d115f34b04134107bb42f0e7255cf3d8fde2c588
[ghc-hetmet.git] / compiler / typecheck / TcBinds.lhs
1 %
2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
3 %
4 \section[TcBinds]{TcBinds}
5
6 \begin{code}
7 module TcBinds ( tcLocalBinds, tcTopBinds, 
8                  tcHsBootSigs, tcMonoBinds, 
9                  TcPragFun, tcSpecPrag, tcPrags, mkPragFun, 
10                  TcSigInfo(..), TcSigFun, mkTcSigFun,
11                  badBootDeclErr ) where
12
13 #include "HsVersions.h"
14
15 import {-# SOURCE #-} TcMatches ( tcGRHSsPat, tcMatchesFun )
16 import {-# SOURCE #-} TcExpr  ( tcMonoExpr )
17
18 import DynFlags         ( DynFlag(Opt_MonomorphismRestriction, Opt_GlasgowExts) )
19 import HsSyn            ( HsExpr(..), HsBind(..), LHsBinds, LHsBind, Sig(..),
20                           HsLocalBinds(..), HsValBinds(..), HsIPBinds(..),
21                           LSig, Match(..), IPBind(..), Prag(..),
22                           HsType(..), LHsType, HsExplicitForAll(..), hsLTyVarNames, 
23                           isVanillaLSig, sigName, placeHolderNames, isPragLSig,
24                           LPat, GRHSs, MatchGroup(..), pprLHsBinds, mkHsCoerce,
25                           collectHsBindBinders, collectPatBinders, pprPatBind, isBangHsBind
26                         )
27 import TcHsSyn          ( zonkId )
28
29 import TcRnMonad
30 import Inst             ( newDictsAtLoc, newIPDict, instToId )
31 import TcEnv            ( tcExtendIdEnv, tcExtendIdEnv2, tcExtendTyVarEnv2, 
32                           pprBinders, tcLookupLocalId_maybe, tcLookupId,
33                           tcGetGlobalTyVars )
34 import TcUnify          ( tcInfer, tcSubExp, unifyTheta, 
35                           bleatEscapedTvs, sigCtxt )
36 import TcSimplify       ( tcSimplifyInfer, tcSimplifyInferCheck, 
37                           tcSimplifyRestricted, tcSimplifyIPs )
38 import TcHsType         ( tcHsSigType, UserTypeCtxt(..) )
39 import TcPat            ( tcPat, PatCtxt(..) )
40 import TcSimplify       ( bindInstsOfLocalFuns )
41 import TcMType          ( newFlexiTyVarTy, zonkQuantifiedTyVar, zonkSigTyVar,
42                           tcInstSigTyVars, tcInstSkolTyVars, tcInstType, 
43                           zonkTcType, zonkTcTypes, zonkTcTyVars )
44 import TcType           ( TcType, TcTyVar, TcThetaType, 
45                           SkolemInfo(SigSkol), UserTypeCtxt(FunSigCtxt), 
46                           TcTauType, TcSigmaType, isUnboxedTupleType,
47                           mkTyVarTy, mkForAllTys, mkFunTys, exactTyVarsOfType, 
48                           mkForAllTy, isUnLiftedType, tcGetTyVar, 
49                           mkTyVarTys, tidyOpenTyVar )
50 import Kind             ( argTypeKind )
51 import VarEnv           ( TyVarEnv, emptyVarEnv, lookupVarEnv, extendVarEnv ) 
52 import TysWiredIn       ( unitTy )
53 import TysPrim          ( alphaTyVar )
54 import Id               ( Id, mkLocalId, mkVanillaGlobal )
55 import IdInfo           ( vanillaIdInfo )
56 import Var              ( TyVar, idType, idName )
57 import Name             ( Name )
58 import NameSet
59 import NameEnv
60 import VarSet
61 import SrcLoc           ( Located(..), unLoc, getLoc )
62 import Bag
63 import ErrUtils         ( Message )
64 import Digraph          ( SCC(..), stronglyConnComp )
65 import Maybes           ( expectJust, isJust, isNothing, orElse )
66 import Util             ( singleton )
67 import BasicTypes       ( TopLevelFlag(..), isTopLevel, isNotTopLevel,
68                           RecFlag(..), isNonRec, InlineSpec, defaultInlineSpec )
69 import Outputable
70 \end{code}
71
72
73 %************************************************************************
74 %*                                                                      *
75 \subsection{Type-checking bindings}
76 %*                                                                      *
77 %************************************************************************
78
79 @tcBindsAndThen@ typechecks a @HsBinds@.  The "and then" part is because
80 it needs to know something about the {\em usage} of the things bound,
81 so that it can create specialisations of them.  So @tcBindsAndThen@
82 takes a function which, given an extended environment, E, typechecks
83 the scope of the bindings returning a typechecked thing and (most
84 important) an LIE.  It is this LIE which is then used as the basis for
85 specialising the things bound.
86
87 @tcBindsAndThen@ also takes a "combiner" which glues together the
88 bindings and the "thing" to make a new "thing".
89
90 The real work is done by @tcBindWithSigsAndThen@.
91
92 Recursive and non-recursive binds are handled in essentially the same
93 way: because of uniques there are no scoping issues left.  The only
94 difference is that non-recursive bindings can bind primitive values.
95
96 Even for non-recursive binding groups we add typings for each binder
97 to the LVE for the following reason.  When each individual binding is
98 checked the type of its LHS is unified with that of its RHS; and
99 type-checking the LHS of course requires that the binder is in scope.
100
101 At the top-level the LIE is sure to contain nothing but constant
102 dictionaries, which we resolve at the module level.
