Reorganisation of the source tree
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcUnify.lhs
diff --git a/ghc/compiler/typecheck/TcUnify.lhs b/ghc/compiler/typecheck/TcUnify.lhs
deleted file mode 100644 (file)
index 23cc9e2..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,1724 +0,0 @@
-%
-% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
-%
-\section{Type subsumption and unification}
-
-\begin{code}
-module TcUnify (
-       -- Full-blown subsumption
-  tcSubExp, tcFunResTy, tcGen, 
-  checkSigTyVars, checkSigTyVarsWrt, bleatEscapedTvs, sigCtxt, 
-
-       -- Various unifications
-  unifyType, unifyTypeList, unifyTheta,
-  unifyKind, unifyKinds, unifyFunKind, 
-  checkExpectedKind, 
-  boxySubMatchType, boxyMatchTypes,
-
-  --------------------------------
-  -- Holes
-  tcInfer, subFunTys, unBox, stripBoxyType, withBox, 
-  boxyUnify, boxyUnifyList, zapToMonotype,
-  boxySplitListTy, boxySplitTyConApp, boxySplitAppTy,
-  wrapFunResCoercion
-  ) where
-
-#include "HsVersions.h"
-
-import HsSyn           ( ExprCoFn(..), idCoercion, isIdCoercion, (<.>) )
-import TypeRep         ( Type(..), PredType(..) )
-
-import TcMType         ( lookupTcTyVar, LookupTyVarResult(..),
-                          tcInstSkolType, newKindVar, newMetaTyVar,
-                         tcInstBoxy, newBoxyTyVar, newBoxyTyVarTys, readFilledBox, 
-                         readMetaTyVar, writeMetaTyVar, newFlexiTyVarTy,
-                         tcInstSkolTyVars, 
-                         zonkTcKind, zonkType, zonkTcType,  zonkTcTyVarsAndFV, 
-                         readKindVar, writeKindVar )
-import TcSimplify      ( tcSimplifyCheck )
-import TcEnv           ( tcGetGlobalTyVars, findGlobals )
-import TcIface         ( checkWiredInTyCon )
-import TcRnMonad         -- TcType, amongst others
-import TcType          ( TcKind, TcType, TcTyVar, TcTauType,
-                         BoxySigmaType, BoxyRhoType, BoxyType, 
-                         TcTyVarSet, TcThetaType, TcTyVarDetails(..), BoxInfo(..), 
-                         SkolemInfo( GenSkol, UnkSkol ), MetaDetails(..), isImmutableTyVar,
-                         pprSkolTvBinding, isTauTy, isTauTyCon, isSigmaTy, 
-                         mkFunTy, mkFunTys, mkTyConApp, isMetaTyVar,
-                         tcSplitForAllTys, tcSplitAppTy_maybe, tcSplitFunTys, mkTyVarTys,
-                         tyVarsOfType, mkPhiTy, mkTyVarTy, mkPredTy, 
-                         typeKind, mkForAllTys, mkAppTy, isBoxyTyVar,
-                         tidyOpenType, tidyOpenTyVar, tidyOpenTyVars,
-                         pprType, tidyKind, tidySkolemTyVar, isSkolemTyVar, tcView, 
-                         TvSubst, mkTvSubst, zipTyEnv, substTy, emptyTvSubst, 
-                         lookupTyVar, extendTvSubst )
-import Kind            ( Kind(..), SimpleKind, KindVar, isArgTypeKind,
-                         openTypeKind, liftedTypeKind, mkArrowKind, defaultKind,
-                         isOpenTypeKind, argTypeKind, isLiftedTypeKind, isUnliftedTypeKind,
-                         isSubKind, pprKind, splitKindFunTys )
-import TysPrim         ( alphaTy, betaTy )
-import Inst            ( newDicts, instToId )
-import TyCon           ( TyCon, tyConArity, tyConTyVars, isSynTyCon )
-import TysWiredIn      ( listTyCon )
-import Id              ( Id, mkSysLocal )
-import Var             ( Var, varName, tyVarKind, isTcTyVar, tcTyVarDetails )
-import VarSet          ( emptyVarSet, mkVarSet, unitVarSet, unionVarSet, elemVarSet, varSetElems,
-                         extendVarSet, intersectsVarSet )
-import VarEnv
-import Name            ( Name, isSystemName )
-import ErrUtils                ( Message )
-import Maybes          ( expectJust, isNothing )
-import BasicTypes      ( Arity )
-import UniqSupply      ( uniqsFromSupply )
-import Util            ( notNull, equalLength )
-import Outputable
-
--- Assertion imports
-#ifdef DEBUG
-import TcType          ( isBoxyTy, isFlexi )
-#endif
-\end{code}
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{'hole' type variables}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-\begin{code}
-tcInfer :: (BoxyType -> TcM a) -> TcM (a, TcType)
-tcInfer tc_infer
-  = do { box <- newBoxyTyVar openTypeKind
-       ; res <- tc_infer (mkTyVarTy box)
-       ; res_ty <- readFilledBox box   -- Guaranteed filled-in by now
-       ; return (res, res_ty) }
-\end{code}                
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-       subFunTys
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-\begin{code}
-subFunTys :: SDoc  -- Somthing like "The function f has 3 arguments"
-                  -- or "The abstraction (\x.e) takes 1 argument"
-         -> Arity              -- Expected # of args
-         -> BoxyRhoType        -- res_ty
-         -> ([BoxySigmaType] -> BoxyRhoType -> TcM a)
-         -> TcM (ExprCoFn, a)
--- Attempt to decompse res_ty to have enough top-level arrows to
--- match the number of patterns in the match group
--- 
--- If (subFunTys n_args res_ty thing_inside) = (co_fn, res)
--- and the inner call to thing_inside passes args: [a1,...,an], b
--- then co_fn :: (a1 -> ... -> an -> b) -> res_ty
---
--- Note that it takes a BoxyRho type, and guarantees to return a BoxyRhoType
-
-
-{-     Error messages from subFunTys
-
-   The abstraction `\Just 1 -> ...' has two arguments
-   but its type `Maybe a -> a' has only one
-
-   The equation(s) for `f' have two arguments
-   but its type `Maybe a -> a' has only one
-
-   The section `(f 3)' requires 'f' to take two arguments
-   but its type `Int -> Int' has only one
-
-   The function 'f' is applied to two arguments
-   but its type `Int -> Int' has only one
--}
-
-
-subFunTys error_herald n_pats res_ty thing_inside
-  = loop n_pats [] res_ty
-  where
-       -- In 'loop', the parameter 'arg_tys' accumulates 
-       -- the arg types so far, in *reverse order*
-    loop n args_so_far res_ty
-       | Just res_ty' <- tcView res_ty  = loop n args_so_far res_ty'
-
-    loop n args_so_far res_ty
-       | isSigmaTy res_ty      -- Do this before checking n==0, because we 
-                               -- guarantee to return a BoxyRhoType, not a BoxySigmaType
-       = do { (gen_fn, (co_fn, res)) <- tcGen res_ty emptyVarSet $ \ res_ty' ->
-                                        loop n args_so_far res_ty'
-            ; return (gen_fn <.> co_fn, res) }
-
-    loop 0 args_so_far res_ty 
-       = do { res <- thing_inside (reverse args_so_far) res_ty
-            ; return (idCoercion, res) }
-
-    loop n args_so_far (FunTy arg_ty res_ty) 
-       = do { (co_fn, res) <- loop (n-1) (arg_ty:args_so_far) res_ty
-            ; co_fn' <- wrapFunResCoercion [arg_ty] co_fn
-            ; return (co_fn', res) }
-
-       -- res_ty might have a type variable at the head, such as (a b c),
-       -- in which case we must fill in with (->).  Simplest thing to do
-       -- is to use boxyUnify, but we catch failure and generate our own
-       -- error message on failure
-    loop n args_so_far res_ty@(AppTy _ _)
-       = do { [arg_ty',res_ty'] <- newBoxyTyVarTys [argTypeKind, openTypeKind]
-            ; (_, mb_unit) <- tryTcErrs $ boxyUnify res_ty (FunTy arg_ty' res_ty')
-            ; if isNothing mb_unit then bale_out args_so_far res_ty
-              else loop n args_so_far (FunTy arg_ty' res_ty') }
-
-    loop n args_so_far (TyVarTy tv)
-        | not (isImmutableTyVar tv)
-       = do { cts <- readMetaTyVar tv 
-            ; case cts of
-                Indirect ty -> loop n args_so_far ty
-                Flexi -> do { (res_ty:arg_tys) <- withMetaTvs tv kinds mk_res_ty
-                            ; res <- thing_inside (reverse args_so_far ++ arg_tys) res_ty
-                            ; return (idCoercion, res) } }
-       where
-         mk_res_ty (res_ty' : arg_tys') = mkFunTys arg_tys' res_ty'
-         kinds = openTypeKind : take n (repeat argTypeKind)
-               -- Note argTypeKind: the args can have an unboxed type,
-               -- but not an unboxed tuple.
