[project @ 2000-05-25 12:41:14 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcTyDecls.lhs
index 61ad7dc..a6f151d 100644 (file)
@@ -7,7 +7,7 @@
 module TcTyDecls (
        tcTyDecl, kcTyDecl, 
        tcConDecl,
-       mkDataBinds
+       mkImplicitDataBinds, mkNewTyConRep
     ) where
 
 #include "HsVersions.h"
@@ -17,40 +17,45 @@ import HsSyn                ( MonoBinds(..),
                          andMonoBindList
                        )
 import RnHsSyn         ( RenamedTyClDecl, RenamedConDecl )
-import TcHsSyn         ( TcMonoBinds )
-import BasicTypes      ( RecFlag(..), NewOrData(..), StrictnessMark(..) )
+import TcHsSyn         ( TcMonoBinds, idsToMonoBinds )
+import BasicTypes      ( RecFlag(..), NewOrData(..) )
 
 import TcMonoType      ( tcExtendTopTyVarScope, tcExtendTyVarScope, 
-                         tcHsTypeKind, tcHsType, tcHsTopType, tcHsTopBoxedType,
-                         tcContext
+                         tcHsTypeKind, kcHsType, tcHsTopType, tcHsTopBoxedType,
+                         tcContext, tcHsTopTypeKind
                        )
-import TcEnv           ( tcLookupTy, TcTyThing(..) )
+import TcType          ( zonkTcTyVarToTyVar, zonkTcClassConstraints )
+import TcEnv           ( tcLookupTy, tcLookupValueByKey, TcTyThing(..) )
 import TcMonad
 import TcUnify         ( unifyKind )
 
 import Class           ( Class )
-import DataCon         ( DataCon, dataConSig, mkDataCon, isNullaryDataCon,
-                         dataConFieldLabels, dataConId
+import DataCon         ( DataCon, mkDataCon, isNullaryDataCon,
+                         dataConFieldLabels, dataConId, dataConWrapId,
+                         markedStrict, notMarkedStrict, markedUnboxed, dataConRepType
                        )
-import MkId            ( mkDataConId, mkRecordSelId )
-import Id              ( getIdUnfolding )
-import CoreUnfold      ( getUnfoldingTemplate )
+import MkId            ( mkDataConId, mkDataConWrapId, mkRecordSelId )
 import FieldLabel
 import Var             ( Id, TyVar )
-import Name            ( isLocallyDefined, OccName, NamedThing(..) )
+import Name            ( Name, isLocallyDefined, OccName, NamedThing(..), nameUnique )
 import Outputable
-import TyCon           ( TyCon, mkSynTyCon, mkAlgTyCon, isAlgTyCon, 
-                         isSynTyCon, tyConDataCons
+import TyCon           ( TyCon, AlgTyConFlavour(..), ArgVrcs, mkSynTyCon, mkAlgTyCon, 
+                         tyConDataConsIfAvailable, tyConTyVars,
+                         isSynTyCon, isNewTyCon
                        )
-import Type            ( getTyVar, tyVarsOfTypes,
+import Type            ( getTyVar, tyVarsOfTypes, splitFunTy, applyTys,
                          mkTyConApp, mkTyVarTys, mkForAllTys, mkFunTy,
-                         mkTyVarTy,
+                         mkTyVarTy, splitAlgTyConApp_maybe,
                          mkArrowKind, mkArrowKinds, boxedTypeKind,
-                         isUnboxedType, Type, ThetaType
+                         isUnboxedType, Type, ThetaType, classesOfPreds
                        )
+import TysWiredIn      ( unitTy )
 import Var             ( tyVarKind )
 import VarSet          ( intersectVarSet, isEmptyVarSet )
+import Unique          ( unpackCStringIdKey )
 import Util            ( equivClasses )
+import FiniteMap        ( FiniteMap, lookupWithDefaultFM )
+import CmdLineOpts     ( opt_GlasgowExts )
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -63,19 +68,19 @@ import Util         ( equivClasses )
 kcTyDecl :: RenamedTyClDecl -> TcM s ()
 
 kcTyDecl (TySynonym name tyvar_names rhs src_loc)
-  = tcLookupTy name                            `thenNF_Tc` \ (kind, _, _) ->
+  = tcLookupTy name                            `thenNF_Tc` \ (kind, _) ->
     tcExtendTopTyVarScope kind tyvar_names     $ \ _ result_kind ->
     tcHsTypeKind rhs                           `thenTc` \ (rhs_kind, _) ->
     unifyKind result_kind rhs_kind
 
