Remove unused imports from base
[ghc-base.git] / Control / Exception.hs
index 1a40780..9824fb0 100644 (file)
@@ -1,9 +1,11 @@
+{-# OPTIONS_GHC -XNoImplicitPrelude #-}
+
 -----------------------------------------------------------------------------
 -- |
 -- Module      :  Control.Exception
 -- Copyright   :  (c) The University of Glasgow 2001
 -- License     :  BSD-style (see the file libraries/base/LICENSE)
--- 
+--
 -- Maintainer  :  libraries@haskell.org
 -- Stability   :  experimental
 -- Portability :  non-portable (extended exceptions)
 --  * /Asynchronous exceptions in Haskell/, by Simon Marlow, Simon Peyton
 --    Jones, Andy Moran and John Reppy, in /PLDI'01/.
 --
+--  * /An Extensible Dynamically-Typed Hierarchy of Exceptions/,
+--    by Simon Marlow, in /Haskell '06/.
+--
 -----------------------------------------------------------------------------
 
 module Control.Exception (
 
-       -- * The Exception type
-       Exception(..),          -- instance Eq, Ord, Show, Typeable
-       IOException,            -- instance Eq, Ord, Show, Typeable
-       ArithException(..),     -- instance Eq, Ord, Show, Typeable
-       ArrayException(..),     -- instance Eq, Ord, Show, Typeable
-       AsyncException(..),     -- instance Eq, Ord, Show, Typeable
-
-       -- * Throwing exceptions
-       throwIO,        -- :: Exception -> IO a
-       throw,          -- :: Exception -> a
-       ioError,        -- :: IOError -> IO a
+        -- * The Exception type
+#ifdef __HUGS__
+        SomeException,
+#else
+        SomeException(..),
+#endif
+        Exception(..),          -- class
+        IOException,            -- instance Eq, Ord, Show, Typeable, Exception
+        ArithException(..),     -- instance Eq, Ord, Show, Typeable, Exception
+        ArrayException(..),     -- instance Eq, Ord, Show, Typeable, Exception
+        AssertionFailed(..),
+        AsyncException(..),     -- instance Eq, Ord, Show, Typeable, Exception
+
+#if __GLASGOW_HASKELL__ || __HUGS__
+        NonTermination(..),
+        NestedAtomically(..),
+#endif
+#ifdef __NHC__
+        System.ExitCode(), -- instance Exception
+#endif
+
+        BlockedOnDeadMVar(..),
+        BlockedIndefinitely(..),
+        Deadlock(..),
+        NoMethodError(..),
+        PatternMatchFail(..),
+        RecConError(..),
+        RecSelError(..),
+        RecUpdError(..),
+        ErrorCall(..),
+
+        -- * Throwing exceptions
+        throw,
+        throwIO,
+        ioError,
 #ifdef __GLASGOW_HASKELL__
-       throwTo,        -- :: ThreadId -> Exception -> a
+        throwTo,
 #endif
 
-       -- * Catching Exceptions
+        -- * Catching Exceptions
 
-       -- |There are several functions for catching and examining
-       -- exceptions; all of them may only be used from within the
-       -- 'IO' monad.
+        -- $catching
 
-       -- ** The @catch@ functions
-       catch,     -- :: IO a -> (Exception -> IO a) -> IO a
-       catchJust, -- :: (Exception -> Maybe b) -> IO a -> (b -> IO a) -> IO a
+        -- ** Catching all exceptions
 
-       -- ** The @handle@ functions
-       handle,    -- :: (Exception -> IO a) -> IO a -> IO a
-       handleJust,-- :: (Exception -> Maybe b) -> (b -> IO a) -> IO a -> IO a
+        -- $catchall
 
-       -- ** The @try@ functions
-       try,       -- :: IO a -> IO (Either Exception a)
-       tryJust,   -- :: (Exception -> Maybe b) -> a    -> IO (Either b a)
+        -- ** The @catch@ functions
+        catch,
+        catches, Handler(..),
+        catchJust,
 
-       -- ** The @evaluate@ function
-       evaluate,  -- :: a -> IO a
+        -- ** The @handle@ functions
+        handle,
+        handleJust,
 
