[project @ 2000-11-21 16:33:18 by simonmar]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcModule.lhs
index ff885c7..9a747c1 100644 (file)
@@ -5,40 +5,43 @@
 
 \begin{code}
 module TcModule (
-       typecheckModule,
-       TcResults(..)
+       typecheckModule, typecheckExpr, TcResults(..)
     ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
 import CmdLineOpts     ( DynFlag(..), DynFlags, opt_PprStyle_Debug )
-import HsSyn           ( HsBinds(..), MonoBinds(..), HsDecl(..) )
+import HsSyn           ( HsBinds(..), MonoBinds(..), HsDecl(..), 
+                         isIfaceRuleDecl, nullBinds, andMonoBindList
+                       )
 import HsTypes         ( toHsType )
-import RnHsSyn         ( RenamedHsDecl )
-import TcHsSyn         ( TypecheckedMonoBinds, 
+import RnHsSyn         ( RenamedHsBinds, RenamedHsDecl, RenamedHsExpr )
+import TcHsSyn         ( TypecheckedMonoBinds, TypecheckedHsExpr,
                          TypecheckedForeignDecl, TypecheckedRuleDecl,
-                         zonkTopBinds, zonkForeignExports, zonkRules
+                         zonkTopBinds, zonkForeignExports, zonkRules, mkHsLet,
+                         zonkExpr
                        )
 
+
 import TcMonad
+import TcType          ( newTyVarTy, zonkTcType )
 import Inst            ( plusLIE )
 import TcBinds         ( tcTopBinds )
-import TcClassDcl      ( tcClassDecls2, mkImplicitClassBinds )
-import TcDefaults      ( tcDefaults )
+import TcClassDcl      ( tcClassDecls2 )
+import TcDefaults      ( tcDefaults, defaultDefaultTys )
+import TcExpr          ( tcMonoExpr )
 import TcEnv           ( TcEnv, InstInfo(iDFunId), tcExtendGlobalValEnv, 
-                         tcEnvTyCons, tcEnvClasses,  isLocalThing,
-                         tcSetEnv, tcSetInstEnv, initTcEnv, getTcGEnv
+                         isLocalThing, tcSetEnv, tcSetInstEnv, initTcEnv, getTcGEnv
                        )
-import TcRules         ( tcRules )
+import TcRules         ( tcIfaceRules, tcSourceRules )
 import TcForeign       ( tcForeignImports, tcForeignExports )
 import TcIfaceSig      ( tcInterfaceSigs )
 import TcInstDcls      ( tcInstDecls1, tcInstDecls2 )
 import TcSimplify      ( tcSimplifyTop )
 import TcTyClsDecls    ( tcTyAndClassDecls )
-import TcTyDecls       ( mkImplicitDataBinds )
 
-import CoreUnfold      ( unfoldingTemplate )
-import Type            ( funResultTy, splitForAllTys )
+import CoreUnfold      ( unfoldingTemplate, hasUnfolding )
+import Type            ( funResultTy, splitForAllTys, openTypeKind )
 import Bag             ( isEmptyBag )
 import ErrUtils                ( printErrorsAndWarnings, dumpIfSet_dyn, showPass )
 import Id              ( idType, idUnfolding )
@@ -53,8 +56,9 @@ import Outputable
 import HscTypes                ( PersistentCompilerState(..), HomeSymbolTable, 
                          PackageTypeEnv, DFunId, ModIface(..),
                          TypeEnv, extendTypeEnvList, 
-                         TyThing(..), mkTypeEnv )
-import List            ( partition )
+                         TyThing(..), implicitTyThingIds, 
+                         mkTypeEnv
+                       )
 \end{code}
 
 Outside-world interface:
@@ -63,9 +67,6 @@ Outside-world interface:
 -- Convenient type synonyms first:
 data TcResults
   = TcResults {
-       tc_pcs     :: PersistentCompilerState,  -- Augmented with imported information,
-                                               -- (but not stuff from this module)
-
        -- All these fields have info *just for this module*
        tc_env     :: TypeEnv,                  -- The top level TypeEnv
        tc_insts   :: [DFunId],                 -- Instances
@@ -77,33 +78,79 @@ data TcResults
 ---------------
 typecheckModule
        :: DynFlags
-       -> Module
        -> PersistentCompilerState
        -> HomeSymbolTable
        -> ModIface             -- Iface for this module
        -> PrintUnqualified     -- For error printing
        -> [RenamedHsDecl]
-       -> IO (Maybe TcResults)
+       -> IO (Maybe (PersistentCompilerState, TcResults))
+                       -- The new PCS is Augmented with imported information,
+                                               -- (but not stuff from this module)
 