-kcTyDecl (TyData _ context tycon_name tyvar_names con_decls _ _ src_loc)
-  = tcLookupTy tycon_name                      `thenNF_Tc` \ (kind, _, _) ->
+kcTyDecl (TyData _ context tycon_name tyvar_names con_decls _ _ _ src_loc)
+  = tcLookupTy tycon_name                      `thenNF_Tc` \ (kind, _) ->
     tcExtendTopTyVarScope kind tyvar_names     $ \ result_kind _ ->
     tcContext context                          `thenTc_` 
     mapTc kcConDecl con_decls                  `thenTc_`
     returnTc ()
 
-kcConDecl (ConDecl _ ex_tvs ex_ctxt details loc)
+kcConDecl (ConDecl _ _ ex_tvs ex_ctxt details loc)
   = tcAddSrcLoc loc                    (
     tcExtendTyVarScope ex_tvs          ( \ tyvars -> 
     tcContext ex_ctxt                  `thenTc_`
@@ -85,11 +90,12 @@ kcConDecl (ConDecl _ ex_tvs ex_ctxt details loc)
   where
     kc_con (VanillaCon btys)    = mapTc kc_bty btys            `thenTc_` returnTc ()
     kc_con (InfixCon bty1 bty2) = mapTc kc_bty [bty1,bty2]     `thenTc_` returnTc ()
-    kc_con (NewCon ty)         = tcHsType ty                   `thenTc_` returnTc ()
+    kc_con (NewCon ty _)        = kcHsType ty
     kc_con (RecCon flds)        = mapTc kc_field flds          `thenTc_` returnTc ()
 
-    kc_bty (Banged ty)   = tcHsType ty
-    kc_bty (Unbanged ty) = tcHsType ty
+    kc_bty (Banged ty)   = kcHsType ty
+    kc_bty (Unbanged ty) = kcHsType ty
+    kc_bty (Unpacked ty) = kcHsType ty
 
     kc_field (_, bty)    = kc_bty bty
 \end{code}
@@ -102,51 +108,81 @@ kcConDecl (ConDecl _ ex_tvs ex_ctxt details loc)
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcTyDecl :: RecFlag -> RenamedTyClDecl -> TcM s TyCon
+tcTyDecl :: RecFlag -> FiniteMap Name ArgVrcs -> RenamedTyClDecl -> TcM s (Name, TcTyThing)
 
-tcTyDecl is_rec (TySynonym tycon_name tyvar_names rhs src_loc)
-  = tcLookupTy tycon_name                              `thenNF_Tc` \ (tycon_kind, Just arity, _) ->
+tcTyDecl is_rec rec_vrcs (TySynonym tycon_name tyvar_names rhs src_loc)
+  = tcLookupTy tycon_name                              `thenNF_Tc` \ (tycon_kind, ASynTyCon _ arity) ->
     tcExtendTopTyVarScope tycon_kind tyvar_names       $ \ tyvars _ ->
-    tcHsTopType rhs                                    `thenTc` \ rhs_ty ->
+    tcHsTopTypeKind rhs                                        `thenTc` \ (_, rhs_ty) ->
+       -- If the RHS mentions tyvars that aren't in scope, we'll 
+       -- quantify over them.  With gla-exts that's right, but for H98
+       -- we should complain. We can't do that here without falling into
+       -- a black hole, so we do it in rnDecl (TySynonym case)
     let
        -- Construct the tycon
-       tycon = mkSynTyCon tycon_name tycon_kind arity tyvars rhs_ty
+        argvrcs = lookupWithDefaultFM rec_vrcs (pprPanic "tcTyDecl: argvrcs:" $ ppr tycon_name)
+                                      tycon_name
+       tycon = mkSynTyCon tycon_name tycon_kind arity tyvars rhs_ty argvrcs
     in
-    returnTc tycon
+    returnTc (tycon_name, ASynTyCon tycon arity)
 
