[project @ 2004-10-11 16:16:20 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcMatches.lhs
index f1048d8..6f7c695 100644 (file)
@@ -4,49 +4,50 @@
 \section[TcMatches]{Typecheck some @Matches@}
 
 \begin{code}
-module TcMatches ( tcMatchesFun, tcMatchesCase, tcMatchLambda, 
-                  tcDoStmts, tcStmtsAndThen, tcGRHSs 
+module TcMatches ( tcMatchesFun, tcGRHSsPat, tcMatchesCase, tcMatchLambda,
+                  matchCtxt,
+                  tcDoStmts, tcStmtsAndThen, tcStmts, tcThingWithSig,
+                  tcMatchPats,
+                  TcStmtCtxt(..), TcMatchCtxt(..)
        ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import {-# SOURCE #-}  TcExpr( tcMonoExpr )
+import {-# SOURCE #-}  TcExpr( tcCheckRho, tcInferRho, tcMonoExpr )
 
-import HsSyn           ( HsExpr(..), HsBinds(..), Match(..), GRHSs(..), GRHS(..),
-                         MonoBinds(..), Stmt(..), HsMatchContext(..), HsStmtContext(..),
-                         pprMatch, getMatchLoc, isDoExpr,
+import HsSyn           ( HsExpr(..), LHsExpr, MatchGroup(..),
+                         Match(..), LMatch, GRHSs(..), GRHS(..), 
+                         Stmt(..), LStmt, HsMatchContext(..), HsStmtContext(..),
+                         ReboundNames, LPat,
+                         pprMatch, isDoExpr,
                          pprMatchContext, pprStmtContext, pprStmtResultContext,
-                         mkMonoBind, collectSigTysFromPats, andMonoBindList
+                         collectPatsBinders, glueBindsOnGRHSs
                        )
-import RnHsSyn         ( RenamedMatch, RenamedGRHSs, RenamedStmt, 
-                         RenamedPat, RenamedMatchContext )
-import TcHsSyn         ( TcMatch, TcGRHSs, TcStmt, TcDictBinds, TcHsBinds, 
-                         TcMonoBinds, TcPat, TcStmt )
+import TcHsSyn         ( ExprCoFn, isIdCoercion, (<$>), (<.>) )
 
 import TcRnMonad
-import TcMonoType      ( tcAddScopedTyVars, tcHsSigType, UserTypeCtxt(..) )
-import Inst            ( tcSyntaxName )
-import TcEnv           ( TcId, tcLookupLocalIds, tcLookupId, tcExtendLocalValEnv, tcExtendLocalValEnv2 )
-import TcPat           ( tcPat, tcMonoPatBndr )
-import TcMType         ( newTyVarTy, newTyVarTys, zonkTcType, zapToType )
-import TcType          ( TcType, TcTyVar, tyVarsOfType, tidyOpenTypes, tidyOpenType,
-                         mkFunTy, isOverloadedTy, liftedTypeKind, openTypeKind, 
-                         mkArrowKind, mkAppTy )
+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         ( unifyPArrTy,subFunTy, unifyListTy, unifyTauTy,
-                         checkSigTyVarsWrt, tcSubExp, isIdCoercion, (<$>) )
-import TcSimplify      ( tcSimplifyCheck, bindInstsOfLocalFuns )
+import TcUnify         ( Expected(..), zapExpectedType, readExpectedType,
+                         unifyTauTy, subFunTys, unifyListTy, unifyTyConApp,
+                         checkSigTyVarsWrt, zapExpectedBranches, tcSubExp, tcGen,
+                         unifyAppTy )
 import Name            ( Name )
-import PrelNames       ( monadNames, mfixName )
-import TysWiredIn      ( boolTy, mkListTy, mkPArrTy )
-import Id              ( idType, mkSysLocal, mkLocalId )
+import TysWiredIn      ( boolTy, parrTyCon, listTyCon )
+import Id              ( idType, mkLocalId )
 import CoreFVs         ( idFreeTyVars )
-import BasicTypes      ( RecFlag(..) )
 import VarSet
-import Var             ( Id )
-import Bag
-import Util            ( isSingleton, lengthExceeds, notNull, zipEqual )
+import Util            ( isSingleton, notNull )
 import Outputable
+import SrcLoc          ( Located(..), noLoc )
 
 import List            ( nub )
 \end{code}
@@ -63,70 +64,69 @@ is used in error messages.  It checks that all the equations have the
 same number of arguments before using @tcMatches@ to do the work.
 
