_info   $
 
-    getGblEnv                                  `thenM` \ gbl_env ->
-    returnM (gbl_env, 
+    getGblEnv                  `thenM` \ gbl_env ->
+    returnM (gbl_env { tcg_keep = tcg_keep gbl_env `unionNameSets` keep_alive }, 
             generic_inst_info ++ deriv_inst_info ++ local_inst_info,
-            deriv_binds, fvs)
+            deriv_binds)
+
+addInsts :: [InstInfo] -> TcM a -> TcM a
+addInsts infos thing_inside
+  = tcExtendLocalInstEnv (map iDFunId infos) thing_inside
 \end{code} 
 
 \begin{code}
@@ -217,16 +189,16 @@ tcLocalInstDecl1 :: RenamedInstDecl
        -- Imported ones should have been checked already, and may indeed
        -- contain something illegal in normal Haskell, notably
        --      instance CCallable [Char] 
-tcLocalInstDecl1 decl@(InstDecl poly_ty binds uprags Nothing src_loc)
+tcLocalInstDecl1 decl@(InstDecl poly_ty binds uprags src_loc)
   =    -- Prime error recovery, set source location
     recoverM (returnM Nothing)         $
     addSrcLoc src_loc                  $
-    addErrCtxt (instDeclCtxt poly_ty)  $
+    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_`
-    tcHsType poly_ty                   `thenM` \ poly_ty' ->
+    kcHsSigType poly_ty                        `thenM` \ kinded_ty ->
+    tcHsKindedType kinded_ty           `thenM` \ poly_ty' ->
     let
        (tyvars, theta, tau) = tcSplitSigmaTy poly_ty'
     in
@@ -242,163 +214,6 @@ tcLocalInstDecl1 decl@(InstDecl poly_ty binds uprags Nothing src_loc)
     msg  = parens (ptext SLIT("the instance types do not agree with the functional dependencies of the class"))
 \end{code}
 
-Imported instance declarations
-
-\begin{code}
-tcIfaceInstDecls :: [RenamedInstDecl] -> TcM [DFunId]
--- Deal with the instance decls, 
-tcIfaceInstDecls decls = mappM tcIfaceInstDecl decls
-
-tcIfaceInstDecl :: RenamedInstDecl -> TcM DFunId
-       -- An interface-file instance declaration
-       -- Should be in scope by now, because we should
-       -- have sucked in its interface-file definition
-       -- So it will be replete with its unfolding etc
-tcIfaceInstDecl decl@(InstDecl poly_ty binds uprags (Just dfun_name) src_loc)
-  = tcLookupGlobalId dfun_name
-\end{code}
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\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 :: [RenamedTyClDecl] -> TcM [InstInfo] 
-getGenericInstances class_decls
-  = mappM get_generics class_decls             `thenM` \ gen_inst_infos ->
-    let
-       gen_inst_info = concat gen_inst_infos
-    in
-    if null gen_inst_info then
-       returnM []
-    else
-    getDOpts                                           `thenM`  \ dflags ->
-    ioToTcRn (dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_deriv "Generic instances" 
-                   (vcat (map pprInstInfo gen_inst_info)))     
-                                                       `thenM_`
-    returnM gen_inst_info
-
-get_generics decl@(ClassDecl {tcdMeths = Nothing})
-  = returnM [] -- Imported class decls
-
-get_generics decl@(ClassDecl {tcdName = class_name, tcdMeths = Just def_methods, tcdLoc = loc})
-  | null groups                
-  = returnM [] -- The comon case: no generic default methods
-
-  | otherwise  -- A source class decl with generic default methods
-  = recoverM (returnM [])                              $
-    tcAddDeclCtxt decl                                 $
-    tcLookupClass class_name                           `thenM` \ clas ->
-
-       -- Make an InstInfo out of each group
-    mappM (mkGenericInstance clas loc) groups          `thenM` \ 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
-       tc_inst_infos :: [(TyCon, InstInfo)]
-       tc_inst_infos = [(simpleInstInfoTyCon i, i) | i <- inst_infos]
-
-       bad_groups = [group | group <- equivClassesByUniq get_uniq tc_inst_infos,
-                             group `lengthExceeds` 1]
-       get_uniq (tc,_) = getUnique tc
-    in
-    mappM (addErrTc . dupGenericInsts) bad_groups      `thenM_`
-
-       -- Check that there is an InstInfo for each generic type constructor
-    let
-       missing = genericTyCons `minusList` [tc | (tc,_) <- tc_inst_infos]
-    in
-    checkTc (null missing) (missingGenericInstances missing)   `thenM_`
-
-    returnM 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 (foldl add emptyAssoc matches)
-       -- Using foldl not foldr is vital, else
-       -- we reverse the order of the bindings!
-  where
-    add env match = case maybeGenericMatch match of
-                     Nothing           -> env
-                     Just (ty, match') -> extendAssoc_C (++) env (ty, [match'])
-
-    wrap ms = FunMonoBind id infixop ms loc
-
----------------------------------
-mkGenericInstance :: Class -> SrcLoc
-                 -> (RenamedHsType, RenamedMonoBinds)
-                 -> TcM InstInfo
-
-mkGenericInstance 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
-    let
-       sig_tvs = map UserTyVar (nameSetToList (extractHsTyVars hs_ty))
-    in
-    tcHsTyVars sig_tvs (kcHsSigType hs_ty)     $ \ tyvars ->
-
-       -- Type-check the instance type, and check its form
-    tcHsSigType GenPatCtxt hs_ty               `thenM` \ inst_ty ->
-    checkTc (validGenericInstanceType inst_ty)
-           (badGenericInstanceType binds)      `thenM_`
-
-       -- Make the dictionary function.
-    newDFunName clas [inst_ty] loc             `thenM` \ dfun_name ->
-    let
-       inst_theta = [mkClassPred clas [mkTyVarTy tv] | tv <- tyvars]
-       dfun_id    = mkDictFunId dfun_name tyvars inst_theta clas [inst_ty]
-    in
-
-    returnM (InstInfo { iDFunId = dfun_id, iBinds = VanillaInst binds [] })
-\end{code}
-
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
@@ -407,10 +222,26 @@ mkGenericInstance clas loc (hs_ty, binds)
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcInstDecls2 :: [InstInfo] -> TcM TcMonoBinds
-tcInstDecls2 inst_decls
-  = mappM tcInstDecl2 inst_decls       `thenM` \ binds_s ->
-    returnM (andMonoBindList binds_s)
+tcInstDecls2 :: [RenamedTyClDecl] -> [InstInfo] 
+            -> TcM (TcLclEnv, TcMonoBinds)
+-- (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 tycl_decls
+       ; tcExtendLocalValEnv (concat dm_ids_s)         $ do 
+    
+               -- (b) instance declarations
+       ; inst_binds_s <- mappM tcInstDecl2 inst_decls
+
+               -- Done
+       ; tcl_env <- getLclEnv
+       ; returnM (tcl_env, andMonoBindList dm_binds_s  `AndMonoBinds`
+                           andMonoBindList inst_binds_s) }
 \end{code}
 
