compiler/deSugar/DsArrows.lhs

   1 %
   2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
   3 %
   4 \section[DsArrows]{Desugaring arrow commands}
   5
   6 \begin{code}
   7 module DsArrows ( dsProcExpr ) where
   8
   9 #include "HsVersions.h"
  10
  11 import Match            ( matchSimply )
  12 import DsUtils          ( mkErrorAppDs,
  13                           mkCoreTupTy, mkCoreTup, selectSimpleMatchVarL,
  14                           mkTupleCase, mkBigCoreTup, mkTupleType,
  15                           mkTupleExpr, mkTupleSelector,
  16                           dsSyntaxTable, lookupEvidence )
  17 import DsMonad
  18
  19 import HsSyn
  20 import TcHsSyn          ( hsPatType )
  21
  22 -- NB: The desugarer, which straddles the source and Core worlds, sometimes
  23 --     needs to see source types (newtypes etc), and sometimes not
  24 --     So WATCH OUT; check each use of split*Ty functions.
  25 -- Sigh.  This is a pain.
  26
  27 import {-# SOURCE #-} DsExpr ( dsExpr, dsLExpr, dsLocalBinds )
  28
  29 import TcType           ( Type, tcSplitAppTy, mkFunTy )
  30 import Type             ( mkTyConApp, funArgTy )
  31 import CoreSyn
  32 import CoreFVs          ( exprFreeVars )
  33 import CoreUtils        ( mkIfThenElse, bindNonRec, exprType )
  34
  35 import Id               ( Id, idType )
  36 import Name             ( Name )
  37 import PrelInfo         ( pAT_ERROR_ID )
  38 import DataCon          ( dataConWrapId )
  39 import TysWiredIn       ( tupleCon )
  40 import BasicTypes       ( Boxity(..) )
  41 import PrelNames        ( eitherTyConName, leftDataConName, rightDataConName,
  42                           arrAName, composeAName, firstAName,
  43                           appAName, choiceAName, loopAName )
  44 import Util             ( mapAccumL )
  45 import Outputable
  46
  47 import HsUtils          ( collectPatBinders, collectPatsBinders )
  48 import VarSet           ( IdSet, mkVarSet, varSetElems,
  49                           intersectVarSet, minusVarSet, extendVarSetList,
  50                           unionVarSet, unionVarSets, elemVarSet )
  51 import SrcLoc           ( Located(..), unLoc, noLoc )
  52 \end{code}
  53
  54 \begin{code}
  55 data DsCmdEnv = DsCmdEnv {
  56         meth_binds :: [CoreBind],
  57         arr_id, compose_id, first_id, app_id, choice_id, loop_id :: CoreExpr
  58     }
  59
  60 mkCmdEnv :: SyntaxTable Id -> DsM DsCmdEnv
  61 mkCmdEnv ids
  62   = dsSyntaxTable ids                   `thenDs` \ (meth_binds, ds_meths) ->
  63     return $ DsCmdEnv {
  64                 meth_binds = meth_binds,
  65                 arr_id     = Var (lookupEvidence ds_meths arrAName),
  66                 compose_id = Var (lookupEvidence ds_meths composeAName),
  67                 first_id   = Var (lookupEvidence ds_meths firstAName),
  68                 app_id     = Var (lookupEvidence ds_meths appAName),
  69                 choice_id  = Var (lookupEvidence ds_meths choiceAName),
  70                 loop_id    = Var (lookupEvidence ds_meths loopAName)
  71             }
  72
  73 bindCmdEnv :: DsCmdEnv -> CoreExpr -> CoreExpr
  74 bindCmdEnv ids body = foldr Let body (meth_binds ids)
  75
  76 -- arr :: forall b c. (b -> c) -> a b c
  77 do_arr :: DsCmdEnv -> Type -> Type -> CoreExpr -> CoreExpr
  78 do_arr ids b_ty c_ty f = mkApps (arr_id ids) [Type b_ty, Type c_ty, f]
  79
  80 -- (>>>) :: forall b c d. a b c -> a c d -> a b d
  81 do_compose :: DsCmdEnv -> Type -> Type -> Type ->
  82                 CoreExpr -> CoreExpr -> CoreExpr
  83 do_compose ids b_ty c_ty d_ty f g
  84   = mkApps (compose_id ids) [Type b_ty, Type c_ty, Type d_ty, f, g]
  85
  86 -- first :: forall b c d. a b c -> a (b,d) (c,d)
  87 do_first :: DsCmdEnv -> Type -> Type -> Type -> CoreExpr -> CoreExpr
  88 do_first ids b_ty c_ty d_ty f
  89   = mkApps (first_id ids) [Type b_ty, Type c_ty, Type d_ty, f]
  90
  91 -- app :: forall b c. a (a b c, b) c
  92 do_app :: DsCmdEnv -> Type -> Type -> CoreExpr
  93 do_app ids b_ty c_ty = mkApps (app_id ids) [Type b_ty, Type c_ty]
  94
  95 -- (|||) :: forall b d c. a b d -> a c d -> a (Either b c) d
  96 -- note the swapping of d and c
  97 do_choice :: DsCmdEnv -> Type -> Type -> Type ->
  98                 CoreExpr -> CoreExpr -> CoreExpr
  99 do_choice ids b_ty c_ty d_ty f g
 100   = mkApps (choice_id ids) [Type b_ty, Type d_ty, Type c_ty, f, g]
 101
 102 -- loop :: forall b d c. a (b,d) (c,d) -> a b c
 103 -- note the swapping of d and c
 104 do_loop :: DsCmdEnv -> Type -> Type -> Type -> CoreExpr -> CoreExpr
 105 do_loop ids b_ty c_ty d_ty f
 106   = mkApps (loop_id ids) [Type b_ty, Type d_ty, Type c_ty, f]
 107
 108 -- map_arrow (f :: b -> c) (g :: a c d) = arr f >>> g :: a b d
 109 do_map_arrow :: DsCmdEnv -> Type -> Type -> Type ->
 110                 CoreExpr -> CoreExpr -> CoreExpr
 111 do_map_arrow ids b_ty c_ty d_ty f c
 112   = do_compose ids b_ty c_ty d_ty (do_arr ids b_ty c_ty f) c
 113
 114 mkFailExpr :: HsMatchContext Id -> Type -> DsM CoreExpr
 115 mkFailExpr ctxt ty
 116   = mkErrorAppDs pAT_ERROR_ID ty (matchContextErrString ctxt)
 117
 118 -- construct CoreExpr for \ (a :: a_ty, b :: b_ty) -> b
 119 mkSndExpr :: Type -> Type -> DsM CoreExpr
 120 mkSndExpr a_ty b_ty
 121   = newSysLocalDs a_ty                  `thenDs` \ a_var ->
 122     newSysLocalDs b_ty                  `thenDs` \ b_var ->
 123     newSysLocalDs (mkCorePairTy a_ty b_ty)      `thenDs` \ pair_var ->
 124     returnDs (Lam pair_var
 125                   (coreCasePair pair_var a_var b_var (Var b_var)))
 126 \end{code}
 127
 128 Build case analysis of a tuple.  This cannot be done in the DsM monad,
 129 because the list of variables is typically not yet defined.
