[project @ 2000-10-17 13:22:10 by simonmar]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcUnify.lhs
index 9d684c1..aa0a869 100644 (file)
@@ -9,36 +9,32 @@ updatable substitution).
 \begin{code}
 module TcUnify ( unifyTauTy, unifyTauTyList, unifyTauTyLists, 
                 unifyFunTy, unifyListTy, unifyTupleTy,
-                unifyKind, unifyKinds, unifyTypeKind
+                unifyKind, unifyKinds, unifyOpenTypeKind
  ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
 -- friends: 
 import TcMonad
-import TypeRep ( Type(..), funTyCon,
-                 Kind, boxedTypeKind, typeCon, anyBoxCon, anyBoxKind,
-               )  -- friend
-import Type    ( tyVarsOfType,
+import TypeRep ( Type(..), PredType(..) )  -- friend
+import Type    ( unboxedTypeKind, boxedTypeKind, openTypeKind, 
+                 typeCon, openKindCon, hasMoreBoxityInfo, 
+                 tyVarsOfType, typeKind,
                  mkFunTy, splitFunTy_maybe, splitTyConApp_maybe,
-                  isNotUsgTy,
-                 splitAppTy_maybe,
+                  isNotUsgTy, splitAppTy_maybe, mkTyConApp, 
                  tidyOpenType, tidyOpenTypes, tidyTyVar
                )
 import TyCon   ( TyCon, isTupleTyCon, tupleTyConBoxity, tyConArity )
-import Name    ( hasBetterProv )
-import Var     ( TyVar, tyVarKind, varName, isSigTyVar )
-import VarEnv  
+import Var     ( tyVarKind, varName, isSigTyVar )
 import VarSet  ( varSetElems )
-import TcType  ( TcType, TcTauType, TcTyVar, TcKind, 
-                 newTyVarTy, newOpenTypeKind, newTyVarTy_OpenKind,
-                 tcGetTyVar, tcPutTyVar, zonkTcType, tcTypeKind
+import TcType  ( TcType, TcTauType, TcTyVar, TcKind, newBoxityVar,
+                 newTyVarTy, newTyVarTys, tcGetTyVar, tcPutTyVar, zonkTcType
                )
+import Name    ( isSystemName )
+
 -- others:
 import BasicTypes ( Arity, Boxity, isBoxed )
 import TysWiredIn ( listTyCon, mkListTy, mkTupleTy )
-import PprType ()              -- Instances
-import Util
 import Outputable
 \end{code}
 
@@ -52,18 +48,39 @@ import Outputable
 \begin{code}
 unifyKind :: TcKind                -- Expected
          -> TcKind                 -- Actual
-         -> TcM s ()
+         -> TcM ()
 unifyKind k1 k2 
   = tcAddErrCtxtM (unifyCtxt "kind" k1 k2) $
     uTys k1 k1 k2 k2
 
-unifyKinds :: [TcKind] -> [TcKind] -> TcM s ()
+unifyKinds :: [TcKind] -> [TcKind] -> TcM ()
 unifyKinds []       []       = returnTc ()
 unifyKinds (k1:ks1) (k2:ks2) = unifyKind k1 k2         `thenTc_`
                               unifyKinds ks1 ks2
 unifyKinds _ _ = panic "unifyKinds: length mis-match"
 \end{code}
 
+\begin{code}
+unifyOpenTypeKind :: TcKind -> TcM ()  
+-- Ensures that the argument kind is of the form (Type bx)
+-- for some boxity bx
+
+unifyOpenTypeKind ty@(TyVarTy tyvar)
+  = tcGetTyVar tyvar   `thenNF_Tc` \ maybe_ty ->
+    case maybe_ty of
+       Just ty' -> unifyOpenTypeKind ty'
+       other    -> unify_open_kind_help ty
+
+unifyOpenTypeKind ty
+  = case splitTyConApp_maybe ty of
+       Just (tycon, [_]) | tycon == typeCon -> returnTc ()
+       other                                -> unify_open_kind_help ty
+
+unify_open_kind_help ty        -- Revert to ordinary unification
+  = newBoxityVar       `thenNF_Tc` \ boxity ->
+    unifyKind ty (mkTyConApp typeCon [boxity])
+\end{code}
+
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
@@ -77,7 +94,7 @@ non-exported generic functions.
 Unify two @TauType@s.  Dead straightforward.
 
 \begin{code}
-unifyTauTy :: TcTauType -> TcTauType -> TcM s ()
+unifyTauTy :: TcTauType -> TcTauType -> TcM ()
 unifyTauTy ty1 ty2     -- ty1 expected, ty2 inferred
   = tcAddErrCtxtM (unifyCtxt "type" ty1 ty2) $
     uTys ty1 ty1 ty2 ty2
@@ -89,7 +106,7 @@ of equal length.  We charge down the list explicitly so that we can
 complain if their lengths differ.
 
