[project @ 2004-10-11 16:16:20 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcMatches.lhs
index a5ca1dd..6f7c695 100644 (file)
@@ -1,46 +1,63 @@
 %
-% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1994
+% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
 %
 \section[TcMatches]{Typecheck some @Matches@}
 
 \begin{code}
+module TcMatches ( tcMatchesFun, tcGRHSsPat, tcMatchesCase, tcMatchLambda,
+                  matchCtxt,
+                  tcDoStmts, tcStmtsAndThen, tcStmts, tcThingWithSig,
+                  tcMatchPats,
+                  TcStmtCtxt(..), TcMatchCtxt(..)
+       ) where
+
 #include "HsVersions.h"
 
-module TcMatches ( tcMatchesFun, tcMatchesCase, tcMatch ) where
-
-IMP_Ubiq()
-
-#if defined(__GLASGOW_HASKELL__) && __GLASGOW_HASKELL__ <= 201
-IMPORT_DELOOPER(TcLoop)                ( tcGRHSsAndBinds )
-#else
-import {-# SOURCE #-} TcGRHSs ( tcGRHSsAndBinds )
-#endif
-
-import HsSyn           ( Match(..), GRHSsAndBinds(..), GRHS(..), InPat,
-                         HsExpr, HsBinds, OutPat, Fake, Stmt,
-                         collectPatBinders, pprMatch )
-import RnHsSyn         ( SYN_IE(RenamedMatch) )
-import TcHsSyn         ( TcIdOcc(..), SYN_IE(TcMatch) )
-
-import TcMonad
-import Inst            ( Inst, SYN_IE(LIE), plusLIE )
-import TcEnv           ( newMonoIds )
-import TcPat           ( tcPat )
-import TcType          ( SYN_IE(TcType), TcMaybe, zonkTcType )
-import Unify           ( unifyTauTy, unifyTauTyList )
-import Name            ( Name {- instance Outputable -} )
-
-import Kind            ( Kind, mkTypeKind )
-import Pretty
-import Type            ( isTyVarTy, mkFunTy, getFunTy_maybe )
-import Util
+import {-# SOURCE #-}  TcExpr( tcCheckRho, tcInferRho, tcMonoExpr )
+
+import HsSyn           ( HsExpr(..), LHsExpr, MatchGroup(..),
+                         Match(..), LMatch, GRHSs(..), GRHS(..), 
+                         Stmt(..), LStmt, HsMatchContext(..), HsStmtContext(..),
+                         ReboundNames, LPat,
+                         pprMatch, isDoExpr,
+                         pprMatchContext, pprStmtContext, pprStmtResultContext,
+                         collectPatsBinders, glueBindsOnGRHSs
+                       )
+import TcHsSyn         ( ExprCoFn, isIdCoercion, (<$>), (<.>) )
+
+import TcRnMonad
+import TcHsType                ( tcHsPatSigType, UserTypeCtxt(..) )
+import Inst            ( tcSyntaxName, tcInstCall )
+import TcEnv           ( TcId, tcLookupLocalIds, tcLookupId, tcExtendIdEnv, 
+                         tcExtendTyVarEnv )
+import TcPat           ( PatCtxt(..), tcPats )
+import TcMType         ( newTyFlexiVarTy, newTyFlexiVarTys, zonkTcType, isRigidType ) 
+import TcType          ( TcType, TcTyVar, TcSigmaType, TcRhoType, mkFunTys,
+                         tyVarsOfTypes, tidyOpenTypes, isSigmaTy, mkTyConApp,
+                         liftedTypeKind, openTypeKind, mkArrowKind, mkAppTy )
+import TcBinds         ( tcBindsAndThen )
+import TcUnify         ( Expected(..), zapExpectedType, readExpectedType,
+                         unifyTauTy, subFunTys, unifyListTy, unifyTyConApp,
+                         checkSigTyVarsWrt, zapExpectedBranches, tcSubExp, tcGen,
+                         unifyAppTy )
+import Name            ( Name )
+import TysWiredIn      ( boolTy, parrTyCon, listTyCon )
+import Id              ( idType, mkLocalId )
+import CoreFVs         ( idFreeTyVars )
+import VarSet
+import Util            ( isSingleton, notNull )
 import Outputable
-#if __GLASGOW_HASKELL__ >= 202
-import SrcLoc           (SrcLoc)
-#endif
+import SrcLoc          ( Located(..), noLoc )
 