 ======= New documentation starts here (Sept 92)         ==============
@@ -485,11 +316,11 @@ tcInstDecl2 :: InstInfo -> TcM TcMonoBinds
 
 tcInstDecl2 (InstInfo { iDFunId = dfun_id, iBinds = binds })
   =     -- Prime error recovery
-    recoverM (returnM EmptyMonoBinds)  $
-    addSrcLoc (getSrcLoc dfun_id)                              $
-    addErrCtxt (instDeclCtxt (toHsType (idType dfun_id)))      $
+    recoverM (returnM EmptyMonoBinds)          $
+    addSrcLoc (getSrcLoc dfun_id)              $
+    addErrCtxt (instDeclCtxt2 (idType dfun_id))        $
     let
-       inst_ty = idType dfun_id
+       inst_ty          = idType dfun_id
        (inst_tyvars, _) = tcSplitForAllTys inst_ty
                -- The tyvars of the instance decl scope over the 'where' part
                -- Those tyvars are inside the dfun_id's type, which is a bit
@@ -844,44 +675,17 @@ simplified: only zeze2 is extracted and its body is simplified.
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcAddDeclCtxt decl thing_inside
-  = addSrcLoc (tcdLoc decl)    $
-    addErrCtxt ctxt    $
-    thing_inside
+instDeclCtxt1 hs_inst_ty 
+  = inst_decl_ctxt (case hs_inst_ty of
+                       HsForAllTy _ _ _ (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
-     thing = case decl of
-               ClassDecl {}              -> "class"
-               TySynonym {}              -> "type synonym"
-               TyData {tcdND = NewType}  -> "newtype"
-               TyData {tcdND = DataType} -> "data type"
-
-     ctxt = hsep [ptext SLIT("In the"), text thing, 
-                 ptext SLIT("declaration for"), quotes (ppr (tcdName decl))]
-
-instDeclCtxt inst_ty = ptext SLIT("In the instance declaration for") <+> quotes doc
-                    where
-                       doc = case inst_ty of
-                               HsForAllTy _ _ (HsPredTy pred) -> ppr pred
-                               HsPredTy pred                  -> ppr pred
-                               other                          -> ppr inst_ty   -- Don't expect this
-\end{code}
+    (_,_,cls,tys) = tcSplitDFunTy dfun_ty
+
+inst_decl_ctxt doc = ptext SLIT("In the instance declaration for") <+> quotes doc
 
-\begin{code}
-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 tc_inst_infos
-  = vcat [ptext SLIT("More than one type pattern for a single generic type constructor:"),
-         nest 4 (vcat (map ppr_inst_ty tc_inst_infos)),
-         ptext SLIT("All the type patterns for a generic type constructor must be identical")
-    ]
-  where 
-    ppr_inst_ty (tc,inst) = ppr (simpleInstInfoTy inst)
-
-methodCtxt     = ptext SLIT("When checking the methods of an instance declaration")
 superClassCtxt = ptext SLIT("When checking the super-classes of an instance declaration")
 \end{code}