103
104 \begin{code}
105 tcTopBinds :: HsValBinds Name -> TcM (LHsBinds TcId, TcLclEnv)
106         -- Note: returning the TcLclEnv is more than we really
107         --       want.  The bit we care about is the local bindings
108         --       and the free type variables thereof
109 tcTopBinds binds
110   = do  { (ValBindsOut prs _, env) <- tcValBinds TopLevel binds getLclEnv
111         ; return (foldr (unionBags . snd) emptyBag prs, env) }
112         -- The top level bindings are flattened into a giant 
113         -- implicitly-mutually-recursive LHsBinds
114
115 tcHsBootSigs :: HsValBinds Name -> TcM [Id]
116 -- A hs-boot file has only one BindGroup, and it only has type
117 -- signatures in it.  The renamer checked all this
118 tcHsBootSigs (ValBindsOut binds sigs)
119   = do  { checkTc (null binds) badBootDeclErr
120         ; mapM (addLocM tc_boot_sig) (filter isVanillaLSig sigs) }
121   where
122     tc_boot_sig (TypeSig (L _ name) ty)
123       = do { sigma_ty <- tcHsSigType (FunSigCtxt name) ty
124            ; return (mkVanillaGlobal name sigma_ty vanillaIdInfo) }
125         -- Notice that we make GlobalIds, not LocalIds
126 tcHsBootSigs groups = pprPanic "tcHsBootSigs" (ppr groups)
127
128 badBootDeclErr :: Message
129 badBootDeclErr = ptext SLIT("Illegal declarations in an hs-boot file")
130
131 ------------------------
132 tcLocalBinds :: HsLocalBinds Name -> TcM thing
133              -> TcM (HsLocalBinds TcId, thing)
134
135 tcLocalBinds EmptyLocalBinds thing_inside 
136   = do  { thing <- thing_inside
137         ; return (EmptyLocalBinds, thing) }
138
139 tcLocalBinds (HsValBinds binds) thing_inside
140   = do  { (binds', thing) <- tcValBinds NotTopLevel binds thing_inside
141         ; return (HsValBinds binds', thing) }
142
143 tcLocalBinds (HsIPBinds (IPBinds ip_binds _)) thing_inside
144   = do  { (thing, lie) <- getLIE thing_inside
145         ; (avail_ips, ip_binds') <- mapAndUnzipM (wrapLocSndM tc_ip_bind) ip_binds
146
147         -- If the binding binds ?x = E, we  must now 
148         -- discharge any ?x constraints in expr_lie
149         ; dict_binds <- tcSimplifyIPs avail_ips lie
150         ; return (HsIPBinds (IPBinds ip_binds' dict_binds), thing) }
151   where
152         -- I wonder if we should do these one at at time
153         -- Consider     ?x = 4
154         --              ?y = ?x + 1
155     tc_ip_bind (IPBind ip expr)
156       = newFlexiTyVarTy argTypeKind             `thenM` \ ty ->
157         newIPDict (IPBindOrigin ip) ip ty       `thenM` \ (ip', ip_inst) ->
158         tcMonoExpr expr ty                      `thenM` \ expr' ->
159         returnM (ip_inst, (IPBind ip' expr'))
160
161 ------------------------
162 tcValBinds :: TopLevelFlag 
163            -> HsValBinds Name -> TcM thing
164            -> TcM (HsValBinds TcId, thing) 
165
166 tcValBinds top_lvl (ValBindsIn binds sigs) thing_inside
167   = pprPanic "tcValBinds" (ppr binds)
168
169 tcValBinds top_lvl (ValBindsOut binds sigs) thing_inside
170   = do  {       -- Typecheck the signature
171         ; let { prag_fn = mkPragFun sigs
172               ; ty_sigs = filter isVanillaLSig sigs
173               ; sig_fn  = mkTcSigFun ty_sigs }
174
175         ; poly_ids <- mapM tcTySig ty_sigs
176                 -- No recovery from bad signatures, because the type sigs
177                 -- may bind type variables, so proceeding without them
178                 -- can lead to a cascade of errors
179                 -- ToDo: this means we fall over immediately if any type sig
180                 -- is wrong, which is over-conservative, see Trac bug #745
181
182                 -- Extend the envt right away with all 
183                 -- the Ids declared with type signatures
184         ; (binds', thing) <- tcExtendIdEnv poly_ids $
185                              tc_val_binds top_lvl sig_fn prag_fn 
186                                           binds thing_inside
187
188         ; return (ValBindsOut binds' sigs, thing) }
189
190 ------------------------
191 tc_val_binds :: TopLevelFlag -> TcSigFun -> TcPragFun
192              -> [(RecFlag, LHsBinds Name)] -> TcM thing
193              -> TcM ([(RecFlag, LHsBinds TcId)], thing)
194 -- Typecheck a whole lot of value bindings,
195 -- one strongly-connected component at a time
196
197 tc_val_binds top_lvl sig_fn prag_fn [] thing_inside
198   = do  { thing <- thing_inside
199         ; return ([], thing) }
200
201 tc_val_binds top_lvl sig_fn prag_fn (group : groups) thing_inside
202   = do  { (group', (groups', thing))
203                 <- tc_group top_lvl sig_fn prag_fn group $ 
204                    tc_val_binds top_lvl sig_fn prag_fn groups thing_inside
205         ; return (group' ++ groups', thing) }
206
207 ------------------------
208 tc_group :: TopLevelFlag -> TcSigFun -> TcPragFun
209          -> (RecFlag, LHsBinds Name) -> TcM thing
210          -> TcM ([(RecFlag, LHsBinds TcId)], thing)
211
212 -- Typecheck one strongly-connected component of the original program.
213 -- We get a list of groups back, because there may 
214 -- be specialisations etc as well
215
216 tc_group top_lvl sig_fn prag_fn (NonRecursive, binds) thing_inside
217   =     -- A single non-recursive binding
218         -- We want to keep non-recursive things non-recursive
219         -- so that we desugar unlifted bindings correctly
220     do  { (binds, thing) <- tcPolyBinds top_lvl NonRecursive NonRecursive
221                                         sig_fn prag_fn binds thing_inside
222         ; return ([(NonRecursive, b) | b <- binds], thing) }
223
224 tc_group top_lvl sig_fn prag_fn (Recursive, binds) thing_inside
225   =     -- A recursive strongly-connected component
226         -- To maximise polymorphism (with -fglasgow-exts), we do a new 
227         -- strongly-connected-component analysis, this time omitting 
228         -- any references to variables with type signatures.
229         --
230         -- Then we bring into scope all the variables with type signatures
231     do  { traceTc (text "tc_group rec" <+> pprLHsBinds binds)
232         ; gla_exts     <- doptM Opt_GlasgowExts
233         ; (binds,thing) <- if gla_exts 
234                            then go new_sccs
235                            else tc_binds Recursive binds thing_inside
236         ; return ([(Recursive, unionManyBags binds)], thing) }
237                 -- Rec them all together
238   where
239     new_sccs :: [SCC (LHsBind Name)]
240     new_sccs = stronglyConnComp (mkEdges sig_fn binds)
241
242 --  go :: SCC (LHsBind Name) -> TcM ([LHsBind TcId], thing)
243     go (scc:sccs) = do  { (binds1, (binds2, thing)) <- go1 scc (go sccs)
244                         ; return (binds1 ++ binds2, thing) }
245     go []         = do  { thing <- thing_inside; return ([], thing) }
246
247     go1 (AcyclicSCC bind) = tc_binds NonRecursive (unitBag bind)
248     go1 (CyclicSCC binds) = tc_binds Recursive    (listToBag binds)
249
250     tc_binds rec_tc binds = tcPolyBinds top_lvl Recursive rec_tc sig_fn prag_fn binds
251
252 ------------------------
253 mkEdges :: TcSigFun -> LHsBinds Name
254         -> [(LHsBind Name, BKey, [BKey])]
255
256 type BKey  = Int -- Just number off the bindings
257
258 mkEdges sig_fn binds
259   = [ (bind, key, [key | n <- nameSetToList (bind_fvs (unLoc bind)),
260                          Just key <- [lookupNameEnv key_map n], no_sig n ])
261     | (bind, key) <- keyd_binds
262     ]
263   where
264     no_sig :: Name -> Bool
265     no_sig n = isNothing (sig_fn n)
266
267     keyd_binds = bagToList binds `zip` [0::BKey ..]
