Warn a bit less often about unlifted bindings.
[ghc-hetmet.git] / compiler / typecheck / TcBinds.lhs
1 %
2 % (c) The University of Glasgow 2006
3 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
4 %
5 \section[TcBinds]{TcBinds}
6
7 \begin{code}
8 module TcBinds ( tcLocalBinds, tcTopBinds, 
9                  tcHsBootSigs, tcPolyBinds,
10                  PragFun, tcSpecPrags, mkPragFun, 
11                  TcSigInfo(..), SigFun, mkSigFun,
12                  badBootDeclErr ) where
13
14 import {-# SOURCE #-} TcMatches ( tcGRHSsPat, tcMatchesFun )
15 import {-# SOURCE #-} TcExpr  ( tcMonoExpr )
16
17 import DynFlags
18 import HsSyn
19
20 import TcRnMonad
21 import TcEnv
22 import TcUnify
23 import TcSimplify
24 import TcHsType
25 import TcPat
26 import TcMType
27 import TcType
28 import RnBinds( misplacedSigErr )
29 import Coercion
30 import TysPrim
31 import Id
32 import Var
33 import Name
34 import NameSet
35 import NameEnv
36 import VarSet
37 import SrcLoc
38 import Bag
39 import ErrUtils
40 import Digraph
41 import Maybes
42 import Util
43 import BasicTypes
44 import Outputable
45 import FastString
46
47 import Data.List( partition )
48 import Control.Monad
49
50 #include "HsVersions.h"
51 \end{code}
52
53
54 %************************************************************************
55 %*                                                                      *
56 \subsection{Type-checking bindings}
57 %*                                                                      *
58 %************************************************************************
59
60 @tcBindsAndThen@ typechecks a @HsBinds@.  The "and then" part is because
61 it needs to know something about the {\em usage} of the things bound,
62 so that it can create specialisations of them.  So @tcBindsAndThen@
63 takes a function which, given an extended environment, E, typechecks
64 the scope of the bindings returning a typechecked thing and (most
65 important) an LIE.  It is this LIE which is then used as the basis for
66 specialising the things bound.
67
68 @tcBindsAndThen@ also takes a "combiner" which glues together the
69 bindings and the "thing" to make a new "thing".
70
71 The real work is done by @tcBindWithSigsAndThen@.
72
73 Recursive and non-recursive binds are handled in essentially the same
74 way: because of uniques there are no scoping issues left.  The only
75 difference is that non-recursive bindings can bind primitive values.
76
77 Even for non-recursive binding groups we add typings for each binder
78 to the LVE for the following reason.  When each individual binding is
79 checked the type of its LHS is unified with that of its RHS; and
80 type-checking the LHS of course requires that the binder is in scope.
81
82 At the top-level the LIE is sure to contain nothing but constant
83 dictionaries, which we resolve at the module level.
84
85 \begin{code}
86 tcTopBinds :: HsValBinds Name 
87            -> TcM ( LHsBinds TcId       -- Typechecked bindings
88                   , [LTcSpecPrag]       -- SPECIALISE prags for imported Ids
89                   , TcLclEnv)           -- Augmented environment
90
91         -- Note: returning the TcLclEnv is more than we really
92         --       want.  The bit we care about is the local bindings
93         --       and the free type variables thereof
94 tcTopBinds binds
95   = do  { (ValBindsOut prs sigs, env) <- tcValBinds TopLevel binds getLclEnv
96         ; let binds = foldr (unionBags . snd) emptyBag prs
97         ; specs <- tcImpPrags sigs
98         ; return (binds, specs, env) }
99         -- The top level bindings are flattened into a giant 
100         -- implicitly-mutually-recursive LHsBinds
101
102 tcHsBootSigs :: HsValBinds Name -> TcM [Id]
103 -- A hs-boot file has only one BindGroup, and it only has type
104 -- signatures in it.  The renamer checked all this
105 tcHsBootSigs (ValBindsOut binds sigs)
106   = do  { checkTc (null binds) badBootDeclErr
107         ; mapM (addLocM tc_boot_sig) (filter isTypeLSig sigs) }
108   where
109     tc_boot_sig (TypeSig (L _ name) ty)
110       = do { sigma_ty <- tcHsSigType (FunSigCtxt name) ty
111            ; return (mkVanillaGlobal name sigma_ty) }
112         -- Notice that we make GlobalIds, not LocalIds
113     tc_boot_sig s = pprPanic "tcHsBootSigs/tc_boot_sig" (ppr s)
114 tcHsBootSigs groups = pprPanic "tcHsBootSigs" (ppr groups)
115
116 badBootDeclErr :: Message
117 badBootDeclErr = ptext (sLit "Illegal declarations in an hs-boot file")
118
119 ------------------------
120 tcLocalBinds :: HsLocalBinds Name -> TcM thing
121              -> TcM (HsLocalBinds TcId, thing)
122
123 tcLocalBinds EmptyLocalBinds thing_inside 
124   = do  { thing <- thing_inside
125         ; return (EmptyLocalBinds, thing) }
126
127 tcLocalBinds (HsValBinds binds) thing_inside
128   = do  { (binds', thing) <- tcValBinds NotTopLevel binds thing_inside
129         ; return (HsValBinds binds', thing) }
130
131 tcLocalBinds (HsIPBinds (IPBinds ip_binds _)) thing_inside
132   = do  { (given_ips, ip_binds') <- mapAndUnzipM (wrapLocSndM tc_ip_bind) ip_binds
133
134         -- If the binding binds ?x = E, we  must now 
135         -- discharge any ?x constraints in expr_lie
136         -- See Note [Implicit parameter untouchables]
137         ; (ev_binds, result) <- checkConstraints (IPSkol ips) 
138                                   [] given_ips thing_inside
139
140         ; return (HsIPBinds (IPBinds ip_binds' ev_binds), result) }
141   where
142     ips = [ip | L _ (IPBind ip _) <- ip_binds]
143
144         -- I wonder if we should do these one at at time
145         -- Consider     ?x = 4
146         --              ?y = ?x + 1
147     tc_ip_bind (IPBind ip expr) 
148        = do { ty <- newFlexiTyVarTy argTypeKind
149             ; ip_id <- newIP ip ty
150             ; expr' <- tcMonoExpr expr ty
151             ; return (ip_id, (IPBind (IPName ip_id) expr')) }
152 \end{code}
153
154 Note [Implicit parameter untouchables]
155 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
156 We add the type variables in the types of the implicit parameters
157 as untouchables, not so much because we really must not unify them,
158 but rather because we otherwise end up with constraints like this
159     Num alpha, Implic { wanted = alpha ~ Int }
160 The constraint solver solves alpha~Int by unification, but then
161 doesn't float that solved constraint out (it's not an unsolved 
162 wanted.  Result disaster: the (Num alpha) is again solved, this
163 time by defaulting.  No no no.
164
165 However [Oct 10] this is all handled automatically by the 
166 untouchable-range idea.
