Print infix function definitions correctly in HsSyn
[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, tcMonoBinds, 
10                  TcPragFun, tcSpecPrag, tcPrags, mkPragFun, 
11                  TcSigInfo(..), TcSigFun, mkTcSigFun,
12                  badBootDeclErr ) where
13
14 #include "HsVersions.h"
15
16 import {-# SOURCE #-} TcMatches ( tcGRHSsPat, tcMatchesFun )
17 import {-# SOURCE #-} TcExpr  ( tcMonoExpr )
18
19 import DynFlags
20 import HsSyn
21 import TcHsSyn
22
23 import TcRnMonad
24 import Inst
25 import TcEnv
26 import TcUnify
27 import TcSimplify
28 import TcHsType
29 import TcPat
30 import TcMType
31 import TcType
32 import {- Kind parts of -} Type
33 import VarEnv
34 import TysPrim
35 import Id
36 import IdInfo
37 import Var ( TyVar )
38 import Name
39 import NameSet
40 import NameEnv
41 import VarSet
42 import SrcLoc
43 import Bag
44 import ErrUtils
45 import Digraph
46 import Maybes
47 import List
48 import Util
49 import BasicTypes
50 import Outputable
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 -> TcM (LHsBinds TcId, TcLclEnv)
87         -- Note: returning the TcLclEnv is more than we really
88         --       want.  The bit we care about is the local bindings
89         --       and the free type variables thereof
90 tcTopBinds binds
91   = do  { (ValBindsOut prs _, env) <- tcValBinds TopLevel binds getLclEnv
92         ; return (foldr (unionBags . snd) emptyBag prs, env) }
93         -- The top level bindings are flattened into a giant 
94         -- implicitly-mutually-recursive LHsBinds
95
96 tcHsBootSigs :: HsValBinds Name -> TcM [Id]
97 -- A hs-boot file has only one BindGroup, and it only has type
98 -- signatures in it.  The renamer checked all this
99 tcHsBootSigs (ValBindsOut binds sigs)
100   = do  { checkTc (null binds) badBootDeclErr
101         ; mapM (addLocM tc_boot_sig) (filter isVanillaLSig sigs) }
102   where
103     tc_boot_sig (TypeSig (L _ name) ty)
104       = do { sigma_ty <- tcHsSigType (FunSigCtxt name) ty
105            ; return (mkVanillaGlobal name sigma_ty vanillaIdInfo) }
106         -- Notice that we make GlobalIds, not LocalIds
107 tcHsBootSigs groups = pprPanic "tcHsBootSigs" (ppr groups)
108
109 badBootDeclErr :: Message
110 badBootDeclErr = ptext SLIT("Illegal declarations in an hs-boot file")
111
112 ------------------------
113 tcLocalBinds :: HsLocalBinds Name -> TcM thing
114              -> TcM (HsLocalBinds TcId, thing)
115
116 tcLocalBinds EmptyLocalBinds thing_inside 
117   = do  { thing <- thing_inside
118         ; return (EmptyLocalBinds, thing) }
119
120 tcLocalBinds (HsValBinds binds) thing_inside
121   = do  { (binds', thing) <- tcValBinds NotTopLevel binds thing_inside
122         ; return (HsValBinds binds', thing) }
123
124 tcLocalBinds (HsIPBinds (IPBinds ip_binds _)) thing_inside
125   = do  { (thing, lie) <- getLIE thing_inside
126         ; (avail_ips, ip_binds') <- mapAndUnzipM (wrapLocSndM tc_ip_bind) ip_binds
127
128         -- If the binding binds ?x = E, we  must now 
129         -- discharge any ?x constraints in expr_lie
130         ; dict_binds <- tcSimplifyIPs avail_ips lie
131         ; return (HsIPBinds (IPBinds ip_binds' dict_binds), thing) }
132   where
133         -- I wonder if we should do these one at at time
134         -- Consider     ?x = 4
135         --              ?y = ?x + 1
136     tc_ip_bind (IPBind ip expr)
137       = newFlexiTyVarTy argTypeKind             `thenM` \ ty ->
138         newIPDict (IPBindOrigin ip) ip ty       `thenM` \ (ip', ip_inst) ->
139         tcMonoExpr expr ty                      `thenM` \ expr' ->
140         returnM (ip_inst, (IPBind ip' expr'))
141
142 ------------------------
143 tcValBinds :: TopLevelFlag 
144            -> HsValBinds Name -> TcM thing
145            -> TcM (HsValBinds TcId, thing) 
146
147 tcValBinds top_lvl (ValBindsIn binds sigs) thing_inside
148   = pprPanic "tcValBinds" (ppr binds)
149
150 tcValBinds top_lvl (ValBindsOut binds sigs) thing_inside
151   = do  {       -- Typecheck the signature
152         ; let { prag_fn = mkPragFun sigs
153               ; ty_sigs = filter isVanillaLSig sigs
154               ; sig_fn  = mkTcSigFun ty_sigs }
155
156         ; poly_ids <- mapM tcTySig ty_sigs
157                 -- No recovery from bad signatures, because the type sigs
158                 -- may bind type variables, so proceeding without them
159                 -- can lead to a cascade of errors
160                 -- ToDo: this means we fall over immediately if any type sig
161                 -- is wrong, which is over-conservative, see Trac bug #745
162
163                 -- Extend the envt right away with all 
164                 -- the Ids declared with type signatures
165         ; poly_rec <- doptM Opt_RelaxedPolyRec
166         ; (binds', thing) <- tcExtendIdEnv poly_ids $
167                              tc_val_binds poly_rec top_lvl sig_fn prag_fn 
168                                           binds thing_inside
169
170         ; return (ValBindsOut binds' sigs, thing) }
171
172 ------------------------
173 tc_val_binds :: Bool -> TopLevelFlag -> TcSigFun -> TcPragFun
174              -> [(RecFlag, LHsBinds Name)] -> TcM thing
175              -> TcM ([(RecFlag, LHsBinds TcId)], thing)
176 -- Typecheck a whole lot of value bindings,
177 -- one strongly-connected component at a time
178
179 tc_val_binds poly_rec top_lvl sig_fn prag_fn [] thing_inside
180   = do  { thing <- thing_inside
181         ; return ([], thing) }
182
183 tc_val_binds poly_rec top_lvl sig_fn prag_fn (group : groups) thing_inside
184   = do  { (group', (groups', thing))
185                 <- tc_group poly_rec top_lvl sig_fn prag_fn group $ 
186                    tc_val_binds poly_rec top_lvl sig_fn prag_fn groups thing_inside
187         ; return (group' ++ groups', thing) }
188
189 ------------------------
190 tc_group :: Bool -> TopLevelFlag -> TcSigFun -> TcPragFun
191          -> (RecFlag, LHsBinds Name) -> TcM thing
192          -> TcM ([(RecFlag, LHsBinds TcId)], thing)
193
194 -- Typecheck one strongly-connected component of the original program.
