Record the original text along with parsed Rationals: fixes #2245
[ghc-hetmet.git] / compiler / parser / RdrHsSyn.lhs
1 %
2 % (c) The University of Glasgow, 1996-2003
3
4 Functions over HsSyn specialised to RdrName.
5
6 \begin{code}
7 module RdrHsSyn (
8         extractHsTyRdrTyVars, 
9         extractHsRhoRdrTyVars, extractGenericPatTyVars,
10  
11         mkHsOpApp, 
12         mkHsIntegral, mkHsFractional, mkHsIsString,
13         mkHsDo, mkHsSplice, mkTopSpliceDecl,
14         mkClassDecl, mkTyData, mkTyFamily, mkTySynonym,
15         splitCon, mkInlinePragma,       
16         mkRecConstrOrUpdate, -- HsExp -> [HsFieldUpdate] -> P HsExp
17
18         cvBindGroup,
19         cvBindsAndSigs,
20         cvTopDecls,
21         placeHolderPunRhs,
22
23         -- Stuff to do with Foreign declarations
24         mkImport,
25         parseCImport,
26         mkExport,
27         mkExtName,           -- RdrName -> CLabelString
28         mkGadtDecl,          -- [Located RdrName] -> LHsType RdrName -> ConDecl RdrName
29         mkSimpleConDecl, 
30         mkDeprecatedGadtRecordDecl,
31
32         -- Bunch of functions in the parser monad for 
33         -- checking and constructing values
34         checkPrecP,           -- Int -> P Int
35         checkContext,         -- HsType -> P HsContext
36         checkPred,            -- HsType -> P HsPred
37         checkTyVars,          -- [LHsType RdrName] -> P ()
38         checkKindSigs,        -- [LTyClDecl RdrName] -> P ()
39         checkInstType,        -- HsType -> P HsType
40         checkPattern,         -- HsExp -> P HsPat
41         bang_RDR,
42         checkPatterns,        -- SrcLoc -> [HsExp] -> P [HsPat]
43         checkMonadComp,       -- P (HsStmtContext RdrName)
44         checkValDef,          -- (SrcLoc, HsExp, HsRhs, [HsDecl]) -> P HsDecl
45         checkValSig,          -- (SrcLoc, HsExp, HsRhs, [HsDecl]) -> P HsDecl
46         checkDoAndIfThenElse,
47         parseError,         
48         parseErrorSDoc,     
49     ) where
50
51 import HsSyn            -- Lots of it
52 import Class            ( FunDep )
53 import TypeRep          ( Kind )
54 import RdrName          ( RdrName, isRdrTyVar, isRdrTc, mkUnqual, rdrNameOcc, 
55                           isRdrDataCon, isUnqual, getRdrName, setRdrNameSpace )
56 import Name             ( Name )
57 import BasicTypes       ( maxPrecedence, Activation(..), RuleMatchInfo,
58                           InlinePragma(..), InlineSpec(..) )
59 import Lexer
60 import TysWiredIn       ( unitTyCon ) 
61 import ForeignCall
62 import OccName          ( srcDataName, varName, isDataOcc, isTcOcc, 
63                           occNameString )
64 import PrelNames        ( forall_tv_RDR )
65 import DynFlags
66 import SrcLoc
67 import OrdList          ( OrdList, fromOL )
68 import Bag              ( Bag, emptyBag, consBag, foldrBag )
69 import Outputable
70 import FastString
71 import Maybes
72
73 import Control.Applicative ((<$>))       
74 import Control.Monad
75 import Text.ParserCombinators.ReadP as ReadP
76 import Data.List        ( nubBy )
77 import Data.Char
78
79 #include "HsVersions.h"
80 \end{code}
81
82
83 %************************************************************************
84 %*                                                                      *
85 \subsection{A few functions over HsSyn at RdrName}
86 %*                                                                    *
87 %************************************************************************
88
89 extractHsTyRdrNames finds the free variables of a HsType
90 It's used when making the for-alls explicit.
91
92 \begin{code}
93 extractHsTyRdrTyVars :: LHsType RdrName -> [Located RdrName]
94 extractHsTyRdrTyVars ty = nubBy eqLocated (extract_lty ty [])
95
96 extractHsTysRdrTyVars :: [LHsType RdrName] -> [Located RdrName]
97 extractHsTysRdrTyVars ty = nubBy eqLocated (extract_ltys ty [])
98
99 extractHsRhoRdrTyVars :: LHsContext RdrName -> LHsType RdrName -> [Located RdrName]
100 -- This one takes the context and tau-part of a 
101 -- sigma type and returns their free type variables
102 extractHsRhoRdrTyVars ctxt ty 
103  = nubBy eqLocated $ extract_lctxt ctxt (extract_lty ty [])
104
105 extract_lctxt :: Located [LHsPred RdrName] -> [Located RdrName] -> [Located RdrName]
106 extract_lctxt ctxt acc = foldr (extract_pred . unLoc) acc (unLoc ctxt)
107
108 extract_pred :: HsPred RdrName -> [Located RdrName] -> [Located RdrName]
109 extract_pred (HsClassP _   tys) acc = extract_ltys tys acc
110 extract_pred (HsEqualP ty1 ty2) acc = extract_lty ty1 (extract_lty ty2 acc)
111 extract_pred (HsIParam _   ty ) acc = extract_lty ty acc
112
113 extract_ltys :: [LHsType RdrName] -> [Located RdrName] -> [Located RdrName]
114 extract_ltys tys acc = foldr extract_lty acc tys
115
116 extract_lty :: LHsType RdrName -> [Located RdrName] -> [Located RdrName]
117 extract_lty (L loc ty) acc 
118   = case ty of
119       HsTyVar tv                -> extract_tv loc tv acc
120       HsBangTy _ ty             -> extract_lty ty acc
121       HsRecTy flds              -> foldr (extract_lty . cd_fld_type) acc flds
122       HsAppTy ty1 ty2           -> extract_lty ty1 (extract_lty ty2 acc)
123       HsListTy ty               -> extract_lty ty acc
124       HsPArrTy ty               -> extract_lty ty acc
125       HsTupleTy _ tys           -> extract_ltys tys acc
126       HsFunTy ty1 ty2           -> extract_lty ty1 (extract_lty ty2 acc)
127       HsPredTy p                -> extract_pred p acc
128       HsOpTy ty1 (L loc tv) ty2 -> extract_tv loc tv (extract_lty ty1 (extract_lty ty2 acc))
129       HsParTy ty                -> extract_lty ty acc
130       HsNumTy {}                -> acc
131       HsCoreTy {}               -> acc  -- The type is closed
132       HsQuasiQuoteTy {}         -> acc  -- Quasi quotes mention no type variables
133       HsSpliceTy {}             -> acc  -- Type splices mention no type variables