268
269     key_map :: NameEnv BKey     -- Which binding it comes from
270     key_map = mkNameEnv [(bndr, key) | (L _ bind, key) <- keyd_binds
271                                      , bndr <- bindersOfHsBind bind ]
272
273 bindersOfHsBind :: HsBind Name -> [Name]
274 bindersOfHsBind (PatBind { pat_lhs = pat })  = collectPatBinders pat
275 bindersOfHsBind (FunBind { fun_id = L _ f }) = [f]
276
277 ------------------------
278 tcPolyBinds :: TopLevelFlag 
279             -> RecFlag                  -- Whether the group is really recursive
280             -> RecFlag                  -- Whether it's recursive for typechecking purposes
281             -> TcSigFun -> TcPragFun
282             -> LHsBinds Name
283             -> TcM thing
284             -> TcM ([LHsBinds TcId], thing)
285
286 -- Typechecks a single bunch of bindings all together, 
287 -- and generalises them.  The bunch may be only part of a recursive
288 -- group, because we use type signatures to maximise polymorphism
289 --
290 -- Deals with the bindInstsOfLocalFuns thing too
291 --
292 -- Returns a list because the input may be a single non-recursive binding,
293 -- in which case the dependency order of the resulting bindings is
294 -- important.  
295
296 tcPolyBinds top_lvl rec_group rec_tc sig_fn prag_fn scc thing_inside
297   =     -- NB: polymorphic recursion means that a function
298         -- may use an instance of itself, we must look at the LIE arising
299         -- from the function's own right hand side.  Hence the getLIE
300         -- encloses the tc_poly_binds. 
301     do  { traceTc (text "tcPolyBinds" <+> ppr scc)
302         ; ((binds1, poly_ids, thing), lie) <- getLIE $ 
303                 do { (binds1, poly_ids) <- tc_poly_binds top_lvl rec_group rec_tc
304                                                          sig_fn prag_fn scc
305                    ; thing <- tcExtendIdEnv poly_ids thing_inside
306                    ; return (binds1, poly_ids, thing) }
307
308         ; if isTopLevel top_lvl 
309           then          -- For the top level don't bother will all this
310                         -- bindInstsOfLocalFuns stuff. All the top level 
311                         -- things are rec'd together anyway, so it's fine to
312                         -- leave them to the tcSimplifyTop, 
313                         -- and quite a bit faster too
314                 do { extendLIEs lie; return (binds1, thing) }
315
316           else do       -- Nested case
317                 { lie_binds <- bindInstsOfLocalFuns lie poly_ids
318                 ; return (binds1 ++ [lie_binds], thing) }}
319
320 ------------------------
321 tc_poly_binds :: TopLevelFlag           -- See comments on tcPolyBinds
322               -> RecFlag -> RecFlag
323               -> TcSigFun -> TcPragFun
324               -> LHsBinds Name
325               -> TcM ([LHsBinds TcId], [TcId])
326 -- Typechecks the bindings themselves
327 -- Knows nothing about the scope of the bindings
328
329 tc_poly_binds top_lvl rec_group rec_tc sig_fn prag_fn binds
330   = let 
331         binder_names = collectHsBindBinders binds
332         bind_list    = bagToList binds
333
334         loc = getLoc (head bind_list)
335                 -- TODO: location a bit awkward, but the mbinds have been
336                 --       dependency analysed and may no longer be adjacent
337     in
338         -- SET UP THE MAIN RECOVERY; take advantage of any type sigs
339     setSrcSpan loc                              $
340     recoverM (recoveryCode binder_names)        $ do 
341
342   { traceTc (ptext SLIT("------------------------------------------------"))
343   ; traceTc (ptext SLIT("Bindings for") <+> ppr binder_names)
344
345         -- TYPECHECK THE BINDINGS
346   ; ((binds', mono_bind_infos), lie_req) 
347         <- getLIE (tcMonoBinds bind_list sig_fn rec_tc)
348
349         -- CHECK FOR UNLIFTED BINDINGS
350         -- These must be non-recursive etc, and are not generalised
351         -- They desugar to a case expression in the end
352   ; zonked_mono_tys <- zonkTcTypes (map getMonoType mono_bind_infos)
353   ; is_strict <- checkStrictBinds top_lvl rec_group binds' 
354                                   zonked_mono_tys mono_bind_infos
355   ; if is_strict then
356     do  { extendLIEs lie_req
357         ; let exports = zipWith mk_export mono_bind_infos zonked_mono_tys
358               mk_export (name, Nothing,  mono_id) mono_ty = ([], mkLocalId name mono_ty, mono_id, [])
359               mk_export (name, Just sig, mono_id) mono_ty = ([], sig_id sig,             mono_id, [])
360                         -- ToDo: prags for unlifted bindings
361
362         ; return ( [unitBag $ L loc $ AbsBinds [] [] exports binds'],
363                    [poly_id | (_, poly_id, _, _) <- exports]) } -- Guaranteed zonked
364
365     else do     -- The normal lifted case: GENERALISE
366   { is_unres <- isUnRestrictedGroup bind_list sig_fn
367   ; (tyvars_to_gen, dict_binds, dict_ids)
368         <- addErrCtxt (genCtxt (bndrNames mono_bind_infos)) $
369            generalise top_lvl is_unres mono_bind_infos lie_req
370
371         -- FINALISE THE QUANTIFIED TYPE VARIABLES
372         -- The quantified type variables often include meta type variables
373         -- we want to freeze them into ordinary type variables, and
374         -- default their kind (e.g. from OpenTypeKind to TypeKind)
375   ; tyvars_to_gen' <- mappM zonkQuantifiedTyVar tyvars_to_gen
376
377         -- BUILD THE POLYMORPHIC RESULT IDs
378   ; exports <- mapM (mkExport prag_fn tyvars_to_gen' (map idType dict_ids))
379                     mono_bind_infos
380
381         -- ZONK THE poly_ids, because they are used to extend the type 
382         -- environment; see the invariant on TcEnv.tcExtendIdEnv 
383   ; let poly_ids = [poly_id | (_, poly_id, _, _) <- exports]
384   ; zonked_poly_ids <- mappM zonkId poly_ids
385
386   ; traceTc (text "binding:" <+> ppr (zonked_poly_ids `zip` map idType zonked_poly_ids))
387
388   ; let abs_bind = L loc $ AbsBinds tyvars_to_gen'
389                                     dict_ids exports
390                                     (dict_binds `unionBags` binds')
391
392   ; return ([unitBag abs_bind], zonked_poly_ids)
393   } }
394
395
396 --------------
397 mkExport :: TcPragFun -> [TyVar] -> [TcType] -> MonoBindInfo
398          -> TcM ([TyVar], Id, Id, [Prag])
399 mkExport prag_fn inferred_tvs dict_tys (poly_name, mb_sig, mono_id)
400   = case mb_sig of
401       Nothing  -> do { prags <- tcPrags poly_id (prag_fn poly_name)
402                      ; return (inferred_tvs, poly_id, mono_id, prags) }
403           where
404             poly_id = mkLocalId poly_name poly_ty
405             poly_ty = mkForAllTys inferred_tvs