+import List            ( nub )
 \end{code}
 
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{tcMatchesFun, tcMatchesCase}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
 @tcMatchesFun@ typechecks a @[Match]@ list which occurs in a
 @FunMonoBind@.  The second argument is the name of the function, which
 is used in error messages.  It checks that all the equations have the
@@ -48,186 +65,517 @@ same number of arguments before using @tcMatches@ to do the work.
 
 \begin{code}
 tcMatchesFun :: Name
-            -> TcType s                -- Expected type
-            -> [RenamedMatch]
-            -> TcM s ([TcMatch s], LIE s)
-
-tcMatchesFun fun_name expected_ty matches@(first_match:_)
-  =     -- Set the location to that of the first equation, so that
-        -- any inter-equation error messages get some vaguely
-        -- sensible location.  Note: we have to do this odd
-        -- ann-grabbing, because we don't always have annotations in
-        -- hand when we call tcMatchesFun...
-
-    tcAddSrcLoc (get_Match_loc first_match)     (
-
-        -- Check that they all have the same no of arguments
-    checkTc (all_same (noOfArgs matches))
-           (varyingArgsErr fun_name matches) `thenTc_`
+            -> MatchGroup Name
+            -> Expected TcRhoType      -- Expected type of function
+            -> TcM (MatchGroup TcId)   -- Returns type of body
+
+tcMatchesFun fun_name matches exp_ty
+  = do {  -- Check that they all have the same no of arguments
+          -- Location is in the monad, set the caller so that 
+          -- any inter-equation error messages get some vaguely
+          -- sensible location.        Note: we have to do this odd
+          -- ann-grabbing, because we don't always have annotations in
+          -- hand when we call tcMatchesFun...
+         checkTc (sameNoOfArgs matches) (varyingArgsErr fun_name matches)
 
        -- ToDo: Don't use "expected" stuff if there ain't a type signature
        -- because inconsistency between branches
        -- may show up as something wrong with the (non-existent) type signature
 
-       -- We need to substitute so that we can see as much about the type as possible
-    zonkTcType expected_ty             `thenNF_Tc` \ expected_ty' ->
-    tcMatchesExpected expected_ty' (MFun fun_name) matches
-
-    )
+               -- This is one of two places places we call subFunTys
+               -- The point is that if expected_y is a "hole", we want 
+               -- to make pat_tys and rhs_ty as "holes" too.
+       ; exp_ty' <- zapExpectedBranches matches exp_ty
+       ; subFunTys matches exp_ty'     $ \ pat_tys rhs_ty -> 
+         tcMatches match_ctxt pat_tys rhs_ty matches
+       }
   where
-    all_same :: [Int] -> Bool
-    all_same []            = True      -- Should never happen (ToDo: panic?)
-    all_same [x]    = True
-    all_same (x:xs) = all ((==) x) xs
+    match_ctxt = MC { mc_what = FunRhs fun_name,
+                     mc_body = tcMonoExpr }
 \end{code}
 
 @tcMatchesCase@ doesn't do the argument-count check because the
 parser guarantees that each equation has exactly one argument.
 
 \begin{code}
-tcMatchesCase :: TcType s -> [RenamedMatch] -> TcM s ([TcMatch s], LIE s)
-tcMatchesCase expected_ty matches = tcMatchesExpected expected_ty MCase matches
+tcMatchesCase :: TcMatchCtxt           -- Case context
+             -> TcRhoType              -- Type of scrutinee
+             -> MatchGroup Name        -- The case alternatives
+             -> Expected TcRhoType     -- Type of whole case expressions
+             -> TcM (MatchGroup TcId)  -- Translated alternatives
+
+tcMatchesCase ctxt scrut_ty matches exp_ty
+  = do { exp_ty' <- zapExpectedBranches matches exp_ty
+       ; tcMatches ctxt [Check scrut_ty] exp_ty' matches }
+
+tcMatchLambda :: MatchGroup Name -> Expected TcRhoType -> TcM (MatchGroup TcId)
+tcMatchLambda match exp_ty     -- One branch so no unifyBranches needed
+  = subFunTys match exp_ty     $ \ pat_tys rhs_ty ->
+    tcMatches match_ctxt pat_tys rhs_ty match
+  where
+    match_ctxt = MC { mc_what = LambdaExpr,
+                     mc_body = tcMonoExpr }
 \end{code}
 
+@tcGRHSsPat@ typechecks @[GRHSs]@ that occur in a @PatMonoBind@.
 
