View patterns, record wildcards, and record puns
[ghc-hetmet.git] / compiler / rename / RnSource.lhs
1 %
2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
3 %
4 \section[RnSource]{Main pass of renamer}
5
6 \begin{code}
7 {-# OPTIONS -w #-}
8 -- The above warning supression flag is a temporary kludge.
9 -- While working on this module you are encouraged to remove it and fix
10 -- any warnings in the module. See
11 --     http://hackage.haskell.org/trac/ghc/wiki/Commentary/CodingStyle#Warnings
12 -- for details
13
14 module RnSource ( 
15         rnSrcDecls, addTcgDUs, 
16         rnTyClDecls, 
17         rnSplice, checkTH
18     ) where
19
20 #include "HsVersions.h"
21
22 import {-# SOURCE #-} RnExpr( rnLExpr )
23
24 import HsSyn
25 import RdrName          ( RdrName, isRdrDataCon, elemLocalRdrEnv, 
26                           globalRdrEnvElts, GlobalRdrElt(..), isLocalGRE, rdrNameOcc )
27 import RdrHsSyn         ( extractGenericPatTyVars, extractHsRhoRdrTyVars )
28 import RnHsSyn
29 import RnTypes          ( rnLHsType, rnLHsTypes, rnHsSigType, rnHsTypeFVs, rnContext )
30 import RnBinds          ( rnTopBindsLHS, rnTopBindsRHS, rnMethodBinds, renameSigs, mkSigTvFn,
31                                 makeMiniFixityEnv)
32 import RnEnv            ( lookupLocalDataTcNames,
33                           lookupLocatedTopBndrRn, lookupLocatedOccRn,
34                           lookupOccRn, newLocalsRn, 
35                           bindLocatedLocalsFV, bindPatSigTyVarsFV,
36                           bindTyVarsRn, extendTyVarEnvFVRn,
37                           bindLocalNames, checkDupNames, mapFvRn, lookupGreLocalRn,
38                         )
39 import RnNames       (importsFromLocalDecls, extendRdrEnvRn)
40 import HscTypes      (GenAvailInfo(..))
41 import RnHsDoc          ( rnHsDoc, rnMbLHsDoc )
42 import TcRnMonad
43
44 import HscTypes         ( FixityEnv, FixItem(..), Deprecations(..), plusDeprecs )
45 import Class            ( FunDep )
46 import Name             ( Name, nameOccName )
47 import NameSet
48 import NameEnv
49 import UniqFM
50 import OccName 
51 import Outputable
52 import SrcLoc           ( Located(..), unLoc, noLoc )
53 import DynFlags ( DynFlag(..) )
54 import Maybes           ( seqMaybe )
55 import Maybe            ( isNothing )
56 import Monad            ( liftM, when )
57 import BasicTypes       ( Boxity(..) )
58
59 import ListSetOps    (findDupsEq, mkLookupFun)
60 \end{code}
61
62 @rnSourceDecl@ `renames' declarations.
63 It simultaneously performs dependency analysis and precedence parsing.
64 It also does the following error checks:
65 \begin{enumerate}
66 \item
67 Checks that tyvars are used properly. This includes checking
68 for undefined tyvars, and tyvars in contexts that are ambiguous.
69 (Some of this checking has now been moved to module @TcMonoType@,
70 since we don't have functional dependency information at this point.)
71 \item
72 Checks that all variable occurences are defined.
73 \item 
74 Checks the @(..)@ etc constraints in the export list.
75 \end{enumerate}
76
77
78 \begin{code}
79 -- brings the binders of the group into scope in the appropriate places;
80 -- does NOT assume that anything is in scope already
81 --
82 -- the Bool determines whether (True) names in the group shadow existing
83 -- Unquals in the global environment (used in Template Haskell) or
84 -- (False) whether duplicates are reported as an error
85 rnSrcDecls :: Bool -> HsGroup RdrName -> RnM (TcGblEnv, HsGroup Name)
86
87 rnSrcDecls shadowP group@(HsGroup {hs_valds  = val_decls,
88                                    hs_tyclds = tycl_decls,
89                                    hs_instds = inst_decls,
90                                    hs_derivds = deriv_decls,
91                                    hs_fixds  = fix_decls,
92                                    hs_depds  = deprec_decls,
93                                    hs_fords  = foreign_decls,
94                                    hs_defds  = default_decls,
95                                    hs_ruleds = rule_decls,
96                                    hs_docs   = docs })
97  = do {
98    -- (A) Process the fixity declarations, creating a mapping from
99    --     FastStrings to FixItems.
100    --     Also checks for duplcates.
101    local_fix_env <- makeMiniFixityEnv fix_decls;
102
103    -- (B) Bring top level binders (and their fixities) into scope,
104    --     except for the value bindings, which get brought in below.
105    inNewEnv (importsFromLocalDecls shadowP group local_fix_env) $ \ tcg_env -> do {
106
107    failIfErrsM ; -- No point in continuing if (say) we have duplicate declarations
108
109    -- (C) Extract the mapping from data constructors to field names and
110    --     extend the record field env.
111    --     This depends on the data constructors and field names being in
112    --     scope from (B) above
113    inNewEnv (extendRecordFieldEnv tycl_decls) $ \ tcg_env -> do {
114
115    -- (D) Rename the left-hand sides of the value bindings.
116    --     This depends on everything from (B) being in scope,
117    --     and on (C) for resolving record wild cards.
118    --     It uses the fixity env from (A) to bind fixities for view patterns.
119    new_lhs <- rnTopBindsLHS local_fix_env val_decls ;
120    -- bind the LHSes (and their fixities) in the global rdr environment
121    let { lhs_binders = map unLoc $ collectHsValBinders new_lhs;
122          lhs_avails = map Avail lhs_binders
123        } ;
124    inNewEnv (extendRdrEnvRn shadowP (tcg_rdr_env tcg_env, tcg_fix_env tcg_env)
125                              lhs_avails local_fix_env
126               >>= \ (new_rdr_env, new_fix_env) -> 
127                          return (tcg_env { tcg_rdr_env = new_rdr_env,
128                                            tcg_fix_env = new_fix_env
129                                          })) $ \tcg_env -> do {
130
131    --  Now everything is in scope, as the remaining renaming assumes.