406                                        $ mkFunTys dict_tys 
407                                        $ idType mono_id
408
409       Just sig -> do { let poly_id = sig_id sig
410                      ; prags <- tcPrags poly_id (prag_fn poly_name)
411                      ; sig_tys <- zonkTcTyVars (sig_tvs sig)
412                      ; let sig_tvs' = map (tcGetTyVar "mkExport") sig_tys
413                      ; return (sig_tvs', poly_id, mono_id, prags) }
414                 -- We zonk the sig_tvs here so that the export triple
415                 -- always has zonked type variables; 
416                 -- a convenient invariant
417
418
419 ------------------------
420 type TcPragFun = Name -> [LSig Name]
421
422 mkPragFun :: [LSig Name] -> TcPragFun
423 mkPragFun sigs = \n -> lookupNameEnv env n `orElse` []
424         where
425           prs = [(expectJust "mkPragFun" (sigName sig), sig) 
426                 | sig <- sigs, isPragLSig sig]
427           env = foldl add emptyNameEnv prs
428           add env (n,p) = extendNameEnv_Acc (:) singleton env n p
429
430 tcPrags :: Id -> [LSig Name] -> TcM [Prag]
431 tcPrags poly_id prags = mapM tc_prag prags
432   where
433     tc_prag (L loc prag) = setSrcSpan loc $ 
434                            addErrCtxt (pragSigCtxt prag) $ 
435                            tcPrag poly_id prag
436
437 pragSigCtxt prag = hang (ptext SLIT("In the pragma")) 2 (ppr prag)
438
439 tcPrag :: TcId -> Sig Name -> TcM Prag
440 tcPrag poly_id (SpecSig orig_name hs_ty inl) = tcSpecPrag poly_id hs_ty inl
441 tcPrag poly_id (SpecInstSig hs_ty)           = tcSpecPrag poly_id hs_ty defaultInlineSpec
442 tcPrag poly_id (InlineSig v inl)             = return (InlinePrag inl)
443
444
445 tcSpecPrag :: TcId -> LHsType Name -> InlineSpec -> TcM Prag
446 tcSpecPrag poly_id hs_ty inl
447   = do  { spec_ty <- tcHsSigType (FunSigCtxt (idName poly_id)) hs_ty
448         ; (co_fn, lie) <- getLIE (tcSubExp (idType poly_id) spec_ty)
449         ; extendLIEs lie
450         ; let const_dicts = map instToId lie
451         ; return (SpecPrag (mkHsCoerce co_fn (HsVar poly_id)) spec_ty const_dicts inl) }
452         -- Most of the work of specialisation is done by 
453         -- the desugarer, guided by the SpecPrag
454   
455 --------------
456 -- If typechecking the binds fails, then return with each
457 -- signature-less binder given type (forall a.a), to minimise 
458 -- subsequent error messages
459 recoveryCode binder_names
460   = do  { traceTc (text "tcBindsWithSigs: error recovery" <+> ppr binder_names)
461         ; poly_ids <- mapM mk_dummy binder_names
462         ; return ([], poly_ids) }
463   where
464     mk_dummy name = do { mb_id <- tcLookupLocalId_maybe name
465                         ; case mb_id of
466                               Just id -> return id              -- Had signature, was in envt
467                               Nothing -> return (mkLocalId name forall_a_a) }    -- No signature
468
469 forall_a_a :: TcType
470 forall_a_a = mkForAllTy alphaTyVar (mkTyVarTy alphaTyVar)
471
472
473 -- Check that non-overloaded unlifted bindings are
474 --      a) non-recursive,
475 --      b) not top level, 
476 --      c) not a multiple-binding group (more or less implied by (a))
477
478 checkStrictBinds :: TopLevelFlag -> RecFlag
479                  -> LHsBinds TcId -> [TcType] -> [MonoBindInfo]
480                  -> TcM Bool
481 checkStrictBinds top_lvl rec_group mbind mono_tys infos
482   | unlifted || bang_pat
483   = do  { checkTc (isNotTopLevel top_lvl)
484                   (strictBindErr "Top-level" unlifted mbind)
485         ; checkTc (isNonRec rec_group)
486                   (strictBindErr "Recursive" unlifted mbind)
487         ; checkTc (isSingletonBag mbind)
488                   (strictBindErr "Multiple" unlifted mbind) 
489         ; mapM_ check_sig infos
490         ; return True }
491   | otherwise
492   = return False
493   where
494     unlifted = any isUnLiftedType mono_tys
495     bang_pat = anyBag (isBangHsBind . unLoc) mbind
496     check_sig (_, Just sig, _) = checkTc (null (sig_tvs sig) && null (sig_theta sig))
497                                          (badStrictSig unlifted sig)
498     check_sig other            = return ()
499
500 strictBindErr flavour unlifted mbind
501   = hang (text flavour <+> msg <+> ptext SLIT("aren't allowed:")) 4 (ppr mbind)
502   where
503     msg | unlifted  = ptext SLIT("bindings for unlifted types")
504         | otherwise = ptext SLIT("bang-pattern bindings")
505
506 badStrictSig unlifted sig
507   = hang (ptext SLIT("Illegal polymorphic signature in") <+> msg)
508          4 (ppr sig)
509   where
510     msg | unlifted  = ptext SLIT("an unlifted binding")
511         | otherwise = ptext SLIT("a bang-pattern binding")
512 \end{code}
513
514
515 %************************************************************************
516 %*                                                                      *
517 \subsection{tcMonoBind}
518 %*                                                                      *
519 %************************************************************************
520
521 @tcMonoBinds@ deals with a perhaps-recursive group of HsBinds.
522 The signatures have been dealt with already.
523
524 \begin{code}
525 tcMonoBinds :: [LHsBind Name]
526             -> TcSigFun
527             -> RecFlag  -- Whether the binding is recursive for typechecking purposes
528                         -- i.e. the binders are mentioned in their RHSs, and
529                         --      we are not resuced by a type signature
530             -> TcM (LHsBinds TcId, [MonoBindInfo])
531
532 tcMonoBinds [L b_loc (FunBind { fun_id = L nm_loc name, fun_infix = inf, 
533                                 fun_matches = matches, bind_fvs = fvs })]
534             sig_fn              -- Single function binding,
535             NonRecursive        -- binder isn't mentioned in RHS,
536   | Nothing <- sig_fn name      -- ...with no type signature
537   =     -- In this very special case we infer the type of the
538         -- right hand side first (it may have a higher-rank type)
539         -- and *then* make the monomorphic Id for the LHS
540         -- e.g.         f = \(x::forall a. a->a) -> <body>
541         --      We want to infer a higher-rank type for f
542     setSrcSpan b_loc    $
543     do  { ((co_fn, matches'), rhs_ty) <- tcInfer (tcMatchesFun name matches)
544
545                 -- Check for an unboxed tuple type
546                 --      f = (# True, False #)
547                 -- Zonk first just in case it's hidden inside a meta type variable
548                 -- (This shows up as a (more obscure) kind error 
549                 --  in the 'otherwise' case of tcMonoBinds.)
