[project @ 2002-02-14 14:01:09 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcMatches.lhs
index eaaf80c..a99f936 100644 (file)
@@ -10,37 +10,37 @@ module TcMatches ( tcMatchesFun, tcMatchesCase, tcMatchLambda,
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import {-# SOURCE #-}  TcExpr( tcExpr )
+import {-# SOURCE #-}  TcExpr( tcMonoExpr )
 
 import HsSyn           ( HsBinds(..), Match(..), GRHSs(..), GRHS(..),
                          MonoBinds(..), Stmt(..), HsMatchContext(..), HsDoContext(..),
                          pprMatch, getMatchLoc, pprMatchContext, isDoExpr,
                          mkMonoBind, nullMonoBinds, collectSigTysFromPats
                        )
-import RnHsSyn         ( RenamedMatch, RenamedGRHSs, RenamedStmt, RenamedPat, RenamedHsType,
-                         RenamedMatchContext, extractHsTyVars )
+import RnHsSyn         ( RenamedMatch, RenamedGRHSs, RenamedStmt, RenamedPat, RenamedMatchContext )
 import TcHsSyn         ( TcMatch, TcGRHSs, TcStmt, TcDictBinds, TypecheckedPat )
 
 import TcMonad
-import TcMonoType      ( kcHsSigTypes, tcScopedTyVars, checkSigTyVars, tcHsSigType, UserTypeCtxt(..), sigPatCtxt )
+import TcMonoType      ( tcAddScopedTyVars, tcHsSigType, UserTypeCtxt(..) )
 import Inst            ( LIE, isEmptyLIE, plusLIE, emptyLIE, plusLIEs, lieToList )
-import TcEnv           ( TcId, tcLookupLocalIds, tcExtendLocalValEnv, tcExtendGlobalTyVars,
-                         tcInLocalScope )
-import TcPat           ( tcPat, tcMonoPatBndr, polyPatSig )
-import TcMType         ( newTyVarTy, unifyFunTy, unifyTauTy )
-import TcType          ( tyVarsOfType, isTauTy,  mkFunTy, isOverloadedTy,
-                         liftedTypeKind, openTypeKind  )
+import TcEnv           ( TcId, tcLookupLocalIds, tcExtendLocalValEnv, tcExtendGlobalTyVars )
+import TcPat           ( tcPat, tcMonoPatBndr )
+import TcMType         ( newTyVarTy )
+import TcType          ( TcType, TcTyVar, tyVarsOfType,
+                         mkFunTy, isOverloadedTy, liftedTypeKind, openTypeKind  )
 import TcBinds         ( tcBindsAndThen )
+import TcUnify         ( subFunTy, checkSigTyVars, tcSub, isIdCoercion, (<$>), sigPatCtxt )
 import TcSimplify      ( tcSimplifyCheck, bindInstsOfLocalFuns )
 import Name            ( Name )
 import TysWiredIn      ( boolTy )
 import Id              ( idType )
 import BasicTypes      ( RecFlag(..) )
-import NameSet
 import VarSet
 import Var             ( Id )
 import Bag
+import Util            ( isSingleton )
 import Outputable
+
 import List            ( nub )
 \end{code}
 
@@ -78,7 +78,7 @@ tcMatchesFun xve fun_name expected_ty matches@(first_match:_)
        -- because inconsistency between branches
        -- may show up as something wrong with the (non-existent) type signature
 
-       -- No need to zonk expected_ty, because unifyFunTy does that on the fly
+       -- No need to zonk expected_ty, because subFunTy does that on the fly
     tcMatches xve (FunRhs fun_name) matches expected_ty
 \end{code}
 
@@ -127,50 +127,55 @@ tcMatches xve fun_or_case matches expected_ty
 tcMatch :: [(Name,Id)]
        -> RenamedMatchContext
        -> RenamedMatch
-       -> TcType               -- Expected result-type of the Match.
-                               -- Early unification with this guy gives better error messages
+       -> 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, LIE)
 
-tcMatch xve1 ctxt match@(Match sig_tvs pats maybe_rhs_sig grhss) expected_ty
+tcMatch xve1 ctxt match@(Match pats maybe_rhs_sig grhss) expected_ty
   = tcAddSrcLoc (getMatchLoc match)            $       -- At one stage I removed this;
     tcAddErrCtxt (matchCtxt ctxt match)                $       -- I'm not sure why, so I put it back
     
     tcMatchPats pats expected_ty tc_grhss      `thenTc` \ ((pats', grhss'), lie, ex_binds) ->
-    returnTc (Match [] pats' Nothing (glue_on Recursive ex_binds grhss'), lie)
+    returnTc (Match pats' Nothing (glue_on Recursive ex_binds grhss'), lie)
 
   where
     tc_grhss pats' rhs_ty 
-       =       -- Check that the remaining "expected type" is not a rank-2 type
-               -- If it is it'll mess up the unifier when checking the RHS
-         checkTc (isTauTy rhs_ty) lurkingRank2SigErr           `thenTc_`
+       = tcExtendLocalValEnv xve1                      $
 