 130
 131 \begin{code}
 132 -- coreCaseTuple [u1..] v [x1..xn] body
 133 --      = case v of v { (x1, .., xn) -> body }
 134 -- But the matching may be nested if the tuple is very big
 135
 136 coreCaseTuple :: UniqSupply -> Id -> [Id] -> CoreExpr -> CoreExpr
 137 coreCaseTuple uniqs scrut_var vars body
 138   = mkTupleCase uniqs vars body scrut_var (Var scrut_var)
 139
 140 coreCasePair :: Id -> Id -> Id -> CoreExpr -> CoreExpr
 141 coreCasePair scrut_var var1 var2 body
 142   = Case (Var scrut_var) scrut_var (exprType body)
 143          [(DataAlt (tupleCon Boxed 2), [var1, var2], body)]
 144 \end{code}
 145
 146 \begin{code}
 147 mkCorePairTy :: Type -> Type -> Type
 148 mkCorePairTy t1 t2 = mkCoreTupTy [t1, t2]
 149
 150 mkCorePairExpr :: CoreExpr -> CoreExpr -> CoreExpr
 151 mkCorePairExpr e1 e2 = mkCoreTup [e1, e2]
 152 \end{code}
 153
 154 The input is divided into a local environment, which is a flat tuple
 155 (unless it's too big), and a stack, each element of which is paired
 156 with the stack in turn.  In general, the input has the form
 157
 158         (...((x1,...,xn),s1),...sk)
 159
 160 where xi are the environment values, and si the ones on the stack,
 161 with s1 being the "top", the first one to be matched with a lambda.
 162
 163 \begin{code}
 164 envStackType :: [Id] -> [Type] -> Type
 165 envStackType ids stack_tys = foldl mkCorePairTy (mkTupleType ids) stack_tys
 166
 167 ----------------------------------------------
 168 --              buildEnvStack
 169 --
 170 --      (...((x1,...,xn),s1),...sk)
 171
 172 buildEnvStack :: [Id] -> [Id] -> CoreExpr
 173 buildEnvStack env_ids stack_ids
 174   = foldl mkCorePairExpr (mkTupleExpr env_ids) (map Var stack_ids)
 175
 176 ----------------------------------------------
 177 --              matchEnvStack
 178 --
 179 --      \ (...((x1,...,xn),s1),...sk) -> e
 180 --      =>
 181 --      \ zk ->
 182 --      case zk of (zk-1,sk) ->
 183 --      ...
 184 --      case z1 of (z0,s1) ->
 185 --      case z0 of (x1,...,xn) ->
 186 --      e
 187
 188 matchEnvStack   :: [Id]         -- x1..xn
 189                 -> [Id]         -- s1..sk
 190                 -> CoreExpr     -- e
 191                 -> DsM CoreExpr
 192 matchEnvStack env_ids stack_ids body
 193   = newUniqueSupply                     `thenDs` \ uniqs ->
 194     newSysLocalDs (mkTupleType env_ids) `thenDs` \ tup_var ->
 195     matchVarStack tup_var stack_ids
 196                   (coreCaseTuple uniqs tup_var env_ids body)
 197
 198
 199 ----------------------------------------------
 200 --              matchVarStack
 201 --
 202 --      \ (...(z0,s1),...sk) -> e
 203 --      =>
 204 --      \ zk ->
 205 --      case zk of (zk-1,sk) ->
 206 --      ...
 207 --      case z1 of (z0,s1) ->
 208 --      e
 209
 210 matchVarStack :: Id             -- z0
 211               -> [Id]           -- s1..sk
 212               -> CoreExpr       -- e
 213               -> DsM CoreExpr
 214 matchVarStack env_id [] body
 215   = returnDs (Lam env_id body)
 216 matchVarStack env_id (stack_id:stack_ids) body
 217   = newSysLocalDs (mkCorePairTy (idType env_id) (idType stack_id))
 218                                         `thenDs` \ pair_id ->
 219     matchVarStack pair_id stack_ids
 220                   (coreCasePair pair_id env_id stack_id body)
 221 \end{code}
 222
 223 \begin{code}
 224 mkHsTupleExpr :: [HsExpr Id] -> HsExpr Id
 225 mkHsTupleExpr [e] = e
 226 mkHsTupleExpr es = ExplicitTuple (map noLoc es) Boxed
 227
 228 mkHsPairExpr :: HsExpr Id -> HsExpr Id -> HsExpr Id
 229 mkHsPairExpr e1 e2 = mkHsTupleExpr [e1, e2]
 230
 231 mkHsEnvStackExpr :: [Id] -> [Id] -> HsExpr Id
 232 mkHsEnvStackExpr env_ids stack_ids
 233   = foldl mkHsPairExpr (mkHsTupleExpr (map HsVar env_ids)) (map HsVar stack_ids)
 234 \end{code}
 235
 236 Translation of arrow abstraction
 237
 238 \begin{code}
 239
 240 --      A | xs |- c :: [] t'        ---> c'
 241 --      --------------------------
 242 --      A |- proc p -> c :: a t t'  ---> arr (\ p -> (xs)) >>> c'
 243 --
 244 --              where (xs) is the tuple of variables bound by p
 245
 246 dsProcExpr
 247         :: LPat Id
 248         -> LHsCmdTop Id
 249         -> DsM CoreExpr
 250 dsProcExpr pat (L _ (HsCmdTop cmd [] cmd_ty ids))
 251   = mkCmdEnv ids                        `thenDs` \ meth_ids ->
 252     let
 253         locals = mkVarSet (collectPatBinders pat)
 254     in
 255     dsfixCmd meth_ids locals [] cmd_ty cmd
 256                                 `thenDs` \ (core_cmd, free_vars, env_ids) ->
 257     let
 258         env_ty = mkTupleType env_ids
 259     in
 260     mkFailExpr ProcExpr env_ty          `thenDs` \ fail_expr ->
 261     selectSimpleMatchVarL pat           `thenDs` \ var ->
 262     matchSimply (Var var) ProcExpr pat (mkTupleExpr env_ids) fail_expr
 263                                         `thenDs` \ match_code ->
 264     let
 265         pat_ty = hsPatType pat
 266         proc_code = do_map_arrow meth_ids pat_ty env_ty cmd_ty
 267                 (Lam var match_code)
 268                 core_cmd
 269     in
 270     returnDs (bindCmdEnv meth_ids proc_code)
 271 \end{code}
 272
 273 Translation of command judgements of the form
 274
 275         A | xs |- c :: [ts] t
 276
 277 \begin{code}
 278 dsLCmd ids local_vars env_ids stack res_ty cmd
 279   = dsCmd ids local_vars env_ids stack res_ty (unLoc cmd)
 280
 281 dsCmd   :: DsCmdEnv             -- arrow combinators
 282         -> IdSet                -- set of local vars available to this command
 283         -> [Id]                 -- list of vars in the input to this command
 284                                 -- This is typically fed back,
