[project @ 2001-01-25 17:54:24 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcMatches.lhs
index 87644fa..47315c0 100644 (file)
@@ -12,28 +12,27 @@ import {-# SOURCE #-}       TcExpr( tcExpr )
 
 import HsSyn           ( HsBinds(..), Match(..), GRHSs(..), GRHS(..),
                          MonoBinds(..), StmtCtxt(..), Stmt(..),
-                         pprMatch, getMatchLoc, consLetStmt,
-                         mkMonoBind, collectSigTysFromPats
+                         pprMatch, getMatchLoc, 
+                         mkMonoBind, nullMonoBinds, collectSigTysFromPats
                        )
 import RnHsSyn         ( RenamedMatch, RenamedGRHSs, RenamedStmt )
-import TcHsSyn         ( TcMatch, TcGRHSs, TcStmt )
+import TcHsSyn         ( TcMatch, TcGRHSs, TcStmt, TcDictBinds )
 
 import TcMonad
 import TcMonoType      ( kcHsSigType, tcTyVars, checkSigTyVars, tcHsSigType, sigPatCtxt )
-import Inst            ( LIE, plusLIE, emptyLIE, plusLIEs )
-import TcEnv           ( TcId, tcExtendTyVarEnv, tcExtendLocalValEnv, tcExtendGlobalTyVars )
-import TcPat           ( tcPat, tcPatBndr_NoSigs, polyPatSig )
+import Inst            ( LIE, isEmptyLIE, plusLIE, emptyLIE, plusLIEs, lieToList )
+import TcEnv           ( TcId, tcLookupLocalIds, tcExtendTyVarEnv, tcExtendLocalValEnv, tcExtendGlobalTyVars )
+import TcPat           ( tcPat, tcMonoPatBndr, polyPatSig )
 import TcType          ( TcType, newTyVarTy )
 import TcBinds         ( tcBindsAndThen )
-import TcSimplify      ( tcSimplifyAndCheck, bindInstsOfLocalFuns )
-import TcUnify         ( unifyFunTy, unifyTauTy, unifyListTy )
+import TcSimplify      ( tcSimplifyCheck, bindInstsOfLocalFuns )
+import TcUnify         ( unifyFunTy, unifyTauTy )
 import Name            ( Name )
-import TysWiredIn      ( boolTy )
-
+import TysWiredIn      ( boolTy, mkListTy )
+import Id              ( idType )
 import BasicTypes      ( RecFlag(..) )
-import Type            ( tyVarsOfType, isTauTy, mkArrowKind, mkAppTy, mkFunTy,
-                         liftedTypeKind, openTypeKind )
-import SrcLoc          ( SrcLoc )
+import Type            ( tyVarsOfType, isTauTy,  mkFunTy,
+                         liftedTypeKind, openTypeKind, splitSigmaTy )
 import VarSet
 import Var             ( Id )
 import Bag
@@ -167,7 +166,6 @@ tcMatch xve1 match@(Match sig_tvs pats maybe_rhs_sig grhss) expected_ty ctxt
         let
          xve2       = bagToList pat_bndrs
          pat_ids    = map snd xve2
-         ex_tv_list = bagToList ex_tvs
         in
 
        -- STEP 2: Check that the remaining "expected type" is not a rank-2 type
@@ -191,26 +189,15 @@ tcMatch xve1 match@(Match sig_tvs pats maybe_rhs_sig grhss) expected_ty ctxt
        ))                                      `thenTc` \ (grhss', lie_req2) ->
 
        -- STEP 5: Check for existentially bound type variables
-       tcExtendGlobalTyVars (tyVarsOfType rhs_ty)      (
-           tcAddErrCtxtM (sigPatCtxt ex_tv_list pat_ids)       $
-           checkSigTyVars ex_tv_list emptyVarSet               `thenTc` \ zonked_ex_tvs ->
-           tcSimplifyAndCheck 
-               (text ("the existential context of a data constructor"))
-               (mkVarSet zonked_ex_tvs)
-               lie_avail (lie_req1 `plusLIE` lie_req2)
-       )                                                       `thenTc` \ (lie_req', ex_binds) ->
-
-       -- STEP 6 In case there are any polymorpic, overloaded binders in the pattern
-       -- (which can happen in the case of rank-2 type signatures, or data constructors
-       -- with polymorphic arguments), we must do a bindInstsOfLocalFns here
-       bindInstsOfLocalFuns lie_req' pat_ids           `thenTc` \ (lie_req'', inst_binds) ->
+       tcCheckExistentialPat pat_ids ex_tvs lie_avail 
+                             (lie_req1 `plusLIE` lie_req2) 
+                             rhs_ty            `thenTc` \ (lie_req', ex_binds) ->
 
