[project @ 1997-07-05 02:19:07 by sof]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcType.lhs
index 0a602c7..b6c2362 100644 (file)
@@ -1,30 +1,36 @@
 \begin{code}
+#include "HsVersions.h"
+
 module TcType (
 
-  TcTyVar(..),
+  SYN_IE(TcTyVar),
   newTcTyVar,
   newTyVarTy,  -- Kind -> NF_TcM s (TcType s)
   newTyVarTys, -- Int -> Kind -> NF_TcM s [TcType s]
 
 
-  TcTyVarSet(..),
+  SYN_IE(TcTyVarSet),
 
   -----------------------------------------
-  TcType(..), TcMaybe(..),
-  TcTauType(..), TcThetaType(..), TcRhoType(..),
+  SYN_IE(TcType), TcMaybe(..),
+  SYN_IE(TcTauType), SYN_IE(TcThetaType), SYN_IE(TcRhoType),
 
        -- Find the type to which a type variable is bound
   tcWriteTyVar,                -- :: TcTyVar s -> TcType s -> NF_TcM (TcType s)
   tcReadTyVar,         -- :: TcTyVar s -> NF_TcM (TcMaybe s)
 
 
-  tcInstTyVars,    -- TyVar -> NF_TcM s (TcTyVar s)
+  tcSplitForAllTy, tcSplitRhoTy,
+
+  tcInstTyVars,
   tcInstSigTyVars, 
-  tcInstType, tcInstTheta, tcInstId,
+  tcInstType, tcInstSigType, tcInstTcType, tcInstSigTcType,
+  tcInstTheta, tcInstId,
 
   zonkTcTyVars,
   zonkTcType,
   zonkTcTypeToType,
+  zonkTcTyVar,
   zonkTcTyVarToTyVar
 
   ) where
@@ -32,35 +38,33 @@ module TcType (
 
 
 -- friends:
-import Type    ( Type(..), ThetaType(..), GenType(..),
+import Type    ( SYN_IE(Type), SYN_IE(ThetaType), GenType(..),
                  tyVarsOfTypes, getTyVar_maybe,
-                 splitForAllTy, splitRhoTy
+                 splitForAllTy, splitRhoTy, isTyVarTy,
+                 mkForAllTys, instantiateTy
                )
-import TyVar   ( TyVar(..), GenTyVar(..), TyVarSet(..), GenTyVarSet(..), 
-                 TyVarEnv(..), lookupTyVarEnv, addOneToTyVarEnv, mkTyVarEnv,
+import TyVar   ( SYN_IE(TyVar), GenTyVar(..), SYN_IE(TyVarSet), SYN_IE(GenTyVarSet), 
+                 SYN_IE(TyVarEnv), lookupTyVarEnv, addOneToTyVarEnv,
+                 nullTyVarEnv, mkTyVarEnv,
                  tyVarSetToList
                )
 
 -- others:
-import Class   ( GenClass )
-import Id      ( idType )
+import Class   ( GenClass, SYN_IE(Class) )
+import TyCon   ( isFunTyCon )
+import Id      ( idType, SYN_IE(Id) )
 import Kind    ( Kind )
 import TcKind  ( TcKind )
-import TcMonad hiding ( rnMtoTcM )
-import Usage   ( Usage(..), GenUsage, UVar(..), duffUsage )
+import TcMonad
+import Usage   ( SYN_IE(Usage), GenUsage, SYN_IE(UVar), duffUsage )
 
-import TysWiredIn      ( voidTy )
+import TysPrim         ( voidTy )
 
-import Ubiq
+IMP_Ubiq()
 import Unique          ( Unique )
 import UniqFM          ( UniqFM )
 import Maybes          ( assocMaybe )
-import Util            ( zipEqual, nOfThem, panic, pprPanic )
-
-import Outputable      ( Outputable(..) )      -- Debugging messages
-import PprType         ( GenTyVar, GenType )
-import Pretty                                  -- ditto
-import PprStyle                ( PprStyle(..) )        -- ditto
+import Util            ( zipEqual, nOfThem, panic{-, pprPanic, pprTrace ToDo:rm-} )
 \end{code}
 