134       HsKindSig ty _            -> extract_lty ty acc
135       HsForAllTy _ [] cx ty     -> extract_lctxt cx (extract_lty ty acc)
136       HsForAllTy _ tvs cx ty    -> acc ++ (filter ((`notElem` locals) . unLoc) $
137                                            extract_lctxt cx (extract_lty ty []))
138                                 where
139                                    locals = hsLTyVarNames tvs
140       HsDocTy ty _              -> extract_lty ty acc
141
142 extract_tv :: SrcSpan -> RdrName -> [Located RdrName] -> [Located RdrName]
143 extract_tv loc tv acc | isRdrTyVar tv = L loc tv : acc
144                       | otherwise     = acc
145
146 extractGenericPatTyVars :: LHsBinds RdrName -> [Located RdrName]
147 -- Get the type variables out of the type patterns in a bunch of
148 -- possibly-generic bindings in a class declaration
149 extractGenericPatTyVars binds
150   = nubBy eqLocated (foldrBag get [] binds)
151   where
152     get (L _ (FunBind { fun_matches = MatchGroup ms _ })) acc = foldr (get_m.unLoc) acc ms
153     get _                                                 acc = acc
154
155     get_m (Match (L _ (TypePat ty) : _) _ _) acc = extract_lty ty acc
156     get_m _                                        acc = acc
157 \end{code}
158
159
160 %************************************************************************
161 %*                                                                      *
162 \subsection{Construction functions for Rdr stuff}
163 %*                                                                    *
164 %************************************************************************
165
166 mkClassDecl builds a RdrClassDecl, filling in the names for tycon and datacon
167 by deriving them from the name of the class.  We fill in the names for the
168 tycon and datacon corresponding to the class, by deriving them from the
169 name of the class itself.  This saves recording the names in the interface
170 file (which would be equally good).
171
172 Similarly for mkConDecl, mkClassOpSig and default-method names.
173
174         *** See "THE NAMING STORY" in HsDecls ****
175   
176 \begin{code}
177 mkClassDecl :: SrcSpan
178             -> Located (Maybe (LHsContext RdrName), LHsType RdrName)
179             -> Located [Located (FunDep RdrName)]
180             -> Located (OrdList (LHsDecl RdrName))
181             -> P (LTyClDecl RdrName)
182
183 mkClassDecl loc (L _ (mcxt, tycl_hdr)) fds where_cls
184   = do { let (binds, sigs, ats, docs) = cvBindsAndSigs (unLoc where_cls)
185        ; let cxt = fromMaybe (noLoc []) mcxt
186        ; (cls, tparams) <- checkTyClHdr tycl_hdr
187        ; tyvars <- checkTyVars tparams      -- Only type vars allowed
188        ; checkKindSigs ats
189        ; return (L loc (ClassDecl { tcdCtxt = cxt, tcdLName = cls, tcdTyVars = tyvars,
190                                     tcdFDs = unLoc fds, tcdSigs = sigs, tcdMeths = binds,
191                                     tcdATs   = ats, tcdDocs  = docs })) }
192
193 mkTyData :: SrcSpan
194          -> NewOrData
195          -> Bool                -- True <=> data family instance
196          -> Located (Maybe (LHsContext RdrName), LHsType RdrName)
197          -> Maybe Kind
198          -> [LConDecl RdrName]
199          -> Maybe [LHsType RdrName]
200          -> P (LTyClDecl RdrName)
201 mkTyData loc new_or_data is_family (L _ (mcxt, tycl_hdr)) ksig data_cons maybe_deriv
202   = do { (tc, tparams) <- checkTyClHdr tycl_hdr
203
204        ; checkDatatypeContext mcxt
205        ; let cxt = fromMaybe (noLoc []) mcxt
206        ; (tyvars, typats) <- checkTParams is_family tparams
207        ; return (L loc (TyData { tcdND = new_or_data, tcdCtxt = cxt, tcdLName = tc,
208                                  tcdTyVars = tyvars, tcdTyPats = typats, 
209                                  tcdCons = data_cons, 
210                                  tcdKindSig = ksig, tcdDerivs = maybe_deriv })) }
211
212 mkTySynonym :: SrcSpan 
213             -> Bool             -- True <=> type family instances
214             -> LHsType RdrName  -- LHS
215             -> LHsType RdrName  -- RHS
216             -> P (LTyClDecl RdrName)
217 mkTySynonym loc is_family lhs rhs
218   = do { (tc, tparams) <- checkTyClHdr lhs
219        ; (tyvars, typats) <- checkTParams is_family tparams
220        ; return (L loc (TySynonym tc tyvars typats rhs)) }
221
222 mkTyFamily :: SrcSpan
223            -> FamilyFlavour
224            -> LHsType RdrName   -- LHS
225            -> Maybe Kind        -- Optional kind signature
226            -> P (LTyClDecl RdrName)
227 mkTyFamily loc flavour lhs ksig
228   = do { (tc, tparams) <- checkTyClHdr lhs
229        ; tyvars <- checkTyVars tparams
230        ; return (L loc (TyFamily flavour tc tyvars ksig)) }
231
232 mkTopSpliceDecl :: LHsExpr RdrName -> HsDecl RdrName
233 -- If the user wrote
234 --      [pads| ... ]   then return a QuasiQuoteD
235 --      $(e)           then return a SpliceD
236 -- but if she wrote, say,
237 --      f x            then behave as if she'd written $(f x)
238 --                     ie a SpliceD
239 mkTopSpliceDecl (L _ (HsQuasiQuoteE qq))            = QuasiQuoteD qq
240 mkTopSpliceDecl (L _ (HsSpliceE (HsSplice _ expr))) = SpliceD (SpliceDecl expr       Explicit)
241 mkTopSpliceDecl other_expr                          = SpliceD (SpliceDecl other_expr Implicit)
242 \end{code}
243
244 %************************************************************************
245 %*                                                                      *
246 \subsection[cvBinds-etc]{Converting to @HsBinds@, etc.}
247 %*                                                                      *
248 %************************************************************************
249
250 Function definitions are restructured here. Each is assumed to be recursive
251 initially, and non recursive definitions are discovered by the dependency
252 analyser.