167
168 \begin{code}
169 tcValBinds :: TopLevelFlag 
170            -> HsValBinds Name -> TcM thing
171            -> TcM (HsValBinds TcId, thing) 
172
173 tcValBinds _ (ValBindsIn binds _) _
174   = pprPanic "tcValBinds" (ppr binds)
175
176 tcValBinds top_lvl (ValBindsOut binds sigs) thing_inside
177   = do  {       -- Typecheck the signature
178         ; let { prag_fn = mkPragFun sigs (foldr (unionBags . snd) emptyBag binds)
179               ; ty_sigs = filter isTypeLSig sigs
180               ; sig_fn  = mkSigFun ty_sigs }
181
182         ; poly_ids <- checkNoErrs (mapAndRecoverM tcTySig ty_sigs)
183                 -- No recovery from bad signatures, because the type sigs
184                 -- may bind type variables, so proceeding without them
185                 -- can lead to a cascade of errors
186                 -- ToDo: this means we fall over immediately if any type sig
187                 -- is wrong, which is over-conservative, see Trac bug #745
188
189                 -- Extend the envt right away with all 
190                 -- the Ids declared with type signatures
191         ; (binds', thing) <- tcExtendIdEnv poly_ids $
192                              tcBindGroups top_lvl sig_fn prag_fn 
193                                           binds thing_inside
194
195         ; return (ValBindsOut binds' sigs, thing) }
196
197 ------------------------
198 tcBindGroups :: TopLevelFlag -> SigFun -> PragFun
199              -> [(RecFlag, LHsBinds Name)] -> TcM thing
200              -> TcM ([(RecFlag, LHsBinds TcId)], thing)
201 -- Typecheck a whole lot of value bindings,
202 -- one strongly-connected component at a time
203 -- Here a "strongly connected component" has the strightforward
204 -- meaning of a group of bindings that mention each other, 
205 -- ignoring type signatures (that part comes later)
206
207 tcBindGroups _ _ _ [] thing_inside
208   = do  { thing <- thing_inside
209         ; return ([], thing) }
210
211 tcBindGroups top_lvl sig_fn prag_fn (group : groups) thing_inside
212   = do  { (group', (groups', thing))
213                 <- tc_group top_lvl sig_fn prag_fn group $ 
214                    tcBindGroups top_lvl sig_fn prag_fn groups thing_inside
215         ; return (group' ++ groups', thing) }
216
217 ------------------------
218 tc_group :: forall thing. 
219             TopLevelFlag -> SigFun -> PragFun
220          -> (RecFlag, LHsBinds Name) -> TcM thing
221          -> TcM ([(RecFlag, LHsBinds TcId)], thing)
222
223 -- Typecheck one strongly-connected component of the original program.
224 -- We get a list of groups back, because there may 
225 -- be specialisations etc as well
226
227 tc_group top_lvl sig_fn prag_fn (NonRecursive, binds) thing_inside
228         -- A single non-recursive binding
229         -- We want to keep non-recursive things non-recursive
230         -- so that we desugar unlifted bindings correctly
231  =  do { (binds1, ids) <- tcPolyBinds top_lvl sig_fn prag_fn NonRecursive NonRecursive
232                                       (bagToList binds)
233        ; thing <- tcExtendIdEnv ids thing_inside
234        ; return ( [(NonRecursive, binds1)], thing) }
235
236 tc_group top_lvl sig_fn prag_fn (Recursive, binds) thing_inside
237   =     -- To maximise polymorphism (assumes -XRelaxedPolyRec), we do a new 
238         -- strongly-connected-component analysis, this time omitting 
239         -- any references to variables with type signatures.
240     do  { traceTc "tc_group rec" (pprLHsBinds binds)
241         ; (binds1, _ids, thing) <- go sccs
242              -- Here is where we should do bindInstsOfLocalFuns
243              -- if we start having Methods again
244         ; return ([(Recursive, binds1)], thing) }
245                 -- Rec them all together
246   where
247     sccs :: [SCC (LHsBind Name)]
248     sccs = stronglyConnCompFromEdgedVertices (mkEdges sig_fn binds)
249
250     go :: [SCC (LHsBind Name)] -> TcM (LHsBinds TcId, [TcId], thing)
251     go (scc:sccs) = do  { (binds1, ids1)        <- tc_scc scc
252                         ; (binds2, ids2, thing) <- tcExtendIdEnv ids1 $ go sccs
253                         ; return (binds1 `unionBags` binds2, ids1 ++ ids2, thing) }
254     go []         = do  { thing <- thing_inside; return (emptyBag, [], thing) }
255
256     tc_scc (AcyclicSCC bind) = tc_sub_group NonRecursive [bind]
257     tc_scc (CyclicSCC binds) = tc_sub_group Recursive    binds
258
259     tc_sub_group = tcPolyBinds top_lvl sig_fn prag_fn Recursive
260
261
262 ------------------------
263 {-
264 bindLocalInsts :: TopLevelFlag
265                -> TcM (LHsBinds TcId, [TcId],    a)
266                -> TcM (LHsBinds TcId, TcEvBinds, a)
267 bindLocalInsts top_lvl thing_inside
268   | isTopLevel top_lvl
269   = do { (binds, _, thing) <- thing_inside; return (binds, emptyBag, thing) }
270         -- For the top level don't bother with all this bindInstsOfLocalFuns stuff. 
271         -- All the top level things are rec'd together anyway, so it's fine to
272         -- leave them to the tcSimplifyTop, and quite a bit faster too
273
274   | otherwise   -- Nested case
275   = do  { ((binds, ids, thing), lie) <- captureConstraints thing_inside
276         ; lie_binds <- bindLocalMethods lie ids
277         ; return (binds, lie_binds, thing) }
278 -}
279
280 ------------------------
281 mkEdges :: SigFun -> LHsBinds Name
282         -> [(LHsBind Name, BKey, [BKey])]
283
284 type BKey  = Int -- Just number off the bindings
285
286 mkEdges sig_fn binds
287   = [ (bind, key, [key | n <- nameSetToList (bind_fvs (unLoc bind)),
288                          Just key <- [lookupNameEnv key_map n], no_sig n ])
289     | (bind, key) <- keyd_binds
290     ]
291   where
292     no_sig :: Name -> Bool
293     no_sig n = isNothing (sig_fn n)
294
295     keyd_binds = bagToList binds `zip` [0::BKey ..]
296
297     key_map :: NameEnv BKey     -- Which binding it comes from
298     key_map = mkNameEnv [(bndr, key) | (L _ bind, key) <- keyd_binds
299                                      , bndr <- bindersOfHsBind bind ]
300
301 bindersOfHsBind :: HsBind Name -> [Name]
302 bindersOfHsBind (PatBind { pat_lhs = pat })  = collectPatBinders pat
303 bindersOfHsBind (FunBind { fun_id = L _ f }) = [f]
304 bindersOfHsBind (AbsBinds {})                = panic "bindersOfHsBind AbsBinds"
305 bindersOfHsBind (VarBind {})                 = panic "bindersOfHsBind VarBind"
306
307 ------------------------
308 tcPolyBinds :: TopLevelFlag -> SigFun -> PragFun
309             -> RecFlag       -- Whether the group is really recursive
310             -> RecFlag       -- Whether it's recursive after breaking
311                              -- dependencies based on type signatures
312             -> [LHsBind Name]
313             -> TcM (LHsBinds TcId, [TcId])
314
315 -- Typechecks a single bunch of bindings all together, 
316 -- and generalises them.  The bunch may be only part of a recursive
317 -- group, because we use type signatures to maximise polymorphism
318 --
319 -- Returns a list because the input may be a single non-recursive binding,
320 -- in which case the dependency order of the resulting bindings is
321 -- important.  