 \begin{code}
-tcMatchesFun :: [(Name,Id)]    -- Bindings for the variables bound in this group
-            -> Name
-            -> TcType          -- Expected type
-            -> [RenamedMatch]
-            -> TcM [TcMatch]
-
-tcMatchesFun xve fun_name expected_ty matches@(first_match:_)
-  =     -- Check that they all have the same no of arguments
-        -- 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...
-    addSrcLoc (getMatchLoc first_match)         (
-           checkTc (sameNoOfArgs matches)
-                   (varyingArgsErr fun_name matches)
-    )                                           `thenM_`
+tcMatchesFun :: Name
+            -> 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
 
-       -- No need to zonk expected_ty, because subFunTy does that on the fly
-    tcMatches xve (FunRhs fun_name) matches expected_ty
+               -- 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
+    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 :: [RenamedMatch]                -- The case alternatives
-             -> TcType                 -- Type of whole case expressions
-             -> TcM (TcType,           -- Inferred type of the scrutinee
-                       [TcMatch])      -- Translated alternatives
-
-tcMatchesCase matches expr_ty
-  = newTyVarTy openTypeKind                                    `thenM` \ scrut_ty ->
-    tcMatches [] CaseAlt matches (mkFunTy scrut_ty expr_ty)    `thenM` \ matches' ->
-    returnM (scrut_ty, matches')
-
-tcMatchLambda :: RenamedMatch -> TcType -> TcM TcMatch
-tcMatchLambda match res_ty = tcMatch [] LambdaExpr match res_ty
+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}
-tcMatches :: [(Name,Id)]
-         -> RenamedMatchContext 
-         -> [RenamedMatch]
-         -> TcType
-         -> TcM [TcMatch]
-
-tcMatches xve ctxt matches expected_ty
-  =    -- If there is more than one branch, and expected_ty is a 'hole',
-       -- all branches must be types, not type schemes, otherwise the
-       -- in which we check them would affect the result.
-    (if lengthExceeds matches 1 then
-       zapToType expected_ty
-     else
-       returnM expected_ty)                    `thenM` \ expected_ty' ->
-
-    mappM (tc_match expected_ty') matches
+tcGRHSsPat :: GRHSs Name
+          -> Expected TcRhoType
+          -> TcM (GRHSs TcId)
+tcGRHSsPat grhss exp_ty = tcGRHSs match_ctxt grhss exp_ty
   where
-    tc_match expected_ty match = tcMatch xve ctxt match expected_ty
+    match_ctxt = MC { mc_what = PatBindRhs,
+                     mc_body = tcMonoExpr }
 \end{code}
 
 
@@ -137,72 +137,127 @@ tcMatches xve ctxt matches expected_ty
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcMatch :: [(Name,Id)]
-       -> RenamedMatchContext
-       -> RenamedMatch
-       -> TcType       -- Expected result-type of the Match.
-                       -- Early unification with this guy gives better error messages
-                       -- We regard the Match as having type 
-                       --      (ty1 -> ... -> tyn -> result_ty)
-                       -- where there are n patterns.
-       -> TcM TcMatch
-
-tcMatch xve1 ctxt match@(Match pats maybe_rhs_sig grhss) expected_ty
-  = addSrcLoc (getMatchLoc match)              $       -- At one stage I removed this;
-    addErrCtxt (matchCtxt ctxt match)          $       -- I'm not sure why, so I put it back
-    tcMatchPats pats expected_ty tc_grhss      `thenM` \ (pats', grhss', ex_binds) ->
-    returnM (Match pats' Nothing (glue_on ex_binds grhss'))
-
+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
-    tc_grhss rhs_ty 
-       = tcExtendLocalValEnv2 xve1                     $
-
-               -- Deal with the result signature
-         case maybe_rhs_sig of
-           Nothing ->  tcGRHSs ctxt grhss rhs_ty
-
-           Just sig ->  tcAddScopedTyVars [sig]        $
-                               -- Bring into scope the type variables in the signature
-                        tcHsSigType ResSigCtxt sig     `thenM` \ sig_ty ->
-                        tcGRHSs ctxt grhss sig_ty      `thenM` \ grhss' ->
-                        tcSubExp rhs_ty sig_ty         `thenM` \ co_fn  ->
-                        returnM (lift_grhss co_fn rhs_ty grhss')
-
--- lift_grhss pushes the coercion down to the right hand sides,
--- because there is no convenient place to hang it otherwise.
-lift_grhss co_fn rhs_ty grhss 
-  | isIdCoercion co_fn = grhss
-lift_grhss co_fn rhs_ty (GRHSs grhss binds ty)
-  = GRHSs (map lift_grhs grhss) binds rhs_ty   -- Change the type, since we
-  where
-    lift_grhs (GRHS stmts loc) = GRHS (map lift_stmt stmts) loc
+    lift_grhs (GRHS stmts) = GRHS (map lift_stmt stmts)
              