253
254
255 \begin{code}
256 --  | Groups together bindings for a single function
257 cvTopDecls :: OrdList (LHsDecl RdrName) -> [LHsDecl RdrName]
258 cvTopDecls decls = go (fromOL decls)
259   where
260     go :: [LHsDecl RdrName] -> [LHsDecl RdrName]
261     go []                   = []
262     go (L l (ValD b) : ds)  = L l' (ValD b') : go ds'
263                             where (L l' b', ds') = getMonoBind (L l b) ds
264     go (d : ds)             = d : go ds
265
266 -- Declaration list may only contain value bindings and signatures.
267 cvBindGroup :: OrdList (LHsDecl RdrName) -> HsValBinds RdrName
268 cvBindGroup binding
269   = case cvBindsAndSigs binding of
270       (mbs, sigs, tydecls, _) -> ASSERT( null tydecls )
271                                  ValBindsIn mbs sigs
272
273 cvBindsAndSigs :: OrdList (LHsDecl RdrName)
274   -> (Bag (LHsBind RdrName), [LSig RdrName], [LTyClDecl RdrName], [LDocDecl])
275 -- Input decls contain just value bindings and signatures
276 -- and in case of class or instance declarations also
277 -- associated type declarations. They might also contain Haddock comments.
278 cvBindsAndSigs  fb = go (fromOL fb)
279   where
280     go []                  = (emptyBag, [], [], [])
281     go (L l (SigD s) : ds) = (bs, L l s : ss, ts, docs)
282                            where (bs, ss, ts, docs) = go ds
283     go (L l (ValD b) : ds) = (b' `consBag` bs, ss, ts, docs)
284                            where (b', ds')    = getMonoBind (L l b) ds
285                                  (bs, ss, ts, docs) = go ds'
286     go (L l (TyClD t): ds) = (bs, ss, L l t : ts, docs)
287                            where (bs, ss, ts, docs) = go ds
288     go (L l (DocD d) : ds) =  (bs, ss, ts, (L l d) : docs)
289                            where (bs, ss, ts, docs) = go ds
290     go (L _ d : _)        = pprPanic "cvBindsAndSigs" (ppr d)
291
292 -----------------------------------------------------------------------------
293 -- Group function bindings into equation groups
294
295 getMonoBind :: LHsBind RdrName -> [LHsDecl RdrName]
296   -> (LHsBind RdrName, [LHsDecl RdrName])
297 -- Suppose      (b',ds') = getMonoBind b ds
298 --      ds is a list of parsed bindings
299 --      b is a MonoBinds that has just been read off the front
300
301 -- Then b' is the result of grouping more equations from ds that
302 -- belong with b into a single MonoBinds, and ds' is the depleted
303 -- list of parsed bindings.
304 --
305 -- All Haddock comments between equations inside the group are 
306 -- discarded.
307 --
308 -- No AndMonoBinds or EmptyMonoBinds here; just single equations
309
310 getMonoBind (L loc1 (FunBind { fun_id = fun_id1@(L _ f1), fun_infix = is_infix1,
311                                fun_matches = MatchGroup mtchs1 _ })) binds
312   | has_args mtchs1
313   = go is_infix1 mtchs1 loc1 binds []
314   where
315     go is_infix mtchs loc 
316        (L loc2 (ValD (FunBind { fun_id = L _ f2, fun_infix = is_infix2,
317                                 fun_matches = MatchGroup mtchs2 _ })) : binds) _
318         | f1 == f2 = go (is_infix || is_infix2) (mtchs2 ++ mtchs) 
319                         (combineSrcSpans loc loc2) binds []
320     go is_infix mtchs loc (doc_decl@(L loc2 (DocD _)) : binds) doc_decls 
321         = let doc_decls' = doc_decl : doc_decls  
322           in go is_infix mtchs (combineSrcSpans loc loc2) binds doc_decls'
323     go is_infix mtchs loc binds doc_decls
324         = (L loc (makeFunBind fun_id1 is_infix (reverse mtchs)), (reverse doc_decls) ++ binds)
325         -- Reverse the final matches, to get it back in the right order
326         -- Do the same thing with the trailing doc comments
327
328 getMonoBind bind binds = (bind, binds)
329
330 has_args :: [LMatch RdrName] -> Bool
331 has_args []                           = panic "RdrHsSyn:has_args"
332 has_args ((L _ (Match args _ _)) : _) = not (null args)
333         -- Don't group together FunBinds if they have
334         -- no arguments.  This is necessary now that variable bindings
335         -- with no arguments are now treated as FunBinds rather
336         -- than pattern bindings (tests/rename/should_fail/rnfail002).
337 \end{code}
338
339 %************************************************************************
340 %*                                                                      *
341 \subsection[PrefixToHS-utils]{Utilities for conversion}
342 %*                                                                      *
343 %************************************************************************
344
345
346 \begin{code}
347 -----------------------------------------------------------------------------
348 -- splitCon
349
350 -- When parsing data declarations, we sometimes inadvertently parse
351 -- a constructor application as a type (eg. in data T a b = C a b `D` E a b)
352 -- This function splits up the type application, adds any pending
353 -- arguments, and converts the type constructor back into a data constructor.