132
133    -- (E) Rename type and class decls
134    --     (note that value LHSes need to be in scope for default methods)
135    --
136    -- You might think that we could build proper def/use information
137    -- for type and class declarations, but they can be involved
138    -- in mutual recursion across modules, and we only do the SCC
139    -- analysis for them in the type checker.
140    -- So we content ourselves with gathering uses only; that
141    -- means we'll only report a declaration as unused if it isn't
142    -- mentioned at all.  Ah well.
143    traceRn (text "Start rnTyClDecls") ;
144    (rn_tycl_decls, src_fvs1) <- rnList rnTyClDecl tycl_decls ;
145
146    -- (F) Rename Value declarations right-hand sides
147    traceRn (text "Start rnmono") ;
148    (rn_val_decls, bind_dus) <- rnTopBindsRHS lhs_binders new_lhs ;
149    traceRn (text "finish rnmono" <+> ppr rn_val_decls) ;
150
151    -- (G) Rename Fixity and deprecations
152    
153    -- rename fixity declarations and error if we try to
154    -- fix something from another module (duplicates were checked in (A))
155    rn_fix_decls                 <- rnSrcFixityDecls fix_decls ;
156    -- rename deprec decls;
157    -- check for duplicates and ensure that deprecated things are defined locally
158    -- at the moment, we don't keep these around past renaming
159    rn_deprecs <- rnSrcDeprecDecls deprec_decls ;
160
161    -- (H) Rename Everything else
162
163    (rn_inst_decls,    src_fvs2) <- rnList rnSrcInstDecl   inst_decls ;
164    (rn_rule_decls,    src_fvs3) <- rnList rnHsRuleDecl    rule_decls ;
165    (rn_foreign_decls, src_fvs4) <- rnList rnHsForeignDecl foreign_decls ;
166    (rn_default_decls, src_fvs5) <- rnList rnDefaultDecl   default_decls ;
167    (rn_deriv_decls,   src_fvs6) <- rnList rnSrcDerivDecl  deriv_decls ;
168       -- Haddock docs; no free vars
169    rn_docs <- mapM (wrapLocM rnDocDecl) docs ;
170
171    -- (I) Compute the results and return
172    let {rn_group = HsGroup { hs_valds  = rn_val_decls,
173                                 hs_tyclds = rn_tycl_decls,
174                                 hs_instds = rn_inst_decls,
175                              hs_derivds = rn_deriv_decls,
176                                 hs_fixds  = rn_fix_decls,
177                                 hs_depds  = [], -- deprecs are returned in the tcg_env (see below)
178                                              -- not in the HsGroup
179                                 hs_fords  = rn_foreign_decls,
180                                 hs_defds  = rn_default_decls,
181                                 hs_ruleds = rn_rule_decls,
182                              hs_docs   = rn_docs } ;
183
184         other_fvs = plusFVs [src_fvs1, src_fvs2, src_fvs6, src_fvs3, 
185                              src_fvs4, src_fvs5] ;
186         src_dus = bind_dus `plusDU` usesOnly other_fvs;
187                 -- Note: src_dus will contain *uses* for locally-defined types
188                 -- and classes, but no *defs* for them.  (Because rnTyClDecl 
189                 -- returns only the uses.)  This is a little 
190                 -- surprising but it doesn't actually matter at all.
191
192        final_tcg_env = let tcg_env' = (tcg_env `addTcgDUs` src_dus)
193                        in -- we return the deprecs in the env, not in the HsGroup above
194                          tcg_env' { tcg_deprecs = tcg_deprecs tcg_env' `plusDeprecs` rn_deprecs };
195        } ;
196
197    traceRn (text "finish rnSrc" <+> ppr rn_group) ;
198    traceRn (text "finish Dus" <+> ppr src_dus ) ;
199    return (final_tcg_env , rn_group)
200                     }}}}
201
202 -- some utils because we do this a bunch above
203 -- compute and install the new env
204 inNewEnv :: TcM TcGblEnv -> (TcGblEnv -> TcM a) -> TcM a
205 inNewEnv env cont = do e <- env
206                        setGblEnv e $ cont e
207
208 rnTyClDecls :: [LTyClDecl RdrName] -> RnM [LTyClDecl Name]
209 -- Used for external core
210 rnTyClDecls tycl_decls = do  (decls', fvs) <- rnList rnTyClDecl tycl_decls
211                              return decls'
212
213 addTcgDUs :: TcGblEnv -> DefUses -> TcGblEnv 
214 addTcgDUs tcg_env dus = tcg_env { tcg_dus = tcg_dus tcg_env `plusDU` dus }
215
216 rnList :: (a -> RnM (b, FreeVars)) -> [Located a] -> RnM ([Located b], FreeVars)
217 rnList f xs = mapFvRn (wrapLocFstM f) xs
218 \end{code}
219
220
221 %*********************************************************
222 %*                                                       *
223         HsDoc stuff
224 %*                                                       *
225 %*********************************************************
226
227 \begin{code}
228 rnDocDecl :: DocDecl RdrName -> RnM (DocDecl Name)
229 rnDocDecl (DocCommentNext doc) = do 
230   rn_doc <- rnHsDoc doc
231   return (DocCommentNext rn_doc)
232 rnDocDecl (DocCommentPrev doc) = do 
233   rn_doc <- rnHsDoc doc
234   return (DocCommentPrev rn_doc)
235 rnDocDecl (DocCommentNamed str doc) = do
236   rn_doc <- rnHsDoc doc
237   return (DocCommentNamed str rn_doc)
238 rnDocDecl (DocGroup lev doc) = do
239   rn_doc <- rnHsDoc doc
240   return (DocGroup lev rn_doc)
241 \end{code}
242
243
244 %*********************************************************
245 %*                                                       *
246         Source-code fixity declarations
247 %*                                                       *
248 %*********************************************************
249
250 \begin{code}
251 rnSrcFixityDecls :: [LFixitySig RdrName] -> RnM [LFixitySig Name]
252 -- Rename the fixity decls, so we can put
253 -- the renamed decls in the renamed syntax tree
254 -- Errors if the thing being fixed is not defined locally.