-
-    loop n args_so_far res_ty = bale_out args_so_far res_ty
-
-    bale_out args_so_far res_ty
-       = do { env0 <- tcInitTidyEnv
-            ; res_ty' <- zonkTcType res_ty
-            ; let (env1, res_ty'') = tidyOpenType env0 res_ty'
-            ; failWithTcM (env1, mk_msg res_ty'' (length args_so_far)) }
-
-    mk_msg res_ty n_actual 
-      = error_herald <> comma $$ 
-       sep [ptext SLIT("but its type") <+> quotes (pprType res_ty), 
-            if n_actual == 0 then ptext SLIT("has none") 
-            else ptext SLIT("has only") <+> speakN n_actual]
-\end{code}
-
-\begin{code}
-----------------------
-boxySplitTyConApp :: TyCon                     -- T :: k1 -> ... -> kn -> *
-                 -> BoxyRhoType                -- Expected type (T a b c)
-                 -> TcM [BoxySigmaType]        -- Element types, a b c
-  -- It's used for wired-in tycons, so we call checkWiredInTyCOn
-  -- Precondition: never called with FunTyCon
-  -- Precondition: input type :: *
-
-boxySplitTyConApp tc orig_ty
-  = do { checkWiredInTyCon tc 
-       ; loop (tyConArity tc) [] orig_ty }
-  where
-    loop n_req args_so_far ty 
-      | Just ty' <- tcView ty = loop n_req args_so_far ty'
-
-    loop n_req args_so_far (TyConApp tycon args)
-      | tc == tycon
-      = ASSERT( n_req == length args)  -- ty::*
-       return (args ++ args_so_far)
-
-    loop n_req args_so_far (AppTy fun arg)
-      = loop (n_req - 1) (arg:args_so_far) fun
-
-    loop n_req args_so_far (TyVarTy tv)
-      | not (isImmutableTyVar tv)
-      = do { cts <- readMetaTyVar tv
-          ; case cts of
-              Indirect ty -> loop n_req args_so_far ty
-              Flexi       -> do { arg_tys <- withMetaTvs tv arg_kinds mk_res_ty
-                                ; return (arg_tys ++ args_so_far) }
-       }
-      where
-       mk_res_ty arg_tys' = mkTyConApp tc arg_tys'
-       arg_kinds = map tyVarKind (take n_req (tyConTyVars tc))
-
-    loop _ _ _ = boxySplitFailure (mkTyConApp tc (mkTyVarTys (tyConTyVars tc))) orig_ty
-
-----------------------
-boxySplitListTy :: BoxyRhoType -> TcM BoxySigmaType    -- Special case for lists
-boxySplitListTy exp_ty = do { [elt_ty] <- boxySplitTyConApp listTyCon exp_ty
-                           ; return elt_ty }
-
-
-----------------------
-boxySplitAppTy :: BoxyRhoType                          -- Type to split: m a
-              -> TcM (BoxySigmaType, BoxySigmaType)    -- Returns m, a
--- Assumes (m: * -> k), where k is the kind of the incoming type
--- If the incoming type is boxy, then so are the result types; and vice versa
-
-boxySplitAppTy orig_ty
-  = loop orig_ty
-  where
-    loop ty 
-      | Just ty' <- tcView ty = loop ty'
-
-    loop ty 
-      | Just (fun_ty, arg_ty) <- tcSplitAppTy_maybe ty
-      = return (fun_ty, arg_ty)
-
-    loop (TyVarTy tv)
-      | not (isImmutableTyVar tv)
-      = do { cts <- readMetaTyVar tv
-          ; case cts of
-              Indirect ty -> loop ty
-              Flexi       -> do { [fun_ty,arg_ty] <- withMetaTvs tv kinds mk_res_ty
-                                ; return (fun_ty, arg_ty) } }
-      where
-        mk_res_ty [fun_ty', arg_ty'] = mkAppTy fun_ty' arg_ty'
-       tv_kind = tyVarKind tv
-       kinds = [mkArrowKind liftedTypeKind (defaultKind tv_kind),
-                                               -- m :: * -> k
-                liftedTypeKind]                -- arg type :: *
-       -- The defaultKind is a bit smelly.  If you remove it,
-       -- try compiling        f x = do { x }
-       -- and you'll get a kind mis-match.  It smells, but
-       -- not enough to lose sleep over.
-       
-    loop _ = boxySplitFailure (mkAppTy alphaTy betaTy) orig_ty
-
-------------------
-boxySplitFailure actual_ty expected_ty
-  = unifyMisMatch False False actual_ty expected_ty
-       -- "outer" is False, so we don't pop the context
-       -- which is what we want since we have not pushed one!
-\end{code}
-
-
---------------------------------
--- withBoxes: the key utility function
---------------------------------
-
-\begin{code}
-withMetaTvs :: TcTyVar -- An unfilled-in, non-skolem, meta type variable
-           -> [Kind]   -- Make fresh boxes (with the same BoxTv/TauTv setting as tv)
-           -> ([BoxySigmaType] -> BoxySigmaType)
-                                       -- Constructs the type to assign 
-                                       -- to the original var
-           -> TcM [BoxySigmaType]      -- Return the fresh boxes
-
--- It's entirely possible for the [kind] to be empty.  
--- For example, when pattern-matching on True, 
--- we call boxySplitTyConApp passing a boolTyCon
-
--- Invariant: tv is still Flexi
-
-withMetaTvs tv kinds mk_res_ty
-  | isBoxyTyVar tv
-  = do { box_tvs <- mapM (newMetaTyVar BoxTv) kinds
-       ; let box_tys = mkTyVarTys box_tvs
-       ; writeMetaTyVar tv (mk_res_ty box_tys)
-       ; return box_tys }
-
-  | otherwise                  -- Non-boxy meta type variable
-  = do { tau_tys <- mapM newFlexiTyVarTy kinds
-       ; writeMetaTyVar tv (mk_res_ty tau_tys) -- Write it *first*
-                                               -- Sure to be a tau-type
-       ; return tau_tys }
-
-withBox :: Kind -> (BoxySigmaType -> TcM a) -> TcM (a, TcType)
--- Allocate a *boxy* tyvar
-withBox kind thing_inside
-  = do { box_tv <- newMetaTyVar BoxTv kind
-       ; res <- thing_inside (mkTyVarTy box_tv)
-       ; ty  <- readFilledBox box_tv
-       ; return (res, ty) }
-\end{code}
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-               Approximate boxy matching
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-\begin{code}
-boxySubMatchType 
-       :: TcTyVarSet -> TcType -- The "template"; the tyvars are skolems
-       -> BoxyRhoType          -- Type to match (note a *Rho* type)
-       -> TvSubst              -- Substitution of the [TcTyVar] to BoxySigmaTypes
-
-boxyMatchTypes 
-       :: TcTyVarSet -> [TcType] -- The "template"; the tyvars are skolems
-       -> [BoxySigmaType]        -- Type to match
-       -> TvSubst                -- Substitution of the [TcTyVar] to BoxySigmaTypes
-
--- Find a *boxy* substitution that makes the template look as much 
---     like the BoxySigmaType as possible.  
--- It's always ok to return an empty substitution; 
---     anything more is jam on the pudding
--- 
--- NB1: This is a pure, non-monadic function.  
---     It does no unification, and cannot fail
---
--- Note [Matching kinds]
---     The target type might legitimately not be a sub-kind of template.  
---     For example, suppose the target is simply a box with an OpenTypeKind, 
---     and the template is a type variable with LiftedTypeKind.  
---     Then it's ok (because the target type will later be refined).
---     We simply don't bind the template type variable.
---
---     It might also be that the kind mis-match is an error. For example,
---     suppose we match the template (a -> Int) against (Int# -> Int),
---     where the template type variable 'a' has LiftedTypeKind.  This
---     matching function does not fail; it simply doesn't bind the template.
---     Later stuff will fail.
--- 
--- Precondition: the arg lengths are equal
--- Precondition: none of the template type variables appear in the [BoxySigmaType]
--- Precondition: any nested quantifiers in either type differ from 
---              the template type variables passed as arguments
---
--- Note [Sub-match]
--- ~~~~~~~~~~~~~~~~
--- Consider this
---     head :: [a] -> a
---     |- head xs : <rhobox>
--- We will do a boxySubMatchType between       a ~ <rhobox>
--- But we *don't* want to match [a |-> <rhobox>] because 
---     (a)     The box should be filled in with a rho-type, but
---     but the returned substitution maps TyVars to boxy *sigma*
---     types
---     (b) In any case, the right final answer might be *either*
---     instantiate 'a' with a rho-type or a sigma type
---        head xs : Int   vs   head xs : forall b. b->b
--- So the matcher MUST NOT make a choice here.   In general, we only
--- bind a template type variable in boxyMatchType, not in boxySubMatchType.
-       
-boxySubMatchType tmpl_tvs tmpl_ty boxy_ty
-  = go tmpl_ty boxy_ty
-  where
-    go t_ty b_ty 
-       | Just t_ty' <- tcView t_ty = go t_ty' b_ty
-       | Just b_ty' <- tcView b_ty = go t_ty b_ty'
-
-    go (FunTy arg1 res1) (FunTy arg2 res2)
-       = do_match arg1 arg2 (go res1 res2)
-               -- Match the args, and sub-match the results
-
-    go (TyVarTy _) b_ty = emptyTvSubst -- Do not bind!  See Note [Sub-match]
-
-    go t_ty b_ty = do_match t_ty b_ty emptyTvSubst     -- Otherwise we are safe to bind
-
-    do_match t_ty b_ty subst = boxy_match tmpl_tvs t_ty emptyVarSet b_ty subst
-
-------------
-boxyMatchTypes tmpl_tvs tmpl_tys boxy_tys
-  = ASSERT( length tmpl_tys == length boxy_tys )
-    boxy_match_s tmpl_tvs tmpl_tys emptyVarSet boxy_tys emptyTvSubst
-       -- ToDo: add error context?
-
-boxy_match_s tmpl_tvs [] boxy_tvs [] subst
-  = subst
-boxy_match_s tmpl_tvs (t_ty:t_tys) boxy_tvs (b_ty:b_tys) subst
-  = boxy_match_s tmpl_tvs t_tys boxy_tvs b_tys $
-    boxy_match tmpl_tvs t_ty boxy_tvs b_ty subst
-
-------------
-boxy_match :: TcTyVarSet -> TcType     -- Template
-          -> TcTyVarSet                -- boxy_tvs: do not bind template tyvars to any of these
-          -> BoxySigmaType             -- Match against this type
-          -> TvSubst
-          -> TvSubst
-
--- The boxy_tvs argument prevents this match:
---     [a]  forall b. a  ~  forall b. b
--- We don't want to bind the template variable 'a'
--- to the quantified type variable 'b'!