-       -- ** The @mapException@ function
-       mapException,           -- :: (Exception -> Exception) -> a -> a
+        -- ** The @try@ functions
+        try,
+        tryJust,
 
-       -- ** Exception predicates
-       
-       -- $preds
+        -- ** The @evaluate@ function
+        evaluate,
 
-       ioErrors,               -- :: Exception -> Maybe IOError
-       arithExceptions,        -- :: Exception -> Maybe ArithException
-       errorCalls,             -- :: Exception -> Maybe String
-       dynExceptions,          -- :: Exception -> Maybe Dynamic
-       assertions,             -- :: Exception -> Maybe String
-       asyncExceptions,        -- :: Exception -> Maybe AsyncException
-       userErrors,             -- :: Exception -> Maybe String
+        -- ** The @mapException@ function
+        mapException,
 
-       -- * Dynamic exceptions
+        -- * Asynchronous Exceptions
 
-       -- $dynamic
-       throwDyn,       -- :: Typeable ex => ex -> b
-#ifdef __GLASGOW_HASKELL__
-       throwDynTo,     -- :: Typeable ex => ThreadId -> ex -> b
-#endif
-       catchDyn,       -- :: Typeable ex => IO a -> (ex -> IO a) -> IO a
-       
-       -- * Asynchronous Exceptions
+        -- $async
 
-       -- $async
+        -- ** Asynchronous exception control
 
-       -- ** Asynchronous exception control
+        -- |The following two functions allow a thread to control delivery of
+        -- asynchronous exceptions during a critical region.
 
-       -- |The following two functions allow a thread to control delivery of
-       -- asynchronous exceptions during a critical region.
+        block,
+        unblock,
+        blocked,
 
-        block,          -- :: IO a -> IO a
-        unblock,        -- :: IO a -> IO a
+        -- *** Applying @block@ to an exception handler
 
-       -- *** Applying @block@ to an exception handler
+        -- $block_handler
 
-       -- $block_handler
+        -- *** Interruptible operations
 
-       -- *** Interruptible operations
+        -- $interruptible
 
-       -- $interruptible
+        -- * Assertions
 
-       -- * Assertions
+        assert,
 
-       assert,         -- :: Bool -> a -> a
+        -- * Utilities
 
-       -- * Utilities
+        bracket,
+        bracket_,
+        bracketOnError,
 
-       bracket,        -- :: IO a -> (a -> IO b) -> (a -> IO c) -> IO ()
-       bracket_,       -- :: IO a -> IO b -> IO c -> IO ()
-       bracketOnError,
+        finally,
+        onException,
 
-       finally,        -- :: IO a -> IO b -> IO a
-       
-#ifdef __GLASGOW_HASKELL__
-       setUncaughtExceptionHandler,      -- :: (Exception -> IO ()) -> IO ()
-       getUncaughtExceptionHandler       -- :: IO (Exception -> IO ())
-#endif
   ) where
 
+import Control.Exception.Base
+
 #ifdef __GLASGOW_HASKELL__
-import GHC.Base                ( assert )
-import GHC.Exception   as ExceptionBase hiding (catch)
-import GHC.Conc                ( throwTo, ThreadId )
-import Data.IORef      ( IORef, newIORef, readIORef, writeIORef )
-import Foreign.C.String ( CString, withCString )
-import System.IO       ( stdout, hFlush )
+import GHC.Base
+-- import GHC.IO hiding ( onException, finally )
+import Data.Maybe
+#else
+import Prelude hiding (catch)
 #endif
 
-#ifdef __HUGS__
-import Hugs.Exception  as ExceptionBase
+#ifdef __NHC__
+import System (ExitCode())
 #endif
 