195 -- We get a list of groups back, because there may 
196 -- be specialisations etc as well
197
198 tc_group poly_rec top_lvl sig_fn prag_fn (NonRecursive, binds) thing_inside
199         -- A single non-recursive binding
200         -- We want to keep non-recursive things non-recursive
201         -- so that we desugar unlifted bindings correctly
202  =  do  { (binds, thing) <- tc_haskell98 top_lvl sig_fn prag_fn NonRecursive binds thing_inside
203         ; return ([(NonRecursive, b) | b <- binds], thing) }
204
205 tc_group poly_rec top_lvl sig_fn prag_fn (Recursive, binds) thing_inside
206   | not poly_rec        -- Recursive group, normal Haskell 98 route
207   = do  { (binds1, thing) <- tc_haskell98 top_lvl sig_fn prag_fn Recursive binds thing_inside
208         ; return ([(Recursive, unionManyBags binds1)], thing) }
209
210   | otherwise           -- Recursive group, with gla-exts
211   =     -- To maximise polymorphism (with -fglasgow-exts), we do a new 
212         -- strongly-connected-component analysis, this time omitting 
213         -- any references to variables with type signatures.
214         --
215         -- Notice that the bindInsts thing covers *all* the bindings in the original
216         -- group at once; an earlier one may use a later one!
217     do  { traceTc (text "tc_group rec" <+> pprLHsBinds binds)
218         ; (binds1,thing) <- bindLocalInsts top_lvl $
219                             go (stronglyConnComp (mkEdges sig_fn binds))
220         ; return ([(Recursive, unionManyBags binds1)], thing) }
221                 -- Rec them all together
222   where
223 --  go :: SCC (LHsBind Name) -> TcM ([LHsBind TcId], [TcId], thing)
224     go (scc:sccs) = do  { (binds1, ids1) <- tc_scc scc
225                         ; (binds2, ids2, thing) <- tcExtendIdEnv ids1 $ go sccs
226                         ; return (binds1 ++ binds2, ids1 ++ ids2, thing) }
227     go []         = do  { thing <- thing_inside; return ([], [], thing) }
228
229     tc_scc (AcyclicSCC bind) = tc_sub_group NonRecursive (unitBag bind)
230     tc_scc (CyclicSCC binds) = tc_sub_group Recursive    (listToBag binds)
231
232     tc_sub_group = tcPolyBinds top_lvl sig_fn prag_fn Recursive
233
234 tc_haskell98 top_lvl sig_fn prag_fn rec_flag binds thing_inside
235   = bindLocalInsts top_lvl $ do
236     { (binds1, ids) <- tcPolyBinds top_lvl sig_fn prag_fn rec_flag rec_flag binds
237     ; thing <- tcExtendIdEnv ids thing_inside
238     ; return (binds1, ids, thing) }
239
240 ------------------------
241 bindLocalInsts :: TopLevelFlag -> TcM ([LHsBinds TcId], [TcId], a) -> TcM ([LHsBinds TcId], a)
242 bindLocalInsts top_lvl thing_inside
243   | isTopLevel top_lvl = do { (binds, ids, thing) <- thing_inside; return (binds, thing) }
244         -- For the top level don't bother will all this bindInstsOfLocalFuns stuff. 
245         -- All the top level things are rec'd together anyway, so it's fine to
246         -- leave them to the tcSimplifyTop, and quite a bit faster too
247
248   | otherwise   -- Nested case
249   = do  { ((binds, ids, thing), lie) <- getLIE thing_inside
250         ; lie_binds <- bindInstsOfLocalFuns lie ids
251         ; return (binds ++ [lie_binds], thing) }
252
253 ------------------------
254 mkEdges :: TcSigFun -> LHsBinds Name
255         -> [(LHsBind Name, BKey, [BKey])]
256
257 type BKey  = Int -- Just number off the bindings
258
259 mkEdges sig_fn binds
260   = [ (bind, key, [key | n <- nameSetToList (bind_fvs (unLoc bind)),
261                          Just key <- [lookupNameEnv key_map n], no_sig n ])
262     | (bind, key) <- keyd_binds
263     ]
264   where
265     no_sig :: Name -> Bool
266     no_sig n = isNothing (sig_fn n)
267
268     keyd_binds = bagToList binds `zip` [0::BKey ..]
269
270     key_map :: NameEnv BKey     -- Which binding it comes from
271     key_map = mkNameEnv [(bndr, key) | (L _ bind, key) <- keyd_binds
272                                      , bndr <- bindersOfHsBind bind ]
273
274 bindersOfHsBind :: HsBind Name -> [Name]
275 bindersOfHsBind (PatBind { pat_lhs = pat })  = collectPatBinders pat
276 bindersOfHsBind (FunBind { fun_id = L _ f }) = [f]
277
278 ------------------------
279 tcPolyBinds :: TopLevelFlag -> TcSigFun -> TcPragFun
280             -> RecFlag                  -- Whether the group is really recursive
281             -> RecFlag                  -- Whether it's recursive after breaking
282                                         -- dependencies based on type signatures
283             -> LHsBinds Name
284             -> TcM ([LHsBinds TcId], [TcId])
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 -- Returns a list because the input may be a single non-recursive binding,
291 -- in which case the dependency order of the resulting bindings is
292 -- important.  