-
-boxy_match tmpl_tvs orig_tmpl_ty boxy_tvs orig_boxy_ty subst
-  = go orig_tmpl_ty orig_boxy_ty
-  where
-    go t_ty b_ty 
-       | Just t_ty' <- tcView t_ty = go t_ty' b_ty
-       | Just b_ty' <- tcView b_ty = go t_ty b_ty'
-
-    go (ForAllTy _ ty1) (ForAllTy tv2 ty2)
-       = boxy_match tmpl_tvs ty1 (boxy_tvs `extendVarSet` tv2) ty2 subst
-
-    go (TyConApp tc1 tys1) (TyConApp tc2 tys2)
-       | tc1 == tc2 = go_s tys1 tys2
-
-    go (FunTy arg1 res1) (FunTy arg2 res2)
-       = go_s [arg1,res1] [arg2,res2]
-
-    go t_ty b_ty
-       | Just (s1,t1) <- tcSplitAppTy_maybe t_ty,
-         Just (s2,t2) <- tcSplitAppTy_maybe b_ty,
-         typeKind t2 `isSubKind` typeKind t1   -- Maintain invariant
-       = go_s [s1,t1] [s2,t2]
-
-    go (TyVarTy tv) b_ty
-       | tv `elemVarSet` tmpl_tvs      -- Template type variable in the template
-       , not (intersectsVarSet boxy_tvs (tyVarsOfType orig_boxy_ty))
-       , typeKind b_ty `isSubKind` tyVarKind tv
-       = extendTvSubst subst tv boxy_ty'
-       where
-         boxy_ty' = case lookupTyVar subst tv of
-                       Nothing -> orig_boxy_ty
-                       Just ty -> ty `boxyLub` orig_boxy_ty
-
-    go _ _ = subst     -- Always safe
-
-    --------
-    go_s tys1 tys2 = boxy_match_s tmpl_tvs tys1 boxy_tvs tys2 subst
-
-
-boxyLub :: BoxySigmaType -> BoxySigmaType -> BoxySigmaType
--- Combine boxy information from the two types
--- If there is a conflict, return the first
-boxyLub orig_ty1 orig_ty2
-  = go orig_ty1 orig_ty2
-  where
-    go (AppTy f1 a1) (AppTy f2 a2) = AppTy (boxyLub f1 f2) (boxyLub a1 a2)
-    go (FunTy f1 a1) (FunTy f2 a2) = FunTy (boxyLub f1 f2) (boxyLub a1 a2)
-    go (TyConApp tc1 ts1) (TyConApp tc2 ts2) 
-      | tc1 == tc2, length ts1 == length ts2
-      = TyConApp tc1 (zipWith boxyLub ts1 ts2)
-
-    go (TyVarTy tv1) ty2               -- This is the whole point; 
-      | isTcTyVar tv1, isMetaTyVar tv1         -- choose ty2 if ty2 is a box
-      = ty2    
-
-       -- Look inside type synonyms, but only if the naive version fails
-    go ty1 ty2 | Just ty1' <- tcView ty1 = go ty1' ty2
-              | Just ty2' <- tcView ty1 = go ty1 ty2'
-
-    -- For now, we don't look inside ForAlls, PredTys
-    go ty1 ty2 = orig_ty1      -- Default
-\end{code}
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-               Subsumption checking
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-All the tcSub calls have the form
-       
-               tcSub expected_ty offered_ty
-which checks
-               offered_ty <= expected_ty
-
-That is, that a value of type offered_ty is acceptable in
-a place expecting a value of type expected_ty.
-
-It returns a coercion function 
-       co_fn :: offered_ty -> expected_ty
-which takes an HsExpr of type offered_ty into one of type
-expected_ty.
-
-\begin{code}
------------------
-tcSubExp :: BoxySigmaType -> BoxySigmaType -> TcM ExprCoFn     -- Locally used only
-       -- (tcSub act exp) checks that 
-       --      act <= exp
-tcSubExp actual_ty expected_ty
-  = addErrCtxtM (unifyCtxt actual_ty expected_ty)
-               (tc_sub True actual_ty actual_ty expected_ty expected_ty)
-
-tcFunResTy :: Name -> BoxySigmaType -> BoxySigmaType -> TcM ExprCoFn   -- Locally used only
-tcFunResTy fun actual_ty expected_ty
-  = addErrCtxtM (checkFunResCtxt fun actual_ty expected_ty) $
-               (tc_sub True actual_ty actual_ty expected_ty expected_ty)
-                  
------------------
-tc_sub :: Outer                        -- See comments with uTys
-       -> BoxySigmaType                -- actual_ty, before expanding synonyms
-       -> BoxySigmaType                --              ..and after
-       -> BoxySigmaType                -- expected_ty, before
-       -> BoxySigmaType                --              ..and after
-       -> TcM ExprCoFn
-
-tc_sub outer act_sty act_ty exp_sty exp_ty
-  | Just exp_ty' <- tcView exp_ty = tc_sub False act_sty act_ty exp_sty exp_ty'
-tc_sub outer act_sty act_ty exp_sty exp_ty
-  | Just act_ty' <- tcView act_ty = tc_sub False act_sty act_ty' exp_sty exp_ty
-
------------------------------------
--- Rule SBOXY, plus other cases when act_ty is a type variable
--- Just defer to boxy matching
--- This rule takes precedence over SKOL!
-tc_sub outer act_sty (TyVarTy tv) exp_sty exp_ty
-  = do { uVar outer False tv False exp_sty exp_ty
-       ; return idCoercion }
-
------------------------------------
--- Skolemisation case (rule SKOL)
---     actual_ty:   d:Eq b => b->b
---     expected_ty: forall a. Ord a => a->a
---     co_fn e      /\a. \d2:Ord a. let d = eqFromOrd d2 in e
-
--- It is essential to do this *before* the specialisation case
--- Example:  f :: (Eq a => a->a) -> ...
---          g :: Ord b => b->b
--- Consider  f g !
-
-tc_sub outer act_sty act_ty exp_sty exp_ty
-  | isSigmaTy exp_ty
-  = do { (gen_fn, co_fn) <- tcGen exp_ty act_tvs $ \ body_exp_ty ->
-                            tc_sub False act_sty act_ty body_exp_ty body_exp_ty
-       ; return (gen_fn <.> co_fn) }
-  where
-    act_tvs = tyVarsOfType act_ty
-               -- It's really important to check for escape wrt the free vars of
-               -- both expected_ty *and* actual_ty
-
------------------------------------
--- Specialisation case (rule ASPEC):
---     actual_ty:   forall a. Ord a => a->a
---     expected_ty: Int -> Int
---     co_fn e =    e Int dOrdInt
-
-tc_sub outer act_sty actual_ty exp_sty expected_ty
-  | isSigmaTy actual_ty
-  = do { (tyvars, theta, tau) <- tcInstBoxy actual_ty
-       ; dicts <- newDicts InstSigOrigin theta
-       ; extendLIEs dicts
-       ; let inst_fn = CoApps (CoTyApps CoHole (mkTyVarTys tyvars)) 
-                              (map instToId dicts)
-       ; co_fn <- tc_sub False tau tau exp_sty expected_ty
-       ; return (co_fn <.> inst_fn) }
-
------------------------------------
--- Function case (rule F1)
-tc_sub _ _ (FunTy act_arg act_res) _ (FunTy exp_arg exp_res)
-  = tc_sub_funs act_arg act_res exp_arg exp_res
-
--- Function case (rule F2)
-tc_sub outer act_sty act_ty@(FunTy act_arg act_res) exp_sty (TyVarTy exp_tv)
-  | isBoxyTyVar exp_tv
-  = do { cts <- readMetaTyVar exp_tv
-       ; case cts of
-           Indirect ty -> do { u_tys outer False act_sty act_ty True exp_sty ty
-                             ; return idCoercion }
-           Flexi       -> do { [arg_ty,res_ty] <- withMetaTvs exp_tv fun_kinds mk_res_ty
-                             ; tc_sub_funs act_arg act_res arg_ty res_ty } }
- where
-    mk_res_ty [arg_ty', res_ty'] = mkFunTy arg_ty' res_ty'
-    fun_kinds = [argTypeKind, openTypeKind]
-
--- Everything else: defer to boxy matching
-tc_sub outer act_sty actual_ty exp_sty expected_ty
-  = do { u_tys outer False act_sty actual_ty False exp_sty expected_ty
-       ; return idCoercion }
-
-
------------------------------------
-tc_sub_funs act_arg act_res exp_arg exp_res
-  = do { uTys False act_arg False exp_arg
-       ; co_fn_res <- tc_sub False act_res act_res exp_res exp_res
-       ; wrapFunResCoercion [exp_arg] co_fn_res }
-
------------------------------------
-wrapFunResCoercion 
-       :: [TcType]     -- Type of args
-       -> ExprCoFn     -- HsExpr a -> HsExpr b
-       -> TcM ExprCoFn -- HsExpr (arg_tys -> a) -> HsExpr (arg_tys -> b)
-wrapFunResCoercion arg_tys co_fn_res
-  | isIdCoercion co_fn_res = return idCoercion
-  | null arg_tys          = return co_fn_res
-  | otherwise         
-  = do { us <- newUniqueSupply
-       ; let arg_ids = zipWith (mkSysLocal FSLIT("sub")) (uniqsFromSupply us) arg_tys
-       ; return (CoLams arg_ids (co_fn_res <.> (CoApps CoHole arg_ids))) }
-\end{code}
-
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Generalisation}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-\begin{code}
-tcGen :: BoxySigmaType                         -- expected_ty
-      -> TcTyVarSet                            -- Extra tyvars that the universally
-                                               --      quantified tyvars of expected_ty
-                                               --      must not be unified
-      -> (BoxyRhoType -> TcM result)           -- spec_ty
-      -> TcM (ExprCoFn, result)
-       -- The expression has type: spec_ty -> expected_ty
-
-tcGen expected_ty extra_tvs thing_inside       -- We expect expected_ty to be a forall-type
-                                               -- If not, the call is a no-op
-  = do {       -- We want the GenSkol info in the skolemised type variables to 
-               -- mention the *instantiated* tyvar names, so that we get a
-               -- good error message "Rigid variable 'a' is bound by (forall a. a->a)"
-               -- Hence the tiresome but innocuous fixM
-         ((forall_tvs, theta, rho_ty), skol_info) <- fixM (\ ~(_, skol_info) ->
-               do { (forall_tvs, theta, rho_ty) <- tcInstSkolType skol_info expected_ty
-                  ; span <- getSrcSpanM
-                  ; let skol_info = GenSkol forall_tvs (mkPhiTy theta rho_ty) span
-                  ; return ((forall_tvs, theta, rho_ty), skol_info) })
-
-#ifdef DEBUG
-       ; traceTc (text "tcGen" <+> vcat [text "extra_tvs" <+> ppr extra_tvs,
-                                   text "expected_ty" <+> ppr expected_ty,
-                                   text "inst ty" <+> ppr forall_tvs <+> ppr theta <+> ppr rho_ty,
-                                   text "free_tvs" <+> ppr free_tvs,
-                                   text "forall_tvs" <+> ppr forall_tvs])
-#endif
-
-       -- Type-check the arg and unify with poly type
-       ; (result, lie) <- getLIE (thing_inside rho_ty)
-
-       -- Check that the "forall_tvs" havn't been constrained
-       -- The interesting bit here is that we must include the free variables
-       -- of the expected_ty.  Here's an example:
-       --       runST (newVar True)
-       -- Here, if we don't make a check, we'll get a type (ST s (MutVar s Bool))
-       -- for (newVar True), with s fresh.  Then we unify with the runST's arg type
-       -- forall s'. ST s' a. That unifies s' with s, and a with MutVar s Bool.