255 rnSrcFixityDecls fix_decls
256   = do fix_decls <- mapM rn_decl fix_decls
257        return (concat fix_decls)
258   where
259     rn_decl :: LFixitySig RdrName -> RnM [LFixitySig Name]
260         -- GHC extension: look up both the tycon and data con 
261         -- for con-like things; hence returning a list
262         -- If neither are in scope, report an error; otherwise
263         -- add both to the fixity env
264     rn_decl (L loc (FixitySig (L name_loc rdr_name) fixity))
265       = setSrcSpan name_loc $
266                     -- this lookup will fail if the definition isn't local
267         do names <- lookupLocalDataTcNames rdr_name
268            return [ L loc (FixitySig (L name_loc name) fixity)
269                     | name <- names ]
270 \end{code}
271
272
273 %*********************************************************
274 %*                                                       *
275         Source-code deprecations declarations
276 %*                                                       *
277 %*********************************************************
278
279 Check that the deprecated names are defined, are defined locally, and
280 that there are no duplicate deprecations.
281
282 It's only imported deprecations, dealt with in RnIfaces, that we
283 gather them together.
284
285 \begin{code}
286 -- checks that the deprecations are defined locally, and that there are no duplicates
287 rnSrcDeprecDecls :: [LDeprecDecl RdrName] -> RnM Deprecations
288 rnSrcDeprecDecls [] 
289   = returnM NoDeprecs
290
291 rnSrcDeprecDecls decls 
292   = do { -- check for duplicates
293        ; mappM_ (\ (lrdr:lrdr':_) -> addLocErr lrdr (dupDeprecDecl lrdr')) deprec_rdr_dups
294        ; mappM (addLocM rn_deprec) decls        `thenM` \ pairs_s ->
295          returnM (DeprecSome ((concat pairs_s))) }
296  where
297    rn_deprec (Deprecation rdr_name txt)
298        -- ensures that the names are defined locally
299      = lookupLocalDataTcNames rdr_name  `thenM` \ names ->
300        returnM [(nameOccName name, txt) | name <- names]
301    
302    -- look for duplicates among the OccNames;
303    -- we check that the names are defined above
304    -- invt: the lists returned by findDupsEq always have at least two elements
305    deprec_rdr_dups = findDupsEq (\ x -> \ y -> rdrNameOcc (unLoc x) == rdrNameOcc (unLoc y))
306                      (map (\ (L loc (Deprecation rdr_name _)) -> L loc rdr_name) decls)
307                
308 dupDeprecDecl (L loc _) rdr_name
309   = vcat [ptext SLIT("Multiple deprecation declarations for") <+> quotes (ppr rdr_name),
310           ptext SLIT("also at ") <+> ppr loc]
311
312 \end{code}
313
314 %*********************************************************
315 %*                                                      *
316 \subsection{Source code declarations}
317 %*                                                      *
318 %*********************************************************
319
320 \begin{code}
321 rnDefaultDecl (DefaultDecl tys)
322   = mapFvRn (rnHsTypeFVs doc_str) tys   `thenM` \ (tys', fvs) ->
323     returnM (DefaultDecl tys', fvs)
324   where
325     doc_str = text "In a `default' declaration"
326 \end{code}
327
328 %*********************************************************
329 %*                                                      *
330 \subsection{Foreign declarations}
331 %*                                                      *
332 %*********************************************************
333
334 \begin{code}
335 rnHsForeignDecl (ForeignImport name ty spec)
336   = lookupLocatedTopBndrRn name         `thenM` \ name' ->
337     rnHsTypeFVs (fo_decl_msg name) ty   `thenM` \ (ty', fvs) ->
338     returnM (ForeignImport name' ty' spec, fvs)
339
340 rnHsForeignDecl (ForeignExport name ty spec)
341   = lookupLocatedOccRn name             `thenM` \ name' ->
342     rnHsTypeFVs (fo_decl_msg name) ty   `thenM` \ (ty', fvs) ->
343     returnM (ForeignExport name' ty' spec, fvs `addOneFV` unLoc name')
344         -- NB: a foreign export is an *occurrence site* for name, so 
345         --     we add it to the free-variable list.  It might, for example,
346         --     be imported from another module
347
348 fo_decl_msg name = ptext SLIT("In the foreign declaration for") <+> ppr name
349 \end{code}
350
351
352 %*********************************************************
353 %*                                                      *
354 \subsection{Instance declarations}
355 %*                                                      *
356 %*********************************************************
357
358 \begin{code}
359 rnSrcInstDecl (InstDecl inst_ty mbinds uprags ats)
360         -- Used for both source and interface file decls
361   = rnHsSigType (text "an instance decl") inst_ty       `thenM` \ inst_ty' ->
362
363         -- Rename the associated types
364         -- The typechecker (not the renamer) checks that all 
365         -- the declarations are for the right class
366     let
367         at_doc   = text "In the associated types of an instance declaration"
368         at_names = map (head . tyClDeclNames . unLoc) ats
369     in
370     checkDupNames at_doc at_names               `thenM_`
371     rnATInsts ats                               `thenM` \ (ats', at_fvs) ->
372
373         -- Rename the bindings
374         -- The typechecker (not the renamer) checks that all 
375         -- the bindings are for the right class
376     let
377         meth_doc    = text "In the bindings in an instance declaration"
378         meth_names  = collectHsBindLocatedBinders mbinds
379         (inst_tyvars, _, cls,_) = splitHsInstDeclTy (unLoc inst_ty')
380     in
381     checkDupNames meth_doc meth_names   `thenM_`
382     extendTyVarEnvForMethodBinds inst_tyvars (          
383         -- (Slightly strangely) the forall-d tyvars scope over
384         -- the method bindings too
385         rnMethodBinds cls (\n->[])      -- No scoped tyvars
386                       [] mbinds
387     )                                           `thenM` \ (mbinds', meth_fvs) ->
388         -- Rename the prags and signatures.
389         -- Note that the type variables are not in scope here,
390         -- so that      instance Eq a => Eq (T a) where
391         --                      {-# SPECIALISE instance Eq a => Eq (T [a]) #-}
392         -- works OK. 