322 -- 
323 -- Knows nothing about the scope of the bindings
324
325 tcPolyBinds top_lvl sig_fn prag_fn rec_group rec_tc bind_list
326   = setSrcSpan loc                              $
327     recoverM (recoveryCode binder_names sig_fn) $ do 
328         -- Set up main recoer; take advantage of any type sigs
329
330     { traceTc "------------------------------------------------" empty
331     ; traceTc "Bindings for" (ppr binder_names)
332
333     ; tc_sig_fn <- tcInstSigs sig_fn binder_names
334
335     ; dflags <- getDOpts
336     ; let plan = decideGeneralisationPlan dflags top_lvl binder_names bind_list tc_sig_fn
337     ; traceTc "Generalisation plan" (ppr plan)
338     ; (binds, poly_ids) <- case plan of
339          NoGen         -> tcPolyNoGen tc_sig_fn prag_fn rec_tc bind_list
340          InferGen mono -> tcPolyInfer top_lvl mono tc_sig_fn prag_fn rec_tc bind_list
341          CheckGen sig  -> tcPolyCheck sig prag_fn rec_tc bind_list
342
343         -- Check whether strict bindings are ok
344         -- These must be non-recursive etc, and are not generalised
345         -- They desugar to a case expression in the end
346     ; checkStrictBinds top_lvl rec_group bind_list poly_ids
347
348     ; return (binds, poly_ids) }
349   where
350     binder_names = collectHsBindListBinders bind_list
351     loc = getLoc (head bind_list)
352          -- TODO: location a bit awkward, but the mbinds have been
353          --       dependency analysed and may no longer be adjacent
354
355 ------------------
356 tcPolyNoGen 
357   :: TcSigFun -> PragFun
358   -> RecFlag       -- Whether it's recursive after breaking
359                    -- dependencies based on type signatures
360   -> [LHsBind Name]
361   -> TcM (LHsBinds TcId, [TcId])
362 -- No generalisation whatsoever
363
364 tcPolyNoGen tc_sig_fn prag_fn rec_tc bind_list
365   = do { (binds', mono_infos) <- tcMonoBinds tc_sig_fn (LetGblBndr prag_fn) 
366                                              rec_tc bind_list
367        ; mono_ids' <- mapM tc_mono_info mono_infos
368        ; return (binds', mono_ids') }
369   where
370     tc_mono_info (name, _, mono_id)
371       = do { mono_ty' <- zonkTcTypeCarefully (idType mono_id)
372              -- Zonk, mainly to expose unboxed types to checkStrictBinds
373            ; let mono_id' = setIdType mono_id mono_ty'
374            ; _specs <- tcSpecPrags mono_id' (prag_fn name)
375            ; return mono_id' }
376            -- NB: tcPrags generates error messages for
377            --     specialisation pragmas for non-overloaded sigs
378            -- Indeed that is why we call it here!
379            -- So we can safely ignore _specs
380
381 ------------------
382 tcPolyCheck :: TcSigInfo -> PragFun
383             -> RecFlag       -- Whether it's recursive after breaking
384                              -- dependencies based on type signatures
385             -> [LHsBind Name]
386             -> TcM (LHsBinds TcId, [TcId])
387 -- There is just one binding, 
388 --   it binds a single variable,
389 --   it has a signature,
390 tcPolyCheck sig@(TcSigInfo { sig_id = id, sig_tvs = tvs, sig_scoped = scoped
391                            , sig_theta = theta, sig_loc = loc })
392     prag_fn rec_tc bind_list
393   = do { ev_vars <- newEvVars theta
394
395        ; let skol_info = SigSkol (FunSigCtxt (idName id))
396        ; (ev_binds, (binds', [mono_info])) 
397             <- checkConstraints skol_info tvs ev_vars $
398                tcExtendTyVarEnv2 (scoped `zip` mkTyVarTys tvs)    $
399                tcMonoBinds (\_ -> Just sig) LetLclBndr rec_tc bind_list
400
401        ; export <- mkExport prag_fn tvs theta mono_info
402
403        ; let (_, poly_id, _, _) = export
404              abs_bind = L loc $ AbsBinds 
405                         { abs_tvs = tvs
406                         , abs_ev_vars = ev_vars, abs_ev_binds = ev_binds
407                         , abs_exports = [export], abs_binds = binds' }
408        ; return (unitBag abs_bind, [poly_id]) }
409
410 ------------------
411 tcPolyInfer 
412   :: TopLevelFlag 
413   -> Bool         -- True <=> apply the monomorphism restriction
414   -> TcSigFun -> PragFun
415   -> RecFlag       -- Whether it's recursive after breaking
416                    -- dependencies based on type signatures
417   -> [LHsBind Name]
418   -> TcM (LHsBinds TcId, [TcId])
419 tcPolyInfer top_lvl mono sig_fn prag_fn rec_tc bind_list
420   = do { ((binds', mono_infos), wanted) 
421              <- captureConstraints $
422                 tcMonoBinds sig_fn LetLclBndr rec_tc bind_list
423
424        ; unifyCtxts [sig | (_, Just sig, _) <- mono_infos] 
425
426        ; let get_tvs | isTopLevel top_lvl = tyVarsOfType  
427                      | otherwise          = exactTyVarsOfType
428                      -- See Note [Silly type synonym] in TcType
429              tau_tvs = foldr (unionVarSet . get_tvs . getMonoType) emptyVarSet mono_infos
430
431        ; (qtvs, givens, ev_binds) <- simplifyInfer mono tau_tvs wanted
432
433        ; exports <- mapM (mkExport prag_fn qtvs (map evVarPred givens))
434                     mono_infos
435
436        ; let poly_ids = [poly_id | (_, poly_id, _, _) <- exports]
437        ; traceTc "Binding:" (ppr (poly_ids `zip` map idType poly_ids))
438
439        ; loc <- getSrcSpanM
440        ; let abs_bind = L loc $ AbsBinds { abs_tvs = qtvs
441                                          , abs_ev_vars = givens, abs_ev_binds = ev_binds
442                                          , abs_exports = exports, abs_binds = binds' }
443
444        ; return (unitBag abs_bind, poly_ids)   -- poly_ids are guaranteed zonked by mkExport
445   }
446
447
448 --------------
449 mkExport :: PragFun -> [TyVar] -> TcThetaType
450          -> MonoBindInfo
451          -> TcM ([TyVar], Id, Id, TcSpecPrags)
452 -- mkExport generates exports with 
453 --      zonked type variables, 
454 --      zonked poly_ids
455 -- The former is just because no further unifications will change
456 -- the quantified type variables, so we can fix their final form
457 -- right now.