293 -- 
294 -- Knows nothing about the scope of the bindings
295
296 tcPolyBinds top_lvl sig_fn prag_fn rec_group rec_tc binds
297   = let 
298         bind_list    = bagToList binds
299         binder_names = collectHsBindBinders binds
300         loc          = getLoc (head bind_list)
301                 -- TODO: location a bit awkward, but the mbinds have been
302                 --       dependency analysed and may no longer be adjacent
303     in
304         -- SET UP THE MAIN RECOVERY; take advantage of any type sigs
305     setSrcSpan loc                              $
306     recoverM (recoveryCode binder_names sig_fn) $ do 
307
308   { traceTc (ptext SLIT("------------------------------------------------"))
309   ; traceTc (ptext SLIT("Bindings for") <+> ppr binder_names)
310
311         -- TYPECHECK THE BINDINGS
312   ; ((binds', mono_bind_infos), lie_req) 
313         <- getLIE (tcMonoBinds bind_list sig_fn rec_tc)
314   ; traceTc (text "temp" <+> (ppr binds' $$ ppr lie_req))
315
316         -- CHECK FOR UNLIFTED BINDINGS
317         -- These must be non-recursive etc, and are not generalised
318         -- They desugar to a case expression in the end
319   ; zonked_mono_tys <- zonkTcTypes (map getMonoType mono_bind_infos)
320   ; is_strict <- checkStrictBinds top_lvl rec_group binds' 
321                                   zonked_mono_tys mono_bind_infos
322   ; if is_strict then
323     do  { extendLIEs lie_req
324         ; let exports = zipWith mk_export mono_bind_infos zonked_mono_tys
325               mk_export (name, Nothing,  mono_id) mono_ty = ([], mkLocalId name mono_ty, mono_id, [])
326               mk_export (name, Just sig, mono_id) mono_ty = ([], sig_id sig,             mono_id, [])
327                         -- ToDo: prags for unlifted bindings
328
329         ; return ( [unitBag $ L loc $ AbsBinds [] [] exports binds'],
330                    [poly_id | (_, poly_id, _, _) <- exports]) } -- Guaranteed zonked
331
332     else do     -- The normal lifted case: GENERALISE
333   { dflags <- getDOpts 
334   ; (tyvars_to_gen, dicts, dict_binds)
335         <- addErrCtxt (genCtxt (bndrNames mono_bind_infos)) $
336            generalise dflags top_lvl bind_list sig_fn mono_bind_infos lie_req
337
338         -- BUILD THE POLYMORPHIC RESULT IDs
339   ; let dict_ids = map instToId dicts
340   ; exports <- mapM (mkExport top_lvl prag_fn tyvars_to_gen (map idType dict_ids))
341                     mono_bind_infos
342
343   ; let poly_ids = [poly_id | (_, poly_id, _, _) <- exports]
344   ; traceTc (text "binding:" <+> ppr (poly_ids `zip` map idType poly_ids))
345
346   ; let abs_bind = L loc $ AbsBinds tyvars_to_gen
347                                     dict_ids exports
348                                     (dict_binds `unionBags` binds')
349
350   ; return ([unitBag abs_bind], poly_ids)       -- poly_ids are guaranteed zonked by mkExport
351   } }
352
353
354 --------------
355 mkExport :: TopLevelFlag -> TcPragFun -> [TyVar] -> [TcType]
356          -> MonoBindInfo
357          -> TcM ([TyVar], Id, Id, [LPrag])
358 -- mkExport generates exports with 
359 --      zonked type variables, 
360 --      zonked poly_ids
361 -- The former is just because no further unifications will change
362 -- the quantified type variables, so we can fix their final form
363 -- right now.
364 -- The latter is needed because the poly_ids are used to extend the
365 -- type environment; see the invariant on TcEnv.tcExtendIdEnv 
366
367 -- Pre-condition: the inferred_tvs are already zonked
368
369 mkExport top_lvl prag_fn inferred_tvs dict_tys (poly_name, mb_sig, mono_id)
370   = do  { warn_missing_sigs <- doptM Opt_WarnMissingSigs
371         ; let warn = isTopLevel top_lvl && warn_missing_sigs
372         ; (tvs, poly_id) <- mk_poly_id warn mb_sig
373
374         ; poly_id' <- zonkId poly_id
375         ; prags <- tcPrags poly_id' (prag_fn poly_name)
376                 -- tcPrags requires a zonked poly_id
377
378         ; return (tvs, poly_id', mono_id, prags) }
379   where
380     poly_ty = mkForAllTys inferred_tvs (mkFunTys dict_tys (idType mono_id))
381
382     mk_poly_id warn Nothing    = do { missingSigWarn warn poly_name poly_ty
383                                     ; return (inferred_tvs, mkLocalId poly_name poly_ty) }
384     mk_poly_id warn (Just sig) = do { tvs <- mapM zonk_tv (sig_tvs sig)
385                                     ; return (tvs,  sig_id sig) }
386
387     zonk_tv tv = do { ty <- zonkTcTyVar tv; return (tcGetTyVar "mkExport" ty) }
388
389 ------------------------
390 type TcPragFun = Name -> [LSig Name]
391
392 mkPragFun :: [LSig Name] -> TcPragFun
393 mkPragFun sigs = \n -> lookupNameEnv env n `orElse` []
394         where
395           prs = [(expectJust "mkPragFun" (sigName sig), sig) 
396                 | sig <- sigs, isPragLSig sig]
397           env = foldl add emptyNameEnv prs
398           add env (n,p) = extendNameEnv_Acc (:) singleton env n p
399
400 tcPrags :: Id -> [LSig Name] -> TcM [LPrag]
401 tcPrags poly_id prags = mapM (wrapLocM tc_prag) prags
402   where
403     tc_prag prag = addErrCtxt (pragSigCtxt prag) $ 
404                    tcPrag poly_id prag
405
406 pragSigCtxt prag = hang (ptext SLIT("In the pragma")) 2 (ppr prag)
407
408 tcPrag :: TcId -> Sig Name -> TcM Prag