393         --
394         -- But the (unqualified) method names are in scope
395     let 
396         binders = collectHsBindBinders mbinds'
397         ok_sig  = okInstDclSig (mkNameSet binders)
398     in
399     bindLocalNames binders (renameSigs ok_sig uprags)   `thenM` \ uprags' ->
400
401     returnM (InstDecl inst_ty' mbinds' uprags' ats',
402              meth_fvs `plusFV` at_fvs
403                       `plusFV` hsSigsFVs uprags'
404                       `plusFV` extractHsTyNames inst_ty')
405              -- We return the renamed associated data type declarations so
406              -- that they can be entered into the list of type declarations
407              -- for the binding group, but we also keep a copy in the instance.
408              -- The latter is needed for well-formedness checks in the type
409              -- checker (eg, to ensure that all ATs of the instance actually
410              -- receive a declaration). 
411              -- NB: Even the copies in the instance declaration carry copies of
412              --     the instance context after renaming.  This is a bit
413              --     strange, but should not matter (and it would be more work
414              --     to remove the context).
415 \end{code}
416
417 Renaming of the associated types in instances.  
418
419 \begin{code}
420 rnATInsts :: [LTyClDecl RdrName] -> RnM ([LTyClDecl Name], FreeVars)
421 rnATInsts atDecls = rnList rnATInst atDecls
422   where
423     rnATInst tydecl@TyData     {} = rnTyClDecl tydecl
424     rnATInst tydecl@TySynonym  {} = rnTyClDecl tydecl
425     rnATInst tydecl               =
426       pprPanic "RnSource.rnATInsts: invalid AT instance" 
427                (ppr (tcdName tydecl))
428 \end{code}
429
430 For the method bindings in class and instance decls, we extend the 
431 type variable environment iff -fglasgow-exts
432
433 \begin{code}
434 extendTyVarEnvForMethodBinds tyvars thing_inside
435   = do  { scoped_tvs <- doptM Opt_ScopedTypeVariables
436         ; if scoped_tvs then
437                 extendTyVarEnvFVRn (map hsLTyVarName tyvars) thing_inside
438           else
439                 thing_inside }
440 \end{code}
441
442 %*********************************************************
443 %*                                                      *
444 \subsection{Stand-alone deriving declarations}
445 %*                                                      *
446 %*********************************************************
447
448 \begin{code}
449 rnSrcDerivDecl :: DerivDecl RdrName -> RnM (DerivDecl Name, FreeVars)
450 rnSrcDerivDecl (DerivDecl ty)
451   = do ty' <- rnLHsType (text "a deriving decl") ty
452        let fvs = extractHsTyNames ty'
453        return (DerivDecl ty', fvs)
454 \end{code}
455
456 %*********************************************************
457 %*                                                      *
458 \subsection{Rules}
459 %*                                                      *
460 %*********************************************************
461
462 \begin{code}
463 rnHsRuleDecl (HsRule rule_name act vars lhs fv_lhs rhs fv_rhs)
464   = bindPatSigTyVarsFV (collectRuleBndrSigTys vars)     $
465
466     bindLocatedLocalsFV doc (map get_var vars)          $ \ ids ->
467     mapFvRn rn_var (vars `zip` ids)             `thenM` \ (vars', fv_vars) ->
468
469     rnLExpr lhs                                 `thenM` \ (lhs', fv_lhs') ->
470     rnLExpr rhs                                 `thenM` \ (rhs', fv_rhs') ->
471
472     checkValidRule rule_name ids lhs' fv_lhs'   `thenM_`
473
474     returnM (HsRule rule_name act vars' lhs' fv_lhs' rhs' fv_rhs',
475              fv_vars `plusFV` fv_lhs' `plusFV` fv_rhs')
476   where
477     doc = text "In the transformation rule" <+> ftext rule_name
478   
479     get_var (RuleBndr v)      = v
480     get_var (RuleBndrSig v _) = v
481
482     rn_var (RuleBndr (L loc v), id)
483         = returnM (RuleBndr (L loc id), emptyFVs)
484     rn_var (RuleBndrSig (L loc v) t, id)
485         = rnHsTypeFVs doc t     `thenM` \ (t', fvs) ->
486           returnM (RuleBndrSig (L loc id) t', fvs)
487
488 badRuleVar name var
489   = sep [ptext SLIT("Rule") <+> doubleQuotes (ftext name) <> colon,
490          ptext SLIT("Forall'd variable") <+> quotes (ppr var) <+> 
491                 ptext SLIT("does not appear on left hand side")]
492 \end{code}
493
494 Note [Rule LHS validity checking]
495 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
496 Check the shape of a transformation rule LHS.  Currently we only allow
497 LHSs of the form @(f e1 .. en)@, where @f@ is not one of the
498 @forall@'d variables.  
499
500 We used restrict the form of the 'ei' to prevent you writing rules
501 with LHSs with a complicated desugaring (and hence unlikely to match);
502 (e.g. a case expression is not allowed: too elaborate.)
503
504 But there are legitimate non-trivial args ei, like sections and
505 lambdas.  So it seems simmpler not to check at all, and that is why
506 check_e is commented out.