-import Prelude                 hiding ( catch )
-import System.IO.Error hiding ( catch, try )
-import System.IO.Unsafe (unsafePerformIO)
-import Data.Dynamic
-
------------------------------------------------------------------------------
--- Catching exceptions
-
--- |This is the simplest of the exception-catching functions.  It
--- takes a single argument, runs it, and if an exception is raised
--- the \"handler\" is executed, with the value of the exception passed as an
--- argument.  Otherwise, the result is returned as normal.  For example:
---
--- >   catch (openFile f ReadMode) 
--- >       (\e -> hPutStr stderr ("Couldn't open "++f++": " ++ show e))
---
--- For catching exceptions in pure (non-'IO') expressions, see the
--- function 'evaluate'.
---
--- Note that due to Haskell\'s unspecified evaluation order, an
--- expression may return one of several possible exceptions: consider
--- the expression @error \"urk\" + 1 \`div\` 0@.  Does
--- 'catch' execute the handler passing
--- @ErrorCall \"urk\"@, or @ArithError DivideByZero@?
---
--- The answer is \"either\": 'catch' makes a
--- non-deterministic choice about which exception to catch.  If you
--- call it again, you might get a different exception back.  This is
--- ok, because 'catch' is an 'IO' computation.
---
--- Note that 'catch' catches all types of exceptions, and is generally
--- used for \"cleaning up\" before passing on the exception using
--- 'throwIO'.  It is not good practice to discard the exception and
--- continue, without first checking the type of the exception (it
--- might be a 'ThreadKilled', for example).  In this case it is usually better
--- to use 'catchJust' and select the kinds of exceptions to catch.
---
--- Also note that the "Prelude" also exports a function called
--- 'Prelude.catch' with a similar type to 'Control.Exception.catch',
--- except that the "Prelude" version only catches the IO and user
--- families of exceptions (as required by Haskell 98).  
---
--- We recommend either hiding the "Prelude" version of 'Prelude.catch'
--- when importing "Control.Exception": 
---
--- > import Prelude hiding (catch)
---
--- or importing "Control.Exception" qualified, to avoid name-clashes:
---
--- > import qualified Control.Exception as C
---
--- and then using @C.catch@
---
-
-catch          :: IO a                 -- ^ The computation to run
-       -> (Exception -> IO a)  -- ^ Handler to invoke if an exception is raised
-       -> IO a                 
-catch =  ExceptionBase.catchException
-
--- | The function 'catchJust' is like 'catch', but it takes an extra
--- argument which is an /exception predicate/, a function which
--- selects which type of exceptions we\'re interested in.  There are
--- some predefined exception predicates for useful subsets of
--- exceptions: 'ioErrors', 'arithExceptions', and so on.  For example,
--- to catch just calls to the 'error' function, we could use
---
--- >   result <- catchJust errorCalls thing_to_try handler
---
--- Any other exceptions which are not matched by the predicate
--- are re-raised, and may be caught by an enclosing
--- 'catch' or 'catchJust'.
-catchJust
-       :: (Exception -> Maybe b) -- ^ Predicate to select exceptions
-       -> IO a                   -- ^ Computation to run
-       -> (b -> IO a)            -- ^ Handler
-       -> IO a
-catchJust p a handler = catch a handler'
-  where handler' e = case p e of 
-                       Nothing -> throw e
-                       Just b  -> handler b
-
--- | A version of 'catch' with the arguments swapped around; useful in
--- situations where the code for the handler is shorter.  For example:
---
--- >   do handle (\e -> exitWith (ExitFailure 1)) $
--- >     ...
-handle    :: (Exception -> IO a) -> IO a -> IO a
-handle     =  flip catch
-
--- | A version of 'catchJust' with the arguments swapped around (see
--- 'handle').
-handleJust :: (Exception -> Maybe b) -> (b -> IO a) -> IO a -> IO a
-handleJust p =  flip (catchJust p)
-
------------------------------------------------------------------------------
--- 'mapException'
-
--- | This function maps one exception into another as proposed in the
--- paper \"A semantics for imprecise exceptions\".
-
--- Notice that the usage of 'unsafePerformIO' is safe here.
-
-mapException :: (Exception -> Exception) -> a -> a
-mapException f v = unsafePerformIO (catch (evaluate v)
-                                          (\x -> throw (f x)))
+-- | You need this when using 'catches'.
+data Handler a = forall e . Exception e => Handler (e -> IO a)
 
------------------------------------------------------------------------------
--- 'try' and variations.
+{- |
+Sometimes you want to catch two different sorts of exception. You could
+do something like
 