458 -- The latter is needed because the poly_ids are used to extend the
459 -- type environment; see the invariant on TcEnv.tcExtendIdEnv 
460
461 -- Pre-condition: the inferred_tvs are already zonked
462
463 mkExport prag_fn inferred_tvs theta
464          (poly_name, mb_sig, mono_id)
465   = do  { (tvs, poly_id) <- mk_poly_id mb_sig
466                 -- poly_id has a zonked type
467
468         ; poly_id' <- addInlinePrags poly_id prag_sigs
469
470         ; spec_prags <- tcSpecPrags poly_id prag_sigs
471                 -- tcPrags requires a zonked poly_id
472
473         ; return (tvs, poly_id', mono_id, SpecPrags spec_prags) }
474   where
475     prag_sigs = prag_fn poly_name
476     poly_ty = mkSigmaTy inferred_tvs theta (idType mono_id)
477
478     mk_poly_id Nothing    = do { poly_ty' <- zonkTcTypeCarefully poly_ty
479                                ; return (inferred_tvs, mkLocalId poly_name poly_ty') }
480     mk_poly_id (Just sig) = do { tvs <- mapM zonk_tv (sig_tvs sig)
481                                ; return (tvs,  sig_id sig) }
482
483     zonk_tv tv = do { ty <- zonkTcTyVar tv; return (tcGetTyVar "mkExport" ty) }
484
485 ------------------------
486 type PragFun = Name -> [LSig Name]
487
488 mkPragFun :: [LSig Name] -> LHsBinds Name -> PragFun
489 mkPragFun sigs binds = \n -> lookupNameEnv prag_env n `orElse` []
490   where
491     prs = mapCatMaybes get_sig sigs
492
493     get_sig :: LSig Name -> Maybe (Located Name, LSig Name)
494     get_sig (L l (SpecSig nm ty inl)) = Just (nm, L l $ SpecSig  nm ty (add_arity nm inl))
495     get_sig (L l (InlineSig nm inl))  = Just (nm, L l $ InlineSig nm   (add_arity nm inl))
496     get_sig _                         = Nothing
497
498     add_arity (L _ n) inl_prag   -- Adjust inl_sat field to match visible arity of function
499       | Just ar <- lookupNameEnv ar_env n,
500         Inline <- inl_inline inl_prag     = inl_prag { inl_sat = Just ar }
501         -- add arity only for real INLINE pragmas, not INLINABLE
502       | otherwise                         = inl_prag
503
504     prag_env :: NameEnv [LSig Name]
505     prag_env = foldl add emptyNameEnv prs
506     add env (L _ n,p) = extendNameEnv_Acc (:) singleton env n p
507
508     -- ar_env maps a local to the arity of its definition
509     ar_env :: NameEnv Arity
510     ar_env = foldrBag lhsBindArity emptyNameEnv binds
511
512 lhsBindArity :: LHsBind Name -> NameEnv Arity -> NameEnv Arity
513 lhsBindArity (L _ (FunBind { fun_id = id, fun_matches = ms })) env
514   = extendNameEnv env (unLoc id) (matchGroupArity ms)
515 lhsBindArity _ env = env        -- PatBind/VarBind
516
517 ------------------
518 tcSpecPrags :: Id -> [LSig Name]
519             -> TcM [LTcSpecPrag]
520 -- Add INLINE and SPECIALSE pragmas
521 --    INLINE prags are added to the (polymorphic) Id directly
522 --    SPECIALISE prags are passed to the desugarer via TcSpecPrags
523 -- Pre-condition: the poly_id is zonked
524 -- Reason: required by tcSubExp
525 tcSpecPrags poly_id prag_sigs
526   = do { unless (null bad_sigs) warn_discarded_sigs
527        ; mapAndRecoverM (wrapLocM (tcSpec poly_id)) spec_sigs }
528   where
529     spec_sigs = filter isSpecLSig prag_sigs
530     bad_sigs  = filter is_bad_sig prag_sigs
531     is_bad_sig s = not (isSpecLSig s || isInlineLSig s)
532
533     warn_discarded_sigs = warnPrags poly_id bad_sigs $
534                           ptext (sLit "Discarding unexpected pragmas for")
535
536
537 --------------
538 tcSpec :: TcId -> Sig Name -> TcM TcSpecPrag
539 tcSpec poly_id prag@(SpecSig _ hs_ty inl) 
540   -- The Name in the SpecSig may not be the same as that of the poly_id
541   -- Example: SPECIALISE for a class method: the Name in the SpecSig is
542   --          for the selector Id, but the poly_id is something like $cop
543   = addErrCtxt (spec_ctxt prag) $
544     do  { spec_ty <- tcHsSigType sig_ctxt hs_ty
545         ; warnIf (not (isOverloadedTy poly_ty || isInlinePragma inl))
546                  (ptext (sLit "SPECIALISE pragma for non-overloaded function") <+> quotes (ppr poly_id))
547                   -- Note [SPECIALISE pragmas]
548         ; wrap <- tcSubType origin skol_info (idType poly_id) spec_ty
549         ; return (SpecPrag poly_id wrap inl) }
550   where
551     name      = idName poly_id
552     poly_ty   = idType poly_id
553     origin    = SpecPragOrigin name
554     sig_ctxt  = FunSigCtxt name
555     skol_info = SigSkol sig_ctxt
556     spec_ctxt prag = hang (ptext (sLit "In the SPECIALISE pragma")) 2 (ppr prag)
557
558 tcSpec _ prag = pprPanic "tcSpec" (ppr prag)
559
560 --------------
561 tcImpPrags :: [LSig Name] -> TcM [LTcSpecPrag]
562 tcImpPrags prags
563   = do { this_mod <- getModule
564        ; let is_imp prag 
565                = case sigName prag of
566                    Nothing   -> False
567                    Just name -> not (nameIsLocalOrFrom this_mod name)
568              (spec_prags, others) = partition isSpecLSig $
569                                     filter is_imp prags
570        ; mapM_ misplacedSigErr others 
571        -- Messy that this misplaced-sig error comes here
572        -- but the others come from the renamer
573        ; mapAndRecoverM (wrapLocM tcImpSpec) spec_prags }
574
575 tcImpSpec :: Sig Name -> TcM TcSpecPrag
576 tcImpSpec prag@(SpecSig (L _ name) _ _)
577  = do { id <- tcLookupId name
578       ; checkTc (isAnyInlinePragma (idInlinePragma id))
579                 (impSpecErr name)
580       ; tcSpec id prag }
581 tcImpSpec p = pprPanic "tcImpSpec" (ppr p)
582
583 impSpecErr :: Name -> SDoc
584 impSpecErr name
585   = hang (ptext (sLit "You cannot SPECIALISE") <+> quotes (ppr name))
586        2 (ptext (sLit "because its definition has no INLINE/INLINABLE pragma"))
587
588 --------------
589 -- If typechecking the binds fails, then return with each
590 -- signature-less binder given type (forall a.a), to minimise 
591 -- subsequent error messages
592 recoveryCode :: [Name] -> SigFun -> TcM (LHsBinds TcId, [Id])
593 recoveryCode binder_names sig_fn
594   = do  { traceTc "tcBindsWithSigs: error recovery" (ppr binder_names)
595         ; poly_ids <- mapM mk_dummy binder_names
596         ; return (emptyBag, poly_ids) }
597   where
598     mk_dummy name 
599         | isJust (sig_fn name) = tcLookupId name        -- Had signature; look it up
600         | otherwise            = return (mkLocalId name forall_a_a)    -- No signature
601
602 forall_a_a :: TcType
603 forall_a_a = mkForAllTy openAlphaTyVar (mkTyVarTy openAlphaTyVar)
604 \end{code}
605
606 Note [SPECIALISE pragmas]
607 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
608 There is no point in a SPECIALISE pragma for a non-overloaded function:
609    reverse :: [a] -> [a]
610    {-# SPECIALISE reverse :: [Int] -> [Int] #-}
611
612 But SPECIALISE INLINE *can* make sense for GADTS:
613    data Arr e where
614      ArrInt :: !Int -> ByteArray# -> Arr Int
615      ArrPair :: !Int -> Arr e1 -> Arr e2 -> Arr (e1, e2)
616
617    (!:) :: Arr e -> Int -> e
618    {-# SPECIALISE INLINE (!:) :: Arr Int -> Int -> Int #-}  
619    {-# SPECIALISE INLINE (!:) :: Arr (a, b) -> Int -> (a, b) #-}
620    (ArrInt _ ba)     !: (I# i) = I# (indexIntArray# ba i)
621    (ArrPair _ a1 a2) !: i      = (a1 !: i, a2 !: i)
622
623 When (!:) is specialised it becomes non-recursive, and can usefully
624 be inlined.  Scary!  So we only warn for SPECIALISE *without* INLINE
625 for a non-overloaded function.