 
-tcTyDecl is_rec (TyData data_or_new context tycon_name tyvar_names con_decls derivings pragmas src_loc)
+tcTyDecl is_rec rec_vrcs (TyData data_or_new context tycon_name tyvar_names con_decls nconstrs derivings pragmas src_loc)
   =    -- Lookup the pieces
-    tcLookupTy tycon_name                              `thenNF_Tc` \ (tycon_kind, _, ATyCon rec_tycon) ->
+    tcLookupTy tycon_name                              `thenNF_Tc` \ (tycon_kind, ADataTyCon rec_tycon) ->
     tcExtendTopTyVarScope tycon_kind tyvar_names       $ \ tyvars _ ->
 
        -- Typecheck the pieces
     tcContext context                                  `thenTc` \ ctxt ->
-    mapTc (tcConDecl rec_tycon tyvars ctxt) con_decls  `thenTc` \ data_cons ->
+    let ctxt' = classesOfPreds ctxt in
+    mapTc (tcConDecl rec_tycon tyvars ctxt') con_decls `thenTc` \ data_cons ->
     tc_derivs derivings                                        `thenTc` \ derived_classes ->
 
     let
        -- Construct the tycon
-       real_data_or_new = case data_or_new of
-                               NewType -> NewType
-                               DataType | all isNullaryDataCon data_cons -> EnumType
-                                        | otherwise                      -> DataType
+       flavour = case data_or_new of
+                       NewType -> NewTyCon (mkNewTyConRep tycon)
+                       DataType | all isNullaryDataCon data_cons -> EnumTyCon
+                                | otherwise                      -> DataTyCon
 
-       tycon = mkAlgTyCon tycon_name tycon_kind tyvars ctxt
-                          data_cons
+        argvrcs = lookupWithDefaultFM rec_vrcs (pprPanic "tcTyDecl: argvrcs:" $ ppr tycon_name)
+                                      tycon_name
+
+       tycon = mkAlgTyCon tycon_name tycon_kind tyvars ctxt' argvrcs
+                          data_cons nconstrs
                           derived_classes
-                          Nothing              -- Not a dictionary
-                          real_data_or_new is_rec
+                          flavour is_rec
     in
-    returnTc tycon
+    returnTc (tycon_name, ADataTyCon tycon)
   where
        tc_derivs Nothing   = returnTc []
        tc_derivs (Just ds) = mapTc tc_deriv ds
 
-       tc_deriv name = tcLookupTy name `thenTc` \ (_, _, AClass clas) ->
+       tc_deriv name = tcLookupTy name `thenTc` \ (_, AClass clas _) ->
                        returnTc clas
 \end{code}
 
+\begin{code}
+mkNewTyConRep :: TyCon -> Type
+-- Find the representation type for this newtype TyCon
+-- The trick is to to deal correctly with recursive newtypes
+-- such as     newtype T = MkT T
+
+mkNewTyConRep tc
+  = mkForAllTys tvs (loop [] (mkTyConApp tc (mkTyVarTys tvs)))
+  where
+    tvs = tyConTyVars tc
+    loop tcs ty = case splitAlgTyConApp_maybe ty of {
+                       Nothing -> ty ;
+                       Just (tc, tys, data_cons) | not (isNewTyCon tc) -> ty
+                                                 | tc `elem` tcs       -> unitTy
+                                                 | otherwise           ->
+
+                 case splitFunTy (applyTys (dataConRepType (head data_cons)) tys) of
+                       (rep_ty, _) -> loop (tc:tcs) rep_ty
+                 }
+\end{code}
+
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
@@ -155,19 +191,22 @@ tcTyDecl is_rec (TyData data_or_new context tycon_name tyvar_names con_decls der
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcConDecl :: TyCon -> [TyVar] -> ThetaType -> RenamedConDecl -> TcM s DataCon
+tcConDecl :: TyCon -> [TyVar] -> [(Class,[Type])] -> RenamedConDecl -> TcM s DataCon
 
-tcConDecl tycon tyvars ctxt (ConDecl name ex_tvs ex_ctxt details src_loc)
+tcConDecl tycon tyvars ctxt (ConDecl name wkr_name ex_tvs ex_ctxt details src_loc)
   = tcAddSrcLoc src_loc                        $
     tcExtendTyVarScope ex_tvs          $ \ ex_tyvars -> 
     tcContext ex_ctxt                  `thenTc` \ ex_theta ->
-    tc_con_decl_help tycon tyvars ctxt name ex_tyvars ex_theta details
+    let 
+       ex_ctxt' = classesOfPreds ex_theta
+    in
+    tc_con_decl_help tycon tyvars ctxt name wkr_name ex_tyvars ex_ctxt' details
 