507         
508 \begin{code}
509 checkValidRule rule_name ids lhs' fv_lhs'
510   = do  {       -- Check for the form of the LHS
511           case (validRuleLhs ids lhs') of
512                 Nothing  -> return ()
513                 Just bad -> failWithTc (badRuleLhsErr rule_name lhs' bad)
514
515                 -- Check that LHS vars are all bound
516         ; let bad_vars = [var | var <- ids, not (var `elemNameSet` fv_lhs')]
517         ; mappM (addErr . badRuleVar rule_name) bad_vars }
518
519 validRuleLhs :: [Name] -> LHsExpr Name -> Maybe (HsExpr Name)
520 -- Nothing => OK
521 -- Just e  => Not ok, and e is the offending expression
522 validRuleLhs foralls lhs
523   = checkl lhs
524   where
525     checkl (L loc e) = check e
526
527     check (OpApp e1 op _ e2)              = checkl op `seqMaybe` checkl_e e1 `seqMaybe` checkl_e e2
528     check (HsApp e1 e2)                   = checkl e1 `seqMaybe` checkl_e e2
529     check (HsVar v) | v `notElem` foralls = Nothing
530     check other                           = Just other  -- Failure
531
532         -- Check an argument
533     checkl_e (L loc e) = Nothing        -- Was (check_e e); see Note [Rule LHS validity checking]
534
535 {-      Commented out; see Note [Rule LHS validity checking] above 
536     check_e (HsVar v)     = Nothing
537     check_e (HsPar e)     = checkl_e e
538     check_e (HsLit e)     = Nothing
539     check_e (HsOverLit e) = Nothing
540
541     check_e (OpApp e1 op _ e2)   = checkl_e e1 `seqMaybe` checkl_e op `seqMaybe` checkl_e e2
542     check_e (HsApp e1 e2)        = checkl_e e1 `seqMaybe` checkl_e e2
543     check_e (NegApp e _)         = checkl_e e
544     check_e (ExplicitList _ es)  = checkl_es es
545     check_e (ExplicitTuple es _) = checkl_es es
546     check_e other                = Just other   -- Fails
547
548     checkl_es es = foldr (seqMaybe . checkl_e) Nothing es
549 -}
550
551 badRuleLhsErr name lhs bad_e
552   = sep [ptext SLIT("Rule") <+> ftext name <> colon,
553          nest 4 (vcat [ptext SLIT("Illegal expression:") <+> ppr bad_e, 
554                        ptext SLIT("in left-hand side:") <+> ppr lhs])]
555     $$
556     ptext SLIT("LHS must be of form (f e1 .. en) where f is not forall'd")
557 \end{code}
558
559
560 %*********************************************************
561 %*                                                      *
562 \subsection{Type, class and iface sig declarations}
563 %*                                                      *
564 %*********************************************************
565
566 @rnTyDecl@ uses the `global name function' to create a new type
567 declaration in which local names have been replaced by their original
568 names, reporting any unknown names.
569
570 Renaming type variables is a pain. Because they now contain uniques,
571 it is necessary to pass in an association list which maps a parsed
572 tyvar to its @Name@ representation.
573 In some cases (type signatures of values),
574 it is even necessary to go over the type first
575 in order to get the set of tyvars used by it, make an assoc list,
576 and then go over it again to rename the tyvars!
577 However, we can also do some scoping checks at the same time.
578
579 \begin{code}
580 rnTyClDecl (ForeignType {tcdLName = name, tcdFoType = fo_type, tcdExtName = ext_name})
581   = lookupLocatedTopBndrRn name         `thenM` \ name' ->
582     returnM (ForeignType {tcdLName = name', tcdFoType = fo_type, tcdExtName = ext_name},
583              emptyFVs)
584
585 -- all flavours of type family declarations ("type family", "newtype fanily",
586 -- and "data family")
587 rnTyClDecl (tydecl@TyFamily {}) =
588   rnFamily tydecl bindTyVarsRn
589
590 -- "data", "newtype", "data instance, and "newtype instance" declarations
591 rnTyClDecl (tydecl@TyData {tcdND = new_or_data, tcdCtxt = context, 
592                            tcdLName = tycon, tcdTyVars = tyvars, 
593                            tcdTyPats = typatsMaybe, tcdCons = condecls, 
594                            tcdKindSig = sig, tcdDerivs = derivs})
595   | is_vanilla            -- Normal Haskell data type decl
596   = ASSERT( isNothing sig )     -- In normal H98 form, kind signature on the 
597                                 -- data type is syntactically illegal
598     bindTyVarsRn data_doc tyvars                $ \ tyvars' ->
599     do  { tycon' <- if isFamInstDecl tydecl
600                     then lookupLocatedOccRn     tycon -- may be imported family
601                     else lookupLocatedTopBndrRn tycon
602         ; context' <- rnContext data_doc context
603         ; typats' <- rnTyPats data_doc typatsMaybe
604         ; (derivs', deriv_fvs) <- rn_derivs derivs
605         ; checkDupNames data_doc con_names
606         ; condecls' <- rnConDecls (unLoc tycon') condecls
607         ; returnM (TyData {tcdND = new_or_data, tcdCtxt = context', 
608                            tcdLName = tycon', tcdTyVars = tyvars', 
609                            tcdTyPats = typats', tcdKindSig = Nothing, 
610                            tcdCons = condecls', tcdDerivs = derivs'}, 
611                    delFVs (map hsLTyVarName tyvars')    $
612                    extractHsCtxtTyNames context'        `plusFV`
613                    plusFVs (map conDeclFVs condecls')   `plusFV`
614                    deriv_fvs                            `plusFV`
615                    (if isFamInstDecl tydecl
616                    then unitFV (unLoc tycon')   -- type instance => use
617                    else emptyFVs)) 
618         }
619
620   | otherwise             -- GADT
621   = ASSERT( none typatsMaybe )    -- GADTs cannot have type patterns for now
622     do  { tycon' <- if isFamInstDecl tydecl
623                     then lookupLocatedOccRn     tycon -- may be imported family
624                     else lookupLocatedTopBndrRn tycon
625         ; checkTc (null (unLoc context)) (badGadtStupidTheta tycon)
626         ; tyvars' <- bindTyVarsRn data_doc tyvars 
627                                   (\ tyvars' -> return tyvars')
628                 -- For GADTs, the type variables in the declaration 
629                 -- do not scope over the constructor signatures
630                 --      data T a where { T1 :: forall b. b-> b }
631         ; (derivs', deriv_fvs) <- rn_derivs derivs