626
627 %************************************************************************
628 %*                                                                      *
629 \subsection{tcMonoBind}
630 %*                                                                      *
631 %************************************************************************
632
633 @tcMonoBinds@ deals with a perhaps-recursive group of HsBinds.
634 The signatures have been dealt with already.
635
636 \begin{code}
637 tcMonoBinds :: TcSigFun -> LetBndrSpec 
638             -> RecFlag  -- Whether the binding is recursive for typechecking purposes
639                         -- i.e. the binders are mentioned in their RHSs, and
640                         --      we are not resuced by a type signature
641             -> [LHsBind Name]
642             -> TcM (LHsBinds TcId, [MonoBindInfo])
643
644 tcMonoBinds sig_fn no_gen is_rec
645            [ L b_loc (FunBind { fun_id = L nm_loc name, fun_infix = inf, 
646                                 fun_matches = matches, bind_fvs = fvs })]
647                              -- Single function binding, 
648   | NonRecursive <- is_rec   -- ...binder isn't mentioned in RHS
649   , Nothing <- sig_fn name   -- ...with no type signature
650   =     -- In this very special case we infer the type of the
651         -- right hand side first (it may have a higher-rank type)
652         -- and *then* make the monomorphic Id for the LHS
653         -- e.g.         f = \(x::forall a. a->a) -> <body>
654         --      We want to infer a higher-rank type for f
655     setSrcSpan b_loc    $
656     do  { ((co_fn, matches'), rhs_ty) <- tcInfer (tcMatchesFun name inf matches)
657
658         ; mono_id <- newNoSigLetBndr no_gen name rhs_ty
659         ; return (unitBag (L b_loc (FunBind { fun_id = L nm_loc mono_id, fun_infix = inf,
660                                               fun_matches = matches', bind_fvs = fvs,
661                                               fun_co_fn = co_fn, fun_tick = Nothing })),
662                   [(name, Nothing, mono_id)]) }
663
664 tcMonoBinds sig_fn no_gen _ binds
665   = do  { tc_binds <- mapM (wrapLocM (tcLhs sig_fn no_gen)) binds
666
667         -- Bring the monomorphic Ids, into scope for the RHSs
668         ; let mono_info  = getMonoBindInfo tc_binds
669               rhs_id_env = [(name,mono_id) | (name, Nothing, mono_id) <- mono_info]
670                     -- A monomorphic binding for each term variable that lacks 
671                     -- a type sig.  (Ones with a sig are already in scope.)
672
673         ; binds' <- tcExtendIdEnv2 rhs_id_env $ do
674                     traceTc "tcMonoBinds" $  vcat [ ppr n <+> ppr id <+> ppr (idType id) 
675                                                   | (n,id) <- rhs_id_env]
676                     mapM (wrapLocM tcRhs) tc_binds
677         ; return (listToBag binds', mono_info) }
678
679 ------------------------
680 -- tcLhs typechecks the LHS of the bindings, to construct the environment in which
681 -- we typecheck the RHSs.  Basically what we are doing is this: for each binder:
682 --      if there's a signature for it, use the instantiated signature type
683 --      otherwise invent a type variable
684 -- You see that quite directly in the FunBind case.
685 -- 
686 -- But there's a complication for pattern bindings:
687 --      data T = MkT (forall a. a->a)
688 --      MkT f = e
689 -- Here we can guess a type variable for the entire LHS (which will be refined to T)
690 -- but we want to get (f::forall a. a->a) as the RHS environment.
691 -- The simplest way to do this is to typecheck the pattern, and then look up the
692 -- bound mono-ids.  Then we want to retain the typechecked pattern to avoid re-doing
693 -- it; hence the TcMonoBind data type in which the LHS is done but the RHS isn't
694
695 data TcMonoBind         -- Half completed; LHS done, RHS not done
696   = TcFunBind  MonoBindInfo  SrcSpan Bool (MatchGroup Name) 
697   | TcPatBind [MonoBindInfo] (LPat TcId) (GRHSs Name) TcSigmaType
698
699 type MonoBindInfo = (Name, Maybe TcSigInfo, TcId)
700         -- Type signature (if any), and
701         -- the monomorphic bound things
702
703 getMonoType :: MonoBindInfo -> TcTauType
704 getMonoType (_,_,mono_id) = idType mono_id
705
706 tcLhs :: TcSigFun -> LetBndrSpec -> HsBind Name -> TcM TcMonoBind
707 tcLhs sig_fn no_gen (FunBind { fun_id = L nm_loc name, fun_infix = inf, fun_matches = matches })
708   | Just sig <- sig_fn name
709   = do  { mono_id <- newSigLetBndr no_gen name sig
710         ; return (TcFunBind (name, Just sig, mono_id) nm_loc inf matches) }
711   | otherwise
712   = do  { mono_ty <- newFlexiTyVarTy argTypeKind
713         ; mono_id <- newNoSigLetBndr no_gen name mono_ty
714         ; return (TcFunBind (name, Nothing, mono_id) nm_loc inf matches) }
715
716 tcLhs sig_fn no_gen (PatBind { pat_lhs = pat, pat_rhs = grhss })
717   = do  { let tc_pat exp_ty = tcLetPat sig_fn no_gen pat exp_ty $
718                               mapM lookup_info (collectPatBinders pat)
719
720                 -- After typechecking the pattern, look up the binder
721                 -- names, which the pattern has brought into scope.