-       -- So now s' isn't unconstrained because it's linked to a.
-       -- Conclusion: include the free vars of the expected_ty in the
-       -- list of "free vars" for the signature check.
-
-       ; dicts <- newDicts (SigOrigin skol_info) theta
-       ; inst_binds <- tcSimplifyCheck sig_msg forall_tvs dicts lie
-
-       ; checkSigTyVarsWrt free_tvs forall_tvs
-       ; traceTc (text "tcGen:done")
-
-       ; let
-           -- This HsLet binds any Insts which came out of the simplification.
-           -- It's a bit out of place here, but using AbsBind involves inventing
-           -- a couple of new names which seems worse.
-               dict_ids   = map instToId dicts
-               co_fn = CoTyLams forall_tvs $ CoLams dict_ids $ CoLet inst_binds CoHole 
-       ; returnM (co_fn, result) }
-  where
-    free_tvs = tyVarsOfType expected_ty `unionVarSet` extra_tvs
-    sig_msg  = ptext SLIT("expected type of an expression")
-\end{code}    
-
-    
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-               Boxy unification
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-The exported functions are all defined as versions of some
-non-exported generic functions.
-
-\begin{code}
-boxyUnify :: BoxyType -> BoxyType -> TcM ()
--- Acutal and expected, respectively
-boxyUnify ty1 ty2 
-  = addErrCtxtM (unifyCtxt ty1 ty2) $
-    uTysOuter False ty1 False ty2
-
----------------
-boxyUnifyList :: [BoxyType] -> [BoxyType] -> TcM ()
--- Arguments should have equal length
--- Acutal and expected types
-boxyUnifyList tys1 tys2 = uList boxyUnify tys1 tys2
-
----------------
-unifyType :: TcTauType -> TcTauType -> TcM ()
--- No boxes expected inside these types
--- Acutal and expected types
-unifyType ty1 ty2      -- ty1 expected, ty2 inferred
-  = ASSERT2( not (isBoxyTy ty1), ppr ty1 )
-    ASSERT2( not (isBoxyTy ty2), ppr ty2 )
-    addErrCtxtM (unifyCtxt ty1 ty2) $
-    uTysOuter True ty1 True ty2
-
----------------
-unifyPred :: PredType -> PredType -> TcM ()
--- Acutal and expected types
-unifyPred p1 p2 = addErrCtxtM (unifyCtxt (mkPredTy p1) (mkPredTy p2)) $
-                 uPred True True p1 True p2
-
-unifyTheta :: TcThetaType -> TcThetaType -> TcM ()
--- Acutal and expected types
-unifyTheta theta1 theta2
-  = do { checkTc (equalLength theta1 theta2)
-                 (ptext SLIT("Contexts differ in length"))
-       ; uList unifyPred theta1 theta2 }
-
----------------
-uList :: (a -> a -> TcM ())
-       -> [a] -> [a] -> TcM ()
--- Unify corresponding elements of two lists of types, which
--- should be f equal length.  We charge down the list explicitly so that
--- we can complain if their lengths differ.
-uList unify []         []        = return ()
-uList unify (ty1:tys1) (ty2:tys2) = do { unify ty1 ty2; uList unify tys1 tys2 }
-uList unify ty1s ty2s = panic "Unify.uList: mismatched type lists!"
-\end{code}
-
-@unifyTypeList@ takes a single list of @TauType@s and unifies them
-all together.  It is used, for example, when typechecking explicit
-lists, when all the elts should be of the same type.
-
-\begin{code}
-unifyTypeList :: [TcTauType] -> TcM ()
-unifyTypeList []                = returnM ()
-unifyTypeList [ty]              = returnM ()
-unifyTypeList (ty1:tys@(ty2:_)) = do { unifyType ty1 ty2
-                                     ; unifyTypeList tys }
-\end{code}
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection[Unify-uTys]{@uTys@: getting down to business}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-@uTys@ is the heart of the unifier.  Each arg happens twice, because
-we want to report errors in terms of synomyms if poss.  The first of
-the pair is used in error messages only; it is always the same as the
-second, except that if the first is a synonym then the second may be a
-de-synonym'd version.  This way we get better error messages.
-
-We call the first one \tr{ps_ty1}, \tr{ps_ty2} for ``possible synomym''.
-
-\begin{code}
-type NoBoxes = Bool    -- True  <=> definitely no boxes in this type
-                       -- False <=> there might be boxes (always safe)
-
-type Outer = Bool      -- True <=> this is the outer level of a unification
-                       --          so that the types being unified are the
-                       --          very ones we began with, not some sub
-                       --          component or synonym expansion
--- The idea is that if Outer is true then unifyMisMatch should
--- pop the context to remove the "Expected/Acutal" context
-
-uTysOuter, uTys
-     :: NoBoxes -> TcType      -- ty1 is the *expected* type
-     -> NoBoxes -> TcType      -- ty2 is the *actual* type
-     -> TcM ()
-uTysOuter nb1 ty1 nb2 ty2 = u_tys True nb1 ty1 ty1 nb2 ty2 ty2
-uTys      nb1 ty1 nb2 ty2 = u_tys False nb1 ty1 ty1 nb2 ty2 ty2
-
-
---------------
-uTys_s :: NoBoxes -> [TcType]  -- ty1 is the *actual* types
-       -> NoBoxes -> [TcType]  -- ty2 is the *expected* types
-       -> TcM ()
-uTys_s nb1 []          nb2 []         = returnM ()
-uTys_s nb1 (ty1:tys1) nb2 (ty2:tys2) = do { uTys nb1 ty1 nb2 ty2
-                                         ; uTys_s nb1 tys1 nb2 tys2 }
-uTys_s nb1 ty1s nb2 ty2s = panic "Unify.uTys_s: mismatched type lists!"
-
---------------
-u_tys :: Outer
-      -> NoBoxes -> TcType -> TcType   -- ty1 is the *actual* type
-      -> NoBoxes -> TcType -> TcType   -- ty2 is the *expected* type
-      -> TcM ()
-
-u_tys outer nb1 orig_ty1 ty1 nb2 orig_ty2 ty2
-  = go outer ty1 ty2
-  where 
-
-       -- Always expand synonyms (see notes at end)
-        -- (this also throws away FTVs)
-    go outer ty1 ty2 
-      | Just ty1' <- tcView ty1 = go False ty1' ty2
-      | Just ty2' <- tcView ty2 = go False ty1 ty2'
-
-       -- Variables; go for uVar
-    go outer (TyVarTy tyvar1) ty2 = uVar outer False tyvar1 nb2 orig_ty2 ty2
-    go outer ty1 (TyVarTy tyvar2) = uVar outer True  tyvar2 nb1 orig_ty1 ty1
-                               -- "True" means args swapped
-       -- Predicates
-    go outer (PredTy p1) (PredTy p2) = uPred outer nb1 p1 nb2 p2
-
-       -- Type constructors must match
-    go _ (TyConApp con1 tys1) (TyConApp con2 tys2)
-      | con1 == con2 = uTys_s nb1 tys1 nb2 tys2
-       -- See Note [TyCon app]
-
-       -- Functions; just check the two parts
-    go _ (FunTy fun1 arg1) (FunTy fun2 arg2)
-      = do { uTys nb1 fun1 nb2 fun2
-          ; uTys nb1 arg1 nb2 arg2 }
-
-       -- Applications need a bit of care!
-       -- They can match FunTy and TyConApp, so use splitAppTy_maybe
-       -- NB: we've already dealt with type variables and Notes,
-       -- so if one type is an App the other one jolly well better be too
-    go outer (AppTy s1 t1) ty2
-      | Just (s2,t2) <- tcSplitAppTy_maybe ty2
-      = do { uTys nb1 s1 nb2 s2; uTys nb1 t1 nb2 t2 }
-
-       -- Now the same, but the other way round
-       -- Don't swap the types, because the error messages get worse
-    go outer ty1 (AppTy s2 t2)
-      | Just (s1,t1) <- tcSplitAppTy_maybe ty1
-      = do { uTys nb1 s1 nb2 s2; uTys nb1 t1 nb2 t2 }
-
-    go _ ty1@(ForAllTy _ _) ty2@(ForAllTy _ _)
-      | length tvs1 == length tvs2
-      = do   { tvs <- tcInstSkolTyVars UnkSkol tvs1    -- Not a helpful SkolemInfo
-            ; let tys      = mkTyVarTys tvs
-                  in_scope = mkInScopeSet (mkVarSet tvs)
-                  subst1   = mkTvSubst in_scope (zipTyEnv tvs1 tys)
-                  subst2   = mkTvSubst in_scope (zipTyEnv tvs2 tys)
-            ; uTys nb1 (substTy subst1 body1) nb2 (substTy subst2 body2)
-
-               -- If both sides are inside a box, we should not have
-               -- a polytype at all.  This check comes last, because
-               -- the error message is extremely unhelpful.