        -- Phew!  All done.
        let
-            grhss'' = glue_on Recursive ex_binds $
-                     glue_on Recursive inst_binds grhss'
+            match' = Match [] pats' Nothing (glue_on Recursive ex_binds grhss')
        in
-       returnTc (pat_ids, (Match [] pats' Nothing grhss'', lie_req''))
+       returnTc (pat_ids, (match', lie_req'))
 
        -- glue_on just avoids stupid dross
 glue_on _ EmptyMonoBinds grhss = grhss         -- The common case
@@ -229,10 +216,47 @@ tcGRHSs (GRHSs grhss binds _) expected_ty ctxt
          returnTc (GRHSs grhss' EmptyBinds (Just expected_ty), plusLIEs lies)
 
     tc_grhs (GRHS guarded locn)
-       = tcAddSrcLoc locn                              $
-         tcStmts ctxt (\ty -> ty) expected_ty locn guarded
-                                           `thenTc` \ ((guarded', _), lie) ->
+       = tcAddSrcLoc locn                                      $
+         tcStmts ctxt (\ty -> ty, expected_ty) guarded         `thenTc` \ (guarded', lie) ->
          returnTc (GRHS guarded' locn, lie)
+
+
+tcCheckExistentialPat :: [TcId]                -- Ids bound by this pattern
+                     -> Bag TcTyVar    -- Existentially quantified tyvars bound by pattern
+                     -> LIE            --   and context
+                     -> LIE            -- Required context
+                     -> TcType         --   and result type; vars in here must not escape
+                     -> TcM (LIE, TcDictBinds) -- LIE to float out and dict bindings
+tcCheckExistentialPat ids ex_tvs lie_avail lie_req result_ty
+  | isEmptyBag ex_tvs && all not_overloaded ids
+       -- Short cut for case when there are no existentials
+       -- and no polymorphic overloaded variables
+       --  e.g. f :: (forall a. Ord a => a -> a) -> Int -> Int
+       --       f op x = ....
+       --  Here we must discharge op Methods
+  = ASSERT( isEmptyLIE lie_avail )
+    returnTc (lie_req, EmptyMonoBinds)
+
+  | otherwise
+  = tcExtendGlobalTyVars (tyVarsOfType result_ty)              $
+    tcAddErrCtxtM (sigPatCtxt tv_list ids)                     $
+
+       -- In case there are any polymorpic, overloaded binders in the pattern
+       -- (which can happen in the case of rank-2 type signatures, or data constructors
+       -- with polymorphic arguments), we must do a bindInstsOfLocalFns here
+    bindInstsOfLocalFuns lie_req ids                           `thenTc` \ (lie1, inst_binds) ->
+
+       -- Deal with overloaded functions bound by the pattern
+    tcSimplifyCheck doc tv_list
+                   (lieToList lie_avail) lie1          `thenTc` \ (lie2, dict_binds) ->
+    checkSigTyVars tv_list emptyVarSet                         `thenTc_` 
+
+    returnTc (lie2, dict_binds `AndMonoBinds` inst_binds)
+  where
+    doc     = text ("the existential context of a data constructor")
+    tv_list = bagToList ex_tvs
+    not_overloaded id = case splitSigmaTy (idType id) of
+                         (_, theta, _) -> null theta
 \end{code}
 
 
@@ -248,7 +272,7 @@ tcMatchPats [] expected_ty
 
 tcMatchPats (pat:pats) expected_ty
   = unifyFunTy expected_ty             `thenTc` \ (arg_ty, rest_ty) ->
-    tcPat tcPatBndr_NoSigs pat arg_ty  `thenTc` \ (pat', lie_req, pat_tvs, pat_ids, lie_avail) ->
+    tcPat tcMonoPatBndr pat arg_ty     `thenTc` \ (pat', lie_req, pat_tvs, pat_ids, lie_avail) ->
     tcMatchPats pats rest_ty           `thenTc` \ (rhs_ty, pats', lie_reqs, pats_tvs, pats_ids, lie_avails) ->
     returnTc ( rhs_ty, 
                pat':pats',
@@ -266,76 +290,59 @@ tcMatchPats (pat:pats) expected_ty
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
+Typechecking statements is rendered a bit tricky by parallel list comprehensions:
+
+       [ (g x, h x) | ... ; let g v = ...
+                    | ... ; let h v = ... ]
+
+It's possible that g,h are overloaded, so we need to feed the LIE from the
+(g x, h x) up through both lots of bindings (so we get the bindInstsOfLocalFuns).
+Similarly if we had an existential pattern match:
+
+       data T = forall a. Show a => C a
+
+       [ (show x, show y) | ... ; C x <- ...
+                          | ... ; C y <- ... ]
+
+Then we need the LIE from (show x, show y) to be simplified against
+the bindings for x and y.  
+
+It's difficult to do this in parallel, so we rely on the renamer to 
+ensure that g,h and x,y don't duplicate, and simply grow the environment.
+So the binders of the first parallel group will be in scope in the second
+group.  But that's fine; there's no shadowing to worry about.
 