-typecheckModule dflags this_mod pcs hst mod_iface unqual decls
-  = do { showPass dflags "Typechecker";
+
+typecheckModule dflags pcs hst mod_iface unqual decls
+  = do { maybe_tc_result <- typecheck dflags pcs hst unqual $
+                            tcModule pcs hst get_fixity this_mod decls
+       ; printTcDump dflags maybe_tc_result
+       ; return maybe_tc_result }
+  where
+    this_mod   = mi_module   mod_iface
+    fixity_env = mi_fixities mod_iface
+
+    get_fixity :: Name -> Maybe Fixity
+    get_fixity nm = lookupNameEnv fixity_env nm
+
+---------------
+typecheckExpr :: DynFlags
+             -> PersistentCompilerState
+             -> HomeSymbolTable
+             -> PrintUnqualified       -- For error printing
+             -> Module
+             -> (RenamedHsExpr,        -- The expression itself
+                 [RenamedHsDecl])      -- Plus extra decls it sucked in from interface files
+             -> IO (Maybe (PersistentCompilerState, TypecheckedHsExpr, TcType))
+
+typecheckExpr dflags pcs hst unqual this_mod (expr, decls)
+  = typecheck dflags pcs hst unqual $
+
+        -- use the default default settings, i.e. [Integer, Double]
+    tcSetDefaultTys defaultDefaultTys $
+    tcImports pcs hst get_fixity this_mod decls        `thenTc` \ (env, new_pcs, local_inst_info, deriv_binds, local_rules) ->
+    ASSERT( null local_inst_info && nullBinds deriv_binds && null local_rules )
+
+    tcSetEnv env                               $
+    newTyVarTy openTypeKind    `thenTc` \ ty ->
+    tcMonoExpr expr ty         `thenTc` \ (expr', lie) ->
+    tcSimplifyTop lie          `thenTc` \ binds ->
+    let all_expr = mkHsLet binds expr' in
+    zonkExpr all_expr          `thenNF_Tc` \ zonked_expr ->
+    zonkTcType ty              `thenNF_Tc` \ zonked_ty ->
+    returnTc (new_pcs, zonked_expr, zonked_ty) 
+  where
+    get_fixity :: Name -> Maybe Fixity
+    get_fixity n = pprPanic "typecheckExpr" (ppr n)
+
+---------------
+typecheck :: DynFlags
+         -> PersistentCompilerState
+         -> HomeSymbolTable
+         -> PrintUnqualified   -- For error printing
+         -> TcM r
+         -> IO (Maybe r)
+
+typecheck dflags pcs hst unqual thing_inside 
+ = do  { showPass dflags "Typechecker";
        ; env <- initTcEnv hst (pcs_PTE pcs)
 
-       ; (maybe_tc_result, (warns,errs)) <- initTc dflags env (tcModule pcs hst get_fixity this_mod decls)
+       ; (maybe_tc_result, (warns,errs)) <- initTc dflags env thing_inside
 
        ; printErrorsAndWarnings unqual (errs,warns)
-       ; printTcDump dflags maybe_tc_result
 
        ; if isEmptyBag errs then 
              return maybe_tc_result
            else 
              return Nothing 
        }
-  where
-    fixity_env = mi_fixities mod_iface
-
-    get_fixity :: Name -> Maybe Fixity
-    get_fixity nm = lookupNameEnv fixity_env nm
 \end{code}
 