 \begin{code}
-data FunOrCase = MCase | MFun Name     -- Records whether doing  fun or case rhss;
-                                       -- used to produced better error messages
-
-tcMatchesExpected :: TcType s
-                 -> FunOrCase
-                 -> [RenamedMatch]
-                 -> TcM s ([TcMatch s], LIE s)
-
-tcMatchesExpected expected_ty fun_or_case [match]
-  = tcAddSrcLoc (get_Match_loc match)          $
-    tcAddErrCtxt (matchCtxt fun_or_case match) $
-    tcMatchExpected expected_ty match  `thenTc` \ (match',  lie) ->
-    returnTc ([match'], lie)
-
-tcMatchesExpected expected_ty fun_or_case (match1 : matches)
-  = tcAddSrcLoc (get_Match_loc match1) (
-       tcAddErrCtxt (matchCtxt fun_or_case match1)     $
-       tcMatchExpected expected_ty  match1
-    )                                                  `thenTc` \ (match1',  lie1) ->
-    tcMatchesExpected expected_ty fun_or_case matches  `thenTc` \ (matches', lie2) ->
-    returnTc (match1' : matches', plusLIE lie1 lie2)
-
-tcMatches :: [RenamedMatch] -> TcM s ([TcMatch s], LIE s, [TcType s])
-
-tcMatches [match]
-  = tcAddSrcLoc (get_Match_loc match) $
-    tcMatch match              `thenTc` \ (match', lie, ty) ->
-    returnTc ([match'], lie, [ty])
-
-tcMatches (match1 : matches)
-  = tcAddSrcLoc (get_Match_loc match1) (
-       tcMatch match1
-    )                          `thenTc` \ (match1',  lie1, match1_ty) ->
-    tcMatches matches          `thenTc` \ (matches', lie2, matches_ty) ->
-    returnTc (match1' : matches', plusLIE lie1 lie2, match1_ty : matches_ty)
+tcGRHSsPat :: GRHSs Name
+          -> Expected TcRhoType
+          -> TcM (GRHSs TcId)
+tcGRHSsPat grhss exp_ty = tcGRHSs match_ctxt grhss exp_ty
+  where
+    match_ctxt = MC { mc_what = PatBindRhs,
+                     mc_body = tcMonoExpr }
 \end{code}
 