                -- Deal with the result signature
-         tc_result_sig maybe_rhs_sig   ( 
-
-               -- Typecheck the body
-               tcExtendLocalValEnv xve1        $
-               tcGRHSs ctxt grhss rhs_ty       `thenTc` \ (grhss', lie) ->
-               returnTc ((pats', grhss'), lie)
-         )
-
-    tc_result_sig Nothing thing_inside
-       = thing_inside
-    tc_result_sig (Just sig) thing_inside
-       = tcAddScopedTyVars [sig]                       $
-         tcHsSigType ResSigCtxt sig                    `thenTc` \ sig_ty ->
-
-               -- Check that the signature isn't a polymorphic one, which
-               -- we don't permit (at present, anyway)
-         checkTc (isTauTy sig_ty) (polyPatSig sig_ty)  `thenTc_`
-         unifyTauTy expected_ty sig_ty                 `thenTc_`
-         thing_inside
-
-
-       -- glue_on just avoids stupid dross
+         case maybe_rhs_sig of
+           Nothing ->  tcGRHSs ctxt grhss rhs_ty       `thenTc` \ (grhss', lie) ->
+                       returnTc ((pats', grhss'), lie)
+
+           Just sig ->  tcAddScopedTyVars [sig]        $
+                               -- Bring into scope the type variables in the signature
+                        tcHsSigType ResSigCtxt sig     `thenTc` \ sig_ty ->
+                        tcGRHSs ctxt grhss sig_ty      `thenTc` \ (grhss', lie1) ->
+                        tcSub rhs_ty sig_ty            `thenTc` \ (co_fn, lie2)  ->
+                        returnTc ((pats', lift_grhss co_fn rhs_ty grhss'), 
+                                  lie1 `plusLIE` lie2)
+
+-- 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_stmt (ResultStmt e l) = ResultStmt (co_fn <$> e) l
+    lift_stmt stmt            = stmt
+   
+-- glue_on just avoids stupid dross
 glue_on _ EmptyMonoBinds grhss = grhss         -- The common case
 glue_on is_rec mbinds (GRHSs grhss binds ty)
   = GRHSs grhss (mkMonoBind mbinds [] is_rec `ThenBinds` binds) ty
 
+
 tcGRHSs :: RenamedMatchContext -> RenamedGRHSs
        -> TcType
        -> TcM (TcGRHSs, LIE)
@@ -229,38 +234,22 @@ tcMatchPats pats expected_ty thing_inside
        -- 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 pat_ids ex_tvs lie_avail lie_req2 rhs_ty     `thenTc` \ (lie_req2', ex_binds) ->
+    tcCheckExistentialPat pat_ids ex_tvs lie_avail lie_req2 expected_ty        `thenTc` \ (lie_req2', ex_binds) ->
+       -- NB: we *must* pass "expected_ty" not "result_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).
 
     returnTc (result, lie_req1 `plusLIE` lie_req2', ex_binds)
 
-tcAddScopedTyVars :: [RenamedHsType] -> TcM a -> TcM a
--- Find the not-already-in-scope signature type variables,
--- kind-check them, and bring them into scope
---
--- We no longer specify that these type variables must be univerally 
--- quantified (lots of email on the subject).  If you want to put that 
--- back in, you need to
---     a) Do a checkSigTyVars after thing_inside
---     b) More insidiously, don't pass in expected_ty, else
---        we unify with it too early and checkSigTyVars barfs
---        Instead you have to pass in a fresh ty var, and unify
---        it with expected_ty afterwards
-tcAddScopedTyVars sig_tys thing_inside
-  = tcGetEnv                                   `thenNF_Tc` \ env ->
-    let
-       all_sig_tvs = foldr (unionNameSets . extractHsTyVars) emptyNameSet sig_tys
-       sig_tvs = filter not_in_scope (nameSetToList all_sig_tvs)
-       not_in_scope tv = not (tcInLocalScope env tv)
-    in       
-    tcScopedTyVars sig_tvs (kcHsSigTypes sig_tys) thing_inside
-
 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
+                     -> TcType         --   and type of the Match; 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
+tcCheckExistentialPat ids ex_tvs lie_avail lie_req match_ty
   | isEmptyBag ex_tvs && all not_overloaded ids
        -- Short cut for case when there are no existentials
        -- and no polymorphic overloaded variables
@@ -271,7 +260,7 @@ tcCheckExistentialPat ids ex_tvs lie_avail lie_req result_ty
     returnTc (lie_req, EmptyMonoBinds)
 
   | otherwise
-  = tcExtendGlobalTyVars (tyVarsOfType result_ty)              $
+  = tcExtendGlobalTyVars (tyVarsOfType match_ty)               $
     tcAddErrCtxtM (sigPatCtxt tv_list ids)                     $
 