354
355 splitCon :: LHsType RdrName
356       -> P (Located RdrName, HsConDeclDetails RdrName)
357 -- This gets given a "type" that should look like
358 --      C Int Bool
359 -- or   C { x::Int, y::Bool }
360 -- and returns the pieces
361 splitCon ty
362  = split ty []
363  where
364    split (L _ (HsAppTy t u)) ts = split t (u : ts)
365    split (L l (HsTyVar tc))  ts = do data_con <- tyConToDataCon l tc
366                                      return (data_con, mk_rest ts)
367    split (L l _) _              = parseErrorSDoc l (text "parse error in constructor in data/newtype declaration:" <+> ppr ty)
368
369    mk_rest [L _ (HsRecTy flds)] = RecCon flds
370    mk_rest ts                   = PrefixCon ts
371
372 mkDeprecatedGadtRecordDecl :: SrcSpan 
373                            -> Located RdrName
374                            -> [ConDeclField RdrName]
375                            -> LHsType RdrName
376                            ->  P (LConDecl  RdrName)
377 -- This one uses the deprecated syntax
378 --    C { x,y ::Int } :: T a b
379 -- We give it a RecCon details right away
380 mkDeprecatedGadtRecordDecl loc (L con_loc con) flds res_ty
381   = do { data_con <- tyConToDataCon con_loc con
382        ; return (L loc (ConDecl { con_old_rec  = True
383                                 , con_name     = data_con
384                                 , con_explicit = Implicit
385                                 , con_qvars    = []
386                                 , con_cxt      = noLoc []
387                                 , con_details  = RecCon flds
388                                 , con_res      = ResTyGADT res_ty
389                                 , con_doc      = Nothing })) }
390
391 mkSimpleConDecl :: Located RdrName -> [LHsTyVarBndr RdrName]
392                 -> LHsContext RdrName -> HsConDeclDetails RdrName
393                 -> ConDecl RdrName
394
395 mkSimpleConDecl name qvars cxt details
396   = ConDecl { con_old_rec  = False
397             , con_name     = name
398             , con_explicit = Explicit
399             , con_qvars    = qvars
400             , con_cxt      = cxt
401             , con_details  = details
402             , con_res      = ResTyH98
403             , con_doc      = Nothing }
404
405 mkGadtDecl :: [Located RdrName]
406            -> LHsType RdrName     -- Always a HsForAllTy
407            -> [ConDecl RdrName]
408 -- We allow C,D :: ty
409 -- and expand it as if it had been 
410 --    C :: ty; D :: ty
411 -- (Just like type signatures in general.)
412 mkGadtDecl names (L _ (HsForAllTy imp qvars cxt tau))
413   = [mk_gadt_con name | name <- names]
414   where
415     (details, res_ty)           -- See Note [Sorting out the result type]
416       = case tau of
417           L _ (HsFunTy (L _ (HsRecTy flds)) res_ty) -> (RecCon flds,  res_ty)
418           _other                                    -> (PrefixCon [], tau)
419
420     mk_gadt_con name
421        = ConDecl { con_old_rec  = False
422                  , con_name     = name
423                  , con_explicit = imp
424                  , con_qvars    = qvars
425                  , con_cxt      = cxt
426                  , con_details  = details
427                  , con_res      = ResTyGADT res_ty
428                  , con_doc      = Nothing }
429 mkGadtDecl _ other_ty = pprPanic "mkGadtDecl" (ppr other_ty)
430
431 tyConToDataCon :: SrcSpan -> RdrName -> P (Located RdrName)
432 tyConToDataCon loc tc
433   | isTcOcc (rdrNameOcc tc)
434   = return (L loc (setRdrNameSpace tc srcDataName))
435   | otherwise
436   = parseErrorSDoc loc (msg $$ extra)
437   where
438     msg = text "Not a data constructor:" <+> quotes (ppr tc)
439     extra | tc == forall_tv_RDR
440           = text "Perhaps you intended to use -XExistentialQuantification"
441           | otherwise = empty
442 \end{code}
443
444 Note [Sorting out the result type]
445 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
446 In a GADT declaration which is not a record, we put the whole constr
447 type into the ResTyGADT for now; the renamer will unravel it once it
448 has sorted out operator fixities. Consider for example
449      C :: a :*: b -> a :*: b -> a :+: b
450 Initially this type will parse as
451       a :*: (b -> (a :*: (b -> (a :+: b))))
452
453 so it's hard to split up the arguments until we've done the precedence
454 resolution (in the renamer) On the other hand, for a record
455         { x,y :: Int } -> a :*: b
456 there is no doubt.  AND we need to sort records out so that
457 we can bring x,y into scope.  So:
458    * For PrefixCon we keep all the args in the ResTyGADT
459    * For RecCon we do not
460
461 \begin{code}
462 ----------------------------------------------------------------------------
463 -- Various Syntactic Checks
464
465 checkInstType :: LHsType RdrName -> P (LHsType RdrName)
466 checkInstType (L l t)
467   = case t of
468         HsForAllTy exp tvs ctxt ty -> do
469                 dict_ty <- checkDictTy ty
470                 return (L l (HsForAllTy exp tvs ctxt dict_ty))
471
472         HsParTy ty -> checkInstType ty
473
474         ty ->   do dict_ty <- checkDictTy (L l ty)
475                    return (L l (HsForAllTy Implicit [] (noLoc []) dict_ty))
476
477 checkDictTy :: LHsType RdrName -> P (LHsType RdrName)
478 checkDictTy (L spn ty) = check ty []
479   where
480   check (HsTyVar tc)            args | isRdrTc tc = done tc args
481   check (HsOpTy t1 (L _ tc) t2) args | isRdrTc tc = done tc (t1:t2:args)
482   check (HsAppTy l r) args = check (unLoc l) (r:args)
483   check (HsParTy t)   args = check (unLoc t) args
484   check _ _ = parseErrorSDoc spn (text "Malformed instance header:" <+> ppr ty)
485
486   done tc args = return (L spn (HsPredTy (HsClassP tc args)))
487
488 checkTParams :: Bool      -- Type/data family
489              -> [LHsType RdrName]
490              -> P ([LHsTyVarBndr RdrName], Maybe [LHsType RdrName])
491 -- checkTParams checks the type parameters of a data/newtype declaration
492 -- There are two cases:
493 --
494 --  a) Vanilla data/newtype decl. In that case 
495 --        - the type parameters should all be type variables
496 --        - they may have a kind annotation
497 --
498 --  b) Family data/newtype decl.  In that case
499 --        - The type parameters may be arbitrary types
500 --        - We find the type-varaible binders by find the 
501 --          free type vars of those types
502 --        - We make them all kind-sig-free binders (UserTyVar)
503 --          If there are kind sigs in the type parameters, they
504 --          will fix the binder's kind when we kind-check the 
505 --          type parameters
506 checkTParams is_family tparams
507   | not is_family        -- Vanilla case (a)
508   = do { tyvars <- checkTyVars tparams
509        ; return (tyvars, Nothing) }
510   | otherwise            -- Family case (b)
511   = do { let tyvars = userHsTyVarBndrs (extractHsTysRdrTyVars tparams)
512        ; return (tyvars, Just tparams) }
513
514 checkTyVars :: [LHsType RdrName] -> P [LHsTyVarBndr RdrName]
515 -- Check whether the given list of type parameters are all type variables
516 -- (possibly with a kind signature).  If the second argument is `False',
517 -- only type variables are allowed and we raise an error on encountering a
518 -- non-variable; otherwise, we allow non-variable arguments and return the
519 -- entire list of parameters.