 
@@ -102,6 +106,41 @@ tcTyVarToTyVar :: TcTyVar s -> TyVar
 tcTyVarToTyVar (TyVar uniq kind name _) = TyVar uniq kind name duffUsage
 \end{code}
 
+Utility functions
+~~~~~~~~~~~~~~~~~
+These tcSplit functions are like their non-Tc analogues, but they
+follow through bound type variables.
+
+\begin{code}
+tcSplitForAllTy :: TcType s -> NF_TcM s ([TcTyVar s], TcType s)
+tcSplitForAllTy t 
+  = go t t []
+  where
+    go syn_t (ForAllTy tv t) tvs = go t t (tv:tvs)
+    go syn_t (SynTy _ _ t)   tvs = go syn_t t tvs
+    go syn_t (TyVarTy tv)    tvs = tcReadTyVar tv      `thenNF_Tc` \ maybe_ty ->
+                                  case maybe_ty of
+                                       BoundTo ty | not (isTyVarTy ty) -> go syn_t ty tvs
+                                       other                           -> returnNF_Tc (reverse tvs, syn_t)
+    go syn_t t              tvs = returnNF_Tc (reverse tvs, syn_t)
+
+tcSplitRhoTy :: TcType s -> NF_TcM s ([(Class,TcType s)], TcType s)
+tcSplitRhoTy t
+  = go t t []
+ where
+    go syn_t (FunTy (DictTy c t _) r _) ts = go r r ((c,t):ts)
+    go syn_t (AppTy (AppTy (TyConTy tycon _) (DictTy c t _)) r) ts
+                             | isFunTyCon tycon
+                             = go r r ((c,t):ts)
+    go syn_t (SynTy _ _ t) ts = go syn_t t ts
+    go syn_t (TyVarTy tv)  ts = tcReadTyVar tv `thenNF_Tc` \ maybe_ty ->
+                               case maybe_ty of
+                                 BoundTo ty | not (isTyVarTy ty) -> go syn_t ty ts
+                                 other                           -> returnNF_Tc (reverse ts, syn_t)
+    go syn_t t            ts = returnNF_Tc (reverse ts, syn_t)
+\end{code}
+
+
 Type instantiation
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
@@ -121,15 +160,14 @@ newTyVarTys :: Int -> Kind -> NF_TcM s [TcType s]
 newTyVarTys n kind = mapNF_Tc newTyVarTy (nOfThem n kind)
 
 
-
 -- For signature type variables, mark them as "DontBind"
 tcInstTyVars, tcInstSigTyVars
        :: [GenTyVar flexi] 
        -> NF_TcM s ([TcTyVar s], [TcType s], [(GenTyVar flexi, TcType s)])
+
 tcInstTyVars    tyvars = inst_tyvars UnBound  tyvars
 tcInstSigTyVars tyvars = inst_tyvars DontBind tyvars
 
-
 inst_tyvars initial_cts tyvars
   = mapNF_Tc (inst_tyvar initial_cts) tyvars   `thenNF_Tc` \ tc_tyvars ->
     let
@@ -140,37 +178,73 @@ inst_tyvars initial_cts tyvars
 inst_tyvar initial_cts (TyVar _ kind name _) 
   = tcGetUnique                `thenNF_Tc` \ uniq ->
     tcNewMutVar initial_cts    `thenNF_Tc` \ box ->
-    returnNF_Tc (TyVar uniq kind name box)
+    returnNF_Tc (TyVar uniq kind Nothing box)
+       -- The "Nothing" means that it'll always print with its 
+       -- unique (or something similar).  If we leave the original (Just Name)
+       -- in there then error messages will say "can't match (T a) against (T a)"
 \end{code}
 
-@tcInstType@ and @tcInstTcType@ both create a fresh instance of a
+@tcInstType@ and @tcInstSigType@ both create a fresh instance of a
 type, returning a @TcType@. All inner for-alls are instantiated with
 fresh TcTyVars.
 