 \begin{code}
-unifyTauTyLists :: [TcTauType] -> [TcTauType] ->  TcM s ()
+unifyTauTyLists :: [TcTauType] -> [TcTauType] ->  TcM ()
 unifyTauTyLists []          []         = returnTc ()
 unifyTauTyLists (ty1:tys1) (ty2:tys2) = uTys ty1 ty1 ty2 ty2   `thenTc_`
                                        unifyTauTyLists tys1 tys2
@@ -101,7 +118,7 @@ all together.  It is used, for example, when typechecking explicit
 lists, when all the elts should be of the same type.
 
 \begin{code}
-unifyTauTyList :: [TcTauType] -> TcM s ()
+unifyTauTyList :: [TcTauType] -> TcM ()
 unifyTauTyList []               = returnTc ()
 unifyTauTyList [ty]             = returnTc ()
 unifyTauTyList (ty1:tys@(ty2:_)) = unifyTauTy ty1 ty2  `thenTc_`
@@ -124,8 +141,11 @@ We call the first one \tr{ps_ty1}, \tr{ps_ty2} for ``possible synomym''.
 
 \begin{code}
 uTys :: TcTauType -> TcTauType -- Error reporting ty1 and real ty1
+                               -- ty1 is the *expected* type
+
      -> TcTauType -> TcTauType -- Error reporting ty2 and real ty2
-     -> TcM s ()
+                               -- ty2 is the *actual* type
+     -> TcM ()
 
        -- Always expand synonyms (see notes at end)
         -- (this also throws away FTVs and usage annots)
@@ -137,20 +157,26 @@ uTys ps_ty1 (TyVarTy tyvar1) ps_ty2 ty2 = uVar False tyvar1 ps_ty2 ty2
 uTys ps_ty1 ty1 ps_ty2 (TyVarTy tyvar2) = uVar True  tyvar2 ps_ty1 ty1
                                        -- "True" means args swapped
 
+       -- Predicates
+uTys _ (PredTy (IParam n1 t1)) _ (PredTy (IParam n2 t2))
+  | n1 == n2 = uTys t1 t1 t2 t2
+uTys _ (PredTy (Class c1 tys1)) _ (PredTy (Class c2 tys2))
+  | c1 == c2 = unifyTauTyLists tys1 tys2
+
        -- Functions; just check the two parts
 uTys _ (FunTy fun1 arg1) _ (FunTy fun2 arg2)
   = uTys fun1 fun1 fun2 fun2   `thenTc_`    uTys arg1 arg1 arg2 arg2
 
        -- Type constructors must match
 uTys ps_ty1 (TyConApp con1 tys1) ps_ty2 (TyConApp con2 tys2)
-  = checkTcM (cons_match && length tys1 == length tys2) 
-            (unifyMisMatch ps_ty1 ps_ty2)                      `thenTc_`
-    unifyTauTyLists tys1 tys2
-  where
-       -- The AnyBox wild card matches anything
-    cons_match =  con1 == con2 
-              || con1 == anyBoxCon
-              || con2 == anyBoxCon
+  | con1 == con2 && length tys1 == length tys2
+  = unifyTauTyLists tys1 tys2
+
+  | con1 == openKindCon
+       -- When we are doing kind checking, we might match a kind '?' 
+       -- against a kind '*' or '#'.  Notably, CCallable :: ? -> *, and
+       -- (CCallable Int) and (CCallable Int#) are both OK
+  = unifyOpenTypeKind ps_ty2
 
        -- Applications need a bit of care!
        -- They can match FunTy and TyConApp, so use splitAppTy_maybe
@@ -244,7 +270,7 @@ uVar :: Bool                -- False => tyvar is the "expected"
                        -- True  => ty    is the "expected" thing
      -> TcTyVar
      -> TcTauType -> TcTauType -- printing and real versions
-     -> TcM s ()
+     -> TcM ()
 
 uVar swapped tv1 ps_ty2 ty2
   = tcGetTyVar tv1     `thenNF_Tc` \ maybe_ty1 ->
@@ -272,34 +298,39 @@ uUnboundVar swapped tv1 maybe_ty1 ps_ty2 ty2@(TyVarTy tv2)
     case maybe_ty2 of
        Just ty2' -> uUnboundVar swapped tv1 maybe_ty1 ty2' ty2'
 
-       Nothing -> checkKinds swapped tv1 ty2                   `thenTc_`
+       Nothing | tv1_dominates_tv2 
 