520 checkTyVars tparms = mapM chk tparms
521   where
522         -- Check that the name space is correct!
523     chk (L l (HsKindSig (L _ (HsTyVar tv)) k))
524         | isRdrTyVar tv    = return (L l (KindedTyVar tv k))
525     chk (L l (HsTyVar tv))
526         | isRdrTyVar tv    = return (L l (UserTyVar tv placeHolderKind))
527     chk t@(L l _)            =
528           parseErrorSDoc l (text "Type found:" <+> ppr t
529                      $$ text "where type variable expected, in:" <+>
530                         sep (map (pprParendHsType . unLoc) tparms))
531
532 checkDatatypeContext :: Maybe (LHsContext RdrName) -> P ()
533 checkDatatypeContext Nothing = return ()
534 checkDatatypeContext (Just (L loc c))
535     = do allowed <- extension datatypeContextsEnabled
536          unless allowed $
537              parseErrorSDoc loc
538                  (text "Illegal datatype context (use -XDatatypeContexts):" <+>
539                   pprHsContext c)
540
541 checkTyClHdr :: LHsType RdrName
542              -> P (Located RdrName,          -- the head symbol (type or class name)
543                    [LHsType RdrName])        -- parameters of head symbol
544 -- Well-formedness check and decomposition of type and class heads.
545 -- Decomposes   T ty1 .. tyn   into    (T, [ty1, ..., tyn])
546 --              Int :*: Bool   into    (:*:, [Int, Bool])
547 -- returning the pieces
548 checkTyClHdr ty
549   = goL ty []
550   where
551     goL (L l ty) acc = go l ty acc
552
553     go l (HsTyVar tc) acc 
554         | isRdrTc tc         = return (L l tc, acc)
555                                      
556     go _ (HsOpTy t1 ltc@(L _ tc) t2) acc
557         | isRdrTc tc         = return (ltc, t1:t2:acc)
558     go _ (HsParTy ty)    acc = goL ty acc
559     go _ (HsAppTy t1 t2) acc = goL t1 (t2:acc)
560     go l _               _   = parseErrorSDoc l (text "Malformed head of type or class declaration:" <+> ppr ty)
561
562 -- Check that associated type declarations of a class are all kind signatures.
563 --
564 checkKindSigs :: [LTyClDecl RdrName] -> P ()
565 checkKindSigs = mapM_ check
566   where
567     check (L l tydecl) 
568       | isFamilyDecl tydecl
569         || isSynDecl tydecl  = return ()
570       | otherwise            = 
571         parseErrorSDoc l (text "Type declaration in a class must be a kind signature or synonym default:" $$ ppr tydecl)
572
573 checkContext :: LHsType RdrName -> P (LHsContext RdrName)
574 checkContext (L l t)
575   = check t
576  where
577   check (HsTupleTy _ ts)        -- (Eq a, Ord b) shows up as a tuple type
578     = do ctx <- mapM checkPred ts
579          return (L l ctx)
580
581   check (HsParTy ty)    -- to be sure HsParTy doesn't get into the way
582     = check (unLoc ty)
583
584   check (HsTyVar t)     -- Empty context shows up as a unit type ()
585     | t == getRdrName unitTyCon = return (L l [])
586
587   check t 
588     = do p <- checkPred (L l t)
589          return (L l [p])
590
591
592 checkPred :: LHsType RdrName -> P (LHsPred RdrName)
593 -- Watch out.. in ...deriving( Show )... we use checkPred on 
594 -- the list of partially applied predicates in the deriving,
595 -- so there can be zero args.
596 checkPred (L spn (HsPredTy (HsIParam n ty)))
597   = return (L spn (HsIParam n ty))
598 checkPred (L spn ty)
599   = check spn ty []
600   where
601     checkl (L l ty) args = check l ty args
602
603     check _loc (HsPredTy pred@(HsEqualP _ _)) 
604                                        args | null args
605                                             = return $ L spn pred
606     check _loc (HsTyVar t)             args | not (isRdrTyVar t) 
607                                             = return (L spn (HsClassP t args))
608     check _loc (HsAppTy l r)           args = checkl l (r:args)
609     check _loc (HsOpTy l (L loc tc) r) args = check loc (HsTyVar tc) (l:r:args)
610     check _loc (HsParTy t)             args = checkl t args
611     check loc _                        _    = parseErrorSDoc loc
612                                 (text "malformed class assertion:" <+> ppr ty)
613
614 -- -------------------------------------------------------------------------
615 -- Checking Patterns.
616
617 -- We parse patterns as expressions and check for valid patterns below,
618 -- converting the expression into a pattern at the same time.