632         ; checkDupNames data_doc con_names
633         ; condecls' <- rnConDecls (unLoc tycon') condecls
634         ; returnM (TyData {tcdND = new_or_data, tcdCtxt = noLoc [], 
635                            tcdLName = tycon', tcdTyVars = tyvars', 
636                            tcdTyPats = Nothing, tcdKindSig = sig,
637                            tcdCons = condecls', tcdDerivs = derivs'}, 
638                    plusFVs (map conDeclFVs condecls') `plusFV` 
639                    deriv_fvs                          `plusFV`
640                    (if isFamInstDecl tydecl
641                    then unitFV (unLoc tycon')   -- type instance => use
642                    else emptyFVs))
643         }
644   where
645     is_vanilla = case condecls of       -- Yuk
646                      []                    -> True
647                      L _ (ConDecl { con_res = ResTyH98 }) : _  -> True
648                      other                 -> False
649
650     none Nothing   = True
651     none (Just []) = True
652     none _         = False
653
654     data_doc = text "In the data type declaration for" <+> quotes (ppr tycon)
655     con_names = map con_names_helper condecls
656
657     con_names_helper (L _ c) = con_name c
658
659     rn_derivs Nothing   = returnM (Nothing, emptyFVs)
660     rn_derivs (Just ds) = rnLHsTypes data_doc ds        `thenM` \ ds' -> 
661                           returnM (Just ds', extractHsTyNames_s ds')
662
663 -- "type" and "type instance" declarations
664 rnTyClDecl tydecl@(TySynonym {tcdLName = name, tcdTyVars = tyvars,
665                               tcdTyPats = typatsMaybe, tcdSynRhs = ty})
666   = bindTyVarsRn syn_doc tyvars                 $ \ tyvars' ->
667     do { name' <- if isFamInstDecl tydecl
668                   then lookupLocatedOccRn     name -- may be imported family
669                   else lookupLocatedTopBndrRn name
670        ; typats' <- rnTyPats syn_doc typatsMaybe
671        ; (ty', fvs) <- rnHsTypeFVs syn_doc ty
672        ; returnM (TySynonym {tcdLName = name', tcdTyVars = tyvars', 
673                              tcdTyPats = typats', tcdSynRhs = ty'},
674                   delFVs (map hsLTyVarName tyvars') $
675                   fvs                         `plusFV`
676                    (if isFamInstDecl tydecl
677                    then unitFV (unLoc name')    -- type instance => use
678                    else emptyFVs))
679        }
680   where
681     syn_doc = text "In the declaration for type synonym" <+> quotes (ppr name)
682
683 rnTyClDecl (ClassDecl {tcdCtxt = context, tcdLName = cname, 
684                        tcdTyVars = tyvars, tcdFDs = fds, tcdSigs = sigs, 
685                        tcdMeths = mbinds, tcdATs = ats, tcdDocs = docs})
686   = do  { cname' <- lookupLocatedTopBndrRn cname
687
688         -- Tyvars scope over superclass context and method signatures
689         ; (tyvars', context', fds', ats', ats_fvs, sigs')
690             <- bindTyVarsRn cls_doc tyvars $ \ tyvars' -> do
691              { context' <- rnContext cls_doc context
692              ; fds' <- rnFds cls_doc fds
693              ; (ats', ats_fvs) <- rnATs ats
694              ; sigs' <- renameSigs okClsDclSig sigs
695              ; return   (tyvars', context', fds', ats', ats_fvs, sigs') }
696
697         -- Check for duplicates among the associated types
698         ; let at_rdr_names_w_locs = [tcdLName ty | L _ ty <- ats]
699         ; checkDupNames at_doc at_rdr_names_w_locs
700
701         -- Check the signatures
702         -- First process the class op sigs (op_sigs), then the fixity sigs (non_op_sigs).
703         ; let sig_rdr_names_w_locs = [op | L _ (TypeSig op _) <- sigs]
704         ; checkDupNames sig_doc sig_rdr_names_w_locs
705                 -- Typechecker is responsible for checking that we only
706                 -- give default-method bindings for things in this class.
707                 -- The renamer *could* check this for class decls, but can't
708                 -- for instance decls.
709
710         -- The newLocals call is tiresome: given a generic class decl
711         --      class C a where
712         --        op :: a -> a
713         --        op {| x+y |} (Inl a) = ...
714         --        op {| x+y |} (Inr b) = ...
715         --        op {| a*b |} (a*b)   = ...
716         -- we want to name both "x" tyvars with the same unique, so that they are
717         -- easy to group together in the typechecker.  
718         ; (mbinds', meth_fvs) 
719             <- extendTyVarEnvForMethodBinds tyvars' $ do
720             { name_env <- getLocalRdrEnv
721             ; let meth_rdr_names_w_locs = collectHsBindLocatedBinders mbinds
722                   gen_rdr_tyvars_w_locs = [ tv | tv <- extractGenericPatTyVars mbinds,
723                                                  not (unLoc tv `elemLocalRdrEnv` name_env) ]
724             ; checkDupNames meth_doc meth_rdr_names_w_locs
725             ; gen_tyvars <- newLocalsRn gen_rdr_tyvars_w_locs
726             ; rnMethodBinds (unLoc cname') (mkSigTvFn sigs') gen_tyvars mbinds }
727
728   -- Haddock docs 
729         ; docs' <- mapM (wrapLocM rnDocDecl) docs
730
731         ; return (ClassDecl { tcdCtxt = context', tcdLName = cname', 
732                               tcdTyVars = tyvars', tcdFDs = fds', tcdSigs = sigs',
733                               tcdMeths = mbinds', tcdATs = ats', tcdDocs = docs'},
734
735                   delFVs (map hsLTyVarName tyvars')     $
736                   extractHsCtxtTyNames context'         `plusFV`
737                   plusFVs (map extractFunDepNames (map unLoc fds'))  `plusFV`
738                   hsSigsFVs sigs'                       `plusFV`
739                   meth_fvs                              `plusFV`
740                   ats_fvs) }
741   where
742     meth_doc = text "In the default-methods for class"  <+> ppr cname
743     cls_doc  = text "In the declaration for class"      <+> ppr cname
744     sig_doc  = text "In the signatures for class"       <+> ppr cname
745     at_doc   = text "In the associated types for class" <+> ppr cname
746
747 badGadtStupidTheta tycon
748   = vcat [ptext SLIT("No context is allowed on a GADT-style data declaration"),
749           ptext SLIT("(You can put a context on each contructor, though.)")]