550         ; zonked_rhs_ty <- zonkTcType rhs_ty
551         ; checkTc (not (isUnboxedTupleType zonked_rhs_ty))
552                   (unboxedTupleErr name zonked_rhs_ty)
553
554         ; mono_name <- newLocalName name
555         ; let mono_id = mkLocalId mono_name zonked_rhs_ty
556         ; return (unitBag (L b_loc (FunBind { fun_id = L nm_loc mono_id, fun_infix = inf,
557                                               fun_matches = matches', bind_fvs = fvs,
558                                               fun_co_fn = co_fn })),
559                   [(name, Nothing, mono_id)]) }
560
561 tcMonoBinds [L b_loc (FunBind { fun_id = L nm_loc name, fun_infix = inf, 
562                                 fun_matches = matches, bind_fvs = fvs })]
563             sig_fn              -- Single function binding
564             non_rec     
565   | Just scoped_tvs <- sig_fn name      -- ...with a type signature
566   =     -- When we have a single function binding, with a type signature
567         -- we can (a) use genuine, rigid skolem constants for the type variables
568         --        (b) bring (rigid) scoped type variables into scope
569     setSrcSpan b_loc    $
570     do  { tc_sig <- tcInstSig True name scoped_tvs
571         ; mono_name <- newLocalName name
572         ; let mono_ty = sig_tau tc_sig
573               mono_id = mkLocalId mono_name mono_ty
574               rhs_tvs = [ (name, mkTyVarTy tv)
575                         | (name, tv) <- sig_scoped tc_sig `zip` sig_tvs tc_sig ]
576
577         ; (co_fn, matches') <- tcExtendTyVarEnv2 rhs_tvs    $
578                                tcMatchesFun mono_name matches mono_ty
579
580         ; let fun_bind' = FunBind { fun_id = L nm_loc mono_id, 
581                                     fun_infix = inf, fun_matches = matches',
582                                     bind_fvs = placeHolderNames, fun_co_fn = co_fn }
583         ; return (unitBag (L b_loc fun_bind'),
584                   [(name, Just tc_sig, mono_id)]) }
585
586 tcMonoBinds binds sig_fn non_rec
587   = do  { tc_binds <- mapM (wrapLocM (tcLhs sig_fn)) binds
588
589         -- Bring the monomorphic Ids, into scope for the RHSs
590         ; let mono_info  = getMonoBindInfo tc_binds
591               rhs_id_env = [(name,mono_id) | (name, Nothing, mono_id) <- mono_info]
592                                 -- A monomorphic binding for each term variable that lacks 
593                                 -- a type sig.  (Ones with a sig are already in scope.)
594
595         ; binds' <- tcExtendIdEnv2    rhs_id_env $
596                     traceTc (text "tcMonoBinds" <+> vcat [ ppr n <+> ppr id <+> ppr (idType id) 
597                                                          | (n,id) <- rhs_id_env]) `thenM_`
598                     mapM (wrapLocM tcRhs) tc_binds
599         ; return (listToBag binds', mono_info) }
600
601 ------------------------
602 -- tcLhs typechecks the LHS of the bindings, to construct the environment in which
603 -- we typecheck the RHSs.  Basically what we are doing is this: for each binder:
604 --      if there's a signature for it, use the instantiated signature type
605 --      otherwise invent a type variable
606 -- You see that quite directly in the FunBind case.
607 -- 
608 -- But there's a complication for pattern bindings:
609 --      data T = MkT (forall a. a->a)
610 --      MkT f = e
611 -- Here we can guess a type variable for the entire LHS (which will be refined to T)
612 -- but we want to get (f::forall a. a->a) as the RHS environment.
613 -- The simplest way to do this is to typecheck the pattern, and then look up the
614 -- bound mono-ids.  Then we want to retain the typechecked pattern to avoid re-doing
615 -- it; hence the TcMonoBind data type in which the LHS is done but the RHS isn't
616
617 data TcMonoBind         -- Half completed; LHS done, RHS not done
618   = TcFunBind  MonoBindInfo  (Located TcId) Bool (MatchGroup Name) 
619   | TcPatBind [MonoBindInfo] (LPat TcId) (GRHSs Name) TcSigmaType
620
621 type MonoBindInfo = (Name, Maybe TcSigInfo, TcId)
622         -- Type signature (if any), and
623         -- the monomorphic bound things
624
625 bndrNames :: [MonoBindInfo] -> [Name]
626 bndrNames mbi = [n | (n,_,_) <- mbi]
627
628 getMonoType :: MonoBindInfo -> TcTauType
629 getMonoType (_,_,mono_id) = idType mono_id
630
631 tcLhs :: TcSigFun -> HsBind Name -> TcM TcMonoBind
632 tcLhs sig_fn (FunBind { fun_id = L nm_loc name, fun_infix = inf, fun_matches = matches })
633   = do  { mb_sig <- tcInstSig_maybe sig_fn name
634         ; mono_name <- newLocalName name
635         ; mono_ty   <- mk_mono_ty mb_sig
636         ; let mono_id = mkLocalId mono_name mono_ty
637         ; return (TcFunBind (name, mb_sig, mono_id) (L nm_loc mono_id) inf matches) }
638   where
639     mk_mono_ty (Just sig) = return (sig_tau sig)
640     mk_mono_ty Nothing    = newFlexiTyVarTy argTypeKind
641
642 tcLhs sig_fn bind@(PatBind { pat_lhs = pat, pat_rhs = grhss })
643   = do  { mb_sigs <- mapM (tcInstSig_maybe sig_fn) names
644
645         ; let nm_sig_prs  = names `zip` mb_sigs
646               tau_sig_env = mkNameEnv [ (name, sig_tau sig) | (name, Just sig) <- nm_sig_prs]
647               sig_tau_fn  = lookupNameEnv tau_sig_env
648
649               tc_pat exp_ty = tcPat (LetPat sig_tau_fn) pat exp_ty unitTy $ \ _ ->
650                               mapM lookup_info nm_sig_prs
651                 -- The unitTy is a bit bogus; it's the "result type" for lookup_info.  
652
653                 -- After typechecking the pattern, look up the binder
654                 -- names, which the pattern has brought into scope.
