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