-    lift_stmt (ResultStmt e l) = ResultStmt (co_fn <$> e) l
-    lift_stmt stmt            = stmt
-   
--- glue_on just avoids stupid dross
-glue_on EmptyBinds grhss = grhss               -- The common case
-glue_on binds1 (GRHSs grhss binds2 ty)
-  = GRHSs grhss (binds1 `ThenBinds` binds2) ty
-
-
-tcGRHSs :: RenamedMatchContext -> RenamedGRHSs
-       -> TcType
-       -> TcM TcGRHSs
-
-tcGRHSs ctxt (GRHSs grhss binds _) expected_ty
-  = tcBindsAndThen glue_on binds (tc_grhss grhss)
-  where
-    m_ty =  (\ty -> ty, expected_ty) 
+    lift_stmt (L loc (ResultStmt e)) = L loc (ResultStmt (fmap (co_fn <$>) 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
+    mappM (wrapLocM tc_grhs) grhss     `thenM` \ grhss' ->
+    returnM (GRHSs grhss' [])
+\end{code}
 
-    tc_grhss grhss
-       = mappM tc_grhs grhss       `thenM` \ grhss' ->
-         returnM (GRHSs grhss' EmptyBinds expected_ty)
 
-    tc_grhs (GRHS guarded locn)
-       = addSrcLoc locn                        $
-         tcStmts (PatGuard ctxt) m_ty guarded  `thenM` \ guarded' ->
-         returnM (GRHS guarded' locn)
+\begin{code}
+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}
 
 
@@ -213,103 +268,48 @@ tcGRHSs ctxt (GRHSs grhss binds _) expected_ty
 %************************************************************************
 
 \begin{code}     
-tcMatchPats
-       :: [RenamedPat] -> TcType
-       -> (TcType -> TcM a)
-       -> TcM ([TcPat], a, TcHsBinds)
+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 expected_ty thing_inside
-  =    -- STEP 1: Bring pattern-signature type variables into scope
-    tcAddScopedTyVars (collectSigTysFromPats pats)     (
-
-       -- STEP 2: Typecheck the patterns themselves, gathering all the stuff
-       --         then do the thing inside
-        getLIE (tc_match_pats pats expected_ty thing_inside)
-
-    ) `thenM` \ ((pats', ex_tvs, ex_ids, ex_lie, result), lie_req) -> 
-
-       -- STEP 4: Check for existentially bound type variables
-       -- Do this *outside* the scope of the tcAddScopedTyVars, else checkSigTyVars
-       -- complains that 'a' is captured by the inscope 'a'!  (Test (d) in checkSigTyVars.)
-       --
-       -- I'm a bit concerned that lie_req1 from an 'inner' pattern in the list
-       -- might need (via lie_req2) something made available from an 'outer' 
-       -- pattern.  But it's inconvenient to deal with, and I can't find an example
-    tcCheckExistentialPat ex_tvs ex_ids ex_lie lie_req expected_ty     `thenM` \ ex_binds ->
-       -- NB: we *must* pass "expected_ty" not "result_ty" to tcCheckExistentialPat
+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
+       -- 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 (a -> Int).
-
-    returnM (pats', result, mkMonoBind Recursive ex_binds)
+       -- Here, result_ty will be simply Int, but expected_ty is (C -> a -> Int).
 