 The internal monster:
@@ -113,68 +160,12 @@ tcModule :: PersistentCompilerState
         -> (Name -> Maybe Fixity)
         -> Module
         -> [RenamedHsDecl]
-        -> TcM TcResults
+        -> TcM (PersistentCompilerState, TcResults)
 
 tcModule pcs hst get_fixity this_mod decls
-  =             -- Type-check the type and class decls
-    fixTc (\ ~(unf_env, _, _, _, _) -> 
-         -- (unf_env :: RecTcEnv) is used for type-checking interface pragmas
-         -- which is done lazily [ie failure just drops the pragma
-         -- without having any global-failure effect].
-         -- 
-         -- unf_env is also used to get the pragama info
-         -- for imported dfuns and default methods
-               
---     traceTc (text "Tc1")                    `thenNF_Tc_`
-       tcTyAndClassDecls unf_env decls         `thenTc` \ env ->
-       tcSetEnv env                            $
-       let
-           classes = tcEnvClasses env
-           tycons  = tcEnvTyCons env   -- INCLUDES tycons derived from classes
-       in
-       
-               -- Typecheck the instance decls, includes deriving
---     traceTc (text "Tc2")    `thenNF_Tc_`
-       tcInstDecls1 (pcs_insts pcs) (pcs_PRS pcs) 
-                        hst unf_env get_fixity this_mod 
-                        tycons decls           `thenTc` \ (new_pcs_insts, inst_env, local_inst_info, deriv_binds) ->
-       tcSetInstEnv inst_env                   $
-       
-       -- Interface type signatures
-       -- We tie a knot so that the Ids read out of interfaces are in scope
-       --   when we read their pragmas.
-       -- What we rely on is that pragmas are typechecked lazily; if
-       --   any type errors are found (ie there's an inconsistency)
-       --   we silently discard the pragma
-       -- We must do this before mkImplicitDataBinds (which comes next), since
-       -- the latter looks up unpackCStringId, for example, which is usually 
-       -- imported
---     traceTc (text "Tc3")                    `thenNF_Tc_`
-       tcInterfaceSigs unf_env decls           `thenTc` \ sig_ids ->
-       tcExtendGlobalValEnv sig_ids            $
-       
-       -- Create any necessary record selector Ids and their bindings
-       -- "Necessary" includes data and newtype declarations
-       -- We don't create bindings for dictionary constructors;
-       -- they are always fully applied, and the bindings are just there
-       -- to support partial applications
-       mkImplicitDataBinds  this_mod tycons    `thenTc`    \ (data_ids, imp_data_binds) ->
-       mkImplicitClassBinds this_mod classes   `thenNF_Tc` \ (cls_ids,  imp_cls_binds) ->
-       
-       -- Extend the global value environment with 
-       --      (a) constructors
-       --      (b) record selectors
-       --      (c) class op selectors
-       --      (d) default-method ids... where? I can't see where these are
-       --          put into the envt, and I'm worried that the zonking phase
-       --          will find they aren't there and complain.
-       tcExtendGlobalValEnv data_ids           $
-       tcExtendGlobalValEnv cls_ids            $
-       tcGetEnv                                        `thenTc` \ unf_env ->
-       returnTc (unf_env, new_pcs_insts, local_inst_info, deriv_binds,
-                          imp_data_binds `AndMonoBinds` imp_cls_binds)
-    )          `thenTc` \ (env, new_pcs_insts, local_inst_info, deriv_binds, data_cls_binds) ->
-    
+  =    -- Type-check the type and class decls, and all imported decls
+    tcImports pcs hst get_fixity this_mod decls        `thenTc` \ (env, new_pcs, local_inst_info, deriv_binds, local_rules) ->
+
     tcSetEnv env                               $
 
         -- Foreign import declarations next
@@ -188,8 +179,8 @@ tcModule pcs hst get_fixity this_mod decls
        
        -- Value declarations next.
        -- We also typecheck any extra binds that came out of the "deriving" process
---  traceTc (text "Tc5")                                       `thenNF_Tc_`
-    tcTopBinds (get_binds decls `ThenBinds` deriv_binds)       `thenTc` \ ((val_binds, env), lie_valdecls) ->
+--  traceTc (text "Tc5")                               `thenNF_Tc_`
+    tcTopBinds (val_binds `ThenBinds` deriv_binds)     `thenTc` \ ((val_binds, env), lie_valdecls) ->
     tcSetEnv env $
     
        -- Foreign export declarations next
@@ -198,11 +189,9 @@ tcModule pcs hst get_fixity this_mod decls
     