655               lookup_info :: (Name, Maybe TcSigInfo) -> TcM MonoBindInfo
656               lookup_info (name, mb_sig) = do { mono_id <- tcLookupId name
657                                               ; return (name, mb_sig, mono_id) }
658
659         ; ((pat', infos), pat_ty) <- addErrCtxt (patMonoBindsCtxt pat grhss) $
660                                      tcInfer tc_pat
661
662         ; return (TcPatBind infos pat' grhss pat_ty) }
663   where
664     names = collectPatBinders pat
665
666
667 tcLhs sig_fn other_bind = pprPanic "tcLhs" (ppr other_bind)
668         -- AbsBind, VarBind impossible
669
670 -------------------
671 tcRhs :: TcMonoBind -> TcM (HsBind TcId)
672 tcRhs (TcFunBind info fun'@(L _ mono_id) inf matches)
673   = do  { (co_fn, matches') <- tcMatchesFun (idName mono_id) matches 
674                                             (idType mono_id)
675         ; return (FunBind { fun_id = fun', fun_infix = inf, fun_matches = matches',
676                             bind_fvs = placeHolderNames, fun_co_fn = co_fn }) }
677
678 tcRhs bind@(TcPatBind _ pat' grhss pat_ty)
679   = do  { grhss' <- addErrCtxt (patMonoBindsCtxt pat' grhss) $
680                     tcGRHSsPat grhss pat_ty
681         ; return (PatBind { pat_lhs = pat', pat_rhs = grhss', pat_rhs_ty = pat_ty, 
682                             bind_fvs = placeHolderNames }) }
683
684
685 ---------------------
686 getMonoBindInfo :: [Located TcMonoBind] -> [MonoBindInfo]
687 getMonoBindInfo tc_binds
688   = foldr (get_info . unLoc) [] tc_binds
689   where
690     get_info (TcFunBind info _ _ _)  rest = info : rest
691     get_info (TcPatBind infos _ _ _) rest = infos ++ rest
692 \end{code}
693
694
695 %************************************************************************
696 %*                                                                      *
697                 Generalisation
698 %*                                                                      *
699 %************************************************************************
700
701 \begin{code}
702 generalise :: TopLevelFlag -> Bool 
703            -> [MonoBindInfo] -> [Inst]
704            -> TcM ([TcTyVar], TcDictBinds, [TcId])
705 generalise top_lvl is_unrestricted mono_infos lie_req
706   | not is_unrestricted -- RESTRICTED CASE
707   =     -- Check signature contexts are empty 
708     do  { checkTc (all is_mono_sig sigs)
709                   (restrictedBindCtxtErr bndrs)
710
711         -- Now simplify with exactly that set of tyvars
712         -- We have to squash those Methods
713         ; (qtvs, binds) <- tcSimplifyRestricted doc top_lvl bndrs 
714                                                 tau_tvs lie_req
715
716         -- Check that signature type variables are OK
717         ; final_qtvs <- checkSigsTyVars qtvs sigs
718
719         ; return (final_qtvs, binds, []) }
720
721   | null sigs   -- UNRESTRICTED CASE, NO TYPE SIGS
722   = tcSimplifyInfer doc tau_tvs lie_req
723
724   | otherwise   -- UNRESTRICTED CASE, WITH TYPE SIGS
725   = do  { sig_lie <- unifyCtxts sigs    -- sigs is non-empty
726         ; let   -- The "sig_avails" is the stuff available.  We get that from
727                 -- the context of the type signature, BUT ALSO the lie_avail
728                 -- so that polymorphic recursion works right (see Note [Polymorphic recursion])
729                 local_meths = [mkMethInst sig mono_id | (_, Just sig, mono_id) <- mono_infos]
730                 sig_avails = sig_lie ++ local_meths
731
732         -- Check that the needed dicts can be
733         -- expressed in terms of the signature ones
734         ; (forall_tvs, dict_binds) <- tcSimplifyInferCheck doc tau_tvs sig_avails lie_req
735         
736         -- Check that signature type variables are OK
737         ; final_qtvs <- checkSigsTyVars forall_tvs sigs
738
739         ; returnM (final_qtvs, dict_binds, map instToId sig_lie) }
740   where
741     bndrs   = bndrNames mono_infos
742     sigs    = [sig | (_, Just sig, _) <- mono_infos]
743     tau_tvs = foldr (unionVarSet . exactTyVarsOfType . getMonoType) emptyVarSet mono_infos
744                 -- NB: exactTyVarsOfType; see Note [Silly type synonym] 
745                 --     near defn of TcType.exactTyVarsOfType
746     is_mono_sig sig = null (sig_theta sig)
747     doc = ptext SLIT("type signature(s) for") <+> pprBinders bndrs
748
749     mkMethInst (TcSigInfo { sig_id = poly_id, sig_tvs = tvs, 
750                             sig_theta = theta, sig_loc = loc }) mono_id
751       = Method mono_id poly_id (mkTyVarTys tvs) theta loc
752 \end{code}
753
754 unifyCtxts checks that all the signature contexts are the same
755 The type signatures on a mutually-recursive group of definitions
756 must all have the same context (or none).
757
758 The trick here is that all the signatures should have the same
759 context, and we want to share type variables for that context, so that
760 all the right hand sides agree a common vocabulary for their type
761 constraints
762
763 We unify them because, with polymorphic recursion, their types
764 might not otherwise be related.  This is a rather subtle issue.
765
766 \begin{code}
767 unifyCtxts :: [TcSigInfo] -> TcM [Inst]
768 unifyCtxts (sig1 : sigs)        -- Argument is always non-empty
769   = do  { mapM unify_ctxt sigs
770         ; newDictsAtLoc (sig_loc sig1) (sig_theta sig1) }
771   where
772     theta1 = sig_theta sig1
773     unify_ctxt :: TcSigInfo -> TcM ()
774     unify_ctxt sig@(TcSigInfo { sig_theta = theta })
775         = setSrcSpan (instLocSrcSpan (sig_loc sig))     $
776           addErrCtxt (sigContextsCtxt sig1 sig)         $
777           unifyTheta theta1 theta
778
779 checkSigsTyVars :: [TcTyVar] -> [TcSigInfo] -> TcM [TcTyVar]
780 checkSigsTyVars qtvs sigs 
781   = do  { gbl_tvs <- tcGetGlobalTyVars
782         ; sig_tvs_s <- mappM (check_sig gbl_tvs) sigs
783
784         ; let   -- Sigh.  Make sure that all the tyvars in the type sigs
785                 -- appear in the returned ty var list, which is what we are
786                 -- going to generalise over.  Reason: we occasionally get
787                 -- silly types like
788                 --      type T a = () -> ()
789                 --      f :: T a
790                 --      f () = ()
791                 -- Here, 'a' won't appear in qtvs, so we have to add it
792                 sig_tvs = foldl extendVarSetList emptyVarSet sig_tvs_s
793                 all_tvs = varSetElems (extendVarSetList sig_tvs qtvs)
794         ; returnM all_tvs }
795   where
796     check_sig gbl_tvs (TcSigInfo {sig_id = id, sig_tvs = tvs, 
797                                   sig_theta = theta, sig_tau = tau})
798       = addErrCtxt (ptext SLIT("In the type signature for") <+> quotes (ppr id))        $
799         addErrCtxtM (sigCtxt id tvs theta tau)                                          $
800         do { tvs' <- checkDistinctTyVars tvs
801            ; ifM (any (`elemVarSet` gbl_tvs) tvs')
802                  (bleatEscapedTvs gbl_tvs tvs tvs') 
803            ; return tvs' }
804
805 checkDistinctTyVars :: [TcTyVar] -> TcM [TcTyVar]
806 -- (checkDistinctTyVars tvs) checks that the tvs from one type signature
807 -- are still all type variables, and all distinct from each other.  
808 -- It returns a zonked set of type variables.