 285                                 -- so don't pull on it too early
 286         -> [Type]               -- type of the stack
 287         -> Type                 -- return type of the command
 288         -> HsCmd Id             -- command to desugar
 289         -> DsM (CoreExpr,       -- desugared expression
 290                 IdSet)          -- set of local vars that occur free
 291
 292 --      A |- f :: a (t*ts) t'
 293 --      A, xs |- arg :: t
 294 --      -----------------------------
 295 --      A | xs |- f -< arg :: [ts] t'
 296 --
 297 --              ---> arr (\ ((xs)*ts) -> (arg*ts)) >>> f
 298
 299 dsCmd ids local_vars env_ids stack res_ty
 300         (HsArrApp arrow arg arrow_ty HsFirstOrderApp _)
 301   = let
 302         (a_arg_ty, _res_ty') = tcSplitAppTy arrow_ty
 303         (_a_ty, arg_ty) = tcSplitAppTy a_arg_ty
 304         env_ty = mkTupleType env_ids
 305     in
 306     dsLExpr arrow                       `thenDs` \ core_arrow ->
 307     dsLExpr arg                         `thenDs` \ core_arg ->
 308     mappM newSysLocalDs stack           `thenDs` \ stack_ids ->
 309     matchEnvStack env_ids stack_ids
 310         (foldl mkCorePairExpr core_arg (map Var stack_ids))
 311                                         `thenDs` \ core_make_arg ->
 312     returnDs (do_map_arrow ids
 313                 (envStackType env_ids stack)
 314                 arg_ty
 315                 res_ty
 316                 core_make_arg
 317                 core_arrow,
 318               exprFreeVars core_arg `intersectVarSet` local_vars)
 319
 320 --      A, xs |- f :: a (t*ts) t'
 321 --      A, xs |- arg :: t
 322 --      ------------------------------
 323 --      A | xs |- f -<< arg :: [ts] t'
 324 --
 325 --              ---> arr (\ ((xs)*ts) -> (f,(arg*ts))) >>> app
 326
 327 dsCmd ids local_vars env_ids stack res_ty
 328         (HsArrApp arrow arg arrow_ty HsHigherOrderApp _)
 329   = let
 330         (a_arg_ty, _res_ty') = tcSplitAppTy arrow_ty
 331         (_a_ty, arg_ty) = tcSplitAppTy a_arg_ty
 332         env_ty = mkTupleType env_ids
 333     in
 334     dsLExpr arrow                       `thenDs` \ core_arrow ->
 335     dsLExpr arg                         `thenDs` \ core_arg ->
 336     mappM newSysLocalDs stack           `thenDs` \ stack_ids ->
 337     matchEnvStack env_ids stack_ids
 338         (mkCorePairExpr core_arrow
 339                 (foldl mkCorePairExpr core_arg (map Var stack_ids)))
 340                                         `thenDs` \ core_make_pair ->
 341     returnDs (do_map_arrow ids
 342                 (envStackType env_ids stack)
 343                 (mkCorePairTy arrow_ty arg_ty)
 344                 res_ty
 345                 core_make_pair
 346                 (do_app ids arg_ty res_ty),
 347               (exprFreeVars core_arrow `unionVarSet` exprFreeVars core_arg)
 348                 `intersectVarSet` local_vars)
 349
 350 --      A | ys |- c :: [t:ts] t'
 351 --      A, xs  |- e :: t
 352 --      ------------------------
 353 --      A | xs |- c e :: [ts] t'
 354 --
 355 --              ---> arr (\ ((xs)*ts) -> let z = e in (((ys),z)*ts)) >>> c
 356
 357 dsCmd ids local_vars env_ids stack res_ty (HsApp cmd arg)
 358   = dsLExpr arg                 `thenDs` \ core_arg ->
 359     let
 360         arg_ty = exprType core_arg
 361         stack' = arg_ty:stack
 362     in
 363     dsfixCmd ids local_vars stack' res_ty cmd
 364                                 `thenDs` \ (core_cmd, free_vars, env_ids') ->
 365     mappM newSysLocalDs stack   `thenDs` \ stack_ids ->
 366     newSysLocalDs arg_ty        `thenDs` \ arg_id ->
 367     -- push the argument expression onto the stack
 368     let
 369         core_body = bindNonRec arg_id core_arg
 370                         (buildEnvStack env_ids' (arg_id:stack_ids))
 371     in
 372     -- match the environment and stack against the input
 373     matchEnvStack env_ids stack_ids core_body
 374                                 `thenDs` \ core_map ->
 375     returnDs (do_map_arrow ids
 376                         (envStackType env_ids stack)
 377                         (envStackType env_ids' stack')
 378                         res_ty
 379                         core_map
 380                         core_cmd,
 381         (exprFreeVars core_arg `intersectVarSet` local_vars)
 382                 `unionVarSet` free_vars)
 383
 384 --      A | ys |- c :: [ts] t'
 385 --      -----------------------------------------------
 386 --      A | xs |- \ p1 ... pk -> c :: [t1:...:tk:ts] t'
 387 --
 388 --              ---> arr (\ ((((xs), p1), ... pk)*ts) -> ((ys)*ts)) >>> c
 389
 390 dsCmd ids local_vars env_ids stack res_ty
 391     (HsLam (MatchGroup [L _ (Match pats _ (GRHSs [L _ (GRHS [] body)] _ ))] _))
 392   = let
 393         pat_vars = mkVarSet (collectPatsBinders pats)
 394         local_vars' = local_vars `unionVarSet` pat_vars
 395         stack' = drop (length pats) stack
 396     in
 397     dsfixCmd ids local_vars' stack' res_ty body
 398                                 `thenDs` \ (core_body, free_vars, env_ids') ->
 399     mappM newSysLocalDs stack   `thenDs` \ stack_ids ->
 400
 401     -- the expression is built from the inside out, so the actions
 402     -- are presented in reverse order
 403
 404     let
 405         (actual_ids, stack_ids') = splitAt (length pats) stack_ids
 406         -- build a new environment, plus what's left of the stack
 407         core_expr = buildEnvStack env_ids' stack_ids'
 408         in_ty = envStackType env_ids stack
 409         in_ty' = envStackType env_ids' stack'
 410     in
 411     mkFailExpr LambdaExpr in_ty'        `thenDs` \ fail_expr ->