        -- Second pass over class and instance declarations,
        -- to compile the bindings themselves.
---  traceTc (text "Tc7")                       `thenNF_Tc_`
     tcInstDecls2  local_inst_info              `thenNF_Tc` \ (lie_instdecls, inst_binds) ->
---  traceTc (text "Tc8")                       `thenNF_Tc_`
-    tcClassDecls2 this_mod decls               `thenNF_Tc` \ (lie_clasdecls, cls_dm_binds) ->
-    tcRules (pcs_rules pcs) this_mod decls     `thenNF_Tc` \ (new_pcs_rules, lie_rules, local_rules) ->
+    tcClassDecls2 this_mod tycl_decls          `thenNF_Tc` \ (lie_clasdecls, cls_dm_binds) ->
+    tcSourceRules source_rules                 `thenNF_Tc` \ (lie_rules,     more_local_rules) ->
     
          -- Deal with constant or ambiguous InstIds.  How could
          -- there be ambiguous ones?  They can only arise if a
@@ -212,18 +201,17 @@ tcModule pcs hst get_fixity this_mod decls
          -- during the generalisation step.)
     let
         lie_alldecls = lie_valdecls    `plusLIE`
-                  lie_instdecls        `plusLIE`
-                  lie_clasdecls        `plusLIE`
-                  lie_fodecls          `plusLIE`
-                  lie_rules
+                      lie_instdecls    `plusLIE`
+                      lie_clasdecls    `plusLIE`
+                      lie_fodecls      `plusLIE`
+                      lie_rules
     in
     tcSimplifyTop lie_alldecls                 `thenTc` \ const_inst_binds ->
     
         -- Backsubstitution.    This must be done last.
         -- Even tcSimplifyTop may do some unification.
     let
-        all_binds = data_cls_binds     `AndMonoBinds` 
-                   val_binds           `AndMonoBinds`
+        all_binds = val_binds          `AndMonoBinds`
                    inst_binds          `AndMonoBinds`
                    cls_dm_binds        `AndMonoBinds`
                    const_inst_binds    `AndMonoBinds`
@@ -234,38 +222,111 @@ tcModule pcs hst get_fixity this_mod decls
     tcSetEnv final_env                 $
        -- zonkTopBinds puts all the top-level Ids into the tcGEnv
     zonkForeignExports foe_decls       `thenNF_Tc` \ foe_decls' ->
-    zonkRules local_rules              `thenNF_Tc` \ local_rules' ->
-    
+    zonkRules more_local_rules         `thenNF_Tc` \ more_local_rules' ->
     
-    let        (local_things, imported_things) = partition (isLocalThing this_mod) 
-                                                   (nameEnvElts (getTcGEnv final_env))
-
-       local_type_env :: TypeEnv
-       local_type_env = mkTypeEnv local_things
     
-       new_pte :: PackageTypeEnv
-       new_pte = extendTypeEnvList (pcs_PTE pcs) imported_things
-
-       final_pcs :: PersistentCompilerState
-       final_pcs = pcs { pcs_PTE   = new_pte,
-                         pcs_insts = new_pcs_insts,
-                         pcs_rules = new_pcs_rules
-                   }
+    let        local_things = filter (isLocalThing this_mod) (nameEnvElts (getTcGEnv final_env))
+
+       -- Create any necessary "implicit" bindings (data constructors etc)
+       -- Should we create bindings for dictionary constructors?
+       -- They are always fully applied, and the bindings are just there
+       -- to support partial applications. But it's easier to let them through.
+       implicit_binds = andMonoBindList [ CoreMonoBind id (unfoldingTemplate unf)
+                                        | id <- implicitTyThingIds local_things
+                                        , let unf = idUnfolding id
+                                        , hasUnfolding unf
+                                        ]
+
+       local_type_env :: TypeEnv
+       local_type_env = mkTypeEnv local_things
+           
+       all_local_rules = local_rules ++ more_local_rules'
     in  
 --  traceTc (text "Tc10")              `thenNF_Tc_`
-    returnTc (TcResults { tc_pcs     = final_pcs,
-                         tc_env     = local_type_env,
-                         tc_binds   = all_binds', 
+    returnTc (new_pcs,
+             TcResults { tc_env     = local_type_env,
+                         tc_binds   = implicit_binds `AndMonoBinds` all_binds', 
                          tc_insts   = map iDFunId local_inst_info,
                          tc_fords   = foi_decls ++ foe_decls',
-                         tc_rules   = local_rules'
+                         tc_rules   = all_local_rules
                         }
     )
-
-get_binds decls = foldr ThenBinds EmptyBinds [binds | ValD binds <- decls]
+  where
+    tycl_decls   = [d | TyClD d <- decls]
+    val_binds    = foldr ThenBinds EmptyBinds [binds | ValD binds <- decls]
+    source_rules = [d | RuleD d <- decls, not (isIfaceRuleDecl d)]
 \end{code}
 