809 -- For example, if the type sig is
810 --      f :: forall a b. a -> b -> b
811 -- we want to check that 'a' and 'b' haven't 
812 --      (a) been unified with a non-tyvar type
813 --      (b) been unified with each other (all distinct)
814
815 checkDistinctTyVars sig_tvs
816   = do  { zonked_tvs <- mapM zonkSigTyVar sig_tvs
817         ; foldlM check_dup emptyVarEnv (sig_tvs `zip` zonked_tvs)
818         ; return zonked_tvs }
819   where
820     check_dup :: TyVarEnv TcTyVar -> (TcTyVar, TcTyVar) -> TcM (TyVarEnv TcTyVar)
821         -- The TyVarEnv maps each zonked type variable back to its
822         -- corresponding user-written signature type variable
823     check_dup acc (sig_tv, zonked_tv)
824         = case lookupVarEnv acc zonked_tv of
825                 Just sig_tv' -> bomb_out sig_tv sig_tv'
826
827                 Nothing -> return (extendVarEnv acc zonked_tv sig_tv)
828
829     bomb_out sig_tv1 sig_tv2
830        = do { env0 <- tcInitTidyEnv
831             ; let (env1, tidy_tv1) = tidyOpenTyVar env0 sig_tv1
832                   (env2, tidy_tv2) = tidyOpenTyVar env1 sig_tv2
833                   msg = ptext SLIT("Quantified type variable") <+> quotes (ppr tidy_tv1) 
834                          <+> ptext SLIT("is unified with another quantified type variable") 
835                          <+> quotes (ppr tidy_tv2)
836             ; failWithTcM (env2, msg) }
837        where
838 \end{code}    
839
840
841 @getTyVarsToGen@ decides what type variables to generalise over.
842
843 For a "restricted group" -- see the monomorphism restriction
844 for a definition -- we bind no dictionaries, and
845 remove from tyvars_to_gen any constrained type variables
846
847 *Don't* simplify dicts at this point, because we aren't going
848 to generalise over these dicts.  By the time we do simplify them
849 we may well know more.  For example (this actually came up)
850         f :: Array Int Int
851         f x = array ... xs where xs = [1,2,3,4,5]
852 We don't want to generate lots of (fromInt Int 1), (fromInt Int 2)
853 stuff.  If we simplify only at the f-binding (not the xs-binding)
854 we'll know that the literals are all Ints, and we can just produce
855 Int literals!
856
857 Find all the type variables involved in overloading, the
858 "constrained_tyvars".  These are the ones we *aren't* going to
859 generalise.  We must be careful about doing this:
860
861  (a) If we fail to generalise a tyvar which is not actually
862         constrained, then it will never, ever get bound, and lands
863         up printed out in interface files!  Notorious example:
864                 instance Eq a => Eq (Foo a b) where ..
865         Here, b is not constrained, even though it looks as if it is.
866         Another, more common, example is when there's a Method inst in
867         the LIE, whose type might very well involve non-overloaded
868         type variables.
869   [NOTE: Jan 2001: I don't understand the problem here so I'm doing 
870         the simple thing instead]
871
872  (b) On the other hand, we mustn't generalise tyvars which are constrained,
873         because we are going to pass on out the unmodified LIE, with those
874         tyvars in it.  They won't be in scope if we've generalised them.
875
876 So we are careful, and do a complete simplification just to find the
877 constrained tyvars. We don't use any of the results, except to
878 find which tyvars are constrained.
879
880 Note [Polymorphic recursion]
881 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
882 The game plan for polymorphic recursion in the code above is 
883
884         * Bind any variable for which we have a type signature
885           to an Id with a polymorphic type.  Then when type-checking 
886           the RHSs we'll make a full polymorphic call.
887
888 This fine, but if you aren't a bit careful you end up with a horrendous
889 amount of partial application and (worse) a huge space leak. For example:
890
891         f :: Eq a => [a] -> [a]
892         f xs = ...f...
893
894 If we don't take care, after typechecking we get
895
896         f = /\a -> \d::Eq a -> let f' = f a d
897                                in
898                                \ys:[a] -> ...f'...
899
900 Notice the the stupid construction of (f a d), which is of course
901 identical to the function we're executing.  In this case, the
902 polymorphic recursion isn't being used (but that's a very common case).
903 This can lead to a massive space leak, from the following top-level defn
904 (post-typechecking)
905
906         ff :: [Int] -> [Int]
907         ff = f Int dEqInt
908
909 Now (f dEqInt) evaluates to a lambda that has f' as a free variable; but
910 f' is another thunk which evaluates to the same thing... and you end
911 up with a chain of identical values all hung onto by the CAF ff.
912
913         ff = f Int dEqInt
914
915            = let f' = f Int dEqInt in \ys. ...f'...
916
917            = let f' = let f' = f Int dEqInt in \ys. ...f'...
918                       in \ys. ...f'...
919
920 Etc.
921
922 NOTE: a bit of arity anaysis would push the (f a d) inside the (\ys...),
923 which would make the space leak go away in this case
924
925 Solution: when typechecking the RHSs we always have in hand the
926 *monomorphic* Ids for each binding.  So we just need to make sure that
927 if (Method f a d) shows up in the constraints emerging from (...f...)
928 we just use the monomorphic Id.  We achieve this by adding monomorphic Ids
929 to the "givens" when simplifying constraints.  That's what the "lies_avail"
930 is doing.
931
932 Then we get
933
934         f = /\a -> \d::Eq a -> letrec
935                                  fm = \ys:[a] -> ...fm...
936                                in
937                                fm
938
939
940
941 %************************************************************************
942 %*                                                                      *
943                 Signatures
944 %*                                                                      *
945 %************************************************************************
946
947 Type signatures are tricky.  See Note [Signature skolems] in TcType
948
949 @tcSigs@ checks the signatures for validity, and returns a list of
950 {\em freshly-instantiated} signatures.  That is, the types are already
951 split up, and have fresh type variables installed.  All non-type-signature
952 "RenamedSigs" are ignored.
953
954 The @TcSigInfo@ contains @TcTypes@ because they are unified with
955 the variable's type, and after that checked to see whether they've
956 been instantiated.
957
958 \begin{code}
959 type TcSigFun = Name -> Maybe [Name]    -- Maps a let-binder to the list of
960                                         -- type variables brought into scope
961                                         -- by its type signature.
962                                         -- Nothing => no type signature
963
964 mkTcSigFun :: [LSig Name] -> TcSigFun
965 -- Search for a particular type signature
966 -- Precondition: the sigs are all type sigs
967 -- Precondition: no duplicates
968 mkTcSigFun sigs = lookupNameEnv env
969   where
970     env = mkNameEnv [(name, scoped_tyvars hs_ty)
971                     | L span (TypeSig (L _ name) (L _ hs_ty)) <- sigs]
972     scoped_tyvars (HsForAllTy Explicit tvs _ _) = hsLTyVarNames tvs
973     scoped_tyvars other                         = []
974         -- The scoped names are the ones explicitly mentioned
975         -- in the HsForAll.  (There may be more in sigma_ty, because
976         -- of nested type synonyms.  See Note [Scoped] with TcSigInfo.)
977
978 ---------------
979 data TcSigInfo
980   = TcSigInfo {
981         sig_id     :: TcId,             --  *Polymorphic* binder for this value...