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{tcMatch}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
 \begin{code}
-tcMatchExpected
-       :: TcType s             -- This gives the expected
-                               -- result-type of the Match.  Early unification
-                               -- with this guy gives better error messages
-       -> RenamedMatch
-       -> TcM s (TcMatch s,LIE s)      -- NB No type returned, because it was passed
-                                       -- in instead!
-
-tcMatchExpected expected_ty the_match@(PatMatch pat match)
-  = case getFunTy_maybe expected_ty of
-
-       Nothing ->                      -- Not a function type (eg type variable)
-                                       -- So use tcMatch instead
-           tcMatch the_match                   `thenTc`   \ (match', lie_match, match_ty) ->
-           unifyTauTy expected_ty match_ty     `thenTc_`
-           returnTc (match', lie_match)
-
-       Just (arg_ty,rest_ty) ->        -- It's a function type!
-           let binders = collectPatBinders pat
-           in
-           newMonoIds binders mkTypeKind (\ _ ->
-               tcPat pat                       `thenTc` \ (pat', lie_pat, pat_ty) ->
-               unifyTauTy pat_ty arg_ty        `thenTc_`
-               tcMatchExpected rest_ty  match  `thenTc` \ (match', lie_match) ->
-               returnTc (PatMatch pat' match',
-                         plusLIE lie_pat lie_match)
-           )
-
-tcMatchExpected expected_ty (GRHSMatch grhss_and_binds)
-  = tcGRHSsAndBinds grhss_and_binds    `thenTc` \ (grhss_and_binds', lie, grhss_ty) ->
-    unifyTauTy expected_ty grhss_ty    `thenTc_`
-    returnTc (GRHSMatch grhss_and_binds', lie)
-
-tcMatch        :: RenamedMatch -> TcM s (TcMatch s, LIE s, TcType s)
-
-tcMatch (PatMatch pat match)
-  = let binders = collectPatBinders pat
+tcMatches :: TcMatchCtxt
+         -> [Expected TcRhoType]       -- Expected pattern types
+         -> Expected TcRhoType         -- Expected result-type of the Match.
+         -> MatchGroup Name
+         -> TcM (MatchGroup TcId)
+
+data TcMatchCtxt       -- c.f. TcStmtCtxt, also in this module
+  = MC { mc_what :: HsMatchContext Name,       -- What kind of thing this is
+        mc_body :: LHsExpr Name                -- Type checker for a body of an alternative
+                -> Expected TcRhoType 
+                -> TcM (LHsExpr TcId) }        
+
+tcMatches ctxt pat_tys rhs_ty (MatchGroup matches _)
+  = do { matches' <- mapM (tcMatch ctxt pat_tys rhs_ty) matches
+       ; pat_tys' <- mapM readExpectedType pat_tys
+       ; rhs_ty'  <- readExpectedType rhs_ty
+       ; return (MatchGroup matches' (mkFunTys pat_tys' rhs_ty')) }
+
+-------------
+tcMatch :: TcMatchCtxt
+       -> [Expected TcRhoType]         -- Expected pattern types
+       -> Expected TcRhoType           -- Expected result-type of the Match.
+       -> LMatch Name
+       -> TcM (LMatch TcId)
+
+tcMatch ctxt pat_tys rhs_ty match 
+  = wrapLocM (tc_match ctxt pat_tys rhs_ty) match
+
+tc_match ctxt pat_tys rhs_ty match@(Match pats maybe_rhs_sig grhss)
+  = addErrCtxt (matchCtxt (mc_what ctxt) match)        $       
+    do { (pats', grhss') <- tcMatchPats pats pat_tys rhs_ty $
+                            tc_grhss ctxt maybe_rhs_sig grhss rhs_ty
+       ; returnM (Match pats' Nothing grhss') }
+
+
+-------------
+tc_grhss ctxt Nothing grhss rhs_ty 
+  = tcGRHSs ctxt grhss rhs_ty  -- No result signature
+
+tc_grhss ctxt (Just res_sig) grhss rhs_ty 
+  = do { (sig_tvs, sig_ty) <- tcHsPatSigType ResSigCtxt res_sig
+       ; traceTc (text "tc_grhss" <+> ppr sig_tvs)
+       ; (co_fn, grhss') <- tcExtendTyVarEnv sig_tvs $
+                            tcThingWithSig sig_ty (tcGRHSs ctxt grhss . Check) rhs_ty
+
+               -- Push the coercion down to the right hand sides,
+               -- because there is no convenient place to hang it otherwise.
+       ; if isIdCoercion co_fn then
+               return grhss'
+         else
+               return (lift_grhss co_fn grhss') }
+
+-------------
+lift_grhss co_fn (GRHSs grhss binds)
+  = GRHSs (map (fmap lift_grhs) grhss) binds
+  where
+    lift_grhs (GRHS stmts) = GRHS (map lift_stmt stmts)
+             
+    lift_stmt (L loc (ResultStmt e)) = L loc (ResultStmt (fmap (co_fn <$>) e))
+    lift_stmt stmt                  = stmt
+
+-------------
+tcGRHSs :: TcMatchCtxt -> GRHSs Name
+       -> Expected TcRhoType
+       -> TcM (GRHSs TcId)
+
+  -- Special case when there is just one equation with a degenerate 
+  -- guard; then we pass in the full Expected type, so that we get
+  -- good inference from simple things like
+  --   f = \(x::forall a.a->a) -> <stuff>
+  -- This is a consequence of the fact that tcStmts takes a TcType,
+  -- not a Expected TcType, a decision we could revisit if necessary
+tcGRHSs ctxt (GRHSs [L loc1 (GRHS [L loc2 (ResultStmt rhs)])] binds) exp_ty
+  = tcBindsAndThen glueBindsOnGRHSs binds      $
+    mc_body ctxt rhs exp_ty                    `thenM` \ rhs' ->
+    returnM (GRHSs [L loc1 (GRHS [L loc2 (ResultStmt rhs')])] [])
+
+tcGRHSs ctxt (GRHSs grhss binds) exp_ty
+  = tcBindsAndThen glueBindsOnGRHSs binds      $
+    zapExpectedType exp_ty openTypeKind                `thenM` \ exp_ty' ->
+       -- Even if there is only one guard, we zap the RHS type to
+       -- a monotype.  Reason: it makes tcStmts much easier,
+       -- and even a one-armed guard has a notional second arm
+    let
+      stmt_ctxt = SC { sc_what = PatGuard (mc_what ctxt), 
+                      sc_rhs  = tcInferRho, 
+                      sc_body = sc_body,
+                      sc_ty   = exp_ty' }
+      sc_body body = mc_body ctxt body (Check exp_ty')
+
+      tc_grhs (GRHS guarded)
+       = tcStmts stmt_ctxt  guarded    `thenM` \ guarded' ->
+         returnM (GRHS guarded')
     in
-    newMonoIds binders mkTypeKind (\ _ -> 
-       -- NB TypeKind; lambda-bound variables are allowed 
-       -- to unify with unboxed types.
-
-       tcPat pat               `thenTc`   \ (pat',   lie_pat,   pat_ty) ->
-       tcMatch match           `thenTc`   \ (match', lie_match, match_ty) ->
-       returnTc (PatMatch pat' match',
-                 plusLIE lie_pat lie_match,
-                 mkFunTy pat_ty match_ty)
-    )
-
-tcMatch (GRHSMatch grhss_and_binds)
-  = tcGRHSsAndBinds grhss_and_binds   `thenTc` \ (grhss_and_binds', lie, grhss_ty) ->
-    returnTc (GRHSMatch grhss_and_binds', lie, grhss_ty)
+    mappM (wrapLocM tc_grhs) grhss     `thenM` \ grhss' ->
+    returnM (GRHSs grhss' [])
 \end{code}
 