 412     -- match the patterns against the top of the old stack
 413     matchSimplys (map Var actual_ids) LambdaExpr pats core_expr fail_expr
 414                                         `thenDs` \ match_code ->
 415     -- match the old environment and stack against the input
 416     matchEnvStack env_ids stack_ids match_code
 417                                         `thenDs` \ select_code ->
 418     returnDs (do_map_arrow ids in_ty in_ty' res_ty select_code core_body,
 419              free_vars `minusVarSet` pat_vars)
 420
 421 dsCmd ids local_vars env_ids stack res_ty (HsPar cmd)
 422   = dsLCmd ids local_vars env_ids stack res_ty cmd
 423
 424 --      A, xs |- e :: Bool
 425 --      A | xs1 |- c1 :: [ts] t
 426 --      A | xs2 |- c2 :: [ts] t
 427 --      ----------------------------------------
 428 --      A | xs |- if e then c1 else c2 :: [ts] t
 429 --
 430 --              ---> arr (\ ((xs)*ts) ->
 431 --                      if e then Left ((xs1)*ts) else Right ((xs2)*ts)) >>>
 432 --                   c1 ||| c2
 433
 434 dsCmd ids local_vars env_ids stack res_ty (HsIf cond then_cmd else_cmd)
 435   = dsLExpr cond                        `thenDs` \ core_cond ->
 436     dsfixCmd ids local_vars stack res_ty then_cmd
 437                                 `thenDs` \ (core_then, fvs_then, then_ids) ->
 438     dsfixCmd ids local_vars stack res_ty else_cmd
 439                                 `thenDs` \ (core_else, fvs_else, else_ids) ->
 440     mappM newSysLocalDs stack           `thenDs` \ stack_ids ->
 441     dsLookupTyCon eitherTyConName       `thenDs` \ either_con ->
 442     dsLookupDataCon leftDataConName     `thenDs` \ left_con ->
 443     dsLookupDataCon rightDataConName    `thenDs` \ right_con ->
 444     let
 445         left_expr ty1 ty2 e = mkConApp left_con [Type ty1, Type ty2, e]
 446         right_expr ty1 ty2 e = mkConApp right_con [Type ty1, Type ty2, e]
 447
 448         in_ty = envStackType env_ids stack
 449         then_ty = envStackType then_ids stack
 450         else_ty = envStackType else_ids stack
 451         sum_ty = mkTyConApp either_con [then_ty, else_ty]
 452         fvs_cond = exprFreeVars core_cond `intersectVarSet` local_vars
 453     in
 454     matchEnvStack env_ids stack_ids
 455         (mkIfThenElse core_cond
 456             (left_expr then_ty else_ty (buildEnvStack then_ids stack_ids))
 457             (right_expr then_ty else_ty (buildEnvStack else_ids stack_ids)))
 458                                         `thenDs` \ core_if ->
 459     returnDs(do_map_arrow ids in_ty sum_ty res_ty
 460                 core_if
 461                 (do_choice ids then_ty else_ty res_ty core_then core_else),
 462         fvs_cond `unionVarSet` fvs_then `unionVarSet` fvs_else)
 463 \end{code}
 464
 465 Case commands are treated in much the same way as if commands
 466 (see above) except that there are more alternatives.  For example
 467
 468         case e of { p1 -> c1; p2 -> c2; p3 -> c3 }
 469
 470 is translated to
 471
 472         arr (\ ((xs)*ts) -> case e of
 473                 p1 -> (Left (Left (xs1)*ts))
 474                 p2 -> Left ((Right (xs2)*ts))
 475                 p3 -> Right ((xs3)*ts)) >>>
 476         (c1 ||| c2) ||| c3
 477
 478 The idea is to extract the commands from the case, build a balanced tree
 479 of choices, and replace the commands with expressions that build tagged
 480 tuples, obtaining a case expression that can be desugared normally.
 481 To build all this, we use quadruples decribing segments of the list of
 482 case bodies, containing the following fields:
 483 1. an IdSet containing the environment variables free in the case bodies
 484 2. a list of expressions of the form (Left|Right)* ((xs)*ts), to be put
 485    into the case replacing the commands
 486 3. a sum type that is the common type of these expressions, and also the
 487    input type of the arrow
 488 4. a CoreExpr for an arrow built by combining the translated command
 489    bodies with |||.
 490
 491 \begin{code}
 492 dsCmd ids local_vars env_ids stack res_ty (HsCase exp (MatchGroup matches match_ty))
 493   = dsLExpr exp                         `thenDs` \ core_exp ->
 494     mappM newSysLocalDs stack           `thenDs` \ stack_ids ->
 495
 496     -- Extract and desugar the leaf commands in the case, building tuple
 497     -- expressions that will (after tagging) replace these leaves
 498
 499     let
 500         leaves = concatMap leavesMatch matches
 501         make_branch (leaf, bound_vars)
 502           = dsfixCmd ids (local_vars `unionVarSet` bound_vars) stack res_ty leaf
 503                            `thenDs` \ (core_leaf, fvs, leaf_ids) ->
 504             returnDs (fvs `minusVarSet` bound_vars,
 505                       [noLoc $ mkHsEnvStackExpr leaf_ids stack_ids],
 506                       envStackType leaf_ids stack,
 507                       core_leaf)
 508     in
 509     mappM make_branch leaves            `thenDs` \ branches ->
 510     dsLookupTyCon eitherTyConName       `thenDs` \ either_con ->
 511     dsLookupDataCon leftDataConName     `thenDs` \ left_con ->
 512     dsLookupDataCon rightDataConName    `thenDs` \ right_con ->
 513     let
 514         left_id = nlHsVar (dataConWrapId left_con)
 515         right_id = nlHsVar (dataConWrapId right_con)
 516         left_expr ty1 ty2 e = noLoc $ HsApp (noLoc $ TyApp left_id [ty1, ty2]) e
 517         right_expr ty1 ty2 e = noLoc $ HsApp (noLoc $ TyApp right_id [ty1, ty2]) e
 518
 519         -- Prefix each tuple with a distinct series of Left's and Right's,
 520         -- in a balanced way, keeping track of the types.