750 \end{code}
751
752 %*********************************************************
753 %*                                                      *
754 \subsection{Support code for type/data declarations}
755 %*                                                      *
756 %*********************************************************
757
758 \begin{code}
759 -- Although, we are processing type patterns here, all type variables will
760 -- already be in scope (they are the same as in the 'tcdTyVars' field of the
761 -- type declaration to which these patterns belong)
762 --
763 rnTyPats :: SDoc -> Maybe [LHsType RdrName] -> RnM (Maybe [LHsType Name])
764 rnTyPats _   Nothing       = return Nothing
765 rnTyPats doc (Just typats) = liftM Just $ rnLHsTypes doc typats
766
767 rnConDecls :: Name -> [LConDecl RdrName] -> RnM [LConDecl Name]
768 rnConDecls tycon condecls
769   = mappM (wrapLocM rnConDecl) condecls
770
771 rnConDecl :: ConDecl RdrName -> RnM (ConDecl Name)
772 rnConDecl (ConDecl name expl tvs cxt details res_ty mb_doc)
773   = do  { addLocM checkConName name
774
775         ; new_name <- lookupLocatedTopBndrRn name
776         ; name_env <- getLocalRdrEnv
777         
778         -- For H98 syntax, the tvs are the existential ones
779         -- For GADT syntax, the tvs are all the quantified tyvars
780         -- Hence the 'filter' in the ResTyH98 case only
781         ; let not_in_scope  = not . (`elemLocalRdrEnv` name_env) . unLoc
782               arg_tys       = hsConDeclArgTys details
783               implicit_tvs  = case res_ty of
784                                 ResTyH98 -> filter not_in_scope $
785                                                 get_rdr_tvs arg_tys
786                                 ResTyGADT ty -> get_rdr_tvs (ty : arg_tys)
787               tvs' = case expl of
788                         Explicit -> tvs
789                         Implicit -> userHsTyVarBndrs implicit_tvs
790
791         ; mb_doc' <- rnMbLHsDoc mb_doc 
792
793         ; bindTyVarsRn doc tvs' $ \new_tyvars -> do
794         { new_context <- rnContext doc cxt
795         ; new_details <- rnConDeclDetails doc details
796         ; (new_details', new_res_ty)  <- rnConResult doc new_details res_ty
797         ; return (ConDecl new_name expl new_tyvars new_context new_details' new_res_ty mb_doc') }}
798  where
799     doc = text "In the definition of data constructor" <+> quotes (ppr name)
800     get_rdr_tvs tys  = extractHsRhoRdrTyVars cxt (noLoc (HsTupleTy Boxed tys))
801
802 rnConResult _ details ResTyH98 = return (details, ResTyH98)
803
804 rnConResult doc details (ResTyGADT ty) = do
805     ty' <- rnHsSigType doc ty
806     let (arg_tys, res_ty) = splitHsFunType ty'
807         -- We can split it up, now the renamer has dealt with fixities
808     case details of
809         PrefixCon _xs -> ASSERT( null _xs ) return (PrefixCon arg_tys, ResTyGADT res_ty)
810         RecCon fields -> return (details, ResTyGADT ty')
811         InfixCon {}   -> panic "rnConResult"
812
813 rnConDeclDetails doc (PrefixCon tys)
814   = mappM (rnLHsType doc) tys   `thenM` \ new_tys  ->
815     returnM (PrefixCon new_tys)
816
817 rnConDeclDetails doc (InfixCon ty1 ty2)
818   = rnLHsType doc ty1           `thenM` \ new_ty1 ->
819     rnLHsType doc ty2           `thenM` \ new_ty2 ->
820     returnM (InfixCon new_ty1 new_ty2)
821
822 rnConDeclDetails doc (RecCon fields)
823   = do  { checkDupNames doc (map cd_fld_name fields)
824         ; new_fields <- mappM (rnField doc) fields
825         ; return (RecCon new_fields) }
826
827 rnField doc (ConDeclField name ty haddock_doc)
828   = lookupLocatedTopBndrRn name `thenM` \ new_name ->
829     rnLHsType doc ty            `thenM` \ new_ty ->
830     rnMbLHsDoc haddock_doc      `thenM` \ new_haddock_doc ->
831     returnM (ConDeclField new_name new_ty new_haddock_doc) 
832
833 -- Rename family declarations
834 --
835 -- * This function is parametrised by the routine handling the index
836 --   variables.  On the toplevel, these are defining occurences, whereas they
837 --   are usage occurences for associated types.
838 --
839 rnFamily :: TyClDecl RdrName 
840          -> (SDoc -> [LHsTyVarBndr RdrName] -> 
841              ([LHsTyVarBndr Name] -> RnM (TyClDecl Name, FreeVars)) ->
842              RnM (TyClDecl Name, FreeVars))
843          -> RnM (TyClDecl Name, FreeVars)
844
845 rnFamily (tydecl@TyFamily {tcdFlavour = flavour, 
846                            tcdLName = tycon, tcdTyVars = tyvars}) 
847         bindIdxVars =
848       do { checkM (isDataFlavour flavour                      -- for synonyms,
849                    || not (null tyvars)) $ addErr needOneIdx  -- #indexes >= 1
850          ; bindIdxVars (family_doc tycon) tyvars $ \tyvars' -> do {
851          ; tycon' <- lookupLocatedTopBndrRn tycon
852          ; returnM (TyFamily {tcdFlavour = flavour, tcdLName = tycon', 
853                               tcdTyVars = tyvars', tcdKind = tcdKind tydecl}, 
854                     emptyFVs) 
855          } }
856       where
857         isDataFlavour DataFamily = True
858         isDataFlavour _          = False
859
860 family_doc tycon = text "In the family declaration for" <+> quotes (ppr tycon)
861 needOneIdx = text "Type family declarations requires at least one type index"
862
863 -- Rename associated type declarations (in classes)
864 --
865 -- * This can be family declarations and (default) type instances
866 --
867 rnATs :: [LTyClDecl RdrName] -> RnM ([LTyClDecl Name], FreeVars)
868 rnATs ats = mapFvRn (wrapLocFstM rn_at) ats
869   where
870     rn_at (tydecl@TyFamily  {}) = rnFamily tydecl lookupIdxVars
871     rn_at (tydecl@TySynonym {}) = 
872       do
873         checkM (isNothing (tcdTyPats tydecl)) $ addErr noPatterns
874         rnTyClDecl tydecl
875     rn_at _                      = panic "RnSource.rnATs: invalid TyClDecl"
876
877     lookupIdxVars _ tyvars cont = 
878       do { checkForDups tyvars;
879          ; tyvars' <- mappM lookupIdxVar tyvars
880          ; cont tyvars'
881          }
882     -- Type index variables must be class parameters, which are the only
883     -- type variables in scope at this point.