-tc_match_pats [] expected_ty thing_inside
-  = thing_inside expected_ty   `thenM` \ answer ->
-    returnM ([], emptyBag, [], [], answer)
+tcCheckExistentialPat pats [] pat_tys body_ty
+  = return ()  -- Short cut for case when there are no existentials
 
-tc_match_pats (pat:pats) expected_ty thing_inside
-  = subFunTy expected_ty               $ \ arg_ty rest_ty ->
-       -- This is the unique place we call subFunTy
-       -- The point is that if expected_y is a "hole", we want 
-       -- to make arg_ty and rest_ty as "holes" too.
-    tcPat tcMonoPatBndr pat arg_ty     `thenM` \ (pat', ex_tvs, pat_bndrs, ex_lie) ->
-    let
-       xve    = bagToList pat_bndrs
-       ex_ids = [id | (_, id) <- xve]
-               -- ex_ids is all the pattern-bound Ids, a superset
-               -- of the existential Ids used in checkExistentialPat
-    in
-    tcExtendLocalValEnv2 xve                   $
-    tc_match_pats pats rest_ty thing_inside    `thenM` \ (pats', exs_tvs, exs_ids, exs_lie, answer) ->
-    returnM (  pat':pats',
-               ex_tvs `unionBags` exs_tvs,
-               ex_ids ++ exs_ids,
-               ex_lie ++ exs_lie,
-               answer
-    )
-
-
-tcCheckExistentialPat :: Bag TcTyVar   -- Existentially quantified tyvars bound by pattern
-                     -> [TcId]         -- Ids bound by this pattern; used 
-                                       --   (a) by bindsInstsOfLocalFuns
-                                       --   (b) to generate helpful error messages
-                     -> [Inst]         --   and context
-                     -> [Inst]         -- Required context
-                     -> TcType         --   and type of the Match; vars in here must not escape
-                     -> TcM TcDictBinds        -- LIE to float out and dict bindings
-tcCheckExistentialPat ex_tvs ex_ids ex_lie lie_req match_ty
-  | isEmptyBag ex_tvs && all not_overloaded ex_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( null ex_lie )
-    extendLIEs lie_req         `thenM_` 
-    returnM EmptyMonoBinds
-
-  | otherwise
-  = addErrCtxtM (sigPatCtxt tv_list ex_ids match_ty)           $
-
-       -- 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
-    getLIE (bindInstsOfLocalFuns lie_req ex_ids)       `thenM` \ (inst_binds, lie) ->
-
-       -- Deal with overloaded functions bound by the pattern
-    tcSimplifyCheck doc tv_list ex_lie lie             `thenM` \ dict_binds ->
-    checkSigTyVarsWrt (tyVarsOfType match_ty) tv_list  `thenM_` 
-
-    returnM (dict_binds `AndMonoBinds` inst_binds)
-  where
-    doc     = text ("existential context of a data constructor")
-    tv_list = bagToList ex_tvs
-    not_overloaded id = not (isOverloadedTy (idType id))
+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}
 
 
@@ -320,24 +320,33 @@ tcCheckExistentialPat ex_tvs ex_ids ex_lie lie_req match_ty
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcDoStmts :: HsStmtContext Name -> [RenamedStmt] -> [Name] -> TcType
-         -> TcM (TcMonoBinds, [TcStmt], [Id])
+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
-  = unifyPArrTy res_ty                           `thenM` \elt_ty ->
-    tcStmts PArrComp (mkPArrTy, elt_ty) stmts      `thenM` \ stmts' ->
-    returnM (EmptyMonoBinds, stmts', [{- unused -}])
+  = 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 ->
-    tcStmts ListComp (mkListTy, elt_ty) stmts  `thenM` \ stmts' ->
-    returnM (EmptyMonoBinds, stmts', [{- unused -}])
+  = unifyListTy res_ty                         `       thenM` \ elt_ty ->
+    tcComprehension ListComp listTyCon elt_ty stmts    `thenM` \ stmts' ->
+    returnM (stmts', [{- unused -}])
 