 \begin{code}
-tcParStep src_loc stmts
-  = newTyVarTy (mkArrowKind liftedTypeKind liftedTypeKind) `thenTc` \ m ->
-    newTyVarTy liftedTypeKind                           `thenTc` \ elt_ty ->
-    unifyListTy (mkAppTy m elt_ty)                      `thenTc_`
-
-    tcStmts ListComp (mkAppTy m) elt_ty src_loc stmts   `thenTc` \ ((stmts', val_env), stmts_lie) ->
-    returnTc (stmts', val_env, stmts_lie)
-
-tcStmts :: StmtCtxt
-        -> (TcType -> TcType)          -- m, the relationship type of pat and rhs in pat <- rhs
-       -> TcType                       -- elt_ty, where type of the comprehension is (m elt_ty)
-       -> SrcLoc
+tcStmts do_or_lc m_ty stmts
+  = tcStmtsAndThen (:) do_or_lc m_ty stmts (returnTc ([], emptyLIE))
+
+tcStmtsAndThen
+       :: (TcStmt -> thing -> thing)   -- Combiner
+       -> StmtCtxt
+        -> (TcType -> TcType, TcType)  -- m, the relationship type of pat and rhs in pat <- rhs
+                                       -- elt_ty, where type of the comprehension is (m elt_ty)
         -> [RenamedStmt]
-        -> TcM (([TcStmt], [(Name, TcId)]), LIE)
-
-tcStmts do_or_lc m elt_ty loc (ParStmtOut bndrstmtss : stmts)
-  = let stmtss = map snd bndrstmtss in
-    mapAndUnzip3Tc (tcParStep loc) stmtss      `thenTc` \ (stmtss', val_envs, lies) ->
-    let outstmts = zip (map (map snd) val_envs) stmtss'
-       lie = plusLIEs lies
-       new_val_env = concat val_envs
-    in
-    tcExtendLocalValEnv new_val_env (
-       tcStmts do_or_lc m elt_ty loc stmts)    `thenTc` \ ((stmts', rest_val_env), stmts_lie) ->
-    returnTc ((ParStmtOut outstmts : stmts', rest_val_env ++ new_val_env), lie `plusLIE` stmts_lie)
+       -> TcM (thing, LIE)
+        -> TcM (thing, LIE)
 