-There are two versions, one for instantiating a @Type@, and one for a @TcType@.
-The former must instantiate everything; all tyvars must be bound either
-by a forall or by an environment passed in.  The latter can do some sharing,
-and is happy with free tyvars (which is vital when instantiating the type
-of local functions).  In the future @tcInstType@ may try to be clever about not
-instantiating constant sub-parts.
+The difference is that tcInstType instantiates all forall'd type
+variables (and their bindees) with UnBound type variables, whereas
+tcInstSigType instantiates them with DontBind types variables.
+@tcInstSigType@ also doesn't take an environment.
+
+On the other hand, @tcInstTcType@ instantiates a TcType. It uses
+instantiateTy which could take advantage of sharing some day.
 
 \begin{code}
+tcInstTcType :: TcType s -> NF_TcM s ([TcTyVar s], TcType s)
+tcInstTcType ty
+  = tcSplitForAllTy ty         `thenNF_Tc` \ (tyvars, rho) -> 
+    case tyvars of
+       []    -> returnNF_Tc ([], ty)   -- Nothing to do
+       other -> tcInstTyVars tyvars            `thenNF_Tc` \ (tyvars', _, tenv)  ->
+                returnNF_Tc (tyvars', instantiateTy tenv rho)
+
+tcInstSigTcType :: TcType s -> NF_TcM s ([TcTyVar s], TcType s)
+tcInstSigTcType ty
+  = tcSplitForAllTy ty         `thenNF_Tc` \ (tyvars, rho) ->
+    case tyvars of
+       []    -> returnNF_Tc ([], ty)   -- Nothing to do
+       other -> tcInstSigTyVars tyvars         `thenNF_Tc` \ (tyvars', _, tenv)  ->
+                returnNF_Tc (tyvars', instantiateTy tenv rho)
+    
 tcInstType :: [(GenTyVar flexi,TcType s)] 
           -> GenType (GenTyVar flexi) UVar 
           -> NF_TcM s (TcType s)
 tcInstType tenv ty_to_inst
   = tcConvert bind_fn occ_fn (mkTyVarEnv tenv) ty_to_inst
   where
+    bind_fn = inst_tyvar UnBound
+    occ_fn env tyvar = case lookupTyVarEnv env tyvar of
+                        Just ty -> returnNF_Tc ty
+                        Nothing -> panic "tcInstType:1" --(vcat [ppr PprDebug ty_to_inst, 
+                                                       --            ppr PprDebug tyvar])
+
+tcInstSigType :: GenType (GenTyVar flexi) UVar -> NF_TcM s (TcType s)
+tcInstSigType ty_to_inst
+  = tcConvert bind_fn occ_fn nullTyVarEnv ty_to_inst
+  where
     bind_fn = inst_tyvar DontBind
     occ_fn env tyvar = case lookupTyVarEnv env tyvar of
                         Just ty -> returnNF_Tc ty
-                        Nothing -> pprPanic "tcInstType:" (ppAboves [ppr PprDebug ty_to_inst, 
-                                                                     ppr PprDebug tyvar])
+                        Nothing -> panic "tcInstType:2"-- (vcat [ppr PprDebug ty_to_inst, 
+                                                       --            ppr PprDebug tyvar])
 
 zonkTcTyVarToTyVar :: TcTyVar s -> NF_TcM s TyVar
-zonkTcTyVarToTyVar tyvar
-  = zonkTcTyVar tyvar  `thenNF_Tc` \ (TyVarTy tyvar') ->
-    returnNF_Tc (tcTyVarToTyVar tyvar')
+zonkTcTyVarToTyVar tv
+  = zonkTcTyVar tv     `thenNF_Tc` \ tv_ty ->
+    case tv_ty of      -- Should be a tyvar!
+
+      TyVarTy tv' ->    returnNF_Tc (tcTyVarToTyVar tv')
+
+      _ -> --pprTrace "zonkTcTyVarToTyVar:" (hsep [ppr PprDebug tv, ppr PprDebug tv_ty]) $
+          returnNF_Tc (tcTyVarToTyVar tv)
+
 
 zonkTcTypeToType :: TyVarEnv Type -> TcType s -> NF_TcM s Type
 zonkTcTypeToType env ty 
@@ -189,37 +263,37 @@ zonkTcTypeToType env ty
 
 
 tcConvert bind_fn occ_fn env ty_to_convert
-  = do env ty_to_convert
+  = doo env ty_to_convert
   where
-    do env (TyConTy tycon usage) = returnNF_Tc (TyConTy tycon usage)
+    doo env (TyConTy tycon usage) = returnNF_Tc (TyConTy tycon usage)
 