-tcDoStmts do_or_mdo_expr stmts method_names res_ty
-  = newTyVarTy (mkArrowKind liftedTypeKind liftedTypeKind)     `thenM` \ m_ty ->
-    newTyVarTy liftedTypeKind                                  `thenM` \ elt_ty ->
+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_`
-
-    tcStmts do_or_mdo_expr (mkAppTy m_ty, elt_ty) stmts                `thenM` \ stmts' ->
+    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,
@@ -346,24 +355,19 @@ tcDoStmts do_or_mdo_expr stmts method_names res_ty
        --      then = case d of (t,r) -> t
        --      then = then
        -- where the second "then" sees that it already exists in the "available" stuff.
-       --
-    mapAndUnzipM (tc_syn_name m_ty) 
-                (zipEqual "tcDoStmts" currentMonadNames method_names)  `thenM` \ (binds, ids) ->
-    returnM (andMonoBindList binds, stmts', ids)
+    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
-    currentMonadNames = case do_or_mdo_expr of
-                         DoExpr  -> monadNames
-                         MDoExpr -> monadNames ++ [mfixName]
-    tc_syn_name :: TcType -> (Name,Name) -> TcM (TcMonoBinds, Id)
-    tc_syn_name m_ty (std_nm, usr_nm)
-       = tcSyntaxName DoOrigin m_ty std_nm usr_nm      `thenM` \ (expr, expr_ty) ->
-         case expr of
-           HsVar v -> returnM (EmptyMonoBinds, v)
-           other   -> newUnique                `thenM` \ uniq ->
-                      let
-                         id = mkSysLocal FSLIT("syn") uniq expr_ty
-                      in
-                      returnM (VarMonoBind id expr, id)
+    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}
 
 
@@ -396,127 +400,131 @@ 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 do_or_lc m_ty stmts
+tcStmts ctxt stmts
   = ASSERT( notNull stmts )
-    tcStmtsAndThen (:) do_or_lc m_ty stmts (returnM [])
+    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
-       :: (TcStmt -> thing -> thing)   -- Combiner
-       -> HsStmtContext Name
-        -> (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]
+       :: (LStmt TcId -> thing -> thing)       -- Combiner
+       -> TcStmtCtxt
+        -> [LStmt Name]
        -> TcM thing
         -> TcM thing
 
        -- Base case
-tcStmtsAndThen combine do_or_lc m_ty [] do_next
-  = do_next
+tcStmtsAndThen combine ctxt [] thing_inside
+  = thing_inside
 
-tcStmtsAndThen combine do_or_lc m_ty (stmt:stmts) do_next
-  = tcStmtAndThen combine do_or_lc m_ty stmt
-       (tcStmtsAndThen combine do_or_lc m_ty stmts do_next)
+tcStmtsAndThen combine ctxt (stmt:stmts) thing_inside
+  = tcStmtAndThen  combine ctxt stmt  $
+    tcStmtsAndThen combine ctxt stmts $
+    thing_inside
 
        -- LetStmt
-tcStmtAndThen combine do_or_lc m_ty (LetStmt binds) thing_inside
+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
 
-tcStmtAndThen combine do_or_lc m_ty@(m,elt_ty) stmt@(BindStmt pat exp src_loc) thing_inside
-  = addSrcLoc src_loc                                  $
-    addErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt)                $
-    newTyVarTy liftedTypeKind                          `thenM` \ pat_ty ->
-    tcMonoExpr exp (m pat_ty)                          `thenM` \ exp' ->
-    tcMatchPats [pat] (mkFunTy pat_ty (m elt_ty))      (\ _ ->
-       popErrCtxt thing_inside
-    )                                                  `thenM` \ ([pat'], thing, dict_binds) ->
-    returnM (combine (BindStmt pat' exp' src_loc)
-                    (glue_binds combine dict_binds thing))
+       -- 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 do_or_lc m_ty (ParStmtOut bndr_stmts_s) thing_inside
+tcStmtAndThen combine ctxt (L src_loc (ParStmt bndr_stmts_s)) thing_inside
   = loop bndr_stmts_s          `thenM` \ (pairs', thing) ->
-    returnM (combine (ParStmtOut pairs') thing)
+    returnM (combine (L src_loc (ParStmt pairs')) thing)
   where
-    loop []
-      = thing_inside                   `thenM` \ thing ->
-       returnM ([], thing)
-
-    loop ((bndrs,stmts) : pairs)
-      = tcStmtsAndThen 
-               combine_par ListComp m_ty stmts
-                       -- Notice we pass on m_ty; 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))) `thenM` \ (stmts', (bndrs', pairs', thing)) ->
+    loop [] = thing_inside             `thenM` \ thing ->
+             returnM ([], thing)
 
-       returnM ((bndrs',stmts') : pairs', 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, thing) = (stmt:stmts, thing)
+    combine_par stmt ((stmts, bndrs) : pairs , thing) = ((stmt:stmts, bndrs) : pairs, thing)
 