619
620 checkPattern :: LHsExpr RdrName -> P (LPat RdrName)
621 checkPattern e = checkLPat e
622
623 checkPatterns :: [LHsExpr RdrName] -> P [LPat RdrName]
624 checkPatterns es = mapM checkPattern es
625
626 checkLPat :: LHsExpr RdrName -> P (LPat RdrName)
627 checkLPat e@(L l _) = checkPat l e []
628
629 checkPat :: SrcSpan -> LHsExpr RdrName -> [LPat RdrName] -> P (LPat RdrName)
630 checkPat loc (L l (HsVar c)) args
631   | isRdrDataCon c = return (L loc (ConPatIn (L l c) (PrefixCon args)))
632 checkPat loc e args     -- OK to let this happen even if bang-patterns
633                         -- are not enabled, because there is no valid
634                         -- non-bang-pattern parse of (C ! e)
635   | Just (e', args') <- splitBang e
636   = do  { args'' <- checkPatterns args'
637         ; checkPat loc e' (args'' ++ args) }
638 checkPat loc (L _ (HsApp f x)) args
639   = do { x <- checkLPat x; checkPat loc f (x:args) }
640 checkPat loc (L _ e) []
641   = do { pState <- getPState
642        ; p <- checkAPat (dflags pState) loc e
643        ; return (L loc p) }
644 checkPat loc e _
645   = patFail loc (unLoc e)
646
647 checkAPat :: DynFlags -> SrcSpan -> HsExpr RdrName -> P (Pat RdrName)
648 checkAPat dynflags loc e0 = case e0 of
649    EWildPat -> return (WildPat placeHolderType)
650    HsVar x  -> return (VarPat x)
651    HsLit l  -> return (LitPat l)
652
653    -- Overloaded numeric patterns (e.g. f 0 x = x)
654    -- Negation is recorded separately, so that the literal is zero or +ve
655    -- NB. Negative *primitive* literals are already handled by the lexer
656    HsOverLit pos_lit          -> return (mkNPat pos_lit Nothing)
657    NegApp (L _ (HsOverLit pos_lit)) _ 
658                         -> return (mkNPat pos_lit (Just noSyntaxExpr))
659    
660    SectionR (L _ (HsVar bang)) e        -- (! x)
661         | bang == bang_RDR 
662         -> do { bang_on <- extension bangPatEnabled
663               ; if bang_on then checkLPat e >>= (return . BangPat)
664                 else parseErrorSDoc loc (text "Illegal bang-pattern (use -XBangPatterns):" $$ ppr e0) }
665
666    ELazyPat e         -> checkLPat e >>= (return . LazyPat)
667    EAsPat n e         -> checkLPat e >>= (return . AsPat n)
668    -- view pattern is well-formed if the pattern is
669    EViewPat expr patE -> checkLPat patE >>= (return . (\p -> ViewPat expr p placeHolderType))
670    ExprWithTySig e t  -> do e <- checkLPat e
671                             -- Pattern signatures are parsed as sigtypes,
672                             -- but they aren't explicit forall points.  Hence
673                             -- we have to remove the implicit forall here.
674                             let t' = case t of 
675                                        L _ (HsForAllTy Implicit _ (L _ []) ty) -> ty
676                                        other -> other
677                             return (SigPatIn e t')
678    
679    -- n+k patterns
680    OpApp (L nloc (HsVar n)) (L _ (HsVar plus)) _ 
681          (L _ (HsOverLit lit@(OverLit {ol_val = HsIntegral {}})))
682                       | xopt Opt_NPlusKPatterns dynflags && (plus == plus_RDR)
683                       -> return (mkNPlusKPat (L nloc n) lit)
684    
685    OpApp l op _fix r  -> do l <- checkLPat l
686                             r <- checkLPat r
687                             case op of
688                                L cl (HsVar c) | isDataOcc (rdrNameOcc c)
689                                       -> return (ConPatIn (L cl c) (InfixCon l r))
690                                _ -> patFail loc e0
691    
692    HsPar e            -> checkLPat e >>= (return . ParPat)
693    ExplicitList _ es  -> do ps <- mapM checkLPat es
694                             return (ListPat ps placeHolderType)
695    ExplicitPArr _ es  -> do ps <- mapM checkLPat es
696                             return (PArrPat ps placeHolderType)
697    
698    ExplicitTuple es b 
699      | all tupArgPresent es  -> do ps <- mapM checkLPat [e | Present e <- es]
700                                    return (TuplePat ps b placeHolderType)
701      | otherwise -> parseErrorSDoc loc (text "Illegal tuple section in pattern:" $$ ppr e0)
702    
703    RecordCon c _ (HsRecFields fs dd)
704                       -> do fs <- mapM checkPatField fs
705                             return (ConPatIn c (RecCon (HsRecFields fs dd)))
706    HsQuasiQuoteE q    -> return (QuasiQuotePat q)
707 -- Generics 
708    HsType ty          -> return (TypePat ty) 
709    _                  -> patFail loc e0
710
711 placeHolderPunRhs :: LHsExpr RdrName
712 -- The RHS of a punned record field will be filled in by the renamer
713 -- It's better not to make it an error, in case we want to print it when debugging
714 placeHolderPunRhs = noLoc (HsVar pun_RDR)
715
716 plus_RDR, bang_RDR, pun_RDR :: RdrName
717 plus_RDR = mkUnqual varName (fsLit "+") -- Hack
718 bang_RDR = mkUnqual varName (fsLit "!") -- Hack
719 pun_RDR  = mkUnqual varName (fsLit "pun-right-hand-side")
720
721 checkPatField :: HsRecField RdrName (LHsExpr RdrName) -> P (HsRecField RdrName (LPat RdrName))
722 checkPatField fld = do  { p <- checkLPat (hsRecFieldArg fld)
723                         ; return (fld { hsRecFieldArg = p }) }
724
725 patFail :: SrcSpan -> HsExpr RdrName -> P a
726 patFail loc e = parseErrorSDoc loc (text "Parse error in pattern:" <+> ppr e)
727
728
729 ---------------------------------------------------------------------------
730 -- Check Equation Syntax
731
732 checkValDef :: LHsExpr RdrName
733             -> Maybe (LHsType RdrName)
734             -> Located (GRHSs RdrName)
735             -> P (HsBind RdrName)
736
737 checkValDef lhs (Just sig) grhss
738         -- x :: ty = rhs  parses as a *pattern* binding
739   = checkPatBind (L (combineLocs lhs sig) (ExprWithTySig lhs sig)) grhss
740
741 checkValDef lhs opt_sig grhss
742   = do  { mb_fun <- isFunLhs lhs
743         ; case mb_fun of
744             Just (fun, is_infix, pats) -> checkFunBind (getLoc lhs)
745                                                 fun is_infix pats opt_sig grhss
746             Nothing -> checkPatBind lhs grhss }
747
748 checkFunBind :: SrcSpan
749              -> Located RdrName
750              -> Bool
751              -> [LHsExpr RdrName]
752              -> Maybe (LHsType RdrName)
753              -> Located (GRHSs RdrName)
754              -> P (HsBind RdrName)
755 checkFunBind lhs_loc fun is_infix pats opt_sig (L rhs_span grhss)
756   = do  ps <- checkPatterns pats
757         let match_span = combineSrcSpans lhs_loc rhs_span
758         return (makeFunBind fun is_infix [L match_span (Match ps opt_sig grhss)])
759         -- The span of the match covers the entire equation.  
