[project @ 2001-11-26 09:20:25 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcPat.lhs
index 9ddc774..3660c78 100644 (file)
@@ -4,36 +4,39 @@
 \section[TcPat]{Typechecking patterns}
 
 \begin{code}
-module TcPat ( tcPat, tcMonoPatBndr, simpleHsLitTy, badFieldCon, polyPatSig ) where
+module TcPat ( tcPat, tcMonoPatBndr, tcSubPat,
+              badFieldCon, polyPatSig
+  ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
 import HsSyn           ( InPat(..), OutPat(..), HsLit(..), HsOverLit(..), HsExpr(..) )
 import RnHsSyn         ( RenamedPat )
-import TcHsSyn         ( TcPat, TcId )
+import TcHsSyn         ( TcPat, TcId, simpleHsLitTy )
 
 import TcMonad
 import Inst            ( InstOrigin(..),
-                         emptyLIE, plusLIE, LIE, mkLIE, unitLIE, instToId,
+                         emptyLIE, plusLIE, LIE, mkLIE, unitLIE, instToId, isEmptyLIE,
                          newMethod, newOverloadedLit, newDicts
                        )
-import Id              ( mkLocalId )
+import Id              ( mkLocalId, mkSysLocal )
 import Name            ( Name )
 import FieldLabel      ( fieldLabelName )
 import TcEnv           ( tcLookupClass, tcLookupDataCon, tcLookupGlobalId, tcLookupId )
-import TcMType                 ( tcInstTyVars, newTyVarTy, unifyTauTy, unifyListTy, unifyTupleTy )
-import TcType          ( TcType, TcTyVar, isTauTy, mkTyConApp, mkClassPred, liftedTypeKind )
+import TcMType                 ( tcInstTyVars, newTyVarTy, getTcTyVar, putTcTyVar )
+import TcType          ( TcType, TcTyVar, TcSigmaType,
+                         mkTyConApp, mkClassPred, liftedTypeKind, tcGetTyVar_maybe,
+                         isHoleTyVar, openTypeKind )
+import TcUnify         ( tcSub, unifyTauTy, unifyListTy, unifyTupleTy, 
+                         mkCoercion, idCoercion, isIdCoercion, (<$>), PatCoFn )
 import TcMonoType      ( tcHsSigType, UserTypeCtxt(..) )
 
+import TysWiredIn      ( stringTy )
 import CmdLineOpts     ( opt_IrrefutableTuples )
 import DataCon         ( dataConSig, dataConFieldLabels, 
                          dataConSourceArity
                        )
 import Subst           ( substTy, substTheta )
-import TysPrim         ( charPrimTy, intPrimTy, floatPrimTy,
-                         doublePrimTy, addrPrimTy
-                       )
-import TysWiredIn      ( charTy, stringTy, intTy, integerTy )
 import PrelNames       ( eqStringName, eqName, geName, cCallableClassName )
 import BasicTypes      ( isBoxed )
 import Bag
@@ -48,10 +51,41 @@ import Outputable
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
--- This is the right function to pass to tcPat when 
--- we're looking at a lambda-bound pattern, 
--- so there's no polymorphic guy to worry about
-tcMonoPatBndr binder_name pat_ty = returnTc (mkLocalId binder_name pat_ty)
+type BinderChecker = Name -> TcSigmaType -> TcM (PatCoFn, LIE, TcId)
+                       -- How to construct a suitable (monomorphic)
+                       -- Id for variables found in the pattern
+                       -- The TcSigmaType is the expected type 
+                       -- from the pattern context
+
+-- The Id may have a sigma type (e.g. f (x::forall a. a->a))
+-- so we want to *create* it during pattern type checking.
+-- We don't want to make Ids first with a type-variable type
+-- and then unify... becuase we can't unify a sigma type with a type variable.
+
+tcMonoPatBndr :: BinderChecker
+  -- This is the right function to pass to tcPat when 
+  -- we're looking at a lambda-bound pattern, 
+  -- so there's no polymorphic guy to worry about
+
+tcMonoPatBndr binder_name pat_ty 
+  | Just tv <- tcGetTyVar_maybe pat_ty,
+    isHoleTyVar tv
+       -- If there are *no constraints* on the pattern type, we
+       -- revert to good old H-M typechecking, making
+       -- the type of the binder into an *ordinary* 
+       -- type variable.  We find out if there are no constraints
+       -- by seeing if we are given an "open hole" as our info.
+       -- What we are trying to avoid here is giving a binder
+       -- a type that is a 'hole'.  The only place holes should
+       -- appear is as an argument to tcPat and tcExpr/tcMonoExpr.
+  = getTcTyVar tv      `thenNF_Tc` \ maybe_ty ->
+    case maybe_ty of
+       Just ty -> tcMonoPatBndr binder_name ty
+       Nothing -> newTyVarTy openTypeKind      `thenNF_Tc` \ ty ->
+                  putTcTyVar tv ty             `thenNF_Tc_`
+                  returnTc (idCoercion, emptyLIE, mkLocalId binder_name ty)
+  | otherwise
+  = returnTc (idCoercion, emptyLIE, mkLocalId binder_name pat_ty)
 \end{code}
 