 521
 522         merge_branches (fvs1, builds1, in_ty1, core_exp1)
 523                        (fvs2, builds2, in_ty2, core_exp2)
 524           = (fvs1 `unionVarSet` fvs2,
 525              map (left_expr in_ty1 in_ty2) builds1 ++
 526                 map (right_expr in_ty1 in_ty2) builds2,
 527              mkTyConApp either_con [in_ty1, in_ty2],
 528              do_choice ids in_ty1 in_ty2 res_ty core_exp1 core_exp2)
 529         (fvs_alts, leaves', sum_ty, core_choices)
 530           = foldb merge_branches branches
 531
 532         -- Replace the commands in the case with these tagged tuples,
 533         -- yielding a HsExpr Id we can feed to dsExpr.
 534
 535         (_, matches') = mapAccumL (replaceLeavesMatch res_ty) leaves' matches
 536         in_ty = envStackType env_ids stack
 537         fvs_exp = exprFreeVars core_exp `intersectVarSet` local_vars
 538
 539         pat_ty    = funArgTy match_ty
 540         match_ty' = mkFunTy pat_ty sum_ty
 541         -- Note that we replace the HsCase result type by sum_ty,
 542         -- which is the type of matches'
 543     in
 544     dsExpr (HsCase exp (MatchGroup matches' match_ty')) `thenDs` \ core_body ->
 545     matchEnvStack env_ids stack_ids core_body
 546                                         `thenDs` \ core_matches ->
 547     returnDs(do_map_arrow ids in_ty sum_ty res_ty core_matches core_choices,
 548              fvs_exp `unionVarSet` fvs_alts)
 549
 550 --      A | ys |- c :: [ts] t
 551 --      ----------------------------------
 552 --      A | xs |- let binds in c :: [ts] t
 553 --
 554 --              ---> arr (\ ((xs)*ts) -> let binds in ((ys)*ts)) >>> c
 555
 556 dsCmd ids local_vars env_ids stack res_ty (HsLet binds body)
 557   = let
 558         defined_vars = mkVarSet (map unLoc (collectLocalBinders binds))
 559         local_vars' = local_vars `unionVarSet` defined_vars
 560     in
 561     dsfixCmd ids local_vars' stack res_ty body
 562                                 `thenDs` \ (core_body, free_vars, env_ids') ->
 563     mappM newSysLocalDs stack           `thenDs` \ stack_ids ->
 564     -- build a new environment, plus the stack, using the let bindings
 565     dsLocalBinds binds (buildEnvStack env_ids' stack_ids)
 566                                         `thenDs` \ core_binds ->
 567     -- match the old environment and stack against the input
 568     matchEnvStack env_ids stack_ids core_binds
 569                                         `thenDs` \ core_map ->
 570     returnDs (do_map_arrow ids
 571                         (envStackType env_ids stack)
 572                         (envStackType env_ids' stack)
 573                         res_ty
 574                         core_map
 575                         core_body,
 576         exprFreeVars core_binds `intersectVarSet` local_vars)
 577
 578 dsCmd ids local_vars env_ids [] res_ty (HsDo _ctxt stmts body _)
 579   = dsCmdDo ids local_vars env_ids res_ty stmts body
 580
 581 --      A |- e :: forall e. a1 (e*ts1) t1 -> ... an (e*tsn) tn -> a (e*ts) t
 582 --      A | xs |- ci :: [tsi] ti
 583 --      -----------------------------------
 584 --      A | xs |- (|e c1 ... cn|) :: [ts] t     ---> e [t_xs] c1 ... cn
 585
 586 dsCmd _ids local_vars env_ids _stack _res_ty (HsArrForm op _ args)
 587   = let
 588         env_ty = mkTupleType env_ids
 589     in
 590     dsLExpr op                          `thenDs` \ core_op ->
 591     mapAndUnzipDs (dsTrimCmdArg local_vars env_ids) args
 592                                         `thenDs` \ (core_args, fv_sets) ->
 593     returnDs (mkApps (App core_op (Type env_ty)) core_args,
 594               unionVarSets fv_sets)
 595
 596 --      A | ys |- c :: [ts] t   (ys <= xs)
 597 --      ---------------------
 598 --      A | xs |- c :: [ts] t   ---> arr_ts (\ (xs) -> (ys)) >>> c
 599
 600 dsTrimCmdArg
 601         :: IdSet                -- set of local vars available to this command
 602         -> [Id]                 -- list of vars in the input to this command
 603         -> LHsCmdTop Id -- command argument to desugar
 604         -> DsM (CoreExpr,       -- desugared expression
 605                 IdSet)          -- set of local vars that occur free
 606 dsTrimCmdArg local_vars env_ids (L _ (HsCmdTop cmd stack cmd_ty ids))
 607   = mkCmdEnv ids                        `thenDs` \ meth_ids ->
 608     dsfixCmd meth_ids local_vars stack cmd_ty cmd
 609                                 `thenDs` \ (core_cmd, free_vars, env_ids') ->
 610     mappM newSysLocalDs stack           `thenDs` \ stack_ids ->
 611     matchEnvStack env_ids stack_ids (buildEnvStack env_ids' stack_ids)
 612                                         `thenDs` \ trim_code ->
 613     let
 614         in_ty = envStackType env_ids stack
 615         in_ty' = envStackType env_ids' stack
 616         arg_code = if env_ids' == env_ids then core_cmd else
 617                 do_map_arrow meth_ids in_ty in_ty' cmd_ty trim_code core_cmd
 618     in
 619     returnDs (bindCmdEnv meth_ids arg_code, free_vars)
 620
 621 -- Given A | xs |- c :: [ts] t, builds c with xs fed back.