409 -- Pre-condition: the poly_id is zonked
410 -- Reason: required by tcSubExp
411 tcPrag poly_id (SpecSig orig_name hs_ty inl) = tcSpecPrag poly_id hs_ty inl
412 tcPrag poly_id (SpecInstSig hs_ty)           = tcSpecPrag poly_id hs_ty defaultInlineSpec
413 tcPrag poly_id (InlineSig v inl)             = return (InlinePrag inl)
414
415
416 tcSpecPrag :: TcId -> LHsType Name -> InlineSpec -> TcM Prag
417 tcSpecPrag poly_id hs_ty inl
418   = do  { spec_ty <- tcHsSigType (FunSigCtxt (idName poly_id)) hs_ty
419         ; (co_fn, lie) <- getLIE (tcSubExp (idType poly_id) spec_ty)
420         ; extendLIEs lie
421         ; let const_dicts = map instToId lie
422         ; return (SpecPrag (mkHsWrap co_fn (HsVar poly_id)) spec_ty const_dicts inl) }
423         -- Most of the work of specialisation is done by 
424         -- the desugarer, guided by the SpecPrag
425   
426 --------------
427 -- If typechecking the binds fails, then return with each
428 -- signature-less binder given type (forall a.a), to minimise 
429 -- subsequent error messages
430 recoveryCode binder_names sig_fn
431   = do  { traceTc (text "tcBindsWithSigs: error recovery" <+> ppr binder_names)
432         ; poly_ids <- mapM mk_dummy binder_names
433         ; return ([], poly_ids) }
434   where
435     mk_dummy name 
436         | isJust (sig_fn name) = tcLookupId name        -- Had signature; look it up
437         | otherwise            = return (mkLocalId name forall_a_a)    -- No signature
438
439 forall_a_a :: TcType
440 forall_a_a = mkForAllTy alphaTyVar (mkTyVarTy alphaTyVar)
441
442
443 -- Check that non-overloaded unlifted bindings are
444 --      a) non-recursive,
445 --      b) not top level, 
446 --      c) not a multiple-binding group (more or less implied by (a))
447
448 checkStrictBinds :: TopLevelFlag -> RecFlag
449                  -> LHsBinds TcId -> [TcType] -> [MonoBindInfo]
450                  -> TcM Bool
451 checkStrictBinds top_lvl rec_group mbind mono_tys infos
452   | unlifted || bang_pat
453   = do  { checkTc (isNotTopLevel top_lvl)
454                   (strictBindErr "Top-level" unlifted mbind)
455         ; checkTc (isNonRec rec_group)
456                   (strictBindErr "Recursive" unlifted mbind)
457         ; checkTc (isSingletonBag mbind)
458                   (strictBindErr "Multiple" unlifted mbind) 
459         ; mapM_ check_sig infos
460         ; return True }
461   | otherwise
462   = return False
463   where
464     unlifted = any isUnLiftedType mono_tys
465     bang_pat = anyBag (isBangHsBind . unLoc) mbind
466     check_sig (_, Just sig, _) = checkTc (null (sig_tvs sig) && null (sig_theta sig))
467                                          (badStrictSig unlifted sig)
468     check_sig other            = return ()
469
470 strictBindErr flavour unlifted mbind
471   = hang (text flavour <+> msg <+> ptext SLIT("aren't allowed:")) 
472          4 (pprLHsBinds mbind)
473   where
474     msg | unlifted  = ptext SLIT("bindings for unlifted types")
475         | otherwise = ptext SLIT("bang-pattern bindings")
476
477 badStrictSig unlifted sig
478   = hang (ptext SLIT("Illegal polymorphic signature in") <+> msg)
479          4 (ppr sig)
480   where
481     msg | unlifted  = ptext SLIT("an unlifted binding")
482         | otherwise = ptext SLIT("a bang-pattern binding")
483 \end{code}
484
485
486 %************************************************************************
487 %*                                                                      *
488 \subsection{tcMonoBind}
489 %*                                                                      *
490 %************************************************************************
491
492 @tcMonoBinds@ deals with a perhaps-recursive group of HsBinds.
493 The signatures have been dealt with already.
494
495 \begin{code}
496 tcMonoBinds :: [LHsBind Name]
497             -> TcSigFun
498             -> RecFlag  -- Whether the binding is recursive for typechecking purposes
499                         -- i.e. the binders are mentioned in their RHSs, and
500                         --      we are not resuced by a type signature
501             -> TcM (LHsBinds TcId, [MonoBindInfo])
502
503 tcMonoBinds [L b_loc (FunBind { fun_id = L nm_loc name, fun_infix = inf, 
504                                 fun_matches = matches, bind_fvs = fvs })]
505             sig_fn              -- Single function binding,
506             NonRecursive        -- binder isn't mentioned in RHS,
507   | Nothing <- sig_fn name      -- ...with no type signature
508   =     -- In this very special case we infer the type of the
509         -- right hand side first (it may have a higher-rank type)
510         -- and *then* make the monomorphic Id for the LHS
511         -- e.g.         f = \(x::forall a. a->a) -> <body>
512         --      We want to infer a higher-rank type for f
513     setSrcSpan b_loc    $
514     do  { ((co_fn, matches'), rhs_ty) <- tcInfer (tcMatchesFun name inf matches)
515
516                 -- Check for an unboxed tuple type
517                 --      f = (# True, False #)
518                 -- Zonk first just in case it's hidden inside a meta type variable
519                 -- (This shows up as a (more obscure) kind error 
520                 --  in the 'otherwise' case of tcMonoBinds.)