982
983         sig_scoped :: [Name],           -- Names for any scoped type variables
984                                         -- Invariant: correspond 1-1 with an initial
985                                         -- segment of sig_tvs (see Note [Scoped])
986
987         sig_tvs    :: [TcTyVar],        -- Instantiated type variables
988                                         -- See Note [Instantiate sig]
989
990         sig_theta  :: TcThetaType,      -- Instantiated theta
991         sig_tau    :: TcTauType,        -- Instantiated tau
992         sig_loc    :: InstLoc           -- The location of the signature
993     }
994
995 --      Note [Scoped]
996 -- There may be more instantiated type variables than scoped 
997 -- ones.  For example:
998 --      type T a = forall b. b -> (a,b)
999 --      f :: forall c. T c
1000 -- Here, the signature for f will have one scoped type variable, c,
1001 -- but two instantiated type variables, c' and b'.  
1002 --
1003 -- We assume that the scoped ones are at the *front* of sig_tvs,
1004 -- and remember the names from the original HsForAllTy in sig_scoped
1005
1006 --      Note [Instantiate sig]
1007 -- It's vital to instantiate a type signature with fresh variable.
1008 -- For example:
1009 --      type S = forall a. a->a
1010 --      f,g :: S
1011 --      f = ...
1012 --      g = ...
1013 -- Here, we must use distinct type variables when checking f,g's right hand sides.
1014 -- (Instantiation is only necessary because of type synonyms.  Otherwise,
1015 -- it's all cool; each signature has distinct type variables from the renamer.)
1016
1017 instance Outputable TcSigInfo where
1018     ppr (TcSigInfo { sig_id = id, sig_tvs = tyvars, sig_theta = theta, sig_tau = tau})
1019         = ppr id <+> ptext SLIT("::") <+> ppr tyvars <+> ppr theta <+> ptext SLIT("=>") <+> ppr tau
1020 \end{code}
1021
1022 \begin{code}
1023 tcTySig :: LSig Name -> TcM TcId
1024 tcTySig (L span (TypeSig (L _ name) ty))
1025   = setSrcSpan span             $
1026     do  { sigma_ty <- tcHsSigType (FunSigCtxt name) ty
1027         ; return (mkLocalId name sigma_ty) }
1028
1029 -------------------
1030 tcInstSig_maybe :: TcSigFun -> Name -> TcM (Maybe TcSigInfo)
1031 -- Instantiate with *meta* type variables; 
1032 -- this signature is part of a multi-signature group
1033 tcInstSig_maybe sig_fn name 
1034   = case sig_fn name of
1035         Nothing  -> return Nothing
1036         Just tvs -> do  { tc_sig <- tcInstSig False name tvs
1037                         ; return (Just tc_sig) }
1038
1039 tcInstSig :: Bool -> Name -> [Name] -> TcM TcSigInfo
1040 -- Instantiate the signature, with either skolems or meta-type variables
1041 -- depending on the use_skols boolean
1042 --
1043 -- We always instantiate with freshs uniques,
1044 -- although we keep the same print-name
1045 --      
1046 --      type T = forall a. [a] -> [a]
1047 --      f :: T; 
1048 --      f = g where { g :: T; g = <rhs> }
1049 --
1050 -- We must not use the same 'a' from the defn of T at both places!!
1051
1052 tcInstSig use_skols name scoped_names
1053   = do  { poly_id <- tcLookupId name    -- Cannot fail; the poly ids are put into 
1054                                         -- scope when starting the binding group
1055         ; let skol_info = SigSkol (FunSigCtxt name)
1056               inst_tyvars | use_skols = tcInstSkolTyVars skol_info
1057                           | otherwise = tcInstSigTyVars  skol_info
1058         ; (tvs, theta, tau) <- tcInstType inst_tyvars (idType poly_id)
1059         ; loc <- getInstLoc (SigOrigin skol_info)
1060         ; return (TcSigInfo { sig_id = poly_id,
1061                               sig_tvs = tvs, sig_theta = theta, sig_tau = tau, 
1062                               sig_scoped = final_scoped_names, sig_loc = loc }) }
1063                 -- Note that the scoped_names and the sig_tvs will have
1064                 -- different Names. That's quite ok; when we bring the 
1065                 -- scoped_names into scope, we just bind them to the sig_tvs
1066   where
1067         -- We also only have scoped type variables when we are instantiating
1068         -- with true skolems
1069     final_scoped_names | use_skols = scoped_names
1070                        | otherwise = []
1071
1072 -------------------
1073 isUnRestrictedGroup :: [LHsBind Name] -> TcSigFun -> TcM Bool
1074 isUnRestrictedGroup binds sig_fn
1075   = do  { mono_restriction <- doptM Opt_MonomorphismRestriction
1076         ; return (not mono_restriction || all_unrestricted) }
1077   where 
1078     all_unrestricted = all (unrestricted . unLoc) binds
1079     has_sig n = isJust (sig_fn n)
1080
1081     unrestricted (PatBind {})                                    = False
1082     unrestricted (VarBind { var_id = v })                        = has_sig v
1083     unrestricted (FunBind { fun_id = v, fun_matches = matches }) = unrestricted_match matches 
1084                                                                  || has_sig (unLoc v)
1085
1086     unrestricted_match (MatchGroup (L _ (Match [] _ _) : _) _) = False
1087         -- No args => like a pattern binding
1088     unrestricted_match other              = True
1089         -- Some args => a function binding
1090 \end{code}
1091
1092
1093 %************************************************************************
1094 %*                                                                      *
1095 \subsection[TcBinds-errors]{Error contexts and messages}
1096 %*                                                                      *
1097 %************************************************************************
1098
1099
1100 \begin{code}
1101 -- This one is called on LHS, when pat and grhss are both Name 
1102 -- and on RHS, when pat is TcId and grhss is still Name
1103 patMonoBindsCtxt pat grhss
1104   = hang (ptext SLIT("In a pattern binding:")) 4 (pprPatBind pat grhss)
1105
1106 -----------------------------------------------
1107 sigContextsCtxt sig1 sig2
1108   = vcat [ptext SLIT("When matching the contexts of the signatures for"), 
1109           nest 2 (vcat [ppr id1 <+> dcolon <+> ppr (idType id1),
1110                         ppr id2 <+> dcolon <+> ppr (idType id2)]),
1111           ptext SLIT("The signature contexts in a mutually recursive group should all be identical")]
1112   where
1113     id1 = sig_id sig1
1114     id2 = sig_id sig2
1115
1116
1117 -----------------------------------------------
1118 unboxedTupleErr name ty
1119   = hang (ptext SLIT("Illegal binding of unboxed tuple"))
1120          4 (ppr name <+> dcolon <+> ppr ty)
1121
1122 -----------------------------------------------
1123 restrictedBindCtxtErr binder_names
1124   = hang (ptext SLIT("Illegal overloaded type signature(s)"))
1125        4 (vcat [ptext SLIT("in a binding group for") <+> pprBinders binder_names,
1126                 ptext SLIT("that falls under the monomorphism restriction")])
1127
1128 genCtxt binder_names
1129   = ptext SLIT("When generalising the type(s) for") <+> pprBinders binder_names
1130 \end{code}