-            ; ifM (nb1 && nb2) (notMonoType ty1)
-            }
-      where
-       (tvs1, body1) = tcSplitForAllTys ty1
-       (tvs2, body2) = tcSplitForAllTys ty2
-
-       -- Anything else fails
-    go outer _ _ = unifyMisMatch outer False orig_ty1 orig_ty2
-
-----------
-uPred outer nb1 (IParam n1 t1) nb2 (IParam n2 t2)
-  | n1 == n2 = uTys nb1 t1 nb2 t2
-uPred outer nb1 (ClassP c1 tys1) nb2 (ClassP c2 tys2)
-  | c1 == c2 = uTys_s nb1 tys1 nb2 tys2                -- Guaranteed equal lengths because the kinds check
-uPred outer _ p1 _ p2 = unifyMisMatch outer False (mkPredTy p1) (mkPredTy p2)
-\end{code}
-
-Note [Tycon app]
-~~~~~~~~~~~~~~~~
-When we find two TyConApps, the argument lists are guaranteed equal
-length.  Reason: intially the kinds of the two types to be unified is
-the same. The only way it can become not the same is when unifying two
-AppTys (f1 a1):=:(f2 a2).  In that case there can't be a TyConApp in
-the f1,f2 (because it'd absorb the app).  If we unify f1:=:f2 first,
-which we do, that ensures that f1,f2 have the same kind; and that
-means a1,a2 have the same kind.  And now the argument repeats.
-
-
-Notes on synonyms
-~~~~~~~~~~~~~~~~~
-If you are tempted to make a short cut on synonyms, as in this
-pseudocode...
-
-\begin{verbatim}
--- NO  uTys (SynTy con1 args1 ty1) (SynTy con2 args2 ty2)
--- NO     = if (con1 == con2) then
--- NO  -- Good news!  Same synonym constructors, so we can shortcut
--- NO  -- by unifying their arguments and ignoring their expansions.
--- NO  unifyTypepeLists args1 args2
--- NO    else
--- NO  -- Never mind.  Just expand them and try again
--- NO  uTys ty1 ty2
-\end{verbatim}
-
-then THINK AGAIN.  Here is the whole story, as detected and reported
-by Chris Okasaki \tr{<Chris_Okasaki@loch.mess.cs.cmu.edu>}:
-\begin{quotation}
-Here's a test program that should detect the problem:
-
-\begin{verbatim}
-       type Bogus a = Int
-       x = (1 :: Bogus Char) :: Bogus Bool
-\end{verbatim}
-
-The problem with [the attempted shortcut code] is that
-\begin{verbatim}
-       con1 == con2
-\end{verbatim}
-is not a sufficient condition to be able to use the shortcut!
-You also need to know that the type synonym actually USES all
-its arguments.  For example, consider the following type synonym
-which does not use all its arguments.
-\begin{verbatim}
-       type Bogus a = Int
-\end{verbatim}
-
-If you ever tried unifying, say, \tr{Bogus Char} with \tr{Bogus Bool},
-the unifier would blithely try to unify \tr{Char} with \tr{Bool} and
-would fail, even though the expanded forms (both \tr{Int}) should
-match.
-
-Similarly, unifying \tr{Bogus Char} with \tr{Bogus t} would
-unnecessarily bind \tr{t} to \tr{Char}.
-
-... You could explicitly test for the problem synonyms and mark them
-somehow as needing expansion, perhaps also issuing a warning to the
-user.
-\end{quotation}
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection[Unify-uVar]{@uVar@: unifying with a type variable}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-@uVar@ is called when at least one of the types being unified is a
-variable.  It does {\em not} assume that the variable is a fixed point
-of the substitution; rather, notice that @uVar@ (defined below) nips
-back into @uTys@ if it turns out that the variable is already bound.
-
-\begin{code}
-uVar :: Outer
-     -> Bool           -- False => tyvar is the "expected"
-                       -- True  => ty    is the "expected" thing
-     -> TcTyVar
-     -> NoBoxes                -- True <=> definitely no boxes in t2
-     -> TcTauType -> TcTauType -- printing and real versions
-     -> TcM ()
-
-uVar outer swapped tv1 nb2 ps_ty2 ty2
-  = do         { let expansion | showSDoc (ppr ty2) == showSDoc (ppr ps_ty2) = empty
-                       | otherwise = brackets (equals <+> ppr ty2)
-       ; traceTc (text "uVar" <+> ppr swapped <+> 
-                       sep [ppr tv1 <+> dcolon <+> ppr (tyVarKind tv1 ),
-                               nest 2 (ptext SLIT(" :=: ")),
-                            ppr ps_ty2 <+> dcolon <+> ppr (typeKind ty2) <+> expansion])
-       ; details <- lookupTcTyVar tv1
-       ; case details of
-           IndirectTv ty1 
-               | swapped   -> u_tys outer nb2  ps_ty2 ty2 True ty1    ty1      -- Swap back
-               | otherwise -> u_tys outer True ty1    ty1 nb2  ps_ty2 ty2      -- Same order
-                       -- The 'True' here says that ty1 
-                       -- is definitely box-free
-           DoneTv details1 -> uUnfilledVar outer swapped tv1 details1 nb2 ps_ty2 ty2
-       }
-
-----------------
-uUnfilledVar :: Outer
-            -> Bool                            -- Args are swapped
-            -> TcTyVar -> TcTyVarDetails               -- Tyvar 1
-            -> NoBoxes -> TcTauType -> TcTauType       -- Type 2
-            -> TcM ()
--- Invariant: tyvar 1 is not unified with anything
-
-uUnfilledVar outer swapped tv1 details1 nb2 ps_ty2 ty2
-  | Just ty2' <- tcView ty2
-  =    -- Expand synonyms; ignore FTVs
-    uUnfilledVar False swapped tv1 details1 nb2 ps_ty2 ty2'
-
-uUnfilledVar outer swapped tv1 details1 nb2 ps_ty2 ty2@(TyVarTy tv2)
-       -- Same type variable => no-op
-  | tv1 == tv2
-  = returnM ()
-
-       -- Distinct type variables
-  | otherwise
-  = do { lookup2 <- lookupTcTyVar tv2
-       ; case lookup2 of
-           IndirectTv ty2' -> uUnfilledVar  outer swapped tv1 details1 True ty2' ty2'
-           DoneTv details2 -> uUnfilledVars outer swapped tv1 details1 tv2 details2
-       }
-
-uUnfilledVar outer swapped tv1 details1 nb2 ps_ty2 non_var_ty2 -- ty2 is not a type variable
-  = case details1 of
-       MetaTv (SigTv _) ref1 -> mis_match      -- Can't update a skolem with a non-type-variable
-       MetaTv info ref1      -> uMetaVar swapped tv1 info ref1 nb2 ps_ty2 non_var_ty2
-       skolem_details        -> mis_match
-  where
-    mis_match = unifyMisMatch outer swapped (TyVarTy tv1) ps_ty2
-
-----------------
-uMetaVar :: Bool
-        -> TcTyVar -> BoxInfo -> IORef MetaDetails
-        -> NoBoxes -> TcType -> TcType
-        -> TcM ()
--- tv1 is an un-filled-in meta type variable (maybe boxy, maybe tau)
--- ty2 is not a type variable
-
-uMetaVar swapped tv1 info1 ref1 nb2 ps_ty2 non_var_ty2
-  = do { final_ty <- case info1 of
-                       BoxTv -> unBox ps_ty2                   -- No occurs check
-                       other -> checkTauTvUpdate tv1 ps_ty2    -- Occurs check + monotype check
-       ; checkUpdateMeta swapped tv1 ref1 final_ty }
-
-----------------
-uUnfilledVars :: Outer
-             -> Bool                   -- Args are swapped
-             -> TcTyVar -> TcTyVarDetails      -- Tyvar 1
-             -> TcTyVar -> TcTyVarDetails      -- Tyvar 2
-             -> TcM ()
--- Invarant: The type variables are distinct, 
---          Neither is filled in yet
---          They might be boxy or not
-
-uUnfilledVars outer swapped tv1 (SkolemTv _) tv2 (SkolemTv _)
-  = unifyMisMatch outer swapped (mkTyVarTy tv1) (mkTyVarTy tv2)
-
-uUnfilledVars outer swapped tv1 (MetaTv info1 ref1) tv2 (SkolemTv _)
-  = checkUpdateMeta swapped tv1 ref1 (mkTyVarTy tv2)
-uUnfilledVars outer swapped tv1 (SkolemTv _) tv2 (MetaTv info2 ref2)
-  = checkUpdateMeta (not swapped) tv2 ref2 (mkTyVarTy tv1)
-
--- ToDo: this function seems too long for what it acutally does!
-uUnfilledVars outer swapped tv1 (MetaTv info1 ref1) tv2 (MetaTv info2 ref2)
-  = case (info1, info2) of
-       (BoxTv,   BoxTv)   -> box_meets_box
-
-       -- If a box meets a TauTv, but the fomer has the smaller kind
-       -- then we must create a fresh TauTv with the smaller kind
-       (_,       BoxTv)   | k1_sub_k2 -> update_tv2
-                          | otherwise -> box_meets_box
-       (BoxTv,   _    )   | k2_sub_k1 -> update_tv1
-                          | otherwise -> box_meets_box
-
-       -- Avoid SigTvs if poss
-       (SigTv _, _      ) | k1_sub_k2 -> update_tv2
-       (_,       SigTv _) | k2_sub_k1 -> update_tv1
-
-       (_,   _) | k1_sub_k2 -> if k2_sub_k1 && nicer_to_update_tv1
-                               then update_tv1         -- Same kinds
-                               else update_tv2
-                | k2_sub_k1 -> update_tv1
-                | otherwise -> kind_err 
-
-       -- Update the variable with least kind info
-       -- See notes on type inference in Kind.lhs
-       -- The "nicer to" part only applies if the two kinds are the same,
-       -- so we can choose which to do.
