[project @ 2001-03-13 14:58:25 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcMonoType.lhs
index 123b4b7..445c519 100644 (file)
@@ -4,13 +4,13 @@
 \section[TcMonoType]{Typechecking user-specified @MonoTypes@}
 
 \begin{code}
-module TcMonoType ( tcHsType, tcHsRecType, 
-                   tcHsSigType, tcHsBoxedSigType, 
-                   tcRecClassContext, checkAmbiguity,
+module TcMonoType ( tcHsType, tcHsRecType, tcIfaceType,
+                   tcHsSigType, tcHsLiftedSigType, 
+                   tcRecTheta, checkAmbiguity,
 
                        -- Kind checking
                    kcHsTyVar, kcHsTyVars, mkTyClTyVars,
-                   kcHsType, kcHsSigType, kcHsBoxedSigType, kcHsContext,
+                   kcHsType, kcHsSigType, kcHsLiftedSigType, kcHsContext,
                    tcTyVars, tcHsTyVars, mkImmutTyVars,
 
                    TcSigInfo(..), tcTySig, mkTcSig, maybeSig,
@@ -33,33 +33,33 @@ import TcType               ( TcKind, TcTyVar, TcThetaType, TcTauType,
                          newKindVar, tcInstSigVar,
                          zonkKindEnv, zonkTcType, zonkTcTyVars, zonkTcTyVar
                        )
-import Inst            ( Inst, InstOrigin(..), newMethodWithGivenTy, instToIdBndr,
-                         instFunDeps, instFunDepsOfTheta )
-import FunDeps         ( tyVarFunDep, oclose )
+import Inst            ( Inst, InstOrigin(..), newMethodWithGivenTy, instToId )
+import FunDeps         ( grow )
 import TcUnify         ( unifyKind, unifyOpenTypeKind )
-import Type            ( Type, Kind, PredType(..), ThetaType,
+import Unify           ( allDistinctTyVars )
+import Type            ( Type, Kind, PredType(..), ThetaType, SigmaType, TauType,
                          mkTyVarTy, mkTyVarTys, mkFunTy, mkSynTy,
                           zipFunTys, hoistForAllTys,
                          mkSigmaTy, mkPredTy, mkTyConApp,
                          mkAppTys, splitForAllTys, splitRhoTy, mkRhoTy,
-                         boxedTypeKind, unboxedTypeKind, mkArrowKind,
+                         liftedTypeKind, unliftedTypeKind, mkArrowKind,
                          mkArrowKinds, getTyVar_maybe, getTyVar, splitFunTy_maybe,
                          tidyOpenType, tidyOpenTypes, tidyTyVar, tidyTyVars,
                          tyVarsOfType, tyVarsOfPred, mkForAllTys,
-                         classesOfPreds, isUnboxedTupleType, isForAllTy
+                         isUnboxedTupleType, isForAllTy, isIPPred
                        )
 import PprType         ( pprType, pprPred )
 import Subst           ( mkTopTyVarSubst, substTy )
-import Id              ( mkVanillaId, idName, idType, idFreeTyVars )
+import CoreFVs         ( idFreeTyVars )
+import Id              ( mkLocalId, idName, idType )
 import Var             ( Id, Var, TyVar, mkTyVar, tyVarKind )
 import VarEnv
 import VarSet
 import ErrUtils                ( Message )
 import TyCon           ( TyCon, isSynTyCon, tyConArity, tyConKind )
-import Class           ( ClassContext, classArity, classTyCon )
+import Class           ( classArity, classTyCon )
 import Name            ( Name )
 import TysWiredIn      ( mkListTy, mkTupleTy, genUnitTyCon )
-import UniqFM          ( elemUFM )
 import BasicTypes      ( Boxity(..), RecFlag(..), isRec )
 import SrcLoc          ( SrcLoc )
 import Util            ( mapAccumL, isSingleton )
@@ -160,45 +160,45 @@ newNamedKindVar name = newKindVar `thenNF_Tc` \ kind ->
                       returnNF_Tc (name, kind)
 