 
-@noOfArgs@ takes a @[RenamedMatch]@ and returns a list telling how
-many arguments were used in each of the equations.  This is used to
-report a sensible error message when different equations have
-different numbers of arguments.
-
 \begin{code}
-noOfArgs :: [RenamedMatch] -> [Int]
+tcThingWithSig :: TcSigmaType          -- Type signature
+              -> (TcRhoType -> TcM r)  -- How to type check the thing inside
+              -> Expected TcRhoType    -- Overall expected result type
+              -> TcM (ExprCoFn, r)
+-- Used for expressions with a type signature, and for result type signatures
+
+tcThingWithSig sig_ty thing_inside res_ty
+  | not (isSigmaTy sig_ty)
+  = thing_inside sig_ty                `thenM` \ result ->
+    tcSubExp res_ty sig_ty     `thenM` \ co_fn ->
+    returnM (co_fn, result)
+
+  | otherwise  -- The signature has some outer foralls
+  =    -- Must instantiate the outer for-alls of sig_tc_ty
+       -- else we risk instantiating a ? res_ty to a forall-type
+       -- which breaks the invariant that tcMonoExpr only returns phi-types
+    tcGen sig_ty emptyVarSet thing_inside      `thenM` \ (gen_fn, result) ->
+    tcInstCall InstSigOrigin sig_ty            `thenM` \ (inst_fn, _, inst_sig_ty) ->
+    tcSubExp res_ty inst_sig_ty                        `thenM` \ co_fn ->
+    returnM (co_fn <.> inst_fn <.> gen_fn,  result)
+       -- Note that we generalise, then instantiate. Ah well.
+\end{code}
 
-noOfArgs ms = map args_in_match ms
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{tcMatchPats}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}     
+tcMatchPats :: [LPat Name] 
+           -> [Expected TcSigmaType]   -- Pattern types
+           -> Expected TcRhoType       -- Result type;
+                                       -- used only to check existential escape
+           -> TcM a
+           -> TcM ([LPat TcId], a)
+-- Typecheck the patterns, extend the environment to bind the variables,
+-- do the thing inside, use any existentially-bound dictionaries to 
+-- discharge parts of the returning LIE, and deal with pattern type
+-- signatures
+
+tcMatchPats pats tys body_ty thing_inside
+  = do { do_refinement <- can_refine body_ty
+       ; (pats', ex_tvs, res) <- tcPats (LamPat do_refinement) pats tys thing_inside 
+       ; tcCheckExistentialPat pats' ex_tvs tys body_ty
+       ; returnM (pats', res) }
   where
-    args_in_match :: RenamedMatch -> Int
-    args_in_match (GRHSMatch _) = 0
-    args_in_match (PatMatch _ match) = 1 + args_in_match match
+       -- Do GADT refinement if we are doing checking (not inference)
+       -- and the body_ty is completely rigid
+       -- ToDo: explain why
+    can_refine (Infer _)  = return False
+    can_refine (Check ty) = isRigidType ty
+
+tcCheckExistentialPat :: [LPat TcId]           -- Patterns (just for error message)
+                     -> [TcTyVar]              -- Existentially quantified tyvars bound by pattern
+                     -> [Expected TcSigmaType] -- Types of the patterns
+                     -> Expected TcRhoType     -- Type of the body of the match
+                                               -- Tyvars in either of these must not escape
+                     -> TcM ()
+       -- NB: we *must* pass "pats_tys" not just "body_ty" to tcCheckExistentialPat
+       -- For example, we must reject this program:
+       --      data C = forall a. C (a -> Int) 
+       --      f (C g) x = g x
+       -- Here, result_ty will be simply Int, but expected_ty is (C -> a -> Int).
+
+tcCheckExistentialPat pats [] pat_tys body_ty
+  = return ()  -- Short cut for case when there are no existentials
+
+tcCheckExistentialPat pats ex_tvs pat_tys body_ty
+  = do { tys <- mapM readExpectedType (body_ty : pat_tys)
+       ; addErrCtxtM (sigPatCtxt (collectPatsBinders pats) ex_tvs tys) $
+         checkSigTyVarsWrt (tyVarsOfTypes tys) ex_tvs }
 \end{code}
 