-  where
-       -- Kinds should be guaranteed ok at this point
-    update_tv1 = updateMeta tv1 ref1 (mkTyVarTy tv2)
-    update_tv2 = updateMeta tv2 ref2 (mkTyVarTy tv1)
-
-    box_meets_box | k1_sub_k2 = fill_with k1
-                 | k2_sub_k1 = fill_with k2
-                 | otherwise = kind_err
-
-    fill_with kind = do { tau_ty <- newFlexiTyVarTy kind
-                       ; updateMeta tv1 ref1 tau_ty
-                       ; updateMeta tv2 ref2 tau_ty }
-
-    kind_err = addErrCtxtM (unifyKindCtxt swapped tv1 (mkTyVarTy tv2)) $
-              unifyKindMisMatch k1 k2
-
-    k1 = tyVarKind tv1
-    k2 = tyVarKind tv2
-    k1_sub_k2 = k1 `isSubKind` k2
-    k2_sub_k1 = k2 `isSubKind` k1
-
-    nicer_to_update_tv1 = isSystemName (varName tv1)
-       -- Try to update sys-y type variables in preference to ones
-       -- gotten (say) by instantiating a polymorphic function with
-       -- a user-written type sig
-       
-----------------
-checkUpdateMeta :: Bool -> TcTyVar -> IORef MetaDetails -> TcType -> TcM ()
--- Update tv1, which is flexi; occurs check is alrady done
--- The 'check' version does a kind check too
--- We do a sub-kind check here: we might unify (a b) with (c d) 
---     where b::*->* and d::*; this should fail
-
-checkUpdateMeta swapped tv1 ref1 ty2
-  = do { checkKinds swapped tv1 ty2
-       ; updateMeta tv1 ref1 ty2 }
-
-updateMeta :: TcTyVar -> IORef MetaDetails -> TcType -> TcM ()
-updateMeta tv1 ref1 ty2
-  = ASSERT( isMetaTyVar tv1 )
-    ASSERT( isBoxyTyVar tv1 || isTauTy ty2 )
-    do { ASSERTM2( do { details <- readMetaTyVar tv1; return (isFlexi details) }, ppr tv1 )
-       ; traceTc (text "updateMeta" <+> ppr tv1 <+> text ":=" <+> ppr ty2)
-       ; writeMutVar ref1 (Indirect ty2) }
-
-----------------
-checkKinds swapped tv1 ty2
--- We're about to unify a type variable tv1 with a non-tyvar-type ty2.
--- ty2 has been zonked at this stage, which ensures that
--- its kind has as much boxity information visible as possible.
-  | tk2 `isSubKind` tk1 = returnM ()
-
-  | otherwise
-       -- Either the kinds aren't compatible
-       --      (can happen if we unify (a b) with (c d))
-       -- or we are unifying a lifted type variable with an
-       --      unlifted type: e.g.  (id 3#) is illegal
-  = addErrCtxtM (unifyKindCtxt swapped tv1 ty2)        $
-    unifyKindMisMatch k1 k2
-  where
-    (k1,k2) | swapped   = (tk2,tk1)
-           | otherwise = (tk1,tk2)
-    tk1 = tyVarKind tv1
-    tk2 = typeKind ty2
-
-----------------
-checkTauTvUpdate :: TcTyVar -> TcType -> TcM TcType
---    (checkTauTvUpdate tv ty)
--- We are about to update the TauTv tv with ty.
--- Check (a) that tv doesn't occur in ty (occurs check)
---      (b) that ty is a monotype
--- Furthermore, in the interest of (b), if you find an
--- empty box (BoxTv that is Flexi), fill it in with a TauTv
--- 
--- Returns the (non-boxy) type to update the type variable with, or fails
-
-checkTauTvUpdate orig_tv orig_ty
-  = go orig_ty
-  where
-    go (TyConApp tc tys)
-       | isSynTyCon tc  = go_syn tc tys
-       | otherwise      = do { tys' <- mappM go tys; return (TyConApp tc tys') }
-    go (NoteTy _ ty2)   = go ty2       -- Discard free-tyvar annotations
-    go (PredTy p)       = do { p' <- go_pred p; return (PredTy p') }
-    go (FunTy arg res)   = do { arg' <- go arg; res' <- go res; return (FunTy arg' res') }
-    go (AppTy fun arg)  = do { fun' <- go fun; arg' <- go arg; return (mkAppTy fun' arg') }
-               -- NB the mkAppTy; we might have instantiated a
-               -- type variable to a type constructor, so we need
-               -- to pull the TyConApp to the top.
-    go (ForAllTy tv ty) = notMonoType orig_ty          -- (b)
-
-    go (TyVarTy tv)
-       | orig_tv == tv = occurCheck tv orig_ty         -- (a)
-       | isTcTyVar tv  = go_tyvar tv (tcTyVarDetails tv)
-       | otherwise     = return (TyVarTy tv)
-                -- Ordinary (non Tc) tyvars
-                -- occur inside quantified types
-
-    go_pred (ClassP c tys) = do { tys' <- mapM go tys; return (ClassP c tys') }
-    go_pred (IParam n ty)  = do { ty' <- go ty;        return (IParam n ty') }
-
-    go_tyvar tv (SkolemTv _) = return (TyVarTy tv)
-    go_tyvar tv (MetaTv box ref)
-       = do { cts <- readMutVar ref
-            ; case cts of
-                 Indirect ty -> go ty 
-                 Flexi -> case box of
-                               BoxTv -> do { tau <- newFlexiTyVarTy (tyVarKind tv)
-                                           ; writeMutVar ref (Indirect tau)
-                                           ; return tau }
-                               other -> return (TyVarTy tv)
-            }
-
-       -- go_syn is called for synonyms only
-       -- See Note [Type synonyms and the occur check]
-    go_syn tc tys
-       | not (isTauTyCon tc)
-       = notMonoType orig_ty   -- (b) again
-       | otherwise
-       = do { (msgs, mb_tys') <- tryTc (mapM go tys)
-            ; case mb_tys' of
-               Just tys' -> return (TyConApp tc tys')
-                               -- Retain the synonym (the common case)
-               Nothing   -> go (expectJust "checkTauTvUpdate" 
-                                       (tcView (TyConApp tc tys)))
-                               -- Try again, expanding the synonym
-            }
-\end{code}
-
-Note [Type synonyms and the occur check]
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-Basically we want to update     tv1 := ps_ty2
-because ps_ty2 has type-synonym info, which improves later error messages
-
-But consider 
-       type A a = ()
-
-       f :: (A a -> a -> ()) -> ()
-       f = \ _ -> ()
-
-       x :: ()
-       x = f (\ x p -> p x)
-
-In the application (p x), we try to match "t" with "A t".  If we go
-ahead and bind t to A t (= ps_ty2), we'll lead the type checker into 
-an infinite loop later.
-But we should not reject the program, because A t = ().
-Rather, we should bind t to () (= non_var_ty2).
-
-\begin{code}
-stripBoxyType :: BoxyType -> TcM TcType
--- Strip all boxes from the input type, returning a non-boxy type.
--- It's fine for there to be a polytype inside a box (c.f. unBox)
--- All of the boxes should have been filled in by now; 
--- hence we return a TcType
-stripBoxyType ty = zonkType strip_tv ty
-  where
-    strip_tv tv = ASSERT( not (isBoxyTyVar tv) ) return (TyVarTy tv)
-       -- strip_tv will be called for *Flexi* meta-tyvars
-       -- There should not be any Boxy ones; hence the ASSERT
-
-zapToMonotype :: BoxySigmaType -> TcM TcTauType
--- Subtle... we must zap the boxy res_ty
--- to kind * before using it to instantiate a LitInst
--- Calling unBox instead doesn't do the job, because the box
--- often has an openTypeKind, and we don't want to instantiate
--- with that type.
-zapToMonotype res_ty
-  = do         { res_tau <- newFlexiTyVarTy liftedTypeKind
-       ; boxyUnify res_tau res_ty
-       ; return res_tau }
-
-unBox :: BoxyType -> TcM TcType
--- unBox implements the judgement 
---     |- s' ~ box(s)
--- with input s', and result s
--- 
--- It remove all boxes from the input type, returning a non-boxy type.
--- A filled box in the type can only contain a monotype; unBox fails if not
--- The type can have empty boxes, which unBox fills with a monotype
---
--- Compare this wth checkTauTvUpdate
---
--- For once, it's safe to treat synonyms as opaque!
-
-unBox (NoteTy n ty)    = do { ty' <- unBox ty; return (NoteTy n ty') }
-unBox (TyConApp tc tys) = do { tys' <- mapM unBox tys; return (TyConApp tc tys') }
-unBox (AppTy f a)       = do { f' <- unBox f; a' <- unBox a; return (mkAppTy f' a') }
-unBox (FunTy f a)       = do { f' <- unBox f; a' <- unBox a; return (FunTy f' a') }
-unBox (PredTy p)       = do { p' <- unBoxPred p; return (PredTy p') }
-unBox (ForAllTy tv ty)  = ASSERT( isImmutableTyVar tv )
-                         do { ty' <- unBox ty; return (ForAllTy tv ty') }
-unBox (TyVarTy tv)
-  | isTcTyVar tv                               -- It's a boxy type variable
-  , MetaTv BoxTv ref <- tcTyVarDetails tv      -- NB: non-TcTyVars are possible
-  = do { cts <- readMutVar ref                 --     under nested quantifiers
-       ; case cts of
-           Indirect ty -> do { non_boxy_ty <- unBox ty
-                             ; if isTauTy non_boxy_ty 
-                               then return non_boxy_ty
-                               else notMonoType non_boxy_ty }
-           Flexi -> do { tau <- newFlexiTyVarTy (tyVarKind tv)
-                       ; writeMutVar ref (Indirect tau)
-                       ; return tau }
-       }
-  | otherwise  -- Skolems, and meta-tau-variables
-  = return (TyVarTy tv)
-
-unBoxPred (ClassP cls tys) = do { tys' <- mapM unBox tys; return (ClassP cls tys') }
-unBoxPred (IParam ip ty)   = do { ty' <- unBox ty; return (IParam ip ty') }
-\end{code}
-
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection[Unify-context]{Errors and contexts}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-Errors
-~~~~~~
-
-\begin{code}
-unifyCtxt act_ty exp_ty tidy_env
-  = do { act_ty' <- zonkTcType act_ty
-       ; exp_ty' <- zonkTcType exp_ty
-       ; let (env1, exp_ty'') = tidyOpenType tidy_env exp_ty'
-             (env2, act_ty'') = tidyOpenType env1     act_ty'
-       ; return (env2, mkExpectedActualMsg act_ty'' exp_ty'') }
-
-----------------
-mkExpectedActualMsg act_ty exp_ty
-  = nest 2 (vcat [ text "Expected type" <> colon <+> ppr exp_ty,
-                  text "Inferred type" <> colon <+> ppr act_ty ])
-
-----------------
--- If an error happens we try to figure out whether the function
--- function has been given too many or too few arguments, and say so.