 
+\begin{code}
+tcImports :: PersistentCompilerState
+         -> HomeSymbolTable
+         -> (Name -> Maybe Fixity)
+         -> Module
+         -> [RenamedHsDecl]
+         -> TcM (TcEnv, PersistentCompilerState, 
+                 [InstInfo], RenamedHsBinds, [TypecheckedRuleDecl])
+
+-- tcImports is a slight mis-nomer.  
+-- It deals with everythign that could be an import:
+--     type and class decls
+--     interface signatures
+--     instance decls
+--     rule decls
+-- These can occur in source code too, of course
+
+tcImports pcs hst get_fixity this_mod decls
+  = fixTc (\ ~(unf_env, _, _, _, _) -> 
+         -- (unf_env :: RecTcEnv) is used for type-checking interface pragmas
+         -- which is done lazily [ie failure just drops the pragma
+         -- without having any global-failure effect].
+         -- 
+         -- unf_env is also used to get the pragama info
+         -- for imported dfuns and default methods
+               
+--     traceTc (text "Tc1")                    `thenNF_Tc_`
+       tcTyAndClassDecls unf_env tycl_decls    `thenTc` \ env ->
+       tcSetEnv env                            $
+       
+               -- Typecheck the instance decls, includes deriving
+--     traceTc (text "Tc2")    `thenNF_Tc_`
+       tcInstDecls1 (pcs_insts pcs) (pcs_PRS pcs) 
+                    hst unf_env get_fixity this_mod 
+                    decls                      `thenTc` \ (new_pcs_insts, inst_env, local_inst_info, deriv_binds) ->
+       tcSetInstEnv inst_env                   $
+       
+       -- Interface type signatures
+       -- We tie a knot so that the Ids read out of interfaces are in scope
+       --   when we read their pragmas.
+       -- What we rely on is that pragmas are typechecked lazily; if
+       --   any type errors are found (ie there's an inconsistency)
+       --   we silently discard the pragma
+--     traceTc (text "Tc3")                    `thenNF_Tc_`
+       tcInterfaceSigs unf_env tycl_decls      `thenTc` \ sig_ids ->
+       tcExtendGlobalValEnv sig_ids            $
+       
+       
+        tcIfaceRules (pcs_rules pcs) this_mod iface_rules      `thenNF_Tc` \ (new_pcs_rules, local_rules) ->
+
+       tcGetEnv                                                `thenTc` \ unf_env ->
+       let
+           imported_things = filter (not . isLocalThing this_mod) (nameEnvElts (getTcGEnv unf_env))
+
+           new_pte :: PackageTypeEnv
+           new_pte = extendTypeEnvList (pcs_PTE pcs) imported_things
+           
+           new_pcs :: PersistentCompilerState
+           new_pcs = pcs { pcs_PTE   = new_pte,
+                           pcs_insts = new_pcs_insts,
+                           pcs_rules = new_pcs_rules
+                     }
+       in
+       returnTc (unf_env, new_pcs, local_inst_info, deriv_binds, local_rules)
+    )
+  where
+    tycl_decls  = [d | TyClD d <- decls]
+    iface_rules = [d | RuleD d <- decls, isIfaceRuleDecl d]
+\end{code}    
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
@@ -275,7 +336,7 @@ get_binds decls = foldr ThenBinds EmptyBinds [binds | ValD binds <- decls]
 
 \begin{code}
 printTcDump dflags Nothing = return ()
-printTcDump dflags (Just results)
+printTcDump dflags (Just (_, results))
   = do dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_types 
                      "Type signatures" (dump_sigs results)
        dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_tc