884     lookupIdxVar (L l tyvar) =
885       do
886         name' <- lookupOccRn (hsTyVarName tyvar)
887         return $ L l (replaceTyVarName tyvar name')
888
889     -- Type variable may only occur once.
890     --
891     checkForDups [] = return ()
892     checkForDups (L loc tv:ltvs) = 
893       do { setSrcSpan loc $
894              when (hsTyVarName tv `ltvElem` ltvs) $
895                addErr (repeatedTyVar tv)
896          ; checkForDups ltvs
897          }
898
899     rdrName `ltvElem` [] = False
900     rdrName `ltvElem` (L _ tv:ltvs)
901       | rdrName == hsTyVarName tv = True
902       | otherwise                 = rdrName `ltvElem` ltvs
903
904 noPatterns = text "Default definition for an associated synonym cannot have"
905              <+> text "type pattern"
906
907 repeatedTyVar tv = ptext SLIT("Illegal repeated type variable") <+>
908                    quotes (ppr tv)
909
910 -- This data decl will parse OK
911 --      data T = a Int
912 -- treating "a" as the constructor.
913 -- It is really hard to make the parser spot this malformation.
914 -- So the renamer has to check that the constructor is legal
915 --
916 -- We can get an operator as the constructor, even in the prefix form:
917 --      data T = :% Int Int
918 -- from interface files, which always print in prefix form
919
920 checkConName name = checkErr (isRdrDataCon name) (badDataCon name)
921
922 badDataCon name
923    = hsep [ptext SLIT("Illegal data constructor name"), quotes (ppr name)]
924 \end{code}
925
926
927 %*********************************************************
928 %*                                                      *
929 \subsection{Support code for type/data declarations}
930 %*                                                      *
931 %*********************************************************
932
933 Get the mapping from constructors to fields for this module.
934 It's convenient to do this after the data type decls have been renamed
935 \begin{code}
936 extendRecordFieldEnv :: [LTyClDecl RdrName] -> TcM TcGblEnv
937 extendRecordFieldEnv decls 
938   = do  { tcg_env <- getGblEnv
939         ; field_env' <- foldrM get (tcg_field_env tcg_env) decls
940         ; return (tcg_env { tcg_field_env = field_env' }) }
941   where
942     -- we want to lookup:
943     --  (a) a datatype constructor
944     --  (b) a record field
945     -- knowing that they're from this module.
946     -- lookupLocatedTopBndrRn does this, because it does a lookupGreLocalRn,
947     -- which keeps only the local ones.
948     lookup x = do { x' <- lookupLocatedTopBndrRn x
949                     ; return $ unLoc x'}
950
951     get (L _ (TyData { tcdCons = cons })) env = foldrM get_con env cons
952     get other                        env = return env
953
954     get_con (L _ (ConDecl { con_name = con, con_details = RecCon flds })) env
955         = do { con' <- lookup con
956             ; flds' <- mappM lookup (map cd_fld_name flds)
957             ; return $ extendNameEnv env con' flds' }
958     get_con other env
959         = return env
960 \end{code}
961
962 %*********************************************************
963 %*                                                      *
964 \subsection{Support code to rename types}
965 %*                                                      *
966 %*********************************************************
967
968 \begin{code}
969 rnFds :: SDoc -> [Located (FunDep RdrName)] -> RnM [Located (FunDep Name)]
970
971 rnFds doc fds
972   = mappM (wrapLocM rn_fds) fds
973   where
974     rn_fds (tys1, tys2)
975       = rnHsTyVars doc tys1             `thenM` \ tys1' ->
976         rnHsTyVars doc tys2             `thenM` \ tys2' ->
977         returnM (tys1', tys2')
978
979 rnHsTyVars doc tvs  = mappM (rnHsTyvar doc) tvs
980 rnHsTyvar doc tyvar = lookupOccRn tyvar
981 \end{code}
982
983
984 %*********************************************************
985 %*                                                      *
986                 Splices
987 %*                                                      *
988 %*********************************************************
989
990 Note [Splices]
991 ~~~~~~~~~~~~~~
992 Consider
993         f = ...
994         h = ...$(thing "f")...
995
996 The splice can expand into literally anything, so when we do dependency
997 analysis we must assume that it might mention 'f'.  So we simply treat
998 all locally-defined names as mentioned by any splice.  This is terribly
999 brutal, but I don't see what else to do.  For example, it'll mean
1000 that every locally-defined thing will appear to be used, so no unused-binding
1001 warnings.  But if we miss the dependency, then we might typecheck 'h' before 'f',
1002 and that will crash the type checker because 'f' isn't in scope.
1003
1004 Currently, I'm not treating a splice as also mentioning every import,
1005 which is a bit inconsistent -- but there are a lot of them.  We might
1006 thereby get some bogus unused-import warnings, but we won't crash the
1007 type checker.  Not very satisfactory really.
1008
1009 \begin{code}
1010 rnSplice :: HsSplice RdrName -> RnM (HsSplice Name, FreeVars)
1011 rnSplice (HsSplice n expr)
1012   = do  { checkTH expr "splice"
1013         ; loc  <- getSrcSpanM
1014         ; [n'] <- newLocalsRn [L loc n]
1015         ; (expr', fvs) <- rnLExpr expr
1016
1017         -- Ugh!  See Note [Splices] above
1018         ; lcl_rdr <- getLocalRdrEnv
1019         ; gbl_rdr <- getGlobalRdrEnv
1020         ; let gbl_names = mkNameSet [gre_name gre | gre <- globalRdrEnvElts gbl_rdr, 
1021                                                     isLocalGRE gre]
1022               lcl_names = mkNameSet (occEnvElts lcl_rdr)
1023
1024         ; return (HsSplice n' expr', fvs `plusFV` lcl_names `plusFV` gbl_names) }
1025
1026 #ifdef GHCI 
1027 checkTH e what = returnM ()     -- OK
1028 #else
1029 checkTH e what  -- Raise an error in a stage-1 compiler
1030   = addErr (vcat [ptext SLIT("Template Haskell") <+> text what <+>  
1031                   ptext SLIT("illegal in a stage-1 compiler"),
1032                   nest 2 (ppr e)])
1033 #endif   
1034 \end{code}