--- | Similar to 'catch', but returns an 'Either' result which is
--- @('Right' a)@ if no exception was raised, or @('Left' e)@ if an
--- exception was raised and its value is @e@.
---
--- >  try a = catch (Right `liftM` a) (return . Left)
---
--- Note: as with 'catch', it is only polite to use this variant if you intend
--- to re-throw the exception after performing whatever cleanup is needed.
--- Otherwise, 'tryJust' is generally considered to be better.
---
--- Also note that "System.IO.Error" also exports a function called
--- 'System.IO.Error.try' with a similar type to 'Control.Exception.try',
--- except that it catches only the IO and user families of exceptions
--- (as required by the Haskell 98 @IO@ module).
-
-try :: IO a -> IO (Either Exception a)
-try a = catch (a >>= \ v -> return (Right v)) (\e -> return (Left e))
-
--- | A variant of 'try' that takes an exception predicate to select
--- which exceptions are caught (c.f. 'catchJust').  If the exception
--- does not match the predicate, it is re-thrown.
-tryJust :: (Exception -> Maybe b) -> IO a -> IO (Either b a)
-tryJust p a = do
-  r <- try a
-  case r of
-       Right v -> return (Right v)
-       Left  e -> case p e of
-                       Nothing -> throw e
-                       Just b  -> return (Left b)
+> f = expr `catch` \ (ex :: ArithException) -> handleArith ex
+>          `catch` \ (ex :: IOException)    -> handleIO    ex
 
------------------------------------------------------------------------------
--- Dynamic exceptions
+However, there are a couple of problems with this approach. The first is
+that having two exception handlers is inefficient. However, the more
+serious issue is that the second exception handler will catch exceptions
+in the first, e.g. in the example above, if @handleArith@ throws an
+@IOException@ then the second exception handler will catch it.
 
--- $dynamic
---  #DynamicExceptions# Because the 'Exception' datatype is not extensible, there is an
--- interface for throwing and catching exceptions of type 'Dynamic'
--- (see "Data.Dynamic") which allows exception values of any type in
--- the 'Typeable' class to be thrown and caught.
+Instead, we provide a function 'catches', which would be used thus:
 
--- | Raise any value as an exception, provided it is in the
--- 'Typeable' class.
-throwDyn :: Typeable exception => exception -> b
-throwDyn exception = throw (DynException (toDyn exception))
+> f = expr `catches` [Handler (\ (ex :: ArithException) -> handleArith ex),
+>                     Handler (\ (ex :: IOException)    -> handleIO    ex)]
+-}
+catches :: IO a -> [Handler a] -> IO a
+catches io handlers = io `catch` catchesHandler handlers
 
-#ifdef __GLASGOW_HASKELL__
--- | A variant of 'throwDyn' that throws the dynamic exception to an
--- arbitrary thread (GHC only: c.f. 'throwTo').
-throwDynTo :: Typeable exception => ThreadId -> exception -> IO ()
-throwDynTo t exception = throwTo t (DynException (toDyn exception))
-#endif /* __GLASGOW_HASKELL__ */
-
--- | Catch dynamic exceptions of the required type.  All other
--- exceptions are re-thrown, including dynamic exceptions of the wrong
--- type.
---
--- When using dynamic exceptions it is advisable to define a new
--- datatype to use for your exception type, to avoid possible clashes
--- with dynamic exceptions used in other libraries.
---
-catchDyn :: Typeable exception => IO a -> (exception -> IO a) -> IO a
-catchDyn m k = catchException m handle
-  where handle ex = case ex of
-                          (DynException dyn) ->
-                               case fromDynamic dyn of
-                                   Just exception  -> k exception
-                                   Nothing -> throw ex
-                          _ -> throw ex
+catchesHandler :: [Handler a] -> SomeException -> IO a
+catchesHandler handlers e = foldr tryHandler (throw e) handlers
+    where tryHandler (Handler handler) res
+              = case fromException e of
+                Just e' -> handler e'
+                Nothing -> res
 
------------------------------------------------------------------------------
--- Exception Predicates
+-- -----------------------------------------------------------------------------
+-- Catching exceptions
 
--- $preds
--- These pre-defined predicates may be used as the first argument to
--- 'catchJust', 'tryJust', or 'handleJust' to select certain common
--- classes of exceptions.
+{- $catching
 
-ioErrors               :: Exception -> Maybe IOError
-arithExceptions        :: Exception -> Maybe ArithException
-errorCalls             :: Exception -> Maybe String
-assertions             :: Exception -> Maybe String
-dynExceptions          :: Exception -> Maybe Dynamic
-asyncExceptions        :: Exception -> Maybe AsyncException
-userErrors             :: Exception -> Maybe String
+There are several functions for catching and examining
+exceptions; all of them may only be used from within the
+'IO' monad.
 