521         ; zonked_rhs_ty <- zonkTcType rhs_ty
522         ; checkTc (not (isUnboxedTupleType zonked_rhs_ty))
523                   (unboxedTupleErr name zonked_rhs_ty)
524
525         ; mono_name <- newLocalName name
526         ; let mono_id = mkLocalId mono_name zonked_rhs_ty
527         ; return (unitBag (L b_loc (FunBind { fun_id = L nm_loc mono_id, fun_infix = inf,
528                                               fun_matches = matches', bind_fvs = fvs,
529                                               fun_co_fn = co_fn, fun_tick = Nothing })),
530                   [(name, Nothing, mono_id)]) }
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             non_rec     
536   | Just scoped_tvs <- sig_fn name      -- ...with a type signature
537   =     -- When we have a single function binding, with a type signature
538         -- we can (a) use genuine, rigid skolem constants for the type variables
539         --        (b) bring (rigid) scoped type variables into scope
540     setSrcSpan b_loc    $
541     do  { tc_sig <- tcInstSig True name scoped_tvs
542         ; mono_name <- newLocalName name
543         ; let mono_ty = sig_tau tc_sig
544               mono_id = mkLocalId mono_name mono_ty
545               rhs_tvs = [ (name, mkTyVarTy tv)
546                         | (name, tv) <- sig_scoped tc_sig `zip` sig_tvs tc_sig ]
547
548         ; (co_fn, matches') <- tcExtendTyVarEnv2 rhs_tvs    $
549                                tcMatchesFun mono_name inf matches mono_ty
550
551         ; let fun_bind' = FunBind { fun_id = L nm_loc mono_id, 
552                                     fun_infix = inf, fun_matches = matches',
553                                     bind_fvs = placeHolderNames, fun_co_fn = co_fn, 
554                                     fun_tick = Nothing }
555         ; return (unitBag (L b_loc fun_bind'),
556                   [(name, Just tc_sig, mono_id)]) }
557
558 tcMonoBinds binds sig_fn non_rec
559   = do  { tc_binds <- mapM (wrapLocM (tcLhs sig_fn)) binds
560
561         -- Bring the monomorphic Ids, into scope for the RHSs
562         ; let mono_info  = getMonoBindInfo tc_binds
563               rhs_id_env = [(name,mono_id) | (name, Nothing, mono_id) <- mono_info]
564                                 -- A monomorphic binding for each term variable that lacks 
565                                 -- a type sig.  (Ones with a sig are already in scope.)
566
567         ; binds' <- tcExtendIdEnv2    rhs_id_env $
568                     traceTc (text "tcMonoBinds" <+> vcat [ ppr n <+> ppr id <+> ppr (idType id) 
569                                                          | (n,id) <- rhs_id_env]) `thenM_`
570                     mapM (wrapLocM tcRhs) tc_binds
571         ; return (listToBag binds', mono_info) }
572
573 ------------------------
574 -- tcLhs typechecks the LHS of the bindings, to construct the environment in which
575 -- we typecheck the RHSs.  Basically what we are doing is this: for each binder:
576 --      if there's a signature for it, use the instantiated signature type
577 --      otherwise invent a type variable
578 -- You see that quite directly in the FunBind case.
579 -- 
580 -- But there's a complication for pattern bindings:
581 --      data T = MkT (forall a. a->a)
582 --      MkT f = e
583 -- Here we can guess a type variable for the entire LHS (which will be refined to T)
584 -- but we want to get (f::forall a. a->a) as the RHS environment.
585 -- The simplest way to do this is to typecheck the pattern, and then look up the
586 -- bound mono-ids.  Then we want to retain the typechecked pattern to avoid re-doing
587 -- it; hence the TcMonoBind data type in which the LHS is done but the RHS isn't
588
589 data TcMonoBind         -- Half completed; LHS done, RHS not done
590   = TcFunBind  MonoBindInfo  (Located TcId) Bool (MatchGroup Name) 
591   | TcPatBind [MonoBindInfo] (LPat TcId) (GRHSs Name) TcSigmaType
592
593 type MonoBindInfo = (Name, Maybe TcSigInfo, TcId)
594         -- Type signature (if any), and
595         -- the monomorphic bound things
596
597 bndrNames :: [MonoBindInfo] -> [Name]
598 bndrNames mbi = [n | (n,_,_) <- mbi]
599
600 getMonoType :: MonoBindInfo -> TcTauType
601 getMonoType (_,_,mono_id) = idType mono_id
602
603 tcLhs :: TcSigFun -> HsBind Name -> TcM TcMonoBind
604 tcLhs sig_fn (FunBind { fun_id = L nm_loc name, fun_infix = inf, fun_matches = matches })
605   = do  { mb_sig <- tcInstSig_maybe sig_fn name
606         ; mono_name <- newLocalName name
607         ; mono_ty   <- mk_mono_ty mb_sig
608         ; let mono_id = mkLocalId mono_name mono_ty
609         ; return (TcFunBind (name, mb_sig, mono_id) (L nm_loc mono_id) inf matches) }
610   where
611     mk_mono_ty (Just sig) = return (sig_tau sig)
612     mk_mono_ty Nothing    = newFlexiTyVarTy argTypeKind
613
614 tcLhs sig_fn bind@(PatBind { pat_lhs = pat, pat_rhs = grhss })
615   = do  { mb_sigs <- mapM (tcInstSig_maybe sig_fn) names
616         ; mono_pat_binds <- doptM Opt_MonoPatBinds
617                 -- With -fmono-pat-binds, we do no generalisation of pattern bindings
618                 -- But the signature can still be polymoprhic!
619                 --      data T = MkT (forall a. a->a)
620                 --      x :: forall a. a->a
621                 --      MkT x = <rhs>
622                 -- The function get_sig_ty decides whether the pattern-bound variables
623                 -- should have exactly the type in the type signature (-fmono-pat-binds), 
624                 -- or the instantiated version (-fmono-pat-binds)
625
626         ; let nm_sig_prs  = names `zip` mb_sigs
627               get_sig_ty | mono_pat_binds = idType . sig_id
628                          | otherwise      = sig_tau
629               tau_sig_env = mkNameEnv [ (name, get_sig_ty sig) 
630                                       | (name, Just sig) <- nm_sig_prs]
631               sig_tau_fn  = lookupNameEnv tau_sig_env
632
633               tc_pat exp_ty = tcLetPat sig_tau_fn pat exp_ty $
634                               mapM lookup_info nm_sig_prs
635
636                 -- After typechecking the pattern, look up the binder
637                 -- names, which the pattern has brought into scope.