        -- RecStmt
-tcStmtAndThen combine do_or_lc m_ty (RecStmt recNames stmts _) thing_inside
-  = newTyVarTys (length recNames) liftedTypeKind               `thenM` \ recTys ->
+tcStmtAndThen combine ctxt (L src_loc (RecStmt stmts laterNames recNames _)) thing_inside
+-- gaw 2004
+  = newTyFlexiVarTys (length recNames) liftedTypeKind          `thenM` \ recTys ->
     let
-       mono_ids = zipWith mkLocalId recNames recTys
+       rec_ids = zipWith mkLocalId recNames recTys
     in
-    tcExtendLocalValEnv mono_ids                       $
-    tcStmtsAndThen combine_rec do_or_lc m_ty stmts (
-       mappM tc_ret (recNames `zip` recTys)    `thenM` \ rets ->
-       returnM ([], rets)
-    )                                          `thenM` \ (stmts', rets) ->
-
-       -- NB: it's the mono_ids that scope over this part
+    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 (RecStmt mono_ids stmts' rets) 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 ->
+    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 mono_ty (idType poly_id)     `thenM` \ co_fn ->
-         returnM (co_fn <$> HsVar poly_id) 
-
-       -- ExprStmt
-tcStmtAndThen combine do_or_lc m_ty@(m, res_elt_ty) stmt@(ExprStmt exp _ locn) thing_inside
-  = addErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt) (
-       if isDoExpr do_or_lc then
-               newTyVarTy openTypeKind         `thenM` \ any_ty ->
-               tcMonoExpr exp (m any_ty)       `thenM` \ exp' ->
-               returnM (ExprStmt exp' any_ty locn)
-       else
-               tcMonoExpr exp boolTy           `thenM` \ exp' ->
-               returnM (ExprStmt exp' boolTy locn)
-    )                                          `thenM` \ stmt' ->
-
-    thing_inside                               `thenM` \ thing ->
-    returnM (combine stmt' thing)
-
+         tcSubExp (Check mono_ty) (idType poly_id)     `thenM` \ co_fn ->
+         returnM (L src_loc (co_fn <$> HsVar poly_id))
 
        -- Result statements
-tcStmtAndThen combine do_or_lc m_ty@(m, res_elt_ty) stmt@(ResultStmt exp locn) thing_inside
-  = addErrCtxt (resCtxt do_or_lc stmt) (
-       if isDoExpr do_or_lc then
-               tcMonoExpr exp (m res_elt_ty)
-       else
-               tcMonoExpr exp res_elt_ty
-    )                                          `thenM` \ exp' ->
-
-    thing_inside                               `thenM` \ thing ->
-
-    returnM (combine (ResultStmt exp' locn) thing)
+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 EmptyBinds  thing = thing
-glue_binds combine other_binds thing = combine (LetStmt other_binds) thing
+glue_binds combine binds thing = combine (noLoc (LetStmt [binds])) thing
+       -- ToDo: fix the noLoc
 \end{code}
 
 
@@ -530,35 +538,44 @@ glue_binds combine other_binds thing = combine (LetStmt other_binds) thing
 number of args are used in each equation.
 
 \begin{code}
-sameNoOfArgs :: [RenamedMatch] -> Bool
-sameNoOfArgs matches = isSingleton (nub (map args_in_match matches))
+sameNoOfArgs :: MatchGroup Name -> Bool
+sameNoOfArgs (MatchGroup matches _)
+   = isSingleton (nub (map args_in_match matches))
   where
-    args_in_match :: RenamedMatch -> Int
-    args_in_match (Match pats _ _) = length pats
+    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 do_or_lc stmt = hang (ptext SLIT("In") <+> pprStmtContext do_or_lc <> colon) 4 (ppr stmt)
-resCtxt  do_or_lc stmt = hang (ptext SLIT("In") <+> pprStmtResultContext do_or_lc <> colon) 4 (ppr stmt)
-
-sigPatCtxt bound_tvs bound_ids match_ty tidy_env 
-  = zonkTcType match_ty                `thenM` \ match_ty' ->
+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_mty) = tidyOpenType  env1     match_ty'
+       (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("and whose type is") <+> ppr tidy_mty])
+                     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
+    ppr_id id ty = ppr id <+> dcolon <+> ppr ty
        -- Don't zonk the types so we get the separate, un-unified versions
 \end{code}