 622 -- Typically needs to be prefixed with arr (\p -> ((xs)*ts))
 623
 624 dsfixCmd
 625         :: DsCmdEnv             -- arrow combinators
 626         -> IdSet                -- set of local vars available to this command
 627         -> [Type]               -- type of the stack
 628         -> Type                 -- return type of the command
 629         -> LHsCmd Id            -- command to desugar
 630         -> DsM (CoreExpr,       -- desugared expression
 631                 IdSet,          -- set of local vars that occur free
 632                 [Id])           -- set as a list, fed back
 633 dsfixCmd ids local_vars stack cmd_ty cmd
 634   = fixDs (\ ~(_,_,env_ids') ->
 635         dsLCmd ids local_vars env_ids' stack cmd_ty cmd
 636                                         `thenDs` \ (core_cmd, free_vars) ->
 637         returnDs (core_cmd, free_vars, varSetElems free_vars))
 638
 639 \end{code}
 640
 641 Translation of command judgements of the form
 642
 643         A | xs |- do { ss } :: [] t
 644
 645 \begin{code}
 646
 647 dsCmdDo :: DsCmdEnv             -- arrow combinators
 648         -> IdSet                -- set of local vars available to this statement
 649         -> [Id]                 -- list of vars in the input to this statement
 650                                 -- This is typically fed back,
 651                                 -- so don't pull on it too early
 652         -> Type                 -- return type of the statement
 653         -> [LStmt Id]           -- statements to desugar
 654         -> LHsExpr Id           -- body
 655         -> DsM (CoreExpr,       -- desugared expression
 656                 IdSet)          -- set of local vars that occur free
 657
 658 --      A | xs |- c :: [] t
 659 --      --------------------------
 660 --      A | xs |- do { c } :: [] t
 661
 662 dsCmdDo ids local_vars env_ids res_ty [] body
 663   = dsLCmd ids local_vars env_ids [] res_ty body
 664
 665 dsCmdDo ids local_vars env_ids res_ty (stmt:stmts) body
 666   = let
 667         bound_vars = mkVarSet (map unLoc (collectLStmtBinders stmt))
 668         local_vars' = local_vars `unionVarSet` bound_vars
 669     in
 670     fixDs (\ ~(_,_,env_ids') ->
 671         dsCmdDo ids local_vars' env_ids' res_ty stmts body
 672                                         `thenDs` \ (core_stmts, fv_stmts) ->
 673         returnDs (core_stmts, fv_stmts, varSetElems fv_stmts))
 674                                 `thenDs` \ (core_stmts, fv_stmts, env_ids') ->
 675     dsCmdLStmt ids local_vars env_ids env_ids' stmt
 676                                 `thenDs` \ (core_stmt, fv_stmt) ->
 677     returnDs (do_compose ids
 678                 (mkTupleType env_ids)
 679                 (mkTupleType env_ids')
 680                 res_ty
 681                 core_stmt
 682                 core_stmts,
 683               fv_stmt)
 684
 685 \end{code}
 686 A statement maps one local environment to another, and is represented
 687 as an arrow from one tuple type to another.  A statement sequence is
 688 translated to a composition of such arrows.
 689 \begin{code}
 690 dsCmdLStmt ids local_vars env_ids out_ids cmd
 691   = dsCmdStmt ids local_vars env_ids out_ids (unLoc cmd)
 692
 693 dsCmdStmt
 694         :: DsCmdEnv             -- arrow combinators
 695         -> IdSet                -- set of local vars available to this statement
 696         -> [Id]                 -- list of vars in the input to this statement
 697                                 -- This is typically fed back,
 698                                 -- so don't pull on it too early
 699         -> [Id]                 -- list of vars in the output of this statement
 700         -> Stmt Id      -- statement to desugar
 701         -> DsM (CoreExpr,       -- desugared expression
 702                 IdSet)          -- set of local vars that occur free
 703
 704 --      A | xs1 |- c :: [] t
 705 --      A | xs' |- do { ss } :: [] t'
 706 --      ------------------------------
 707 --      A | xs |- do { c; ss } :: [] t'
 708 --
 709 --              ---> arr (\ (xs) -> ((xs1),(xs'))) >>> first c >>>
 710 --                      arr snd >>> ss
 711
 712 dsCmdStmt ids local_vars env_ids out_ids (ExprStmt cmd _ c_ty)
 713   = dsfixCmd ids local_vars [] c_ty cmd
 714                                 `thenDs` \ (core_cmd, fv_cmd, env_ids1) ->
 715     matchEnvStack env_ids []
 716         (mkCorePairExpr (mkTupleExpr env_ids1) (mkTupleExpr out_ids))
 717                                         `thenDs` \ core_mux ->
 718     let
 719         in_ty = mkTupleType env_ids
 720         in_ty1 = mkTupleType env_ids1
 721         out_ty = mkTupleType out_ids
 722         before_c_ty = mkCorePairTy in_ty1 out_ty
 723         after_c_ty = mkCorePairTy c_ty out_ty
 724     in
 725     mkSndExpr c_ty out_ty               `thenDs` \ snd_fn ->
 726     returnDs (do_map_arrow ids in_ty before_c_ty out_ty core_mux $
 727                 do_compose ids before_c_ty after_c_ty out_ty
 728                         (do_first ids in_ty1 c_ty out_ty core_cmd) $
 729                 do_arr ids after_c_ty out_ty snd_fn,
 730               extendVarSetList fv_cmd out_ids)
 731   where
 732
 733 --      A | xs1 |- c :: [] t
 734 --      A | xs' |- do { ss } :: [] t'           xs2 = xs' - defs(p)
 735 --      -----------------------------------
 736 --      A | xs |- do { p <- c; ss } :: [] t'
 737 --
 738 --              ---> arr (\ (xs) -> ((xs1),(xs2))) >>> first c >>>
 739 --                      arr (\ (p, (xs2)) -> (xs')) >>> ss
 740 --
 741 -- It would be simpler and more consistent to do this using second,
 742 -- but that's likely to be defined in terms of first.
 743
 744 dsCmdStmt ids local_vars env_ids out_ids (BindStmt pat cmd _ _)
 745   = dsfixCmd ids local_vars [] (hsPatType pat) cmd
 746                                 `thenDs` \ (core_cmd, fv_cmd, env_ids1) ->
 747     let
 748         pat_ty = hsPatType pat
 749         pat_vars = mkVarSet (collectPatBinders pat)
 750         env_ids2 = varSetElems (mkVarSet out_ids `minusVarSet` pat_vars)
 751         env_ty2 = mkTupleType env_ids2
 752     in
 753
 754     -- multiplexing function
 755     --          \ (xs) -> ((xs1),(xs2))
 756
 757     matchEnvStack env_ids []
 758         (mkCorePairExpr (mkTupleExpr env_ids1) (mkTupleExpr env_ids2))
 759                                         `thenDs` \ core_mux ->
 760
 761     -- projection function
 762     --          \ (p, (xs2)) -> (zs)
 763
 764     newSysLocalDs env_ty2               `thenDs` \ env_id ->
 765     newUniqueSupply                     `thenDs` \ uniqs ->
 766     let
 767         after_c_ty = mkCorePairTy pat_ty env_ty2
 768         out_ty = mkTupleType out_ids
 769         body_expr = coreCaseTuple uniqs env_id env_ids2 (mkTupleExpr out_ids)
 770     in
 771     mkFailExpr (StmtCtxt DoExpr) out_ty `thenDs` \ fail_expr ->
 772     selectSimpleMatchVarL pat           `thenDs` \ pat_id ->
 773     matchSimply (Var pat_id) (StmtCtxt DoExpr) pat body_expr fail_expr
 774                                         `thenDs` \ match_code ->
 775     newSysLocalDs after_c_ty            `thenDs` \ pair_id ->
 776     let
 777         proj_expr = Lam pair_id (coreCasePair pair_id pat_id env_id match_code)
 778     in
 779
 780     -- put it all together
 781     let
 782         in_ty = mkTupleType env_ids
 783         in_ty1 = mkTupleType env_ids1
 784         in_ty2 = mkTupleType env_ids2
 785         before_c_ty = mkCorePairTy in_ty1 in_ty2
 786     in
 787     returnDs (do_map_arrow ids in_ty before_c_ty out_ty core_mux $
 788                 do_compose ids before_c_ty after_c_ty out_ty
 789                         (do_first ids in_ty1 pat_ty in_ty2 core_cmd) $
 790                 do_arr ids after_c_ty out_ty proj_expr,
 791               fv_cmd `unionVarSet` (mkVarSet out_ids `minusVarSet` pat_vars))
 792
 793 --      A | xs' |- do { ss } :: [] t
 794 --      --------------------------------------
 795 --      A | xs |- do { let binds; ss } :: [] t
 796 --
 797 --              ---> arr (\ (xs) -> let binds in (xs')) >>> ss
 798
 799 dsCmdStmt ids local_vars env_ids out_ids (LetStmt binds)
 800     -- build a new environment using the let bindings
 801   = dsLocalBinds binds (mkTupleExpr out_ids)    `thenDs` \ core_binds ->
 802     -- match the old environment against the input
 803     matchEnvStack env_ids [] core_binds `thenDs` \ core_map ->
 804     returnDs (do_arr ids
 805                         (mkTupleType env_ids)
 806                         (mkTupleType out_ids)
 807                         core_map,
 808         exprFreeVars core_binds `intersectVarSet` local_vars)
 809
 810 --      A | ys |- do { ss; returnA -< ((xs1), (ys2)) } :: [] ...