-tcStmts do_or_lc m elt_ty loc (stmt@(ReturnStmt exp) : stmts)
-  = ASSERT( null stmts )
-    tcSetErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt)      $
-    tcExpr exp elt_ty                          `thenTc`    \ (exp', exp_lie) ->
-    returnTc (([ReturnStmt exp'], []), exp_lie)
-
-       -- ExprStmt at the end
-tcStmts do_or_lc m elt_ty loc [stmt@(ExprStmt exp src_loc)]
-  = tcSetErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt)      $
-    tcExpr exp (m elt_ty)                      `thenTc`    \ (exp', exp_lie) ->
-    returnTc (([ExprStmt exp' src_loc], []), exp_lie)
-
-       -- ExprStmt not at the end
-tcStmts do_or_lc m elt_ty loc (stmt@(ExprStmt exp src_loc) : stmts)
-  = ASSERT( isDoStmt do_or_lc )
-    tcAddSrcLoc src_loc                (
-       tcSetErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt)   $
-           -- exp has type (m tau) for some tau (doesn't matter what)
-       newTyVarTy openTypeKind         `thenNF_Tc` \ any_ty ->
-       tcExpr exp (m any_ty)
-    )                                  `thenTc` \ (exp', exp_lie) ->
-    tcStmts do_or_lc m elt_ty loc stmts        `thenTc` \ ((stmts', rest_val_env), stmts_lie) ->
-    returnTc ((ExprStmt exp' src_loc : stmts', rest_val_env),
-             exp_lie `plusLIE` stmts_lie)
-
-tcStmts do_or_lc m elt_ty loc (stmt@(GuardStmt exp src_loc) : stmts)
-  = ASSERT( not (isDoStmt do_or_lc) )
-    tcSetErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt) (
-       tcAddSrcLoc src_loc             $
-       tcExpr exp boolTy
-    )                                  `thenTc` \ (exp', exp_lie) ->
-    tcStmts do_or_lc m elt_ty loc stmts        `thenTc` \ ((stmts', rest_val_env), stmts_lie) ->
-    -- ZZ is this right?
-    returnTc ((GuardStmt exp' src_loc : stmts', rest_val_env),
-             exp_lie `plusLIE` stmts_lie)
-
-tcStmts do_or_lc m elt_ty loc (stmt@(BindStmt pat exp src_loc) : stmts)
+       -- Base case
+tcStmtsAndThen combine do_or_lc m_ty [] do_next
+  = do_next
+
+       -- LetStmt
+tcStmtsAndThen combine do_or_lc m_ty (LetStmt binds : stmts) do_next
+  = tcBindsAndThen             -- No error context, but a binding group is
+       (glue_binds combine)    -- rather a large thing for an error context anyway
+       binds
+       (tcStmtsAndThen combine do_or_lc m_ty stmts do_next)
+
+       -- BindStmt
+tcStmtsAndThen combine do_or_lc m_ty@(m,elt_ty) (stmt@(BindStmt pat exp src_loc) : stmts) do_next
   = tcAddSrcLoc src_loc                (
        tcSetErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt)   $
-       newTyVarTy liftedTypeKind               `thenNF_Tc` \ pat_ty ->
-       tcPat tcPatBndr_NoSigs pat pat_ty       `thenTc` \ (pat', pat_lie, pat_tvs, pat_ids, avail) ->  
-       tcExpr exp (m pat_ty)                   `thenTc` \ (exp', exp_lie) ->
+       newTyVarTy liftedTypeKind       `thenNF_Tc` \ pat_ty ->
+       tcPat tcMonoPatBndr pat pat_ty  `thenTc` \ (pat', pat_lie, pat_tvs, pat_ids, avail) ->  
+       tcExpr exp (m pat_ty)           `thenTc` \ (exp', exp_lie) ->
        returnTc (pat', exp',
                  pat_lie `plusLIE` exp_lie,
                  pat_tvs, pat_ids, avail)
@@ -343,46 +350,87 @@ tcStmts do_or_lc m elt_ty loc (stmt@(BindStmt pat exp src_loc) : stmts)
     let
        new_val_env = bagToList pat_bndrs
        pat_ids     = map snd new_val_env
-       pat_tv_list = bagToList pat_tvs
     in
 
        -- Do the rest; we don't need to add the pat_tvs to the envt
        -- because they all appear in the pat_ids's types
     tcExtendLocalValEnv new_val_env (
-       tcStmts do_or_lc m elt_ty loc stmts
-    )                                          `thenTc` \ ((stmts', rest_val_env), stmts_lie) ->
-
+       tcStmtsAndThen combine do_or_lc m_ty stmts do_next
+    )                                          `thenTc` \ (thing, stmts_lie) ->
 
        -- Reinstate context for existential checks
-    tcSetErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt)              $
-    tcExtendGlobalTyVars (tyVarsOfType (m elt_ty))     $
-    tcAddErrCtxtM (sigPatCtxt pat_tv_list pat_ids)     $
-
-    checkSigTyVars pat_tv_list emptyVarSet             `thenTc` \ zonked_pat_tvs ->
-
-    tcSimplifyAndCheck 
-       (text ("the existential context of a data constructor"))
-       (mkVarSet zonked_pat_tvs)
-       lie_avail stmts_lie                     `thenTc` \ (final_lie, dict_binds) ->
-
-    -- ZZ we have to be sure that concating the val_env lists preserves
-    -- shadowing properly...
-    returnTc ((BindStmt pat' exp' src_loc : 
-                consLetStmt (mkMonoBind dict_binds [] Recursive) stmts',
-              rest_val_env ++ new_val_env),
+    tcSetErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt)              $
+    tcCheckExistentialPat pat_ids pat_tvs lie_avail
+                         stmts_lie (m elt_ty)          `thenTc` \ (final_lie, dict_binds) ->
+
+    returnTc (combine (BindStmt pat' exp' src_loc)
+                     (glue_binds combine Recursive dict_binds thing),
              lie_req `plusLIE` final_lie)
 