-    do env (SynTy tycon tys ty)  = mapNF_Tc (do env) tys       `thenNF_Tc` \ tys' ->
-                                  do env ty                    `thenNF_Tc` \ ty' ->
+    doo env (SynTy tycon tys ty)  = mapNF_Tc (doo env) tys     `thenNF_Tc` \ tys' ->
+                                  doo env ty                   `thenNF_Tc` \ ty' ->
                                   returnNF_Tc (SynTy tycon tys' ty')
 
-    do env (FunTy arg res usage) = do env arg          `thenNF_Tc` \ arg' ->
-                                  do env res           `thenNF_Tc` \ res' ->
+    doo env (FunTy arg res usage) = doo env arg                `thenNF_Tc` \ arg' ->
+                                  doo env res          `thenNF_Tc` \ res' ->
                                   returnNF_Tc (FunTy arg' res' usage)
 
-    do env (AppTy fun arg)      = do env fun           `thenNF_Tc` \ fun' ->
-                                  do env arg           `thenNF_Tc` \ arg' ->
+    doo env (AppTy fun arg)     = doo env fun          `thenNF_Tc` \ fun' ->
+                                  doo env arg          `thenNF_Tc` \ arg' ->
                                   returnNF_Tc (AppTy fun' arg')
 
-    do env (DictTy clas ty usage)= do env ty           `thenNF_Tc` \ ty' ->
+    doo env (DictTy clas ty usage)= doo env ty         `thenNF_Tc` \ ty' ->
                                   returnNF_Tc (DictTy clas ty' usage)
 
-    do env (ForAllUsageTy u us ty) = do env ty `thenNF_Tc` \ ty' ->
+    doo env (ForAllUsageTy u us ty) = doo env ty       `thenNF_Tc` \ ty' ->
                                     returnNF_Tc (ForAllUsageTy u us ty')
 
        -- The two interesting cases!
-    do env (TyVarTy tv)         = occ_fn env tv
+    doo env (TyVarTy tv)        = occ_fn env tv
 
-    do env (ForAllTy tyvar ty)
+    doo env (ForAllTy tyvar ty)
        = bind_fn tyvar         `thenNF_Tc` \ tyvar' ->
          let
                new_env = addOneToTyVarEnv env tyvar (TyVarTy tyvar')
          in
-         do new_env ty         `thenNF_Tc` \ ty' ->
+         doo new_env ty                `thenNF_Tc` \ ty' ->
          returnNF_Tc (ForAllTy tyvar' ty')
 
 
@@ -331,9 +405,14 @@ zonkTcType (SynTy tc tys ty)
     returnNF_Tc (SynTy tc tys' ty')
 
 zonkTcType (ForAllTy tv ty)
-  = zonkTcTyVar tv             `thenNF_Tc` \ (TyVarTy tv') ->  -- Should be a tyvar!
+  = zonkTcTyVar tv             `thenNF_Tc` \ tv_ty ->
     zonkTcType ty              `thenNF_Tc` \ ty' ->
-    returnNF_Tc (ForAllTy tv' ty')
+    case tv_ty of      -- Should be a tyvar!
+      TyVarTy tv' -> 
+                    returnNF_Tc (ForAllTy tv' ty')
+      _ -> --pprTrace "zonkTcType:ForAllTy:" (hsep [ppr PprDebug tv, ppr PprDebug tv_ty]) $
+          
+          returnNF_Tc (ForAllTy tv{-(tcTyVarToTyVar tv)-} ty')
 
 zonkTcType (ForAllUsageTy uv uvs ty)
   = panic "zonk:ForAllUsageTy"