 
@@ -62,16 +96,12 @@ tcMonoPatBndr binder_name pat_ty = returnTc (mkLocalId binder_name pat_ty)
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcPat :: (Name -> TcType -> TcM TcId)  -- How to construct a suitable (monomorphic)
-                                       -- Id for variables found in the pattern
-                                       -- The TcType is the expected type, see note below
+tcPat :: BinderChecker
       -> RenamedPat
 
-      -> TcType                -- Expected type derived from the context
+      -> TcSigmaType   -- Expected type derived from the context
                        --      In the case of a function with a rank-2 signature,
                        --      this type might be a forall type.
-                       --      INVARIANT: if it is, the foralls will always be visible,
-                       --      not hidden inside a mutable type variable
 
       -> TcM (TcPat, 
                LIE,                    -- Required by n+k and literal pats
@@ -99,18 +129,18 @@ tcPat tc_bndr pat@(TypePatIn ty) pat_ty
   = failWithTc (badTypePat pat)
 
 tcPat tc_bndr (VarPatIn name) pat_ty
-  = tc_bndr name pat_ty                `thenTc` \ bndr_id ->
-    returnTc (VarPat bndr_id, emptyLIE, emptyBag, unitBag (name, bndr_id), emptyLIE)
+  = tc_bndr name pat_ty                                `thenTc` \ (co_fn, lie_req, bndr_id) ->
+    returnTc (co_fn <$> VarPat bndr_id, lie_req,
+             emptyBag, unitBag (name, bndr_id), emptyLIE)
 
 tcPat tc_bndr (LazyPatIn pat) pat_ty
   = tcPat tc_bndr pat pat_ty           `thenTc` \ (pat', lie_req, tvs, ids, lie_avail) ->
     returnTc (LazyPat pat', lie_req, tvs, ids, lie_avail)
 
 tcPat tc_bndr pat_in@(AsPatIn name pat) pat_ty
-  = tc_bndr name pat_ty                        `thenTc` \ bndr_id ->
-    tcPat tc_bndr pat pat_ty           `thenTc` \ (pat', lie_req, tvs, ids, lie_avail) ->
-    tcAddErrCtxt (patCtxt pat_in)      $
-    returnTc (AsPat bndr_id pat', lie_req, 
+  = tc_bndr name pat_ty                        `thenTc` \ (co_fn, lie_req1, bndr_id) ->
+    tcPat tc_bndr pat pat_ty           `thenTc` \ (pat', lie_req2, tvs, ids, lie_avail) ->
+    returnTc (co_fn <$> (AsPat bndr_id pat'), lie_req1 `plusLIE` lie_req1, 
              tvs, (name, bndr_id) `consBag` ids, lie_avail)
 
 tcPat tc_bndr WildPatIn pat_ty
@@ -120,16 +150,13 @@ tcPat tc_bndr (ParPatIn parend_pat) pat_ty
   = tcPat tc_bndr parend_pat pat_ty
 
 tcPat tc_bndr (SigPatIn pat sig) pat_ty
-  = tcHsSigType PatSigCtxt 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 pat_ty sig_ty   `thenTc_`
-    tcPat tc_bndr pat sig_ty
+  = tcHsSigType PatSigCtxt sig         `thenTc` \ sig_ty ->
+    tcSubPat sig_ty pat_ty             `thenTc` \ (co_fn, lie_sig) ->
+    tcPat tc_bndr pat sig_ty           `thenTc` \ (pat', lie_req, tvs, ids, lie_avail) ->
+    returnTc (co_fn <$> pat', lie_req `plusLIE` lie_sig, tvs, ids, lie_avail)
 \end{code}
 
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection{Explicit lists and tuples}
@@ -167,6 +194,7 @@ tcPat tc_bndr pat_in@(TuplePatIn pats boxity) pat_ty
     arity = length pats
 \end{code}
 