 811 --      A | xs' |- do { ss' } :: [] t
 812 --      ------------------------------------
 813 --      A | xs |- do { rec ss; ss' } :: [] t
 814 --
 815 --                      xs1 = xs' /\ defs(ss)
 816 --                      xs2 = xs' - defs(ss)
 817 --                      ys1 = ys - defs(ss)
 818 --                      ys2 = ys /\ defs(ss)
 819 --
 820 --              ---> arr (\(xs) -> ((ys1),(xs2))) >>>
 821 --                      first (loop (arr (\((ys1),~(ys2)) -> (ys)) >>> ss)) >>>
 822 --                      arr (\((xs1),(xs2)) -> (xs')) >>> ss'
 823
 824 dsCmdStmt ids local_vars env_ids out_ids (RecStmt stmts later_ids rec_ids rhss binds)
 825   = let         -- ToDo: ****** binds not desugared; ROSS PLEASE FIX ********
 826         env2_id_set = mkVarSet out_ids `minusVarSet` mkVarSet later_ids
 827         env2_ids = varSetElems env2_id_set
 828         env2_ty = mkTupleType env2_ids
 829     in
 830
 831     -- post_loop_fn = \((later_ids),(env2_ids)) -> (out_ids)
 832
 833     newUniqueSupply             `thenDs` \ uniqs ->
 834     newSysLocalDs env2_ty       `thenDs` \ env2_id ->
 835     let
 836         later_ty = mkTupleType later_ids
 837         post_pair_ty = mkCorePairTy later_ty env2_ty
 838         post_loop_body = coreCaseTuple uniqs env2_id env2_ids (mkTupleExpr out_ids)
 839     in
 840     matchEnvStack later_ids [env2_id] post_loop_body
 841                                 `thenDs` \ post_loop_fn ->
 842
 843     --- loop (...)
 844
 845     dsRecCmd ids local_vars stmts later_ids rec_ids rhss
 846                                 `thenDs` \ (core_loop, env1_id_set, env1_ids) ->
 847
 848     -- pre_loop_fn = \(env_ids) -> ((env1_ids),(env2_ids))
 849
 850     let
 851         env1_ty = mkTupleType env1_ids
 852         pre_pair_ty = mkCorePairTy env1_ty env2_ty
 853         pre_loop_body = mkCorePairExpr (mkTupleExpr env1_ids)
 854                                         (mkTupleExpr env2_ids)
 855
 856     in
 857     matchEnvStack env_ids [] pre_loop_body
 858                                 `thenDs` \ pre_loop_fn ->
 859
 860     -- arr pre_loop_fn >>> first (loop (...)) >>> arr post_loop_fn
 861
 862     let
 863         env_ty = mkTupleType env_ids
 864         out_ty = mkTupleType out_ids
 865         core_body = do_map_arrow ids env_ty pre_pair_ty out_ty
 866                 pre_loop_fn
 867                 (do_compose ids pre_pair_ty post_pair_ty out_ty
 868                         (do_first ids env1_ty later_ty env2_ty
 869                                 core_loop)
 870                         (do_arr ids post_pair_ty out_ty
 871                                 post_loop_fn))
 872     in
 873     returnDs (core_body, env1_id_set `unionVarSet` env2_id_set)
 874
 875 --      loop (arr (\ ((env1_ids), ~(rec_ids)) -> (env_ids)) >>>
 876 --            ss >>>
 877 --            arr (\ (out_ids) -> ((later_ids),(rhss))) >>>
 878
 879 dsRecCmd ids local_vars stmts later_ids rec_ids rhss
 880   = let
 881         rec_id_set = mkVarSet rec_ids
 882         out_ids = varSetElems (mkVarSet later_ids `unionVarSet` rec_id_set)
 883         out_ty = mkTupleType out_ids
 884         local_vars' = local_vars `unionVarSet` rec_id_set
 885     in
 886
 887     -- mk_pair_fn = \ (out_ids) -> ((later_ids),(rhss))
 888
 889     mappM dsExpr rhss           `thenDs` \ core_rhss ->
 890     let
 891         later_tuple = mkTupleExpr later_ids
 892         later_ty = mkTupleType later_ids
 893         rec_tuple = mkBigCoreTup core_rhss
 894         rec_ty = mkTupleType rec_ids
 895         out_pair = mkCorePairExpr later_tuple rec_tuple
 896         out_pair_ty = mkCorePairTy later_ty rec_ty
 897     in
 898         matchEnvStack out_ids [] out_pair
 899                                 `thenDs` \ mk_pair_fn ->
 900
 901     -- ss
 902
 903     dsfixCmdStmts ids local_vars' out_ids stmts
 904                                 `thenDs` \ (core_stmts, fv_stmts, env_ids) ->
 905
 906     -- squash_pair_fn = \ ((env1_ids), ~(rec_ids)) -> (env_ids)
 907
 908     newSysLocalDs rec_ty        `thenDs` \ rec_id ->
 909     let
 910         env1_id_set = fv_stmts `minusVarSet` rec_id_set
 911         env1_ids = varSetElems env1_id_set
 912         env1_ty = mkTupleType env1_ids
 913         in_pair_ty = mkCorePairTy env1_ty rec_ty
 914         core_body = mkBigCoreTup (map selectVar env_ids)
 915           where
 916             selectVar v
 917                 | v `elemVarSet` rec_id_set
 918                   = mkTupleSelector rec_ids v rec_id (Var rec_id)
 919                 | otherwise = Var v
 920     in
 921     matchEnvStack env1_ids [rec_id] core_body
 922                                 `thenDs` \ squash_pair_fn ->
 923
 924     -- loop (arr squash_pair_fn >>> ss >>> arr mk_pair_fn)
 925
 926     let
 927         env_ty = mkTupleType env_ids
 928         core_loop = do_loop ids env1_ty later_ty rec_ty
 929                 (do_map_arrow ids in_pair_ty env_ty out_pair_ty
 930                         squash_pair_fn
 931                         (do_compose ids env_ty out_ty out_pair_ty
 932                                 core_stmts
 933                                 (do_arr ids out_ty out_pair_ty mk_pair_fn)))