638               lookup_info :: (Name, Maybe TcSigInfo) -> TcM MonoBindInfo
639               lookup_info (name, mb_sig) = do { mono_id <- tcLookupId name
640                                               ; return (name, mb_sig, mono_id) }
641
642         ; ((pat', infos), pat_ty) <- addErrCtxt (patMonoBindsCtxt pat grhss) $
643                                      tcInfer tc_pat
644
645         ; return (TcPatBind infos pat' grhss pat_ty) }
646   where
647     names = collectPatBinders pat
648
649
650 tcLhs sig_fn other_bind = pprPanic "tcLhs" (ppr other_bind)
651         -- AbsBind, VarBind impossible
652
653 -------------------
654 tcRhs :: TcMonoBind -> TcM (HsBind TcId)
655 tcRhs (TcFunBind info fun'@(L _ mono_id) inf matches)
656   = do  { (co_fn, matches') <- tcMatchesFun (idName mono_id) inf 
657                                             matches (idType mono_id)
658         ; return (FunBind { fun_id = fun', fun_infix = inf, fun_matches = matches',
659                             bind_fvs = placeHolderNames, fun_co_fn = co_fn,
660                             fun_tick = Nothing }) }
661
662 tcRhs bind@(TcPatBind _ pat' grhss pat_ty)
663   = do  { grhss' <- addErrCtxt (patMonoBindsCtxt pat' grhss) $
664                     tcGRHSsPat grhss pat_ty
665         ; return (PatBind { pat_lhs = pat', pat_rhs = grhss', pat_rhs_ty = pat_ty, 
666                             bind_fvs = placeHolderNames }) }
667
668
669 ---------------------
670 getMonoBindInfo :: [Located TcMonoBind] -> [MonoBindInfo]
671 getMonoBindInfo tc_binds
672   = foldr (get_info . unLoc) [] tc_binds
673   where
674     get_info (TcFunBind info _ _ _)  rest = info : rest
675     get_info (TcPatBind infos _ _ _) rest = infos ++ rest
676 \end{code}
677
678
679 %************************************************************************
680 %*                                                                      *
681                 Generalisation
682 %*                                                                      *
683 %************************************************************************
684
685 \begin{code}
686 generalise :: DynFlags -> TopLevelFlag 
687            -> [LHsBind Name] -> TcSigFun 
688            -> [MonoBindInfo] -> [Inst]
689            -> TcM ([TyVar], [Inst], TcDictBinds)
690 -- The returned [TyVar] are all ready to quantify
691
692 generalise dflags top_lvl bind_list sig_fn mono_infos lie_req
693   | isMonoGroup dflags bind_list
694   = do  { extendLIEs lie_req
695         ; return ([], [], emptyBag) }
696
697   | isRestrictedGroup dflags bind_list sig_fn   -- RESTRICTED CASE
698   =     -- Check signature contexts are empty 
699     do  { checkTc (all is_mono_sig sigs)
700                   (restrictedBindCtxtErr bndrs)
701
702         -- Now simplify with exactly that set of tyvars
703         -- We have to squash those Methods
704         ; (qtvs, binds) <- tcSimplifyRestricted doc top_lvl bndrs 
705                                                 tau_tvs lie_req
706
707         -- Check that signature type variables are OK
708         ; final_qtvs <- checkSigsTyVars qtvs sigs
709
710         ; return (final_qtvs, [], binds) }
711
712   | null sigs   -- UNRESTRICTED CASE, NO TYPE SIGS
713   = tcSimplifyInfer doc tau_tvs lie_req
714
715   | otherwise   -- UNRESTRICTED CASE, WITH TYPE SIGS
716   = do  { sig_lie <- unifyCtxts sigs    -- sigs is non-empty; sig_lie is zonked
717         ; let   -- The "sig_avails" is the stuff available.  We get that from
718                 -- the context of the type signature, BUT ALSO the lie_avail
719                 -- so that polymorphic recursion works right (see Note [Polymorphic recursion])
720                 local_meths = [mkMethInst sig mono_id | (_, Just sig, mono_id) <- mono_infos]
721                 sig_avails = sig_lie ++ local_meths
722                 loc = sig_loc (head sigs)
723
724         -- Check that the needed dicts can be
725         -- expressed in terms of the signature ones
726         ; (qtvs, binds) <- tcSimplifyInferCheck loc tau_tvs sig_avails lie_req
727         
728         -- Check that signature type variables are OK
729         ; final_qtvs <- checkSigsTyVars qtvs sigs
730
731         ; returnM (final_qtvs, sig_lie, binds) }
732   where
733     bndrs   = bndrNames mono_infos
734     sigs    = [sig | (_, Just sig, _) <- mono_infos]
735     tau_tvs = foldr (unionVarSet . exactTyVarsOfType . getMonoType) emptyVarSet mono_infos
736                 -- NB: exactTyVarsOfType; see Note [Silly type synonym] 
737                 --     near defn of TcType.exactTyVarsOfType
738     is_mono_sig sig = null (sig_theta sig)
739     doc = ptext SLIT("type signature(s) for") <+> pprBinders bndrs
740
741     mkMethInst (TcSigInfo { sig_id = poly_id, sig_tvs = tvs, 
742                             sig_theta = theta, sig_loc = loc }) mono_id
743       = Method {tci_id = mono_id, tci_oid = poly_id, tci_tys = mkTyVarTys tvs,
744                 tci_theta = theta, tci_loc = loc}
745 \end{code}
746
747 unifyCtxts checks that all the signature contexts are the same
748 The type signatures on a mutually-recursive group of definitions
749 must all have the same context (or none).
750
751 The trick here is that all the signatures should have the same
752 context, and we want to share type variables for that context, so that
753 all the right hand sides agree a common vocabulary for their type
754 constraints
755
756 We unify them because, with polymorphic recursion, their types
757 might not otherwise be related.  This is a rather subtle issue.