760         -- That isn't quite right, but it'll do for now.
761
762 makeFunBind :: Located id -> Bool -> [LMatch id] -> HsBind id
763 -- Like HsUtils.mkFunBind, but we need to be able to set the fixity too
764 makeFunBind fn is_infix ms 
765   = FunBind { fun_id = fn, fun_infix = is_infix, fun_matches = mkMatchGroup ms,
766               fun_co_fn = idHsWrapper, bind_fvs = placeHolderNames, fun_tick = Nothing }
767
768 checkPatBind :: LHsExpr RdrName
769              -> Located (GRHSs RdrName)
770              -> P (HsBind RdrName)
771 checkPatBind lhs (L _ grhss)
772   = do  { lhs <- checkPattern lhs
773         ; return (PatBind lhs grhss placeHolderType placeHolderNames) }
774
775 checkValSig
776         :: LHsExpr RdrName
777         -> LHsType RdrName
778         -> P (Sig RdrName)
779 checkValSig (L l (HsVar v)) ty 
780   | isUnqual v && not (isDataOcc (rdrNameOcc v))
781   = return (TypeSig (L l v) ty)
782 checkValSig lhs@(L l _) ty
783   = parseErrorSDoc l ((text "Invalid type signature:" <+>
784                        ppr lhs <+> text "::" <+> ppr ty)
785                    $$ text hint)
786   where
787     hint = if looks_like_foreign lhs
788            then "Perhaps you meant to use -XForeignFunctionInterface?"
789            else "Should be of form <variable> :: <type>"
790     -- A common error is to forget the ForeignFunctionInterface flag
791     -- so check for that, and suggest.  cf Trac #3805
792     -- Sadly 'foreign import' still barfs 'parse error' because 'import' is a keyword
793     looks_like_foreign (L _ (HsVar v))     = v == foreign_RDR
794     looks_like_foreign (L _ (HsApp lhs _)) = looks_like_foreign lhs
795     looks_like_foreign _                   = False
796
797     foreign_RDR = mkUnqual varName (fsLit "foreign")
798
799 checkDoAndIfThenElse :: LHsExpr RdrName
800                      -> Bool
801                      -> LHsExpr RdrName
802                      -> Bool
803                      -> LHsExpr RdrName
804                      -> P ()
805 checkDoAndIfThenElse guardExpr semiThen thenExpr semiElse elseExpr
806  | semiThen || semiElse
807     = do pState <- getPState
808          unless (xopt Opt_DoAndIfThenElse (dflags pState)) $ do
809              parseErrorSDoc (combineLocs guardExpr elseExpr)
810                             (text "Unexpected semi-colons in conditional:"
811                           $$ nest 4 expr
812                           $$ text "Perhaps you meant to use -XDoAndIfThenElse?")
813  | otherwise            = return ()
814     where pprOptSemi True  = semi
815           pprOptSemi False = empty
816           expr = text "if"   <+> ppr guardExpr <> pprOptSemi semiThen <+>
817                  text "then" <+> ppr thenExpr  <> pprOptSemi semiElse <+>
818                  text "else" <+> ppr elseExpr
819 \end{code}
820
821
822 \begin{code}
823         -- The parser left-associates, so there should 
824         -- not be any OpApps inside the e's
825 splitBang :: LHsExpr RdrName -> Maybe (LHsExpr RdrName, [LHsExpr RdrName])
826 -- Splits (f ! g a b) into (f, [(! g), a, b])
827 splitBang (L loc (OpApp l_arg bang@(L _ (HsVar op)) _ r_arg))
828   | op == bang_RDR = Just (l_arg, L loc (SectionR bang arg1) : argns)
829   where
830     (arg1,argns) = split_bang r_arg []
831     split_bang (L _ (HsApp f e)) es = split_bang f (e:es)
832     split_bang e                 es = (e,es)
833 splitBang _ = Nothing
834
835 isFunLhs :: LHsExpr RdrName 
836          -> P (Maybe (Located RdrName, Bool, [LHsExpr RdrName]))
837 -- A variable binding is parsed as a FunBind.
838 -- Just (fun, is_infix, arg_pats) if e is a function LHS
839 --
840 -- The whole LHS is parsed as a single expression.  
841 -- Any infix operators on the LHS will parse left-associatively
842 -- E.g.         f !x y !z
843 --      will parse (rather strangely) as 
844 --              (f ! x y) ! z
845 --      It's up to isFunLhs to sort out the mess
846 --
847 -- a .!. !b 
848
849 isFunLhs e = go e []
850  where
851    go (L loc (HsVar f)) es 
852         | not (isRdrDataCon f)   = return (Just (L loc f, False, es))
853    go (L _ (HsApp f e)) es       = go f (e:es)
854    go (L _ (HsPar e))   es@(_:_) = go e es
855
856         -- For infix function defns, there should be only one infix *function*
857         -- (though there may be infix *datacons* involved too).  So we don't
858         -- need fixity info to figure out which function is being defined.
859         --      a `K1` b `op` c `K2` d
860         -- must parse as
861         --      (a `K1` b) `op` (c `K2` d)
862         -- The renamer checks later that the precedences would yield such a parse.
863         -- 
864         -- There is a complication to deal with bang patterns.
865         --
866         -- ToDo: what about this?
867         --              x + 1 `op` y = ...
868
869    go e@(L loc (OpApp l (L loc' (HsVar op)) fix r)) es
870         | Just (e',es') <- splitBang e
871         = do { bang_on <- extension bangPatEnabled
872              ; if bang_on then go e' (es' ++ es)
873                else return (Just (L loc' op, True, (l:r:es))) }
874                 -- No bangs; behave just like the next case
875         | not (isRdrDataCon op)         -- We have found the function!