 934     in
 935     returnDs (core_loop, env1_id_set, env1_ids)
 936
 937 \end{code}
 938 A sequence of statements (as in a rec) is desugared to an arrow between
 939 two environments
 940 \begin{code}
 941
 942 dsfixCmdStmts
 943         :: DsCmdEnv             -- arrow combinators
 944         -> IdSet                -- set of local vars available to this statement
 945         -> [Id]                 -- output vars of these statements
 946         -> [LStmt Id]   -- statements to desugar
 947         -> DsM (CoreExpr,       -- desugared expression
 948                 IdSet,          -- set of local vars that occur free
 949                 [Id])           -- input vars
 950
 951 dsfixCmdStmts ids local_vars out_ids stmts
 952   = fixDs (\ ~(_,_,env_ids) ->
 953         dsCmdStmts ids local_vars env_ids out_ids stmts
 954                                         `thenDs` \ (core_stmts, fv_stmts) ->
 955         returnDs (core_stmts, fv_stmts, varSetElems fv_stmts))
 956
 957 dsCmdStmts
 958         :: DsCmdEnv             -- arrow combinators
 959         -> IdSet                -- set of local vars available to this statement
 960         -> [Id]                 -- list of vars in the input to these statements
 961         -> [Id]                 -- output vars of these statements
 962         -> [LStmt Id]   -- statements to desugar
 963         -> DsM (CoreExpr,       -- desugared expression
 964                 IdSet)          -- set of local vars that occur free
 965
 966 dsCmdStmts ids local_vars env_ids out_ids [stmt]
 967   = dsCmdLStmt ids local_vars env_ids out_ids stmt
 968
 969 dsCmdStmts ids local_vars env_ids out_ids (stmt:stmts)
 970   = let
 971         bound_vars = mkVarSet (map unLoc (collectLStmtBinders stmt))
 972         local_vars' = local_vars `unionVarSet` bound_vars
 973     in
 974     dsfixCmdStmts ids local_vars' out_ids stmts
 975                                 `thenDs` \ (core_stmts, fv_stmts, env_ids') ->
 976     dsCmdLStmt ids local_vars env_ids env_ids' stmt
 977                                 `thenDs` \ (core_stmt, fv_stmt) ->
 978     returnDs (do_compose ids
 979                 (mkTupleType env_ids)
 980                 (mkTupleType env_ids')
 981                 (mkTupleType out_ids)
 982                 core_stmt
 983                 core_stmts,
 984               fv_stmt)
 985
 986 \end{code}
 987
 988 Match a list of expressions against a list of patterns, left-to-right.
 989
 990 \begin{code}
 991 matchSimplys :: [CoreExpr]              -- Scrutinees
 992              -> HsMatchContext Name     -- Match kind
 993              -> [LPat Id]               -- Patterns they should match
 994              -> CoreExpr                -- Return this if they all match
 995              -> CoreExpr                -- Return this if they don't
 996              -> DsM CoreExpr
 997 matchSimplys [] _ctxt [] result_expr _fail_expr = returnDs result_expr
 998 matchSimplys (exp:exps) ctxt (pat:pats) result_expr fail_expr
 999   = matchSimplys exps ctxt pats result_expr fail_expr
1000                                         `thenDs` \ match_code ->
1001     matchSimply exp ctxt pat match_code fail_expr
1002 \end{code}
1003
1004 List of leaf expressions, with set of variables bound in each
1005
1006 \begin{code}
1007 leavesMatch :: LMatch Id -> [(LHsExpr Id, IdSet)]
1008 leavesMatch (L _ (Match pats _ (GRHSs grhss binds)))
1009   = let
1010         defined_vars = mkVarSet (collectPatsBinders pats)
1011                         `unionVarSet`
1012                        mkVarSet (map unLoc (collectLocalBinders binds))
1013     in
1014     [(expr,
1015       mkVarSet (map unLoc (collectLStmtsBinders stmts))
1016         `unionVarSet` defined_vars)
1017     | L _ (GRHS stmts expr) <- grhss]
1018 \end{code}
1019
1020 Replace the leaf commands in a match
1021
1022 \begin{code}
1023 replaceLeavesMatch
1024         :: Type                 -- new result type
1025         -> [LHsExpr Id] -- replacement leaf expressions of that type
1026         -> LMatch Id    -- the matches of a case command
1027         -> ([LHsExpr Id],-- remaining leaf expressions
1028             LMatch Id)  -- updated match
1029 replaceLeavesMatch res_ty leaves (L loc (Match pat mt (GRHSs grhss binds)))
1030   = let
1031         (leaves', grhss') = mapAccumL replaceLeavesGRHS leaves grhss
1032     in
1033     (leaves', L loc (Match pat mt (GRHSs grhss' binds)))
1034
1035 replaceLeavesGRHS
1036         :: [LHsExpr Id] -- replacement leaf expressions of that type
1037         -> LGRHS Id     -- rhss of a case command
1038         -> ([LHsExpr Id],-- remaining leaf expressions
1039             LGRHS Id)   -- updated GRHS
1040 replaceLeavesGRHS (leaf:leaves) (L loc (GRHS stmts rhs))
1041   = (leaves, L loc (GRHS stmts leaf))
1042 \end{code}
1043
1044 Balanced fold of a non-empty list.
1045
1046 \begin{code}
1047 foldb :: (a -> a -> a) -> [a] -> a
1048 foldb _ [] = error "foldb of empty list"
1049 foldb _ [x] = x
1050 foldb f xs = foldb f (fold_pairs xs)
1051   where
1052     fold_pairs [] = []
1053     fold_pairs [x] = [x]
1054     fold_pairs (x1:x2:xs) = f x1 x2:fold_pairs xs
1055 \end{code}