722               lookup_info :: Name -> TcM MonoBindInfo
723               lookup_info name = do { mono_id <- tcLookupId name
724                                     ; return (name, sig_fn name, mono_id) }
725
726         ; ((pat', infos), pat_ty) <- addErrCtxt (patMonoBindsCtxt pat grhss) $
727                                      tcInfer tc_pat
728
729         ; return (TcPatBind infos pat' grhss pat_ty) }
730
731 tcLhs _ _ other_bind = pprPanic "tcLhs" (ppr other_bind)
732         -- AbsBind, VarBind impossible
733
734 -------------------
735 tcRhs :: TcMonoBind -> TcM (HsBind TcId)
736 -- When we are doing pattern bindings, or multiple function bindings at a time
737 -- we *don't* bring any scoped type variables into scope
738 -- Wny not?  They are not completely rigid.
739 -- That's why we have the special case for a single FunBind in tcMonoBinds
740 tcRhs (TcFunBind (_,_,mono_id) loc inf matches)
741   = do  { (co_fn, matches') <- tcMatchesFun (idName mono_id) inf 
742                                             matches (idType mono_id)
743         ; return (FunBind { fun_id = L loc mono_id, fun_infix = inf
744                           , fun_matches = matches'
745                           , fun_co_fn = co_fn 
746                           , bind_fvs = placeHolderNames, fun_tick = Nothing }) }
747
748 tcRhs (TcPatBind _ pat' grhss pat_ty)
749   = do  { grhss' <- addErrCtxt (patMonoBindsCtxt pat' grhss) $
750                     tcGRHSsPat grhss pat_ty
751         ; return (PatBind { pat_lhs = pat', pat_rhs = grhss', pat_rhs_ty = pat_ty 
752                           , bind_fvs = placeHolderNames }) }
753
754
755 ---------------------
756 getMonoBindInfo :: [Located TcMonoBind] -> [MonoBindInfo]
757 getMonoBindInfo tc_binds
758   = foldr (get_info . unLoc) [] tc_binds
759   where
760     get_info (TcFunBind info _ _ _)  rest = info : rest
761     get_info (TcPatBind infos _ _ _) rest = infos ++ rest
762 \end{code}
763
764
765 %************************************************************************
766 %*                                                                      *
767                 Generalisation
768 %*                                                                      *
769 %************************************************************************
770
771 unifyCtxts checks that all the signature contexts are the same
772 The type signatures on a mutually-recursive group of definitions
773 must all have the same context (or none).
774
775 The trick here is that all the signatures should have the same
776 context, and we want to share type variables for that context, so that
777 all the right hand sides agree a common vocabulary for their type
778 constraints
779
780 We unify them because, with polymorphic recursion, their types
781 might not otherwise be related.  This is a rather subtle issue.
782
783 \begin{code}
784 unifyCtxts :: [TcSigInfo] -> TcM ()
785 -- Post-condition: the returned Insts are full zonked
786 unifyCtxts [] = return ()
787 unifyCtxts (sig1 : sigs)
788   = do  { traceTc "unifyCtxts" (ppr (sig1 : sigs))
789         ; mapM_ unify_ctxt sigs }
790   where
791     theta1 = sig_theta sig1
792     unify_ctxt :: TcSigInfo -> TcM ()
793     unify_ctxt sig@(TcSigInfo { sig_theta = theta })
794         = setSrcSpan (sig_loc sig)                      $
795           addErrCtxt (sigContextsCtxt sig1 sig)         $
796           do { cois <- unifyTheta theta1 theta
797              ; -- Check whether all coercions are identity coercions
798                -- That can happen if we have, say
799                --         f :: C [a]   => ...
800                --         g :: C (F a) => ...
801                -- where F is a type function and (F a ~ [a])
802                -- Then unification might succeed with a coercion.  But it's much
803                -- much simpler to require that such signatures have identical contexts
804                checkTc (all isIdentityCoI cois)
805                        (ptext (sLit "Mutually dependent functions have syntactically distinct contexts"))
806              }
807 \end{code}
808
809
810 @getTyVarsToGen@ decides what type variables to generalise over.
811
812 For a "restricted group" -- see the monomorphism restriction
813 for a definition -- we bind no dictionaries, and
814 remove from tyvars_to_gen any constrained type variables
815
816 *Don't* simplify dicts at this point, because we aren't going
817 to generalise over these dicts.  By the time we do simplify them
818 we may well know more.  For example (this actually came up)
819         f :: Array Int Int
820         f x = array ... xs where xs = [1,2,3,4,5]
821 We don't want to generate lots of (fromInt Int 1), (fromInt Int 2)
822 stuff.  If we simplify only at the f-binding (not the xs-binding)
823 we'll know that the literals are all Ints, and we can just produce
824 Int literals!
825
826 Find all the type variables involved in overloading, the
827 "constrained_tyvars".  These are the ones we *aren't* going to
828 generalise.  We must be careful about doing this:
829
830  (a) If we fail to generalise a tyvar which is not actually
831         constrained, then it will never, ever get bound, and lands
832         up printed out in interface files!  Notorious example:
833                 instance Eq a => Eq (Foo a b) where ..
834         Here, b is not constrained, even though it looks as if it is.
835         Another, more common, example is when there's a Method inst in
836         the LIE, whose type might very well involve non-overloaded
837         type variables.
838   [NOTE: Jan 2001: I don't understand the problem here so I'm doing 
839         the simple thing instead]
840
841  (b) On the other hand, we mustn't generalise tyvars which are constrained,
842         because we are going to pass on out the unmodified LIE, with those
843         tyvars in it.  They won't be in scope if we've generalised them.
844
845 So we are careful, and do a complete simplification just to find the
846 constrained tyvars. We don't use any of the results, except to
847 find which tyvars are constrained.
848
849 Note [Polymorphic recursion]
850 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
851 The game plan for polymorphic recursion in the code above is 
852
853         * Bind any variable for which we have a type signature
854           to an Id with a polymorphic type.  Then when type-checking 
855           the RHSs we'll make a full polymorphic call.
856
857 This fine, but if you aren't a bit careful you end up with a horrendous
858 amount of partial application and (worse) a huge space leak. For example:
859
860         f :: Eq a => [a] -> [a]
861         f xs = ...f...
862
863 If we don't take care, after typechecking we get
864
865         f = /\a -> \d::Eq a -> let f' = f a d
866                                in
867                                \ys:[a] -> ...f'...
868
869 Notice the the stupid construction of (f a d), which is of course
870 identical to the function we're executing.  In this case, the
871 polymorphic recursion isn't being used (but that's a very common case).
872 This can lead to a massive space leak, from the following top-level defn
873 (post-typechecking)
874
875         ff :: [Int] -> [Int]
876         ff = f Int dEqInt
877
878 Now (f dEqInt) evaluates to a lambda that has f' as a free variable; but
879 f' is another thunk which evaluates to the same thing... and you end
880 up with a chain of identical values all hung onto by the CAF ff.
881
882         ff = f Int dEqInt
883
884            = let f' = f Int dEqInt in \ys. ...f'...
885
886            = let f' = let f' = f Int dEqInt in \ys. ...f'...