-tcStmts do_or_lc m elt_ty loc (LetStmt binds : stmts)
-     = tcBindsAndThen          -- No error context, but a binding group is
-       combine                 -- rather a large thing for an error context anyway
-       binds
-       (tcStmts do_or_lc m elt_ty loc stmts) `thenTc` \ ((stmts', rest_val_env), lie) ->
-       -- ZZ fix val_env
-       returnTc ((stmts', rest_val_env), lie)
-     where
-       combine is_rec binds' (stmts', val_env) = (consLetStmt (mkMonoBind binds' [] is_rec) stmts', undefined)
 
-tcStmts do_or_lc m elt_ty loc [] = returnTc (([], []), emptyLIE)
+       -- ParStmt
+tcStmtsAndThen combine do_or_lc m_ty (ParStmtOut bndr_stmts_s : stmts) do_next
+  = loop bndr_stmts_s          `thenTc` \ ((pairs', thing), lie) ->
+    returnTc (combine (ParStmtOut pairs') thing, lie)
+  where
+    loop []
+      = tcStmtsAndThen combine do_or_lc m_ty stmts do_next     `thenTc` \ (thing, stmts_lie) ->
+       returnTc (([], thing), stmts_lie)
+
+    loop ((bndrs,stmts) : pairs)
+      = tcStmtsAndThen 
+               combine_par ListComp (mkListTy, not_required) stmts
+               (tcLookupLocalIds bndrs `thenNF_Tc` \ bndrs' ->
+                loop pairs             `thenTc` \ ((pairs', thing), lie) ->
+                returnTc (([], (bndrs', pairs', thing)), lie)) `thenTc` \ ((stmts', (bndrs', pairs', thing)), lie) ->
+
+       returnTc ( ((bndrs',stmts') : pairs', thing), lie)
+
+    combine_par stmt (stmts, thing) = (stmt:stmts, thing)
+    not_required = panic "tcStmtsAndThen: elt_ty"
+
+       -- The simple-statment case
+tcStmtsAndThen combine do_or_lc m_ty (stmt:stmts) do_next
+  = tcSetErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt) (
+       tcSimpleStmt do_or_lc m_ty stmt (null stmts)
+    )                                                  `thenTc` \ (stmt', stmt_lie) ->
+
+    tcStmtsAndThen combine do_or_lc m_ty stmts do_next `thenTc` \ (thing, stmts_lie) ->
+
+    returnTc (combine stmt' thing,
+             stmt_lie `plusLIE` stmts_lie)
+
+
+------------------------------
+       -- ReturnStmt
+tcSimpleStmt do_or_lc (_,elt_ty) (ReturnStmt exp) is_last_stmt 
+  = ASSERT( is_last_stmt )
+    tcExpr exp elt_ty                          `thenTc`    \ (exp', exp_lie) ->
+    returnTc (ReturnStmt exp', exp_lie)
+
+       -- ExprStmt
+tcSimpleStmt do_or_lc (m, elt_ty) (ExprStmt exp src_loc) is_last_stmt
+  = tcAddSrcLoc src_loc                $
+    (if is_last_stmt then      -- do { ... ; wuggle }          wuggle : m elt_ty
+       returnNF_Tc elt_ty      
+     else                      -- do { ... ; wuggle ; .... }   wuggle : m any_ty
+       ASSERT( isDoStmt do_or_lc )
+       newTyVarTy openTypeKind 
+    )                          `thenNF_Tc` \ arg_ty ->
+    tcExpr exp (m arg_ty)      `thenTc`    \ (exp', exp_lie) ->
+    returnTc (ExprStmt exp' src_loc, exp_lie)
+
+       -- GuardStmt
+tcSimpleStmt do_or_lc m_ty (GuardStmt exp src_loc) is_last_stmt
+  = ASSERT( not (isDoStmt do_or_lc) )
+    tcAddSrcLoc src_loc                $
+    tcExpr exp boolTy                  `thenTc` \ (exp', exp_lie) ->
+    returnTc (GuardStmt exp' src_loc, exp_lie)
+
+------------------------------
+glue_binds combine is_rec binds thing 
+  | nullMonoBinds binds = thing
+  | otherwise          = combine (LetStmt (mkMonoBind binds [] is_rec)) thing
 
 isDoStmt DoStmt = True
 isDoStmt other  = False