 ---------------------------
-kcBoxedType :: RenamedHsType -> TcM ()
-       -- The type ty must be a *boxed* *type*
-kcBoxedType ty
+kcLiftedType :: RenamedHsType -> TcM ()
+       -- The type ty must be a *lifted* *type*
+kcLiftedType ty
   = kcHsType ty                                `thenTc` \ kind ->
     tcAddErrCtxt (typeKindCtxt ty)     $
-    unifyKind boxedTypeKind kind
+    unifyKind liftedTypeKind kind
     
 ---------------------------
 kcTypeType :: RenamedHsType -> TcM ()
-       -- The type ty must be a *type*, but it can be boxed or unboxed.
+       -- The type ty must be a *type*, but it can be lifted or unlifted.
 kcTypeType ty
   = kcHsType ty                                `thenTc` \ kind ->
     tcAddErrCtxt (typeKindCtxt ty)     $
     unifyOpenTypeKind kind
 
 ---------------------------
-kcHsSigType, kcHsBoxedSigType :: RenamedHsType -> TcM ()
+kcHsSigType, kcHsLiftedSigType :: RenamedHsType -> TcM ()
        -- Used for type signatures
 kcHsSigType     = kcTypeType
-kcHsBoxedSigType = kcBoxedType
+kcHsLiftedSigType = kcLiftedType
 
 ---------------------------
 kcHsType :: RenamedHsType -> TcM TcKind
 kcHsType (HsTyVar name)              = kcTyVar name
 
 kcHsType (HsListTy ty)
-  = kcBoxedType ty             `thenTc` \ tau_ty ->
-    returnTc boxedTypeKind
+  = kcLiftedType ty            `thenTc` \ tau_ty ->
+    returnTc liftedTypeKind
 
-kcHsType (HsTupleTy (HsTupCon _ boxity) tys)
+kcHsType (HsTupleTy (HsTupCon _ boxity _) tys)
   = mapTc kcTypeType tys       `thenTc_`
     returnTc (case boxity of
-                 Boxed   -> boxedTypeKind
-                 Unboxed -> unboxedTypeKind)
+                 Boxed   -> liftedTypeKind
+                 Unboxed -> unliftedTypeKind)
 
 kcHsType (HsFunTy ty1 ty2)
   = kcTypeType ty1     `thenTc_`
     kcTypeType ty2     `thenTc_`
-    returnTc boxedTypeKind
+    returnTc liftedTypeKind
 
 kcHsType ty@(HsOpTy ty1 op ty2)
   = kcTyVar op                         `thenTc` \ op_kind ->
@@ -210,7 +210,7 @@ kcHsType ty@(HsOpTy ty1 op ty2)
    
 kcHsType (HsPredTy pred)
   = kcHsPred pred              `thenTc_`
-    returnTc boxedTypeKind
+    returnTc liftedTypeKind
 
 kcHsType ty@(HsAppTy ty1 ty2)
   = kcHsType ty1                       `thenTc` \ tc_kind ->
@@ -223,7 +223,7 @@ kcHsType (HsForAllTy (Just tv_names) context ty)
     tcExtendKindEnv kind_env   $
     kcHsContext context                `thenTc_`
     kcHsType ty                        `thenTc_`
-    returnTc boxedTypeKind
+    returnTc liftedTypeKind
 
 ---------------------------
 kcAppKind fun_kind arg_kind
@@ -241,15 +241,15 @@ kcAppKind fun_kind arg_kind
 kcHsContext ctxt = mapTc_ kcHsPred ctxt
 
 kcHsPred :: RenamedHsPred -> TcM ()
-kcHsPred pred@(HsPIParam name ty)
+kcHsPred pred@(HsIParam name ty)
   = tcAddErrCtxt (appKindCtxt (ppr pred))      $
-    kcBoxedType ty
+    kcLiftedType ty
 