-ioErrors (IOException e) = Just e
-ioErrors _ = Nothing
+Here's a rule of thumb for deciding which catch-style function to
+use:
 
-arithExceptions (ArithException e) = Just e
-arithExceptions _ = Nothing
+ * If you want to do some cleanup in the event that an exception
+   is raised, use 'finally', 'bracket' or 'onException'.
 
-errorCalls (ErrorCall e) = Just e
-errorCalls _ = Nothing
+ * To recover after an exception and do something else, the best
+   choice is to use one of the 'try' family.
 
-assertions (AssertionFailed e) = Just e
-assertions _ = Nothing
+ * ... unless you are recovering from an asynchronous exception, in which
+   case use 'catch' or 'catchJust'.
 
-dynExceptions (DynException e) = Just e
-dynExceptions _ = Nothing
+The difference between using 'try' and 'catch' for recovery is that in
+'catch' the handler is inside an implicit 'block' (see \"Asynchronous
+Exceptions\") which is important when catching asynchronous
+exceptions, but when catching other kinds of exception it is
+unnecessary.  Furthermore it is possible to accidentally stay inside
+the implicit 'block' by tail-calling rather than returning from the
+handler, which is why we recommend using 'try' rather than 'catch' for
+ordinary exception recovery.
 
-asyncExceptions (AsyncException e) = Just e
-asyncExceptions _ = Nothing
+A typical use of 'tryJust' for recovery looks like this:
 
-userErrors (IOException e) | isUserError e = Just (ioeGetErrorString e)
-userErrors _ = Nothing
+>  do r <- tryJust (guard . isDoesNotExistError) $ getEnv "HOME"
+>     case r of
+>       Left  e    -> ...
+>       Right home -> ...
 
------------------------------------------------------------------------------
--- Some Useful Functions
-
--- | When you want to acquire a resource, do some work with it, and
--- then release the resource, it is a good idea to use 'bracket',
--- because 'bracket' will install the necessary exception handler to
--- release the resource in the event that an exception is raised
--- during the computation.  If an exception is raised, then 'bracket' will 
--- re-raise the exception (after performing the release).
---
--- A common example is opening a file:
---
--- > bracket
--- >   (openFile "filename" ReadMode)
--- >   (hClose)
--- >   (\handle -> do { ... })
---
--- The arguments to 'bracket' are in this order so that we can partially apply 
--- it, e.g.:
---
--- > withFile name mode = bracket (openFile name mode) hClose
---
-bracket 
-       :: IO a         -- ^ computation to run first (\"acquire resource\")
-       -> (a -> IO b)  -- ^ computation to run last (\"release resource\")
-       -> (a -> IO c)  -- ^ computation to run in-between
-       -> IO c         -- returns the value from the in-between computation
-bracket before after thing =
-  block (do
-    a <- before 
-    r <- catch 
-          (unblock (thing a))
-          (\e -> do { after a; throw e })
-    after a
-    return r
- )
-   
-
--- | A specialised variant of 'bracket' with just a computation to run
--- afterward.
--- 
-finally :: IO a                -- ^ computation to run first
-       -> IO b         -- ^ computation to run afterward (even if an exception 
-                       -- was raised)
-       -> IO a         -- returns the value from the first computation
-a `finally` sequel =
-  block (do
-    r <- catch 
-            (unblock a)
-            (\e -> do { sequel; throw e })
-    sequel
-    return r
-  )
-
--- | A variant of 'bracket' where the return value from the first computation
--- is not required.
-bracket_ :: IO a -> IO b -> IO c -> IO c
-bracket_ before after thing = bracket before (const after) (const thing)
-
--- | Like bracket, but only performs the final action if there was an 
--- exception raised by the in-between computation.
-bracketOnError
-       :: IO a         -- ^ computation to run first (\"acquire resource\")
-       -> (a -> IO b)  -- ^ computation to run last (\"release resource\")
-       -> (a -> IO c)  -- ^ computation to run in-between
-       -> IO c         -- returns the value from the in-between computation
-bracketOnError before after thing =
-  block (do
-    a <- before 
-    catch 
-       (unblock (thing a))
-       (\e -> do { after a; throw e })
- )
+-}
 
 -- -----------------------------------------------------------------------------
 -- Asynchronous exceptions
@@ -470,9 +262,8 @@ If you need to unblock asynchronous exceptions again in the exception
 handler, just use 'unblock' as normal.
 