-tc_con_decl_help tycon tyvars ctxt name ex_tyvars ex_theta details
+tc_con_decl_help tycon tyvars ctxt name wkr_name ex_tyvars ex_theta details
   = case details of
        VanillaCon btys    -> tc_datacon btys
        InfixCon bty1 bty2 -> tc_datacon [bty1,bty2]
-       NewCon ty          -> tc_newcon ty
+       NewCon ty mb_f     -> tc_newcon ty mb_f
        RecCon fields      -> tc_rec_con fields
   where
     tc_datacon btys
@@ -176,13 +215,19 @@ tc_con_decl_help tycon tyvars ctxt name ex_tyvars ex_theta details
            tys         = map get_pty btys
         in
        mapTc tcHsTopType tys `thenTc` \ arg_tys ->
-       returnTc (mk_data_con arg_stricts arg_tys [])
+       mk_data_con arg_stricts arg_tys []
 
-    tc_newcon ty 
+    tc_newcon ty mb_f
       = tcHsTopBoxedType ty    `thenTc` \ arg_ty ->
            -- can't allow an unboxed type here, because we're effectively
            -- going to remove the constructor while coercing it to a boxed type.
-       returnTc (mk_data_con [NotMarkedStrict] [arg_ty] [])
+       let
+         field_label =
+           case mb_f of
+             Nothing -> []
+             Just f  -> [mkFieldLabel (getName f) tycon arg_ty (head allFieldLabelTags)]
+        in           
+       mk_data_con [notMarkedStrict] [arg_ty] field_label
 
     tc_rec_con fields
       = checkTc (null ex_tyvars) (exRecConErr name)        `thenTc_`
@@ -192,24 +237,33 @@ tc_con_decl_help tycon tyvars ctxt name ex_tyvars ex_theta details
            arg_stricts       = [strict | (_, _, strict) <- field_label_infos]
            arg_tys           = [ty     | (_, ty, _)     <- field_label_infos]
 
-           field_labels      = [ mkFieldLabel (getName name) ty tag 
+           field_labels      = [ mkFieldLabel (getName name) tycon ty tag 
                              | ((name, ty, _), tag) <- field_label_infos `zip` allFieldLabelTags ]
        in
-       returnTc (mk_data_con arg_stricts arg_tys field_labels)
+       mk_data_con arg_stricts arg_tys field_labels
 
     tc_field (field_label_names, bty)
       = tcHsTopType (get_pty bty)      `thenTc` \ field_ty ->
        returnTc [(name, field_ty, get_strictness bty) | name <- field_label_names]
 
-    mk_data_con arg_stricts arg_tys fields = data_con
-       where
+    mk_data_con arg_stricts arg_tys fields
+      =        -- Now we've checked all the field types we must
+               -- zonk the existential tyvars to finish the kind
+               -- inference on their kinds, and commit them to being
+               -- immutable type variables.  (The top-level tyvars are
+               -- already fixed, by the preceding kind-inference pass.)
+       mapNF_Tc zonkTcTyVarToTyVar ex_tyvars   `thenNF_Tc` \ ex_tyvars' ->
+       zonkTcClassConstraints  ex_theta        `thenNF_Tc` \ ex_theta' ->
+       let
           data_con = mkDataCon name arg_stricts fields
                           tyvars (thinContext arg_tys ctxt)
-                          ex_tyvars ex_theta
+                          ex_tyvars' ex_theta'
                           arg_tys
-                          tycon data_con_id
-          data_con_id = mkDataConId data_con
-
+                          tycon data_con_id data_con_wrap_id
+          data_con_id      = mkDataConId wkr_name data_con
+          data_con_wrap_id = mkDataConWrapId data_con
+       in
+       returnNF_Tc data_con
 
 -- The context for a data constructor should be limited to
 -- the type variables mentioned in the arg_tys
@@ -220,11 +274,13 @@ thinContext arg_tys ctxt
       in_arg_tys (clas,tys) = not $ isEmptyVarSet $ 
                              tyVarsOfTypes tys `intersectVarSet` arg_tyvars
   