-kcHsPred pred@(HsPClass cls tys)
+kcHsPred pred@(HsClassP cls tys)
   = tcAddErrCtxt (appKindCtxt (ppr pred))      $
     kcClass cls                                        `thenTc` \ kind ->
     mapTc kcHsType tys                         `thenTc` \ arg_kinds ->
-    unifyKind kind (mkArrowKinds arg_kinds boxedTypeKind)
+    unifyKind kind (mkArrowKinds arg_kinds liftedTypeKind)
 
  ---------------------------
 kcTyVar name   -- Could be a tyvar or a tycon
@@ -274,10 +274,10 @@ kcClass cls       -- Must be a class
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-tcHsSigType and tcHsBoxedSigType
+tcHsSigType and tcHsLiftedSigType
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
-tcHsSigType and tcHsBoxedSigType are used for type signatures written by the programmer
+tcHsSigType and tcHsLiftedSigType are used for type signatures written by the programmer
 
   * We hoist any inner for-alls to the top
 
@@ -288,16 +288,27 @@ tcHsSigType and tcHsBoxedSigType are used for type signatures written by the pro
        so the kind returned is indeed a Kind not a TcKind
 
 \begin{code}
-tcHsSigType, tcHsBoxedSigType :: RenamedHsType -> TcM Type
+tcHsSigType, tcHsLiftedSigType :: RenamedHsType -> TcM Type
   -- Do kind checking, and hoist for-alls to the top
-tcHsSigType      ty = kcTypeType ty  `thenTc_`  tcHsType ty    
-tcHsBoxedSigType ty = kcBoxedType ty `thenTc_`  tcHsType ty
+tcHsSigType       ty = kcTypeType   ty `thenTc_` tcHsType ty   
+tcHsLiftedSigType ty = kcLiftedType ty `thenTc_` tcHsType ty
 
 tcHsType    ::            RenamedHsType -> TcM Type
 tcHsRecType :: RecFlag -> RenamedHsType -> TcM Type
   -- Don't do kind checking, but do hoist for-alls to the top
+  -- These are used in type and class decls, where kinding is
+  -- done in advance
 tcHsType             ty = tc_type NonRecursive ty  `thenTc` \ ty' ->  returnTc (hoistForAllTys ty')
 tcHsRecType wimp_out ty = tc_type wimp_out     ty  `thenTc` \ ty' ->  returnTc (hoistForAllTys ty')
+
+-- In interface files the type is already kinded,
+-- and we definitely don't want to hoist for-alls.
+-- Otherwise we'll change
+--     dmfail :: forall m:(*->*) Monad m => forall a:* => String -> m a
+-- into 
+--     dmfail :: forall m:(*->*) a:* Monad m => String -> m a
+-- which definitely isn't right!
+tcIfaceType ty = tc_type NonRecursive ty
 \end{code}
 
 
@@ -344,9 +355,10 @@ tc_type wimp_out (HsListTy ty)
   = tc_arg_type wimp_out ty    `thenTc` \ tau_ty ->
     returnTc (mkListTy tau_ty)
 
-tc_type wimp_out (HsTupleTy (HsTupCon _ boxity) tys)
-  = mapTc tc_tup_arg tys       `thenTc` \ tau_tys ->
-    returnTc (mkTupleTy boxity (length tys) tau_tys)
+tc_type wimp_out (HsTupleTy (HsTupCon _ boxity arity) tys)
+  = ASSERT( arity == length tys )
+    mapTc tc_tup_arg tys       `thenTc` \ tau_tys ->
+    returnTc (mkTupleTy boxity arity tau_tys)
   where
     tc_tup_arg = case boxity of
                   Boxed   -> tc_arg_type wimp_out
@@ -385,7 +397,7 @@ tc_type wimp_out full_ty@(HsForAllTy (Just tv_names) ctxt ty)
        kind_check = kcHsContext ctxt `thenTc_` kcHsType ty
     in
     tcHsTyVars tv_names kind_check                     $ \ tyvars ->
-    tc_context wimp_out ctxt                           `thenTc` \ theta ->
+    tcRecTheta wimp_out ctxt                           `thenTc` \ theta ->
 