758
759 \begin{code}
760 unifyCtxts :: [TcSigInfo] -> TcM [Inst]
761 -- Post-condition: the returned Insts are full zonked
762 unifyCtxts (sig1 : sigs)        -- Argument is always non-empty
763   = do  { mapM unify_ctxt sigs
764         ; theta <- zonkTcThetaType (sig_theta sig1)
765         ; newDictBndrs (sig_loc sig1) theta }
766   where
767     theta1 = sig_theta sig1
768     unify_ctxt :: TcSigInfo -> TcM ()
769     unify_ctxt sig@(TcSigInfo { sig_theta = theta })
770         = setSrcSpan (instLocSpan (sig_loc sig))        $
771           addErrCtxt (sigContextsCtxt sig1 sig)         $
772           unifyTheta theta1 theta
773
774 checkSigsTyVars :: [TcTyVar] -> [TcSigInfo] -> TcM [TcTyVar]
775 checkSigsTyVars qtvs sigs 
776   = do  { gbl_tvs <- tcGetGlobalTyVars
777         ; sig_tvs_s <- mappM (check_sig gbl_tvs) sigs
778
779         ; let   -- Sigh.  Make sure that all the tyvars in the type sigs
780                 -- appear in the returned ty var list, which is what we are
781                 -- going to generalise over.  Reason: we occasionally get
782                 -- silly types like
783                 --      type T a = () -> ()
784                 --      f :: T a
785                 --      f () = ()
786                 -- Here, 'a' won't appear in qtvs, so we have to add it
787                 sig_tvs = foldl extendVarSetList emptyVarSet sig_tvs_s
788                 all_tvs = varSetElems (extendVarSetList sig_tvs qtvs)
789         ; returnM all_tvs }
790   where
791     check_sig gbl_tvs (TcSigInfo {sig_id = id, sig_tvs = tvs, 
792                                   sig_theta = theta, sig_tau = tau})
793       = addErrCtxt (ptext SLIT("In the type signature for") <+> quotes (ppr id))        $
794         addErrCtxtM (sigCtxt id tvs theta tau)                                          $
795         do { tvs' <- checkDistinctTyVars tvs
796            ; ifM (any (`elemVarSet` gbl_tvs) tvs')
797                  (bleatEscapedTvs gbl_tvs tvs tvs') 
798            ; return tvs' }
799
800 checkDistinctTyVars :: [TcTyVar] -> TcM [TcTyVar]
801 -- (checkDistinctTyVars tvs) checks that the tvs from one type signature
802 -- are still all type variables, and all distinct from each other.  
803 -- It returns a zonked set of type variables.
804 -- For example, if the type sig is
805 --      f :: forall a b. a -> b -> b
806 -- we want to check that 'a' and 'b' haven't 
807 --      (a) been unified with a non-tyvar type
808 --      (b) been unified with each other (all distinct)
809
810 checkDistinctTyVars sig_tvs
811   = do  { zonked_tvs <- mapM zonkSigTyVar sig_tvs
812         ; foldlM check_dup emptyVarEnv (sig_tvs `zip` zonked_tvs)
813         ; return zonked_tvs }
814   where
815     check_dup :: TyVarEnv TcTyVar -> (TcTyVar, TcTyVar) -> TcM (TyVarEnv TcTyVar)
816         -- The TyVarEnv maps each zonked type variable back to its
817         -- corresponding user-written signature type variable
818     check_dup acc (sig_tv, zonked_tv)
819         = case lookupVarEnv acc zonked_tv of
820                 Just sig_tv' -> bomb_out sig_tv sig_tv'
821
822                 Nothing -> return (extendVarEnv acc zonked_tv sig_tv)
823
824     bomb_out sig_tv1 sig_tv2
825        = do { env0 <- tcInitTidyEnv
826             ; let (env1, tidy_tv1) = tidyOpenTyVar env0 sig_tv1
827                   (env2, tidy_tv2) = tidyOpenTyVar env1 sig_tv2
828                   msg = ptext SLIT("Quantified type variable") <+> quotes (ppr tidy_tv1) 
829                          <+> ptext SLIT("is unified with another quantified type variable") 
830                          <+> quotes (ppr tidy_tv2)
831             ; failWithTcM (env2, msg) }
832        where
833 \end{code}
834
835
836 @getTyVarsToGen@ decides what type variables to generalise over.
837
838 For a "restricted group" -- see the monomorphism restriction
839 for a definition -- we bind no dictionaries, and
840 remove from tyvars_to_gen any constrained type variables
841
842 *Don't* simplify dicts at this point, because we aren't going
843 to generalise over these dicts.  By the time we do simplify them
844 we may well know more.  For example (this actually came up)
845         f :: Array Int Int
846         f x = array ... xs where xs = [1,2,3,4,5]
847 We don't want to generate lots of (fromInt Int 1), (fromInt Int 2)
848 stuff.  If we simplify only at the f-binding (not the xs-binding)
849 we'll know that the literals are all Ints, and we can just produce
850 Int literals!
851
852 Find all the type variables involved in overloading, the
853 "constrained_tyvars".  These are the ones we *aren't* going to
854 generalise.  We must be careful about doing this:
855
856  (a) If we fail to generalise a tyvar which is not actually
857         constrained, then it will never, ever get bound, and lands
858         up printed out in interface files!  Notorious example:
859                 instance Eq a => Eq (Foo a b) where ..
860         Here, b is not constrained, even though it looks as if it is.
861         Another, more common, example is when there's a Method inst in
862         the LIE, whose type might very well involve non-overloaded
863         type variables.
864   [NOTE: Jan 2001: I don't understand the problem here so I'm doing 
865         the simple thing instead]
866
867  (b) On the other hand, we mustn't generalise tyvars which are constrained,
868         because we are going to pass on out the unmodified LIE, with those
869         tyvars in it.  They won't be in scope if we've generalised them.
870
871 So we are careful, and do a complete simplification just to find the
872 constrained tyvars. We don't use any of the results, except to
873 find which tyvars are constrained.
874
875 Note [Polymorphic recursion]
876 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
877 The game plan for polymorphic recursion in the code above is 
878
879         * Bind any variable for which we have a type signature
880           to an Id with a polymorphic type.  Then when type-checking 
881           the RHSs we'll make a full polymorphic call.
882
883 This fine, but if you aren't a bit careful you end up with a horrendous
884 amount of partial application and (worse) a huge space leak. For example:
885
886         f :: Eq a => [a] -> [a]
887         f xs = ...f...
888
889 If we don't take care, after typechecking we get
890
891         f = /\a -> \d::Eq a -> let f' = f a d
892                                in
893                                \ys:[a] -> ...f'...