-@get_Match_loc@ takes a @RenamedMatch@ and returns the
-source-location gotten from the GRHS inside.
-THis is something of a nuisance, but no more.
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{@tcDoStmts@ typechecks a {\em list} of do statements}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
 \begin{code}
-get_Match_loc     :: RenamedMatch   -> SrcLoc
-
-get_Match_loc (PatMatch _ m)    = get_Match_loc m
-get_Match_loc (GRHSMatch (GRHSsAndBindsIn (g:_) _))
-      = get_GRHS_loc g
-      where
-       get_GRHS_loc (OtherwiseGRHS _ locn) = locn
-       get_GRHS_loc (GRHS _ _ locn)        = locn
+tcDoStmts :: HsStmtContext Name 
+         -> [LStmt Name] -> ReboundNames Name
+         -> TcRhoType          -- To keep it simple, we don't have an "expected" type here
+         -> TcM ([LStmt TcId], ReboundNames TcId)
+tcDoStmts PArrComp stmts method_names res_ty
+  = do         { [elt_ty] <- unifyTyConApp parrTyCon res_ty
+       ; stmts' <- tcComprehension PArrComp parrTyCon elt_ty stmts
+       ; return (stmts', [{- unused -}]) }
+
+tcDoStmts ListComp stmts method_names res_ty
+  = unifyListTy res_ty                         `       thenM` \ elt_ty ->
+    tcComprehension ListComp listTyCon elt_ty stmts    `thenM` \ stmts' ->
+    returnM (stmts', [{- unused -}])
+
+tcDoStmts do_or_mdo stmts method_names res_ty
+  = newTyFlexiVarTy (mkArrowKind liftedTypeKind liftedTypeKind)        `thenM` \ m_ty ->
+    newTyFlexiVarTy liftedTypeKind                             `thenM` \ elt_ty ->
+    unifyTauTy res_ty (mkAppTy m_ty elt_ty)                    `thenM_`
+    let
+       ctxt = SC { sc_what = do_or_mdo,
+                   sc_rhs  = \ rhs -> do { (rhs', rhs_ty) <- tcInferRho rhs
+                                         ; rhs_elt_ty <- unifyAppTy m_ty rhs_ty
+                                         ; return (rhs', rhs_elt_ty) },
+                   sc_body = \ body -> tcCheckRho body res_ty,
+                   sc_ty   = res_ty }
+    in 
+    tcStmts ctxt stmts                                         `thenM` \ stmts' ->
+
+       -- Build the then and zero methods in case we need them
+       -- It's important that "then" and "return" appear just once in the final LIE,
+       -- not only for typechecker efficiency, but also because otherwise during
+       -- simplification we end up with silly stuff like
+       --      then = case d of (t,r) -> t
+       --      then = then
+       -- where the second "then" sees that it already exists in the "available" stuff.
+    mapM (tcSyntaxName DoOrigin m_ty) method_names               `thenM` \ methods ->
+
+    returnM (stmts', methods)
+
+tcComprehension do_or_lc m_tycon elt_ty stmts
+  = tcStmts ctxt stmts
+  where
+    ctxt = SC { sc_what = do_or_lc,
+               sc_rhs  = \ rhs -> do { (rhs', rhs_ty) <- tcInferRho rhs
+                                     ; [rhs_elt_ty] <- unifyTyConApp m_tycon rhs_ty
+                                     ; return (rhs', rhs_elt_ty) },
+               sc_body = \ body -> tcCheckRho body elt_ty,     -- Note: no m_tycon here!
+               sc_ty   = mkTyConApp m_tycon [elt_ty] }
 \end{code}
 
-Errors and contexts
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-\begin{code}
-matchCtxt MCase match sty
-  = hang (ptext SLIT("In a \"case\" branch:"))
-        4 (pprMatch sty True{-is_case-} match)
 