        -- Context behaves like a function type
        -- This matters.  Return-unboxed-tuple analysis can
@@ -480,22 +492,17 @@ tc_fun_type name arg_tys
 Contexts
 ~~~~~~~~
 \begin{code}
-tcRecClassContext :: RecFlag -> RenamedContext -> TcM ClassContext
+tcRecTheta :: RecFlag -> RenamedContext -> TcM ThetaType
        -- Used when we are expecting a ClassContext (i.e. no implicit params)
-tcRecClassContext wimp_out context
-  = tc_context wimp_out context        `thenTc` \ theta ->
-    returnTc (classesOfPreds theta)
-
-tc_context :: RecFlag -> RenamedContext -> TcM ThetaType
-tc_context wimp_out context = mapTc (tc_pred wimp_out) context
+tcRecTheta wimp_out context = mapTc (tc_pred wimp_out) context
 
-tc_pred wimp_out assn@(HsPClass class_name tys)
+tc_pred wimp_out assn@(HsClassP class_name tys)
   = tcAddErrCtxt (appKindCtxt (ppr assn))      $
     tc_arg_types wimp_out tys                  `thenTc` \ arg_tys ->
     tcLookupGlobal class_name                  `thenTc` \ thing ->
     case thing of
        AClass clas -> checkTc (arity == n_tys) err     `thenTc_`
-                      returnTc (Class clas arg_tys)
+                      returnTc (ClassP clas arg_tys)
            where
                arity = classArity clas
                n_tys = length tys
@@ -503,7 +510,7 @@ tc_pred wimp_out assn@(HsPClass class_name tys)
 
        other -> failWithTc (wrongThingErr "class" (AGlobal thing) class_name)
 
-tc_pred wimp_out assn@(HsPIParam name ty)
+tc_pred wimp_out assn@(HsIParam name ty)
   = tcAddErrCtxt (appKindCtxt (ppr assn))      $
     tc_arg_type wimp_out ty                    `thenTc` \ arg_ty ->
     returnTc (IParam name arg_ty)
@@ -546,6 +553,9 @@ and then we don't need to check for ambiguity either,
 because the test can't fail (see is_ambig).
 
 \begin{code}
+checkAmbiguity :: RecFlag -> Bool
+              -> [TyVar] -> ThetaType -> TauType
+              -> TcM SigmaType
 checkAmbiguity wimp_out is_source_polytype forall_tyvars theta tau
   | isRec wimp_out = returnTc sigma_ty
   | otherwise      = mapTc_ check_pred theta   `thenTc_`
@@ -553,22 +563,18 @@ checkAmbiguity wimp_out is_source_polytype forall_tyvars theta tau
   where
     sigma_ty         = mkSigmaTy forall_tyvars theta tau
     tau_vars         = tyVarsOfType tau
-    fds                      = instFunDepsOfTheta theta
-    tvFundep         = tyVarFunDep fds
-    extended_tau_vars = oclose tvFundep tau_vars
+    extended_tau_vars = grow theta tau_vars
 
     is_ambig ct_var   = (ct_var `elem` forall_tyvars) &&
-                       not (ct_var `elemUFM` extended_tau_vars)
+                       not (ct_var `elemVarSet` extended_tau_vars)
     is_free ct_var    = not (ct_var `elem` forall_tyvars)
     
-    check_pred pred = checkTc (not any_ambig)              (ambigErr pred sigma_ty) `thenTc_`
-                     checkTc (is_ip pred || not all_free) (freeErr  pred sigma_ty)
+    check_pred pred = checkTc (not any_ambig)                 (ambigErr pred sigma_ty) `thenTc_`
+                     checkTc (isIPPred pred || not all_free) (freeErr  pred sigma_ty)
              where 
                ct_vars   = varSetElems (tyVarsOfPred pred)
                all_free  = all is_free ct_vars
                any_ambig = is_source_polytype && any is_ambig ct_vars
-               is_ip (IParam _ _) = True
-               is_ip _            = False