-checkFunResCtxt fun actual_res_ty expected_res_ty tidy_env
-  = do { exp_ty' <- zonkTcType expected_res_ty
-       ; act_ty' <- zonkTcType actual_res_ty
-       ; let
-             (env1, exp_ty'') = tidyOpenType tidy_env exp_ty'
-             (env2, act_ty'') = tidyOpenType env1     act_ty'
-             (exp_args, _)    = tcSplitFunTys exp_ty''
-             (act_args, _)    = tcSplitFunTys act_ty''
-       
-             len_act_args     = length act_args
-             len_exp_args     = length exp_args
-
-             message | len_exp_args < len_act_args = wrongArgsCtxt "too few"  fun
-                     | len_exp_args > len_act_args = wrongArgsCtxt "too many" fun
-                     | otherwise                   = mkExpectedActualMsg act_ty'' exp_ty''
-       ; return (env2, message) }
-
-  where
-    wrongArgsCtxt too_many_or_few fun
-      = ptext SLIT("Probable cause:") <+> quotes (ppr fun)
-       <+> ptext SLIT("is applied to") <+> text too_many_or_few 
-       <+> ptext SLIT("arguments")
-
-------------------
-unifyKindCtxt swapped tv1 ty2 tidy_env -- not swapped => tv1 expected, ty2 inferred
-       -- tv1 and ty2 are zonked already
-  = returnM msg
-  where
-    msg = (env2, ptext SLIT("When matching the kinds of") <+> 
-                sep [quotes pp_expected <+> ptext SLIT("and"), quotes pp_actual])
-
-    (pp_expected, pp_actual) | swapped   = (pp2, pp1)
-                            | otherwise = (pp1, pp2)
-    (env1, tv1') = tidyOpenTyVar tidy_env tv1
-    (env2, ty2') = tidyOpenType  env1 ty2
-    pp1 = ppr tv1' <+> dcolon <+> ppr (tyVarKind tv1)
-    pp2 = ppr ty2' <+> dcolon <+> ppr (typeKind ty2)
-
-unifyMisMatch outer swapped ty1 ty2
-  = do { (env, msg) <- if swapped then misMatchMsg ty1 ty2
-                                  else misMatchMsg ty2 ty1
-
-       -- This is the whole point of the 'outer' stuff
-       ; if outer then popErrCtxt (failWithTcM (env, msg))
-                  else failWithTcM (env, msg)
-       } 
-
-misMatchMsg ty1 ty2
-  = do { env0 <- tcInitTidyEnv
-       ; (env1, pp1, extra1) <- ppr_ty env0 ty1
-       ; (env2, pp2, extra2) <- ppr_ty env1 ty2
-       ; return (env2, sep [sep [ptext SLIT("Couldn't match expected type") <+> pp1, 
-                                 nest 7 (ptext SLIT("against inferred type") <+> pp2)],
-                            nest 2 extra1, nest 2 extra2]) }
-
-ppr_ty :: TidyEnv -> TcType -> TcM (TidyEnv, SDoc, SDoc)
-ppr_ty env ty
-  = do { ty' <- zonkTcType ty
-       ; let (env1,tidy_ty) = tidyOpenType env ty'
-            simple_result  = (env1, quotes (ppr tidy_ty), empty)
-       ; case tidy_ty of
-          TyVarTy tv 
-               | isSkolemTyVar tv -> return (env2, pp_rigid tv',
-                                             pprSkolTvBinding tv')
-               | otherwise -> return simple_result
-               where
-                 (env2, tv') = tidySkolemTyVar env1 tv
-          other -> return simple_result }
-  where
-    pp_rigid tv = quotes (ppr tv) <+> parens (ptext SLIT("a rigid variable"))
-
-
-notMonoType ty
-  = do { ty' <- zonkTcType ty
-       ; env0 <- tcInitTidyEnv
-       ; let (env1, tidy_ty) = tidyOpenType env0 ty'
-             msg = ptext SLIT("Cannot match a monotype with") <+> ppr tidy_ty
-       ; failWithTcM (env1, msg) }
-
-occurCheck tyvar ty
-  = do { env0 <- tcInitTidyEnv
-       ; ty'  <- zonkTcType ty
-       ; let (env1, tidy_tyvar) = tidyOpenTyVar env0 tyvar
-             (env2, tidy_ty)    = tidyOpenType  env1 ty'
-             extra = sep [ppr tidy_tyvar, char '=', ppr tidy_ty]
-       ; failWithTcM (env2, hang msg 2 extra) }
-  where
-    msg = ptext SLIT("Occurs check: cannot construct the infinite type:")
-\end{code}
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-               Kind unification
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-Unifying kinds is much, much simpler than unifying types.
-
-\begin{code}
-unifyKind :: TcKind                -- Expected
-         -> TcKind                 -- Actual
-         -> TcM ()
-unifyKind LiftedTypeKind   LiftedTypeKind   = returnM ()
-unifyKind UnliftedTypeKind UnliftedTypeKind = returnM ()
-
-unifyKind OpenTypeKind k2 | isOpenTypeKind k2 = returnM ()
-unifyKind ArgTypeKind  k2 | isArgTypeKind k2    = returnM ()
-  -- Respect sub-kinding
-
-unifyKind (FunKind a1 r1) (FunKind a2 r2)
- = do { unifyKind a2 a1; unifyKind r1 r2 }
-               -- Notice the flip in the argument,
-               -- so that the sub-kinding works right
-
-unifyKind (KindVar kv1) k2 = uKVar False kv1 k2
-unifyKind k1 (KindVar kv2) = uKVar True kv2 k1
-unifyKind k1 k2 = unifyKindMisMatch k1 k2
-
-unifyKinds :: [TcKind] -> [TcKind] -> TcM ()
-unifyKinds []       []       = returnM ()
-unifyKinds (k1:ks1) (k2:ks2) = unifyKind k1 k2         `thenM_`
-                              unifyKinds ks1 ks2
-unifyKinds _ _                      = panic "unifyKinds: length mis-match"
-
-----------------
-uKVar :: Bool -> KindVar -> TcKind -> TcM ()
-uKVar swapped kv1 k2
-  = do         { mb_k1 <- readKindVar kv1
-       ; case mb_k1 of
-           Nothing -> uUnboundKVar swapped kv1 k2
-           Just k1 | swapped   -> unifyKind k2 k1
-                   | otherwise -> unifyKind k1 k2 }
-
-----------------
-uUnboundKVar :: Bool -> KindVar -> TcKind -> TcM ()
-uUnboundKVar swapped kv1 k2@(KindVar kv2)
-  | kv1 == kv2 = returnM ()
-  | otherwise  -- Distinct kind variables
-  = do { mb_k2 <- readKindVar kv2
-       ; case mb_k2 of
-           Just k2 -> uUnboundKVar swapped kv1 k2
-           Nothing -> writeKindVar kv1 k2 }
-
-uUnboundKVar swapped kv1 non_var_k2
-  = do { k2' <- zonkTcKind non_var_k2
-       ; kindOccurCheck kv1 k2'
-       ; k2'' <- kindSimpleKind swapped k2'
-               -- KindVars must be bound only to simple kinds
-               -- Polarities: (kindSimpleKind True ?) succeeds 
-               -- returning *, corresponding to unifying
-               --      expected: ?
-               --      actual:   kind-ver
-       ; writeKindVar kv1 k2'' }
-
-----------------
-kindOccurCheck kv1 k2  -- k2 is zonked
-  = checkTc (not_in k2) (kindOccurCheckErr kv1 k2)
-  where
-    not_in (KindVar kv2)   = kv1 /= kv2
-    not_in (FunKind a2 r2) = not_in a2 && not_in r2
-    not_in other          = True
-
-kindSimpleKind :: Bool -> Kind -> TcM SimpleKind
--- (kindSimpleKind True k) returns a simple kind sk such that sk <: k
--- If the flag is False, it requires k <: sk
--- E.g.        kindSimpleKind False ?? = *
--- What about (kv -> *) :=: ?? -> *
-kindSimpleKind orig_swapped orig_kind
-  = go orig_swapped orig_kind
-  where
-    go sw (FunKind k1 k2) = do { k1' <- go (not sw) k1
-                              ; k2' <- go sw k2
-                              ; return (FunKind k1' k2') }
-    go True OpenTypeKind = return liftedTypeKind
-    go True ArgTypeKind  = return liftedTypeKind
-    go sw LiftedTypeKind  = return liftedTypeKind
-    go sw k@(KindVar _)          = return k    -- KindVars are always simple
-    go swapped kind = failWithTc (ptext SLIT("Unexpected kind unification failure:")
-                                 <+> ppr orig_swapped <+> ppr orig_kind)
-       -- I think this can't actually happen
-
--- T v = MkT v          v must be a type 
--- T v w = MkT (v -> w)         v must not be an umboxed tuple
-
-----------------
-kindOccurCheckErr tyvar ty
-  = hang (ptext SLIT("Occurs check: cannot construct the infinite kind:"))
-       2 (sep [ppr tyvar, char '=', ppr ty])
-
-unifyKindMisMatch ty1 ty2
-  = zonkTcKind ty1     `thenM` \ ty1' ->
-    zonkTcKind ty2     `thenM` \ ty2' ->
-    let
-       msg = hang (ptext SLIT("Couldn't match kind"))
-                  2 (sep [quotes (ppr ty1'), 
-                          ptext SLIT("against"), 
-                          quotes (ppr ty2')])
-    in
-    failWithTc msg
-\end{code}
-
-\begin{code}
-unifyFunKind :: TcKind -> TcM (Maybe (TcKind, TcKind))
--- Like unifyFunTy, but does not fail; instead just returns Nothing
-
-unifyFunKind (KindVar kvar)
-  = readKindVar kvar   `thenM` \ maybe_kind ->
-    case maybe_kind of
-       Just fun_kind -> unifyFunKind fun_kind
-       Nothing       -> do { arg_kind <- newKindVar
-                           ; res_kind <- newKindVar
-                           ; writeKindVar kvar (mkArrowKind arg_kind res_kind)
-                           ; returnM (Just (arg_kind,res_kind)) }
-    
-unifyFunKind (FunKind arg_kind res_kind) = returnM (Just (arg_kind,res_kind))
-unifyFunKind other                      = returnM Nothing
-\end{code}
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-       Checking kinds
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
----------------------------
--- We would like to get a decent error message from
---   (a) Under-applied type constructors
---             f :: (Maybe, Maybe)
---   (b) Over-applied type constructors
---             f :: Int x -> Int x
---
-
-\begin{code}
-checkExpectedKind :: Outputable a => a -> TcKind -> TcKind -> TcM ()
--- A fancy wrapper for 'unifyKind', which tries 
--- to give decent error messages.