876         = return (Just (L loc' op, True, (l:r:es)))
877         | otherwise                     -- Infix data con; keep going
878         = do { mb_l <- go l es
879              ; case mb_l of
880                  Just (op', True, j : k : es')
881                     -> return (Just (op', True, j : op_app : es'))
882                     where
883                       op_app = L loc (OpApp k (L loc' (HsVar op)) fix r)
884                  _ -> return Nothing }
885    go _ _ = return Nothing
886
887
888 ---------------------------------------------------------------------------
889 -- Check for monad comprehensions
890 --
891 -- If the flag MonadComprehensions is set, return a `MonadComp' context,
892 -- otherwise use the usual `ListComp' context
893
894 checkMonadComp :: P (HsStmtContext Name)
895 checkMonadComp = do
896     pState <- getPState
897     return $ if xopt Opt_MonadComprehensions (dflags pState)
898                 then MonadComp
899                 else ListComp
900
901 ---------------------------------------------------------------------------
902 -- Miscellaneous utilities
903
904 checkPrecP :: Located Int -> P Int
905 checkPrecP (L l i)
906  | 0 <= i && i <= maxPrecedence = return i
907  | otherwise
908     = parseErrorSDoc l (text ("Precedence out of range: " ++ show i))
909
910 mkRecConstrOrUpdate 
911         :: LHsExpr RdrName 
912         -> SrcSpan
913         -> ([HsRecField RdrName (LHsExpr RdrName)], Bool)
914         -> P (HsExpr RdrName)
915
916 mkRecConstrOrUpdate (L l (HsVar c)) _ (fs,dd) | isRdrDataCon c
917   = return (RecordCon (L l c) noPostTcExpr (mk_rec_fields fs dd))
918 mkRecConstrOrUpdate exp loc (fs,dd)
919   | null fs   = parseErrorSDoc loc (text "Empty record update of:" <+> ppr exp)
920   | otherwise = return (RecordUpd exp (mk_rec_fields fs dd) [] [] [])
921
922 mk_rec_fields :: [HsRecField id arg] -> Bool -> HsRecFields id arg
923 mk_rec_fields fs False = HsRecFields { rec_flds = fs, rec_dotdot = Nothing }
924 mk_rec_fields fs True  = HsRecFields { rec_flds = fs, rec_dotdot = Just (length fs) }
925
926 mkInlinePragma :: (InlineSpec, RuleMatchInfo) -> Maybe Activation -> InlinePragma
927 -- The Maybe is because the user can omit the activation spec (and usually does)
928 mkInlinePragma (inl, match_info) mb_act
929   = InlinePragma { inl_inline = inl
930                  , inl_sat    = Nothing
931                  , inl_act    = act
932                  , inl_rule   = match_info }
933   where
934     act = case mb_act of
935             Just act -> act
936             Nothing  -> -- No phase specified
937                         case inl of
938                           NoInline -> NeverActive
939                           _other   -> AlwaysActive
940
941 -----------------------------------------------------------------------------
942 -- utilities for foreign declarations
943
944 -- construct a foreign import declaration
945 --
946 mkImport :: CCallConv
947          -> Safety 
948          -> (Located FastString, Located RdrName, LHsType RdrName) 
949          -> P (HsDecl RdrName)
950 mkImport cconv safety (L loc entity, v, ty)
951   | cconv == PrimCallConv                      = do
952   let funcTarget = CFunction (StaticTarget entity Nothing)
953       importSpec = CImport PrimCallConv safety nilFS funcTarget
954   return (ForD (ForeignImport v ty importSpec))
955
956   | otherwise = do
957     case parseCImport cconv safety (mkExtName (unLoc v)) (unpackFS entity) of
958       Nothing         -> parseErrorSDoc loc (text "Malformed entity string")
959       Just importSpec -> return (ForD (ForeignImport v ty importSpec))
960
961 -- the string "foo" is ambigous: either a header or a C identifier.  The
962 -- C identifier case comes first in the alternatives below, so we pick
963 -- that one.
964 parseCImport :: CCallConv -> Safety -> FastString -> String
965              -> Maybe ForeignImport
966 parseCImport cconv safety nm str =
967  listToMaybe $ map fst $ filter (null.snd) $ 
968      readP_to_S parse str
969  where
970    parse = do
971        skipSpaces
972        r <- choice [
973           string "dynamic" >> return (mk nilFS (CFunction DynamicTarget)),
974           string "wrapper" >> return (mk nilFS CWrapper),
975           optional (string "static" >> skipSpaces) >> 
976            (mk nilFS <$> cimp nm) +++
977            (do h <- munch1 hdr_char; skipSpaces; mk (mkFastString h) <$> cimp nm)
978          ]
979        skipSpaces
980        return r
981
982    mk = CImport cconv safety
983
984    hdr_char c = not (isSpace c) -- header files are filenames, which can contain
985                                 -- pretty much any char (depending on the platform),
986                                 -- so just accept any non-space character
987    id_char  c = isAlphaNum c || c == '_'
988
989    cimp nm = (ReadP.char '&' >> skipSpaces >> CLabel <$> cid)
990              +++ ((\c -> CFunction (StaticTarget c Nothing)) <$> cid)
991           where 
992             cid = return nm +++
993                   (do c  <- satisfy (\c -> isAlpha c || c == '_')
994                       cs <-  many (satisfy id_char)
995                       return (mkFastString (c:cs)))
996
997
998 -- construct a foreign export declaration
999 --
1000 mkExport :: CCallConv
1001          -> (Located FastString, Located RdrName, LHsType RdrName) 
1002          -> P (HsDecl RdrName)
1003 mkExport cconv (L _ entity, v, ty) = return $
1004   ForD (ForeignExport v ty (CExport (CExportStatic entity' cconv)))
1005   where
1006     entity' | nullFS entity = mkExtName (unLoc v)
1007             | otherwise     = entity
1008
1009 -- Supplying the ext_name in a foreign decl is optional; if it
1010 -- isn't there, the Haskell name is assumed. Note that no transformation
1011 -- of the Haskell name is then performed, so if you foreign export (++),
1012 -- it's external name will be "++". Too bad; it's important because we don't
1013 -- want z-encoding (e.g. names with z's in them shouldn't be doubled)
1014 --
1015 mkExtName :: RdrName -> CLabelString
1016 mkExtName rdrNm = mkFastString (occNameString (rdrNameOcc rdrNm))
1017 \end{code}
1018
1019
1020 -----------------------------------------------------------------------------
1021 -- Misc utils
1022
1023 \begin{code}
1024 parseError :: SrcSpan -> String -> P a
1025 parseError span s = parseErrorSDoc span (text s)
1026
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