-matchCtxt (MFun fun) match sty
-  = hang (hcat [ptext SLIT("In an equation for function "), ppr sty fun, char ':'])
-        4 (pprQuote sty $ \sty -> hcat [ppr sty fun, space, pprMatch sty False{-not case-} match])
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{tcStmts}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+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}
+tcStmts ctxt stmts
+  = ASSERT( notNull stmts )
+    tcStmtsAndThen (:) ctxt stmts (returnM [])
+
+data TcStmtCtxt 
+  = SC { sc_what :: HsStmtContext Name,                                -- What kind of thing this is
+        sc_rhs  :: LHsExpr Name -> TcM (LHsExpr TcId, TcType), -- Type inference for RHS computations
+        sc_body :: LHsExpr Name -> TcM (LHsExpr TcId),         -- Type checker for return computation
+        sc_ty   :: TcType }                                    -- Return type; used *only* to check
+                                                               -- for escape in existential patterns
+       -- We use type *inference* for the RHS computations, becuase of GADTs. 
+       --      do { pat <- rhs; <rest> }
+       -- is rather like
+       --      case rhs of { pat -> <rest> }
+       -- We do inference on rhs, so that information about its type can be refined
+       -- when type-checking the pattern. 
+
+tcStmtsAndThen
+       :: (LStmt TcId -> thing -> thing)       -- Combiner
+       -> TcStmtCtxt
+        -> [LStmt Name]
+       -> TcM thing
+        -> TcM thing
+
+       -- Base case
+tcStmtsAndThen combine ctxt [] thing_inside
+  = thing_inside
+
+tcStmtsAndThen combine ctxt (stmt:stmts) thing_inside
+  = tcStmtAndThen  combine ctxt stmt  $
+    tcStmtsAndThen combine ctxt stmts $
+    thing_inside
+
+       -- LetStmt
+tcStmtAndThen combine ctxt (L _ (LetStmt binds)) thing_inside
+  = tcBindsAndThen             -- No error context, but a binding group is
+       (glue_binds combine)    -- rather a large thing for an error context anyway
+       binds
+       thing_inside
+
+       -- BindStmt
+tcStmtAndThen combine ctxt (L src_loc stmt@(BindStmt pat exp)) thing_inside
+  = setSrcSpan src_loc                                 $
+    addErrCtxt (stmtCtxt ctxt stmt)                    $
+    do { (exp', pat_ty)  <- sc_rhs ctxt exp
+       ; ([pat'], thing) <- tcMatchPats [pat] [Check pat_ty] (Check (sc_ty ctxt)) $
+                            popErrCtxt thing_inside
+       ; return (combine (L src_loc (BindStmt pat' exp')) thing) }
+
+       -- ExprStmt
+tcStmtAndThen combine ctxt (L src_loc stmt@(ExprStmt exp _)) thing_inside
+  = setSrcSpan src_loc         (
+       addErrCtxt (stmtCtxt ctxt stmt) $
+       if isDoExpr (sc_what ctxt)
+       then    -- do or mdo; the expression is a computation
+               sc_rhs ctxt exp                 `thenM` \ (exp', exp_ty) ->
+               returnM (L src_loc (ExprStmt exp' exp_ty))
+       else    -- List comprehensions, pattern guards; expression is a boolean
+               tcCheckRho exp boolTy           `thenM` \ exp' ->
+               returnM (L src_loc (ExprStmt exp' boolTy))
+    )                                          `thenM` \ stmt' ->
+
+    thing_inside                               `thenM` \ thing ->
+    returnM (combine stmt' thing)
+
+
+       -- ParStmt
+tcStmtAndThen combine ctxt (L src_loc (ParStmt bndr_stmts_s)) thing_inside
+  = loop bndr_stmts_s          `thenM` \ (pairs', thing) ->
+    returnM (combine (L src_loc (ParStmt pairs')) thing)
+  where
+    loop [] = thing_inside             `thenM` \ thing ->
+             returnM ([], thing)
+
+    loop ((stmts, bndrs) : pairs)
+      = tcStmtsAndThen combine_par ctxt stmts $
+                       -- Notice we pass on ctxt; the result type is used only
+                       -- to get escaping type variables for checkExistentialPat
+       tcLookupLocalIds bndrs          `thenM` \ bndrs' ->
+       loop pairs                      `thenM` \ (pairs', thing) ->
+       returnM (([], bndrs') : pairs', thing)
+
+    combine_par stmt ((stmts, bndrs) : pairs , thing) = ((stmt:stmts, bndrs) : pairs, thing)
+
+       -- RecStmt
+tcStmtAndThen combine ctxt (L src_loc (RecStmt stmts laterNames recNames _)) thing_inside
+-- gaw 2004
+  = newTyFlexiVarTys (length recNames) liftedTypeKind          `thenM` \ recTys ->
+    let
+       rec_ids = zipWith mkLocalId recNames recTys
+    in
+    tcExtendIdEnv rec_ids                      $
+    tcStmtsAndThen combine_rec ctxt stmts (
+       zipWithM tc_ret recNames recTys         `thenM` \ rec_rets ->
+       tcLookupLocalIds laterNames             `thenM` \ later_ids ->
+       returnM ([], (later_ids, rec_rets))
+    )                                          `thenM` \ (stmts', (later_ids, rec_rets)) ->
+
+    tcExtendIdEnv later_ids            $
+       -- NB:  The rec_ids for the recursive things 
+       --      already scope over this part
+    thing_inside                               `thenM` \ thing ->
+  
+    returnM (combine (L src_loc (RecStmt stmts' later_ids rec_ids rec_rets)) thing)
+  where 
+    combine_rec stmt (stmts, thing) = (stmt:stmts, thing)
+
+    -- Unify the types of the "final" Ids with those of "knot-tied" Ids
+    tc_ret rec_name mono_ty
+       = tcLookupId rec_name                           `thenM` \ poly_id ->
+               -- poly_id may have a polymorphic type
+               -- but mono_ty is just a monomorphic type variable
+         tcSubExp (Check mono_ty) (idType poly_id)     `thenM` \ co_fn ->
+         returnM (L src_loc (co_fn <$> HsVar poly_id))
+
+       -- Result statements
+tcStmtAndThen combine ctxt (L src_loc stmt@(ResultStmt exp)) thing_inside
+  = addErrCtxt (stmtCtxt ctxt stmt) (sc_body ctxt exp) `thenM` \ exp' ->
+    thing_inside                                       `thenM` \ thing ->
+    returnM (combine (L src_loc (ResultStmt exp')) thing)
+
+
+------------------------------
+glue_binds combine binds thing = combine (noLoc (LetStmt [binds])) thing
+       -- ToDo: fix the noLoc
 \end{code}
 