887                       in \ys. ...f'...
888
889 Etc.
890
891 NOTE: a bit of arity anaysis would push the (f a d) inside the (\ys...),
892 which would make the space leak go away in this case
893
894 Solution: when typechecking the RHSs we always have in hand the
895 *monomorphic* Ids for each binding.  So we just need to make sure that
896 if (Method f a d) shows up in the constraints emerging from (...f...)
897 we just use the monomorphic Id.  We achieve this by adding monomorphic Ids
898 to the "givens" when simplifying constraints.  That's what the "lies_avail"
899 is doing.
900
901 Then we get
902
903         f = /\a -> \d::Eq a -> letrec
904                                  fm = \ys:[a] -> ...fm...
905                                in
906                                fm
907
908 %************************************************************************
909 %*                                                                      *
910                 Signatures
911 %*                                                                      *
912 %************************************************************************
913
914 Type signatures are tricky.  See Note [Signature skolems] in TcType
915
916 @tcSigs@ checks the signatures for validity, and returns a list of
917 {\em freshly-instantiated} signatures.  That is, the types are already
918 split up, and have fresh type variables installed.  All non-type-signature
919 "RenamedSigs" are ignored.
920
921 The @TcSigInfo@ contains @TcTypes@ because they are unified with
922 the variable's type, and after that checked to see whether they've
923 been instantiated.
924
925 Note [Scoped tyvars]
926 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
927 The -XScopedTypeVariables flag brings lexically-scoped type variables
928 into scope for any explicitly forall-quantified type variables:
929         f :: forall a. a -> a
930         f x = e
931 Then 'a' is in scope inside 'e'.
932
933 However, we do *not* support this 
934   - For pattern bindings e.g
935         f :: forall a. a->a
936         (f,g) = e
937
938   - For multiple function bindings, unless Opt_RelaxedPolyRec is on
939         f :: forall a. a -> a
940         f = g
941         g :: forall b. b -> b
942         g = ...f...
943     Reason: we use mutable variables for 'a' and 'b', since they may
944     unify to each other, and that means the scoped type variable would
945     not stand for a completely rigid variable.
946
947     Currently, we simply make Opt_ScopedTypeVariables imply Opt_RelaxedPolyRec
948
949
950 Note [More instantiated than scoped]
951 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
952 There may be more instantiated type variables than lexically-scoped 
953 ones.  For example:
954         type T a = forall b. b -> (a,b)
955         f :: forall c. T c
956 Here, the signature for f will have one scoped type variable, c,
957 but two instantiated type variables, c' and b'.  
958
959 We assume that the scoped ones are at the *front* of sig_tvs,
960 and remember the names from the original HsForAllTy in the TcSigFun.
961
962 Note [Signature skolems]
963 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
964 When instantiating a type signature, we do so with either skolems or
965 SigTv meta-type variables depending on the use_skols boolean.  This
966 variable is set True when we are typechecking a single function
967 binding; and False for pattern bindings and a group of several
968 function bindings.
969
970 Reason: in the latter cases, the "skolems" can be unified together, 
971         so they aren't properly rigid in the type-refinement sense.
972 NB: unless we are doing H98, each function with a sig will be done
973     separately, even if it's mutually recursive, so use_skols will be True
974
975
976 Note [Only scoped tyvars are in the TyVarEnv]
977 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
978 We are careful to keep only the *lexically scoped* type variables in
979 the type environment.  Why?  After all, the renamer has ensured
980 that only legal occurrences occur, so we could put all type variables
981 into the type env.
982
983 But we want to check that two distinct lexically scoped type variables
984 do not map to the same internal type variable.  So we need to know which
985 the lexically-scoped ones are... and at the moment we do that by putting
986 only the lexically scoped ones into the environment.
987
988 Note [Instantiate sig with fresh variables]
989 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
990 It's vital to instantiate a type signature with fresh variables.
991 For example:
992       type T = forall a. [a] -> [a]
993       f :: T; 
994       f = g where { g :: T; g = <rhs> }
995
996  We must not use the same 'a' from the defn of T at both places!!
997 (Instantiation is only necessary because of type synonyms.  Otherwise,
998 it's all cool; each signature has distinct type variables from the renamer.)
999
1000 \begin{code}
1001 type SigFun = Name -> Maybe ([Name], SrcSpan)
1002          -- Maps a let-binder to the list of
1003          -- type variables brought into scope
1004          -- by its type signature, plus location
1005          -- Nothing => no type signature
1006
1007 mkSigFun :: [LSig Name] -> SigFun
1008 -- Search for a particular type signature
1009 -- Precondition: the sigs are all type sigs
1010 -- Precondition: no duplicates
1011 mkSigFun sigs = lookupNameEnv env
1012   where
1013     env = mkNameEnv (mapCatMaybes mk_pair sigs)
1014     mk_pair (L loc (TypeSig (L _ name) lhs_ty)) = Just (name, (hsExplicitTvs lhs_ty, loc))
1015     mk_pair (L loc (IdSig id))                  = Just (idName id, ([], loc))
1016     mk_pair _                                   = Nothing    
1017         -- The scoped names are the ones explicitly mentioned
1018         -- in the HsForAll.  (There may be more in sigma_ty, because
1019         -- of nested type synonyms.  See Note [More instantiated than scoped].)
1020         -- See Note [Only scoped tyvars are in the TyVarEnv]
1021 \end{code}
1022
1023 \begin{code}
1024 tcTySig :: LSig Name -> TcM TcId
1025 tcTySig (L span (TypeSig (L _ name) ty))
1026   = setSrcSpan span             $
1027     do  { sigma_ty <- tcHsSigType (FunSigCtxt name) ty
1028         ; return (mkLocalId name sigma_ty) }
1029 tcTySig (L _ (IdSig id))
1030   = return id
1031 tcTySig s = pprPanic "tcTySig" (ppr s)
1032
1033 -------------------
1034 tcInstSigs :: SigFun -> [Name] -> TcM TcSigFun
1035 tcInstSigs sig_fn bndrs
1036   = do { prs <- mapMaybeM (tcInstSig sig_fn use_skols) bndrs
1037        ; return (lookupNameEnv (mkNameEnv prs)) }
1038   where
1039     use_skols = isSingleton bndrs       -- See Note [Signature skolems]
1040
1041 tcInstSig :: SigFun -> Bool -> Name -> TcM (Maybe (Name, TcSigInfo))
1042 -- For use_skols :: Bool see Note [Signature skolems]
1043 --
1044 -- We must instantiate with fresh uniques, 
1045 -- (see Note [Instantiate sig with fresh variables])
1046 -- although we keep the same print-name.