 Note that 'try' and friends /do not/ have a similar default, because
-there is no exception handler in this case.  If you want to use 'try'
-in an asynchronous-exception-safe way, you will need to use
-'block'.
+there is no exception handler in this case.  Don't use 'try' for
+recovering from an asynchronous exception.
 -}
 
 {- $interruptible
@@ -503,35 +294,46 @@ Similar arguments apply for other interruptible operations like
 'System.IO.openFile'.
 -}
 
-#ifndef __GLASGOW_HASKELL__
-assert :: Bool -> a -> a
-assert True x = x
-assert False _ = throw (AssertionFailed "")
-#endif
-
+{- $catchall
+
+It is possible to catch all exceptions, by using the type 'SomeException':
+
+> catch f (\e -> ... (e :: SomeException) ...)
+
+HOWEVER, this is normally not what you want to do!
+
+For example, suppose you want to read a file, but if it doesn't exist
+then continue as if it contained \"\".  You might be tempted to just
+catch all exceptions and return \"\" in the handler. However, this has
+all sorts of undesirable consequences.  For example, if the user
+presses control-C at just the right moment then the 'UserInterrupt'
+exception will be caught, and the program will continue running under
+the belief that the file contains \"\".  Similarly, if another thread
+tries to kill the thread reading the file then the 'ThreadKilled'
+exception will be ignored.
+
+Instead, you should only catch exactly the exceptions that you really
+want. In this case, this would likely be more specific than even
+\"any IO exception\"; a permissions error would likely also want to be
+handled differently. Instead, you would probably want something like:
+
+> e <- tryJust (guard . isDoesNotExistError) (readFile f)
+> let str = either (const "") id e
+
+There are occassions when you really do need to catch any sort of
+exception. However, in most cases this is just so you can do some
+cleaning up; you aren't actually interested in the exception itself.
+For example, if you open a file then you want to close it again,
+whether processing the file executes normally or throws an exception.
+However, in these cases you can use functions like 'bracket', 'finally'
+and 'onException', which never actually pass you the exception, but
+just call the cleanup functions at the appropriate points.
+
+But sometimes you really do need to catch any exception, and actually
+see what the exception is. One example is at the very top-level of a
+program, you may wish to catch any exception, print it to a logfile or
+the screen, and then exit gracefully. For these cases, you can use
+'catch' (or one of the other exception-catching functions) with the
+'SomeException' type.
+-}
 
-#ifdef __GLASGOW_HASKELL__
-{-# NOINLINE uncaughtExceptionHandler #-}
-uncaughtExceptionHandler :: IORef (Exception -> IO ())
-uncaughtExceptionHandler = unsafePerformIO (newIORef defaultHandler)
-   where
-      defaultHandler :: Exception -> IO ()
-      defaultHandler ex = do
-         (hFlush stdout) `catchException` (\ _ -> return ())
-         let msg = case ex of
-               Deadlock    -> "no threads to run:  infinite loop or deadlock?"
-               ErrorCall s -> s
-               other       -> showsPrec 0 other "\n"
-         withCString "%s" $ \cfmt ->
-          withCString msg $ \cmsg ->
-            errorBelch cfmt cmsg
-
-foreign import ccall unsafe "RtsMessages.h errorBelch"
-   errorBelch :: CString -> CString -> IO ()
-
-setUncaughtExceptionHandler :: (Exception -> IO ()) -> IO ()
-setUncaughtExceptionHandler = writeIORef uncaughtExceptionHandler
-
-getUncaughtExceptionHandler :: IO (Exception -> IO ())
-getUncaughtExceptionHandler = readIORef uncaughtExceptionHandler
-#endif