-get_strictness (Banged   _) = MarkedStrict
-get_strictness (Unbanged _) = NotMarkedStrict
+get_strictness (Banged   _) = markedStrict
+get_strictness (Unbanged _) = notMarkedStrict
+get_strictness (Unpacked _) = markedUnboxed
 
 get_pty (Banged ty)   = ty
 get_pty (Unbanged ty) = ty
+get_pty (Unpacked ty) = ty
 \end{code}
 
 
@@ -236,29 +292,34 @@ get_pty (Unbanged ty) = ty
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-mkDataBinds :: [TyCon] -> TcM s ([Id], TcMonoBinds)
-mkDataBinds [] = returnTc ([], EmptyMonoBinds)
-mkDataBinds (tycon : tycons) 
-  | isSynTyCon tycon = mkDataBinds tycons
-  | otherwise       = mkDataBinds_one tycon    `thenTc` \ (ids1, b1) ->
-                      mkDataBinds tycons       `thenTc` \ (ids2, b2) ->
+mkImplicitDataBinds :: [TyCon] -> TcM s ([Id], TcMonoBinds)
+mkImplicitDataBinds [] = returnTc ([], EmptyMonoBinds)
+mkImplicitDataBinds (tycon : tycons) 
+  | isSynTyCon tycon = mkImplicitDataBinds tycons
+  | otherwise       = mkImplicitDataBinds_one tycon    `thenTc` \ (ids1, b1) ->
+                      mkImplicitDataBinds tycons       `thenTc` \ (ids2, b2) ->
                       returnTc (ids1++ids2, b1 `AndMonoBinds` b2)
 
-mkDataBinds_one tycon
-  = ASSERT( isAlgTyCon tycon )
-    mapTc (mkRecordSelector tycon) groups      `thenTc` \ sel_ids ->
+mkImplicitDataBinds_one tycon
+  = mapTc (mkRecordSelector tycon) groups      `thenTc` \ sel_ids ->
     let
-       data_ids = map dataConId data_cons ++ sel_ids
+       unf_ids = sel_ids ++ data_con_wrapper_ids
+       all_ids = map dataConId data_cons ++ unf_ids 
 
        -- For the locally-defined things
-       -- we need to turn the unfoldings inside the Ids into bindings,
-       binds = [ CoreMonoBind data_id (getUnfoldingTemplate (getIdUnfolding data_id))
-               | data_id <- data_ids, isLocallyDefined data_id
-               ]
+       -- we need to turn the unfoldings inside the selector Ids into bindings,
+       -- and build bindigns for the constructor wrappers
+       binds | isLocallyDefined tycon = idsToMonoBinds unf_ids
+             | otherwise              = EmptyMonoBinds
     in 
-    returnTc (data_ids, andMonoBindList binds)
+    returnTc (all_ids, binds)
   where
-    data_cons = tyConDataCons tycon
+    data_cons = tyConDataConsIfAvailable tycon
+       -- Abstract types mean we don't bring the 
+       -- data cons into scope, which should be fine
+
+    data_con_wrapper_ids = map dataConWrapId data_cons
+
     fields = [ (con, field) | con   <- data_cons,
                              field <- dataConFieldLabels con
             ]
@@ -278,23 +339,12 @@ mkRecordSelector tycon fields@((first_con, first_field_label) : other_fields)
        -- data type use the same type variables
   = checkTc (all (== field_ty) other_tys)
            (fieldTypeMisMatch field_name)      `thenTc_`
-    returnTc selector_id
+    tcLookupValueByKey unpackCStringIdKey      `thenTc` \ unpack_id ->
+    returnTc (mkRecordSelId tycon first_field_label unpack_id)
   where
     field_ty   = fieldLabelType first_field_label
     field_name = fieldLabelName first_field_label
     other_tys  = [fieldLabelType fl | (_, fl) <- other_fields]
-    (tyvars, _, _, _, _, _) = dataConSig first_con
-    data_ty  = mkTyConApp tycon (mkTyVarTys tyvars)
-    -- tyvars of first_con may be free in field_ty
-    -- Now build the selector
-
-    selector_ty :: Type
-    selector_ty  = mkForAllTys tyvars $        
-                  mkFunTy data_ty $
-                  field_ty
-      
-    selector_id :: Id
-    selector_id = mkRecordSelId first_field_label selector_ty
 \end{code}