        -- In case there are any polymorpic, overloaded binders in the pattern
@@ -293,7 +282,10 @@ tc_match_pats [] expected_ty
   = returnTc (expected_ty, [], emptyLIE, emptyBag, emptyBag, emptyLIE)
 
 tc_match_pats (pat:pats) expected_ty
-  = unifyFunTy expected_ty             `thenTc` \ (arg_ty, rest_ty) ->
+  = subFunTy expected_ty               `thenTc` \ (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     `thenTc` \ (pat', lie_req, pat_tvs, pat_ids, lie_avail) ->
     tc_match_pats pats rest_ty         `thenTc` \ (rhs_ty, pats', lie_reqs, pats_tvs, pats_ids, lie_avails) ->
     returnTc ( rhs_ty, 
@@ -366,7 +358,7 @@ tcStmtAndThen combine do_or_lc m_ty@(m,elt_ty) stmt@(BindStmt pat exp src_loc) t
   = tcAddSrcLoc src_loc                                        $
     tcAddErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt)              $
     newTyVarTy liftedTypeKind                          `thenNF_Tc` \ pat_ty ->
-    tcExpr exp (m pat_ty)                              `thenTc` \ (exp', exp_lie) ->
+    tcMonoExpr exp (m pat_ty)                          `thenTc` \ (exp', exp_lie) ->
     tcMatchPats [pat] (mkFunTy pat_ty (m elt_ty))      (\ [pat'] _ ->
        tcPopErrCtxt                            $
        thing_inside                            `thenTc` \ (thing, lie) ->
@@ -403,10 +395,10 @@ tcStmtAndThen combine do_or_lc m_ty@(m, res_elt_ty) stmt@(ExprStmt exp _ locn) t
   = tcSetErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt) (
        if isDoExpr do_or_lc then
                newTyVarTy openTypeKind         `thenNF_Tc` \ any_ty ->
-               tcExpr exp (m any_ty)           `thenNF_Tc` \ (exp', lie) ->
+               tcMonoExpr exp (m any_ty)       `thenNF_Tc` \ (exp', lie) ->
                returnTc (ExprStmt exp' any_ty locn, lie)
        else
-               tcExpr exp boolTy               `thenNF_Tc` \ (exp', lie) ->
+               tcMonoExpr exp boolTy           `thenNF_Tc` \ (exp', lie) ->
                returnTc (ExprStmt exp' boolTy locn, lie)
     )                                          `thenTc` \ (stmt', stmt_lie) ->
 
@@ -419,9 +411,9 @@ tcStmtAndThen combine do_or_lc m_ty@(m, res_elt_ty) stmt@(ExprStmt exp _ locn) t
 tcStmtAndThen combine do_or_lc m_ty@(m, res_elt_ty) stmt@(ResultStmt exp locn) thing_inside
   = tcSetErrCtxt (stmtCtxt do_or_lc stmt) (
        if isDoExpr do_or_lc then
-               tcExpr exp (m res_elt_ty)
+               tcMonoExpr exp (m res_elt_ty)
        else
-               tcExpr exp res_elt_ty
+               tcMonoExpr exp res_elt_ty
     )                                          `thenTc` \ (exp', stmt_lie) ->
 
     thing_inside                               `thenTc` \ (thing, stmts_lie) ->
@@ -448,10 +440,10 @@ number of args are used in each equation.
 
 \begin{code}
 sameNoOfArgs :: [RenamedMatch] -> Bool
-sameNoOfArgs matches = length (nub (map args_in_match matches)) == 1
+sameNoOfArgs matches = isSingleton (nub (map args_in_match matches))
   where
     args_in_match :: RenamedMatch -> Int
-    args_in_match (Match _ pats _ _) = length pats
+    args_in_match (Match pats _ _) = length pats
 \end{code}
 
 \begin{code}
@@ -460,7 +452,4 @@ stmtCtxt do_or_lc stmt = hang (pprMatchContext do_or_lc <> colon) 4 (ppr stmt)
 
 varyingArgsErr name matches
   = sep [ptext SLIT("Varying number of arguments for function"), quotes (ppr name)]
-
-lurkingRank2SigErr
-  = ptext SLIT("Too few explicit arguments when defining a function with a rank-2 type")
 \end{code}