-checkExpectedKind ty act_kind exp_kind
-  | act_kind `isSubKind` exp_kind -- Short cut for a very common case
-  = returnM ()
-  | otherwise
-  = tryTc (unifyKind exp_kind act_kind)        `thenM` \ (_errs, mb_r) ->
-    case mb_r of {
-       Just r  -> returnM () ; -- Unification succeeded
-       Nothing ->
-
-       -- So there's definitely an error
-       -- Now to find out what sort
-    zonkTcKind exp_kind                `thenM` \ exp_kind ->
-    zonkTcKind act_kind                `thenM` \ act_kind ->
-
-    tcInitTidyEnv              `thenM` \ env0 -> 
-    let (exp_as, _) = splitKindFunTys exp_kind
-        (act_as, _) = splitKindFunTys act_kind
-       n_exp_as = length exp_as
-       n_act_as = length act_as
-       
-       (env1, tidy_exp_kind) = tidyKind env0 exp_kind
-       (env2, tidy_act_kind) = tidyKind env1 act_kind
-
-       err | n_exp_as < n_act_as       -- E.g. [Maybe]
-           = quotes (ppr ty) <+> ptext SLIT("is not applied to enough type arguments")
-
-               -- Now n_exp_as >= n_act_as. In the next two cases, 
-               -- n_exp_as == 0, and hence so is n_act_as
-           | isLiftedTypeKind exp_kind && isUnliftedTypeKind act_kind
-           = ptext SLIT("Expecting a lifted type, but") <+> quotes (ppr ty)
-               <+> ptext SLIT("is unlifted")
-
-           | isUnliftedTypeKind exp_kind && isLiftedTypeKind act_kind
-           = ptext SLIT("Expecting an unlifted type, but") <+> quotes (ppr ty)
-               <+> ptext SLIT("is lifted")
-
-           | otherwise                 -- E.g. Monad [Int]
-           = ptext SLIT("Kind mis-match")
-
-       more_info = sep [ ptext SLIT("Expected kind") <+> 
-                               quotes (pprKind tidy_exp_kind) <> comma,
-                         ptext SLIT("but") <+> quotes (ppr ty) <+> 
-                               ptext SLIT("has kind") <+> quotes (pprKind tidy_act_kind)]
-   in
-   failWithTcM (env2, err $$ more_info)
-   }
-\end{code}
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Checking signature type variables}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-@checkSigTyVars@ checks that a set of universally quantified type varaibles
-are not mentioned in the environment.  In particular:
-
-       (a) Not mentioned in the type of a variable in the envt
-               eg the signature for f in this:
-
-                       g x = ... where
-                                       f :: a->[a]
-                                       f y = [x,y]
-
-               Here, f is forced to be monorphic by the free occurence of x.
-
-       (d) Not (unified with another type variable that is) in scope.
-               eg f x :: (r->r) = (\y->y) :: forall a. a->r
-           when checking the expression type signature, we find that
-           even though there is nothing in scope whose type mentions r,
-           nevertheless the type signature for the expression isn't right.
-
-           Another example is in a class or instance declaration:
-               class C a where
-                  op :: forall b. a -> b
-                  op x = x
-           Here, b gets unified with a
-
-Before doing this, the substitution is applied to the signature type variable.
-
-\begin{code}
-checkSigTyVars :: [TcTyVar] -> TcM ()
-checkSigTyVars sig_tvs = check_sig_tyvars emptyVarSet sig_tvs
-
-checkSigTyVarsWrt :: TcTyVarSet -> [TcTyVar] -> TcM ()
--- The extra_tvs can include boxy type variables; 
---     e.g. TcMatches.tcCheckExistentialPat
-checkSigTyVarsWrt extra_tvs sig_tvs
-  = do { extra_tvs' <- zonkTcTyVarsAndFV (varSetElems extra_tvs)
-       ; check_sig_tyvars extra_tvs' sig_tvs }
-
-check_sig_tyvars
-       :: TcTyVarSet   -- Global type variables. The universally quantified
-                       --      tyvars should not mention any of these
-                       --      Guaranteed already zonked.
-       -> [TcTyVar]    -- Universally-quantified type variables in the signature
-                       --      Guaranteed to be skolems
-       -> TcM ()
-check_sig_tyvars extra_tvs []
-  = returnM ()
-check_sig_tyvars extra_tvs sig_tvs 
-  = ASSERT( all isSkolemTyVar sig_tvs )
-    do { gbl_tvs <- tcGetGlobalTyVars
-       ; traceTc (text "check_sig_tyvars" <+> (vcat [text "sig_tys" <+> ppr sig_tvs,
-                                     text "gbl_tvs" <+> ppr gbl_tvs,
-                                     text "extra_tvs" <+> ppr extra_tvs]))
-
-       ; let env_tvs = gbl_tvs `unionVarSet` extra_tvs
-       ; ifM (any (`elemVarSet` env_tvs) sig_tvs)
-             (bleatEscapedTvs env_tvs sig_tvs sig_tvs)
-       }
-
-bleatEscapedTvs :: TcTyVarSet  -- The global tvs
-               -> [TcTyVar]    -- The possibly-escaping type variables
-               -> [TcTyVar]    -- The zonked versions thereof
-               -> TcM ()
--- Complain about escaping type variables
--- We pass a list of type variables, at least one of which
--- escapes.  The first list contains the original signature type variable,
--- while the second  contains the type variable it is unified to (usually itself)
-bleatEscapedTvs globals sig_tvs zonked_tvs
-  = do { env0 <- tcInitTidyEnv
-       ; let (env1, tidy_tvs)        = tidyOpenTyVars env0 sig_tvs
-             (env2, tidy_zonked_tvs) = tidyOpenTyVars env1 zonked_tvs
-
-       ; (env3, msgs) <- foldlM check (env2, []) (tidy_tvs `zip` tidy_zonked_tvs)
-       ; failWithTcM (env3, main_msg $$ nest 2 (vcat msgs)) }
-  where
-    main_msg = ptext SLIT("Inferred type is less polymorphic than expected")
-
-    check (tidy_env, msgs) (sig_tv, zonked_tv)
-      | not (zonked_tv `elemVarSet` globals) = return (tidy_env, msgs)
-      | otherwise
-      = do { (tidy_env1, globs) <- findGlobals (unitVarSet zonked_tv) tidy_env
-          ; returnM (tidy_env1, escape_msg sig_tv zonked_tv globs : msgs) }
-
------------------------
-escape_msg sig_tv zonked_tv globs
-  | notNull globs 
-  = vcat [sep [msg, ptext SLIT("is mentioned in the environment:")], 
-         nest 2 (vcat globs)]
-  | otherwise
-  = msg <+> ptext SLIT("escapes")
-       -- Sigh.  It's really hard to give a good error message
-       -- all the time.   One bad case is an existential pattern match.
-       -- We rely on the "When..." context to help.
-  where
-    msg = ptext SLIT("Quantified type variable") <+> quotes (ppr sig_tv) <+> is_bound_to
-    is_bound_to 
-       | sig_tv == zonked_tv = empty
-       | otherwise = ptext SLIT("is unified with") <+> quotes (ppr zonked_tv) <+> ptext SLIT("which")
-\end{code}
-
-These two context are used with checkSigTyVars
-    
-\begin{code}
-sigCtxt :: Id -> [TcTyVar] -> TcThetaType -> TcTauType
-       -> TidyEnv -> TcM (TidyEnv, Message)
-sigCtxt id sig_tvs sig_theta sig_tau tidy_env
-  = zonkTcType sig_tau         `thenM` \ actual_tau ->
-    let
-       (env1, tidy_sig_tvs)    = tidyOpenTyVars tidy_env sig_tvs
-       (env2, tidy_sig_rho)    = tidyOpenType env1 (mkPhiTy sig_theta sig_tau)
-       (env3, tidy_actual_tau) = tidyOpenType env2 actual_tau
-       sub_msg = vcat [ptext SLIT("Signature type:    ") <+> pprType (mkForAllTys tidy_sig_tvs tidy_sig_rho),
-                       ptext SLIT("Type to generalise:") <+> pprType tidy_actual_tau
-                  ]
-       msg = vcat [ptext SLIT("When trying to generalise the type inferred for") <+> quotes (ppr id),
-                   nest 2 sub_msg]
-    in
-    returnM (env3, msg)
-\end{code}