-                  if tv1 `dominates` tv2 then
-                       tcPutTyVar tv2 (TyVarTy tv1)            `thenNF_Tc_`
-                       returnTc ()
-                  else
-                        ASSERT( isNotUsgTy ps_ty2 )
-                       tcPutTyVar tv1 ps_ty2                   `thenNF_Tc_`
-                       returnTc ()
+               -> WARN( not (k1 `hasMoreBoxityInfo` k2), (ppr tv1 <+> ppr k1) $$ (ppr tv2 <+> ppr k2) )
+                  tcPutTyVar tv2 (TyVarTy tv1)         `thenNF_Tc_`
+                  returnTc ()
+               |  otherwise
+
+               -> WARN( not (k2 `hasMoreBoxityInfo` k1), (ppr tv2 <+> ppr k2) $$ (ppr tv1 <+> ppr k1) )
+                   (ASSERT( isNotUsgTy ps_ty2 )
+                   tcPutTyVar tv1 ps_ty2               `thenNF_Tc_`
+                   returnTc ())
   where
-    tv1 `dominates` tv2 =  isSigTyVar tv1 
+    k1 = tyVarKind tv1
+    k2 = tyVarKind tv2
+    tv1_dominates_tv2 =    isSigTyVar tv1 
                                -- Don't unify a signature type variable if poss
-                       || varName tv1 `hasBetterProv` varName tv2 
+                       || k2 == openTypeKind
+                               -- Try to get rid of open type variables as soon as poss
+                       || isSystemName (varName tv2)
                                -- Try to update sys-y type variables in preference to sig-y ones
 
        -- Second one isn't a type variable
 uUnboundVar swapped tv1 maybe_ty1 ps_ty2 non_var_ty2
-  | non_var_ty2 == anyBoxKind
-       -- If the 
-  = returnTc ()
-
-  | otherwise
   = checkKinds swapped tv1 non_var_ty2                 `thenTc_`
     occur_check non_var_ty2                            `thenTc_`
     ASSERT( isNotUsgTy ps_ty2 )
     checkTcM (not (isSigTyVar tv1))
             (failWithTcM (unifyWithSigErr tv1 ps_ty2)) `thenTc_`
 
+    warnTc (not (typeKind non_var_ty2 `hasMoreBoxityInfo` tyVarKind tv1))
+          ((ppr tv1 <+> ppr (tyVarKind tv1)) $$ 
+            (ppr non_var_ty2 <+> ppr (typeKind non_var_ty2)))          `thenNF_Tc_` 
+
     tcPutTyVar tv1 non_var_ty2                         `thenNF_Tc_`
        -- This used to say "ps_ty2" instead of "non_var_ty2"
 
@@ -336,21 +367,22 @@ uUnboundVar swapped tv1 maybe_ty1 ps_ty2 non_var_ty2
                other     -> returnTc ()
 
 checkKinds swapped tv1 ty2
+-- We're about to unify a type variable tv1 with a non-tyvar-type ty2.
+-- We need to check that we don't unify a boxed type variable with an
+-- unboxed type: e.g.  (id 3#) is illegal
+  | tk1 == boxedTypeKind && tk2 == unboxedTypeKind
   = tcAddErrCtxtM (unifyKindCtxt swapped tv1 ty2)      $
-
-       -- We have to use tcTypeKind not just typeKind to get the
-       -- kind of ty2, because there might be mutable kind variables
-       -- in the way.  For example, suppose that ty2 :: (a b), and
-       -- the kind of 'a' is a kind variable 'k' that has (presumably)
-       -- been unified with 'k1 -> k2'.
-    tcTypeKind ty2             `thenNF_Tc` \ k2 ->
-
-    if swapped then
-       unifyKind k2 (tyVarKind tv1)
-    else
-       unifyKind (tyVarKind tv1) k2
+    unifyMisMatch k1 k2
+  | otherwise
+  = returnTc ()
+  where
+    (k1,k2) | swapped   = (tk2,tk1)
+           | otherwise = (tk1,tk2)
+    tk1 = tyVarKind tv1
+    tk2 = typeKind ty2
 \end{code}
 