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection{Other constructors}
@@ -296,18 +324,18 @@ tcPat tc_bndr pat@(NPatIn over_lit) pat_ty
 
 \begin{code}
 tcPat tc_bndr pat@(NPlusKPatIn name lit@(HsIntegral i _) minus_name) pat_ty
-  = tc_bndr name pat_ty                                `thenTc` \ bndr_id ->
+  = tc_bndr name pat_ty                                `thenTc` \ (co_fn, lie1, bndr_id) ->
        -- The '-' part is re-mappable syntax
     tcLookupId minus_name                      `thenNF_Tc` \ minus_sel_id ->
     tcLookupGlobalId geName                    `thenNF_Tc` \ ge_sel_id ->
-    newOverloadedLit origin lit pat_ty         `thenNF_Tc` \ (over_lit_expr, lie1) ->
+    newOverloadedLit origin lit pat_ty         `thenNF_Tc` \ (over_lit_expr, lie2) ->
     newMethod origin ge_sel_id    [pat_ty]     `thenNF_Tc` \ ge ->
     newMethod origin minus_sel_id [pat_ty]     `thenNF_Tc` \ minus ->
 
     returnTc (NPlusKPat bndr_id i pat_ty
                        (SectionR (HsVar (instToId ge)) over_lit_expr)
                        (SectionR (HsVar (instToId minus)) over_lit_expr),
-             lie1 `plusLIE` mkLIE [ge,minus],
+             lie1 `plusLIE` lie2 `plusLIE` mkLIE [ge,minus],
              emptyBag, unitBag (name, bndr_id), emptyLIE)
   where
     origin = PatOrigin pat
@@ -322,7 +350,7 @@ tcPat tc_bndr pat@(NPlusKPatIn name lit@(HsIntegral i _) minus_name) pat_ty
 Helper functions
 
 \begin{code}
-tcPats :: (Name -> TcType -> TcM TcId) -- How to deal with variables
+tcPats :: BinderChecker                                -- How to deal with variables
        -> [RenamedPat] -> [TcType]             -- Excess 'expected types' discarded
        -> TcM ([TcPat], 
                 LIE,                           -- Required by n+k and literal pats
@@ -343,21 +371,6 @@ tcPats tc_bndr (ty:tys) (pat:pats)
 
 ------------------------------------------------------
 \begin{code}
-simpleHsLitTy :: HsLit -> TcType
-simpleHsLitTy (HsCharPrim c)   = charPrimTy
-simpleHsLitTy (HsStringPrim s) = addrPrimTy
-simpleHsLitTy (HsInt i)               = intTy
-simpleHsLitTy (HsInteger i)    = integerTy
-simpleHsLitTy (HsIntPrim i)    = intPrimTy
-simpleHsLitTy (HsFloatPrim f)  = floatPrimTy
-simpleHsLitTy (HsDoublePrim d) = doublePrimTy
-simpleHsLitTy (HsChar c)       = charTy
-simpleHsLitTy (HsString str)   = stringTy
-\end{code}
-
-
-------------------------------------------------------
-\begin{code}
 tcConstructor pat con_name pat_ty
   =    -- Check that it's a constructor
     tcLookupDataCon con_name           `thenNF_Tc` \ data_con ->
@@ -415,6 +428,48 @@ tcConPat tc_bndr pat con_name arg_pats pat_ty
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
+\subsection{Subsumption}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+Example:  
+       f :: (forall a. a->a) -> Int -> Int
+       f (g::Int->Int) y = g y
+This is ok: the type signature allows fewer callers than
+the (more general) signature f :: (Int->Int) -> Int -> Int
+I.e.    (forall a. a->a) <= Int -> Int
+We end up translating this to:
+       f = \g' :: (forall a. a->a).  let g = g' Int in g' y
+
+tcSubPat does the work
+       sig_ty is the signature on the pattern itself 
+               (Int->Int in the example)
+       expected_ty is the type passed inwards from the context
+               (forall a. a->a in the example)
+
+\begin{code}
+tcSubPat :: TcSigmaType -> TcSigmaType -> TcM (PatCoFn, LIE)
+
+tcSubPat sig_ty exp_ty
+ = tcSub exp_ty sig_ty                 `thenTc` \ (co_fn, lie) ->
+       -- co_fn is a coercion on *expressions*, and we
+       -- need to make a coercion on *patterns*
+   if isIdCoercion co_fn then
+       ASSERT( isEmptyLIE lie )
+       returnNF_Tc (idCoercion, emptyLIE)
+   else
+   tcGetUnique                         `thenNF_Tc` \ uniq ->
+   let
+       arg_id  = mkSysLocal SLIT("sub") uniq exp_ty
+       the_fn  = DictLam [arg_id] (co_fn <$> HsVar arg_id)
+       pat_co_fn p = SigPat p exp_ty the_fn
+   in
+   returnNF_Tc (mkCoercion pat_co_fn, lie)
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
 \subsection{Errors and contexts}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************