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -647,7 +653,7 @@ tcTySig (Sig v ty src_loc)
  = tcAddSrcLoc src_loc                         $ 
    tcAddErrCtxt (tcsigCtxt v)                  $
    tcHsSigType ty                              `thenTc` \ sigma_tc_ty ->
-   mkTcSig (mkVanillaId v sigma_tc_ty) src_loc `thenNF_Tc` \ sig -> 
+   mkTcSig (mkLocalId v sigma_tc_ty) src_loc   `thenNF_Tc` \ sig -> 
    returnTc sig
 
 mkTcSig :: TcId -> SrcLoc -> NF_TcM TcSigInfo
@@ -678,9 +684,8 @@ mkTcSig poly_id src_loc
                tyvar_tys'
                theta' tau'                     `thenNF_Tc` \ inst ->
        -- We make a Method even if it's not overloaded; no harm
-   instFunDeps SignatureOrigin theta'          `thenNF_Tc` \ fds ->
        
-   returnNF_Tc (TySigInfo name poly_id tyvars' theta' tau' (instToIdBndr inst) (inst : fds) src_loc)
+   returnNF_Tc (TySigInfo name poly_id tyvars' theta' tau' (instToId inst) [inst] src_loc)
   where
     name = idName poly_id
 \end{code}
@@ -752,29 +757,22 @@ give a helpful message in checkSigTyVars.
 \begin{code}
 checkSigTyVars :: [TcTyVar]            -- Universally-quantified type variables in the signature
               -> TcTyVarSet            -- Tyvars that are free in the type signature
-                                       -- These should *already* be in the global-var set, and are
-                                       -- used here only to improve the error message
-              -> TcM [TcTyVar] -- Zonked signature type variables
+                                       --      Not necessarily zonked
+                                       --      These should *already* be in the free-in-env set, 
+                                       --      and are used here only to improve the error message
+              -> TcM [TcTyVar]         -- Zonked signature type variables
 
 checkSigTyVars [] free = returnTc []
-
 checkSigTyVars sig_tyvars free_tyvars
   = zonkTcTyVars sig_tyvars            `thenNF_Tc` \ sig_tys ->
     tcGetGlobalTyVars                  `thenNF_Tc` \ globals ->
 
-    checkTcM (all_ok sig_tys globals)
+    checkTcM (allDistinctTyVars sig_tys globals)
             (complain sig_tys globals) `thenTc_`
 
     returnTc (map (getTyVar "checkSigTyVars") sig_tys)
 
   where
-    all_ok []       acc = True
-    all_ok (ty:tys) acc = case getTyVar_maybe ty of
-                           Nothing                       -> False      -- Point (a)
-                           Just tv | tv `elemVarSet` acc -> False      -- Point (b) or (c)
-                                   | otherwise           -> all_ok tys (acc `extendVarSet` tv)
-    
-
     complain sig_tys globals
       = -- For the in-scope ones, zonk them and construct a map
        -- from the zonked tyvar to the in-scope one
@@ -970,7 +968,8 @@ wrongThingErr expected thing name
 ambigErr pred ty
   = sep [ptext SLIT("Ambiguous constraint") <+> quotes (pprPred pred),
         nest 4 (ptext SLIT("for the type:") <+> ppr ty),
-        nest 4 (ptext SLIT("Each forall'd type variable mentioned by the constraint must appear after the =>"))]
+        nest 4 (ptext SLIT("At least one of the forall'd type variables mentioned by the constraint") $$
+                ptext SLIT("must be reachable from the type after the =>"))]
 
 freeErr pred ty
   = sep [ptext SLIT("The constraint") <+> quotes (pprPred pred) <+>