1047
1048 tcInstSig sig_fn use_skols name
1049   | Just (scoped_tvs, loc) <- sig_fn name
1050   = do  { poly_id <- tcLookupId name    -- Cannot fail; the poly ids are put into 
1051                                         -- scope when starting the binding group
1052         ; (tvs, theta, tau) <- tcInstSigType use_skols name (idType poly_id)
1053         ; let sig = TcSigInfo { sig_id = poly_id
1054                               , sig_scoped = scoped_tvs
1055                               , sig_tvs = tvs, sig_theta = theta, sig_tau = tau
1056                               , sig_loc = loc }
1057         ; return (Just (name, sig)) } 
1058   | otherwise
1059   = return Nothing
1060
1061 -------------------------------
1062 data GeneralisationPlan 
1063   = NoGen               -- No generalisation, no AbsBinds
1064   | InferGen Bool       -- Implicit generalisation; there is an AbsBinds
1065                         --   True <=> apply the MR; generalise only unconstrained type vars
1066   | CheckGen TcSigInfo  -- Explicit generalisation; there is an AbsBinds
1067
1068 -- A consequence of the no-AbsBinds choice (NoGen) is that there is
1069 -- no "polymorphic Id" and "monmomorphic Id"; there is just the one
1070
1071 instance Outputable GeneralisationPlan where
1072   ppr NoGen        = ptext (sLit "NoGen")
1073   ppr (InferGen b) = ptext (sLit "InferGen") <+> ppr b
1074   ppr (CheckGen s) = ptext (sLit "CheckGen") <+> ppr s
1075
1076 decideGeneralisationPlan 
1077    :: DynFlags -> TopLevelFlag -> [Name] -> [LHsBind Name] -> TcSigFun -> GeneralisationPlan
1078 decideGeneralisationPlan dflags top_lvl _bndrs binds sig_fn
1079   | mono_pat_binds                         = NoGen
1080   | Just sig <- one_funbind_with_sig binds = if null (sig_tvs sig) && null (sig_theta sig)
1081                                              then NoGen       -- Optimise common case
1082                                              else CheckGen sig
1083   | (xopt Opt_MonoLocalBinds dflags 
1084       && isNotTopLevel top_lvl)            = NoGen
1085   | otherwise                              = InferGen mono_restriction
1086
1087   where
1088     mono_pat_binds = xopt Opt_MonoPatBinds dflags 
1089                   && any (is_pat_bind . unLoc) binds
1090
1091     mono_restriction = xopt Opt_MonomorphismRestriction dflags 
1092                     && any (restricted . unLoc) binds
1093
1094     no_sig n = isNothing (sig_fn n)
1095
1096     -- With OutsideIn, all nested bindings are monomorphic
1097     -- except a single function binding with a signature
1098     one_funbind_with_sig [L _ FunBind { fun_id = v }] = sig_fn (unLoc v)
1099     one_funbind_with_sig _                            = Nothing
1100
1101     -- The Haskell 98 monomorphism resetriction
1102     restricted (PatBind {})                              = True
1103     restricted (VarBind { var_id = v })                  = no_sig v
1104     restricted (FunBind { fun_id = v, fun_matches = m }) = restricted_match m
1105                                                            && no_sig (unLoc v)
1106     restricted (AbsBinds {}) = panic "isRestrictedGroup/unrestricted AbsBinds"
1107
1108     restricted_match (MatchGroup (L _ (Match [] _ _) : _) _) = True
1109     restricted_match _                                       = False
1110         -- No args => like a pattern binding
1111         -- Some args => a function binding
1112
1113     is_pat_bind (PatBind {}) = True
1114     is_pat_bind _            = False
1115
1116 -------------------
1117 checkStrictBinds :: TopLevelFlag -> RecFlag
1118                  -> [LHsBind Name] -> [Id]
1119                  -> TcM ()
1120 -- Check that non-overloaded unlifted bindings are
1121 --      a) non-recursive,
1122 --      b) not top level, 
1123 --      c) not a multiple-binding group (more or less implied by (a))
1124
1125 checkStrictBinds top_lvl rec_group binds poly_ids
1126   | unlifted || bang_pat
1127   = do  { checkTc (isNotTopLevel top_lvl)
1128                   (strictBindErr "Top-level" unlifted binds)
1129         ; checkTc (isNonRec rec_group)
1130                   (strictBindErr "Recursive" unlifted binds)
1131         ; checkTc (isSingleton binds)
1132                   (strictBindErr "Multiple" unlifted binds) 
1133         -- This should be a checkTc, not a warnTc, but as of GHC 6.11
1134         -- the versions of alex and happy available have non-conforming
1135         -- templates, so the GHC build fails if it's an error:
1136         ; warnUnlifted <- doptM Opt_WarnLazyUnliftedBindings
1137         ; warnTc (warnUnlifted && not bang_pat && lifted_pat)
1138                  -- No outer bang, but it's a compound pattern
1139                  -- E.g   (I# x#) = blah
1140                  -- Warn about this, but not about
1141                  --      x# = 4# +# 1#
1142                  --      (# a, b #) = ...
1143                  (unliftedMustBeBang binds) }
1144   | otherwise
1145   = return ()
1146   where
1147     unlifted    = any is_unlifted poly_ids
1148     bang_pat    = any (isBangHsBind . unLoc) binds
1149     lifted_pat  = any (isLiftedPatBind . unLoc) binds
1150     is_unlifted id = case tcSplitForAllTys (idType id) of
1151                        (_, rho) -> isUnLiftedType rho
1152
1153 unliftedMustBeBang :: [LHsBind Name] -> SDoc
1154 unliftedMustBeBang binds
1155   = hang (text "Pattern bindings containing unlifted types should use an outermost bang pattern:")
1156        2 (pprBindList binds)
1157
1158 strictBindErr :: String -> Bool -> [LHsBind Name] -> SDoc
1159 strictBindErr flavour unlifted binds
1160   = hang (text flavour <+> msg <+> ptext (sLit "aren't allowed:")) 
1161        2 (pprBindList binds)
1162   where
1163     msg | unlifted  = ptext (sLit "bindings for unlifted types")
1164         | otherwise = ptext (sLit "bang-pattern bindings")
1165
1166 pprBindList :: [LHsBind Name] -> SDoc
1167 pprBindList binds = vcat (map ppr binds)
1168 \end{code}
1169
1170
1171 %************************************************************************
1172 %*                                                                      *
1173 \subsection[TcBinds-errors]{Error contexts and messages}
1174 %*                                                                      *
1175 %************************************************************************
1176
1177
1178 \begin{code}
1179 -- This one is called on LHS, when pat and grhss are both Name 
1180 -- and on RHS, when pat is TcId and grhss is still Name
1181 patMonoBindsCtxt :: OutputableBndr id => LPat id -> GRHSs Name -> SDoc
1182 patMonoBindsCtxt pat grhss
1183   = hang (ptext (sLit "In a pattern binding:")) 2 (pprPatBind pat grhss)
1184
1185 -----------------------------------------------
1186 sigContextsCtxt :: TcSigInfo -> TcSigInfo -> SDoc
1187 sigContextsCtxt sig1 sig2
1188   = vcat [ptext (sLit "When matching the contexts of the signatures for"), 
1189           nest 2 (vcat [ppr id1 <+> dcolon <+> ppr (idType id1),
1190                         ppr id2 <+> dcolon <+> ppr (idType id2)]),
1191           ptext (sLit "The signature contexts in a mutually recursive group should all be identical")]
1192   where
1193     id1 = sig_id sig1
1194     id2 = sig_id sig2
1195 \end{code}