 
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Errors and contexts}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+@sameNoOfArgs@ takes a @[RenamedMatch]@ and decides whether the same
+number of args are used in each equation.
+
 \begin{code}
-varyingArgsErr name matches sty
-  = sep [ptext SLIT("Varying number of arguments for function"), ppr sty name]
+sameNoOfArgs :: MatchGroup Name -> Bool
+sameNoOfArgs (MatchGroup matches _)
+   = isSingleton (nub (map args_in_match matches))
+  where
+    args_in_match :: LMatch Name -> Int
+    args_in_match (L _ (Match pats _ _)) = length pats
+\end{code}
+
+\begin{code}
+varyingArgsErr name matches
+  = sep [ptext SLIT("Varying number of arguments for function"), quotes (ppr name)]
+
+matchCtxt ctxt  match  = hang (ptext SLIT("In") <+> pprMatchContext ctxt <> colon) 
+                             4 (pprMatch ctxt match)
+
+stmtCtxt ctxt stmt = hang (ptext SLIT("In") <+> pp_ctxt (sc_what ctxt) <> colon) 4 (ppr stmt)
+       where
+         pp_ctxt  = case stmt of
+                       ResultStmt _ -> pprStmtResultContext
+                       other        -> pprStmtContext
+                       
+sigPatCtxt bound_ids bound_tvs tys tidy_env 
+  =    -- tys is (body_ty : pat_tys)  
+    mapM zonkTcType tys                `thenM` \ tys' ->
+    let
+       (env1,  tidy_tys) = tidyOpenTypes tidy_env (map idType show_ids)
+       (_env2, tidy_body_ty : tidy_pat_tys) = tidyOpenTypes env1 tys'
+    in
+    returnM (env1,
+                sep [ptext SLIT("When checking an existential match that binds"),
+                     nest 4 (vcat (zipWith ppr_id show_ids tidy_tys)),
+                     ptext SLIT("The pattern(s) have type(s):") <+> vcat (map ppr tidy_pat_tys),
+                     ptext SLIT("The body has type:") <+> ppr tidy_body_ty
+               ])
+  where
+    show_ids = filter is_interesting bound_ids
+    is_interesting id = any (`elemVarSet` idFreeTyVars id) bound_tvs
+
+    ppr_id id ty = ppr id <+> dcolon <+> ppr ty
+       -- Don't zonk the types so we get the separate, un-unified versions
 \end{code}