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection[Unify-fun]{@unifyFunTy@}
@@ -361,7 +393,7 @@ checkKinds swapped tv1 ty2
 
 \begin{code}
 unifyFunTy :: TcType                           -- Fail if ty isn't a function type
-          -> TcM s (TcType, TcType)    -- otherwise return arg and result types
+          -> TcM (TcType, TcType)      -- otherwise return arg and result types
 
 unifyFunTy ty@(TyVarTy tyvar)
   = tcGetTyVar tyvar   `thenNF_Tc` \ maybe_ty ->
@@ -375,15 +407,15 @@ unifyFunTy ty
        Nothing          -> unify_fun_ty_help ty
 
 unify_fun_ty_help ty   -- Special cases failed, so revert to ordinary unification
-  = newTyVarTy_OpenKind                `thenNF_Tc` \ arg ->
-    newTyVarTy_OpenKind                `thenNF_Tc` \ res ->
+  = newTyVarTy openTypeKind    `thenNF_Tc` \ arg ->
+    newTyVarTy openTypeKind    `thenNF_Tc` \ res ->
     unifyTauTy ty (mkFunTy arg res)    `thenTc_`
     returnTc (arg,res)
 \end{code}
 
 \begin{code}
 unifyListTy :: TcType              -- expected list type
-           -> TcM s TcType      -- list element type
+           -> TcM TcType      -- list element type
 
 unifyListTy ty@(TyVarTy tyvar)
   = tcGetTyVar tyvar   `thenNF_Tc` \ maybe_ty ->
@@ -403,7 +435,7 @@ unify_list_ty_help ty       -- Revert to ordinary unification
 \end{code}
 
 \begin{code}
-unifyTupleTy :: Boxity -> Arity -> TcType -> TcM s [TcType]
+unifyTupleTy :: Boxity -> Arity -> TcType -> TcM [TcType]
 unifyTupleTy boxity arity ty@(TyVarTy tyvar)
   = tcGetTyVar tyvar   `thenNF_Tc` \ maybe_ty ->
     case maybe_ty of
@@ -420,32 +452,12 @@ unifyTupleTy boxity arity ty
        other -> unify_tuple_ty_help boxity arity ty
 
 unify_tuple_ty_help boxity arity ty
-  = mapNF_Tc new_tyvar [1..arity]                      `thenNF_Tc` \ arg_tys ->
+  = newTyVarTys arity kind                             `thenNF_Tc` \ arg_tys ->
     unifyTauTy ty (mkTupleTy boxity arity arg_tys)     `thenTc_`
     returnTc arg_tys
   where
-    new_tyvar _ | isBoxed boxity = newTyVarTy boxedTypeKind
-               | otherwise      = newTyVarTy_OpenKind
-\end{code}
-
-Make sure a kind is of the form (Type b) for some boxity b.
-
-\begin{code}
-unifyTypeKind  :: TcKind -> TcM s ()
-unifyTypeKind kind@(TyVarTy kv)
-  = tcGetTyVar kv      `thenNF_Tc` \ maybe_kind ->
-    case maybe_kind of
-       Just kind' -> unifyTypeKind kind'
-       Nothing    -> unify_type_kind_help kind
-
-unifyTypeKind kind
-  = case splitTyConApp_maybe kind of
-       Just (tycon, [_]) | tycon == typeCon -> returnTc ()
-       other                                -> unify_type_kind_help kind
-
-unify_type_kind_help kind
-  = newOpenTypeKind    `thenNF_Tc` \ expected_kind ->
-    unifyKind expected_kind kind
+    kind | isBoxed boxity = boxedTypeKind
+        | otherwise      = openTypeKind
 \end{code}
 
 
@@ -474,15 +486,19 @@ unifyCtxt s ty1 ty2 tidy_env      -- ty1 expected, ty2 inferred
                    (env1, [tidy_ty1,tidy_ty2]) = tidyOpenTypes tidy_env [ty1,ty2]
 
 unifyKindCtxt swapped tv1 ty2 tidy_env -- not swapped => tv1 expected, ty2 inferred
-  = returnNF_Tc (env2, ptext SLIT("When matching types") <+> 
-                      sep [quotes pp_expected, ptext SLIT("and"), quotes pp_actual])
+       -- tv1 is zonked already
+  = zonkTcType ty2     `thenNF_Tc` \ ty2' ->
+    returnNF_Tc (err ty2')
   where
-    (pp_expected, pp_actual) | swapped   = (pp2, pp1)
-                            | otherwise = (pp1, pp2)
-    (env1, tv1') = tidyTyVar tidy_env tv1
-    (env2, ty2') = tidyOpenType  env1     ty2
-    pp1 = ppr tv1'
-    pp2 = ppr ty2'
+    err ty2 = (env2, ptext SLIT("When matching types") <+> 
+                    sep [quotes pp_expected, ptext SLIT("and"), quotes pp_actual])
+           where
+             (pp_expected, pp_actual) | swapped   = (pp2, pp1)
+                                      | otherwise = (pp1, pp2)
+             (env1, tv1') = tidyTyVar tidy_env tv1
+             (env2, ty2') = tidyOpenType  env1 ty2
+             pp1 = ppr tv1'
+             pp2 = ppr ty2'
 
 unifyMisMatch ty1 ty2
   = zonkTcType ty1     `thenNF_Tc` \ ty1' ->