894
895 Notice the the stupid construction of (f a d), which is of course
896 identical to the function we're executing.  In this case, the
897 polymorphic recursion isn't being used (but that's a very common case).
898 This can lead to a massive space leak, from the following top-level defn
899 (post-typechecking)
900
901         ff :: [Int] -> [Int]
902         ff = f Int dEqInt
903
904 Now (f dEqInt) evaluates to a lambda that has f' as a free variable; but
905 f' is another thunk which evaluates to the same thing... and you end
906 up with a chain of identical values all hung onto by the CAF ff.
907
908         ff = f Int dEqInt
909
910            = let f' = f Int dEqInt in \ys. ...f'...
911
912            = let f' = let f' = f Int dEqInt in \ys. ...f'...
913                       in \ys. ...f'...
914
915 Etc.
916
917 NOTE: a bit of arity anaysis would push the (f a d) inside the (\ys...),
918 which would make the space leak go away in this case
919
920 Solution: when typechecking the RHSs we always have in hand the
921 *monomorphic* Ids for each binding.  So we just need to make sure that
922 if (Method f a d) shows up in the constraints emerging from (...f...)
923 we just use the monomorphic Id.  We achieve this by adding monomorphic Ids
924 to the "givens" when simplifying constraints.  That's what the "lies_avail"
925 is doing.
926
927 Then we get
928
929         f = /\a -> \d::Eq a -> letrec
930                                  fm = \ys:[a] -> ...fm...
931                                in
932                                fm
933
934
935
936 %************************************************************************
937 %*                                                                      *
938                 Signatures
939 %*                                                                      *
940 %************************************************************************
941
942 Type signatures are tricky.  See Note [Signature skolems] in TcType
943
944 @tcSigs@ checks the signatures for validity, and returns a list of
945 {\em freshly-instantiated} signatures.  That is, the types are already
946 split up, and have fresh type variables installed.  All non-type-signature
947 "RenamedSigs" are ignored.
948
949 The @TcSigInfo@ contains @TcTypes@ because they are unified with
950 the variable's type, and after that checked to see whether they've
951 been instantiated.
952
953 \begin{code}
954 type TcSigFun = Name -> Maybe [Name]    -- Maps a let-binder to the list of
955                                         -- type variables brought into scope
956                                         -- by its type signature.
957                                         -- Nothing => no type signature
958
959 mkTcSigFun :: [LSig Name] -> TcSigFun
960 -- Search for a particular type signature
961 -- Precondition: the sigs are all type sigs
962 -- Precondition: no duplicates
963 mkTcSigFun sigs = lookupNameEnv env
964   where
965     env = mkNameEnv [(name, hsExplicitTvs lhs_ty)
966                     | L span (TypeSig (L _ name) lhs_ty) <- sigs]
967         -- The scoped names are the ones explicitly mentioned
968         -- in the HsForAll.  (There may be more in sigma_ty, because
969         -- of nested type synonyms.  See Note [Scoped] with TcSigInfo.)
970         -- See Note [Only scoped tyvars are in the TyVarEnv]
971
972 ---------------
973 data TcSigInfo
974   = TcSigInfo {
975         sig_id     :: TcId,             --  *Polymorphic* binder for this value...
976
977         sig_scoped :: [Name],           -- Names for any scoped type variables
978                                         -- Invariant: correspond 1-1 with an initial
979                                         -- segment of sig_tvs (see Note [Scoped])
980
981         sig_tvs    :: [TcTyVar],        -- Instantiated type variables
982                                         -- See Note [Instantiate sig]
983
984         sig_theta  :: TcThetaType,      -- Instantiated theta
985         sig_tau    :: TcTauType,        -- Instantiated tau
986         sig_loc    :: InstLoc           -- The location of the signature
987     }
988
989
990 --      Note [Only scoped tyvars are in the TyVarEnv]
991 -- We are careful to keep only the *lexically scoped* type variables in
992 -- the type environment.  Why?  After all, the renamer has ensured
993 -- that only legal occurrences occur, so we could put all type variables
994 -- into the type env.
995 --
996 -- But we want to check that two distinct lexically scoped type variables
997 -- do not map to the same internal type variable.  So we need to know which
998 -- the lexically-scoped ones are... and at the moment we do that by putting
999 -- only the lexically scoped ones into the environment.
1000
1001
1002 --      Note [Scoped]
1003 -- There may be more instantiated type variables than scoped 
1004 -- ones.  For example:
1005 --      type T a = forall b. b -> (a,b)
1006 --      f :: forall c. T c
1007 -- Here, the signature for f will have one scoped type variable, c,
1008 -- but two instantiated type variables, c' and b'.  
1009 --
1010 -- We assume that the scoped ones are at the *front* of sig_tvs,
1011 -- and remember the names from the original HsForAllTy in sig_scoped
1012
1013 --      Note [Instantiate sig]
1014 -- It's vital to instantiate a type signature with fresh variables.
1015 -- For example:
1016 --      type S = forall a. a->a
1017 --      f,g :: S
1018 --      f = ...
1019 --      g = ...
1020 -- Here, we must use distinct type variables when checking f,g's right hand sides.
1021 -- (Instantiation is only necessary because of type synonyms.  Otherwise,
1022 -- it's all cool; each signature has distinct type variables from the renamer.)
1023
1024 instance Outputable TcSigInfo where
1025     ppr (TcSigInfo { sig_id = id, sig_tvs = tyvars, sig_theta = theta, sig_tau = tau})
1026         = ppr id <+> ptext SLIT("::") <+> ppr tyvars <+> ppr theta <+> ptext SLIT("=>") <+> ppr tau
1027 \end{code}
1028
1029 \begin{code}
1030 tcTySig :: LSig Name -> TcM TcId
1031 tcTySig (L span (TypeSig (L _ name) ty))
1032   = setSrcSpan span             $
1033     do  { sigma_ty <- tcHsSigType (FunSigCtxt name) ty
1034         ; return (mkLocalId name sigma_ty) }
1035
1036 -------------------
1037 tcInstSig_maybe :: TcSigFun -> Name -> TcM (Maybe TcSigInfo)
1038 -- Instantiate with *meta* type variables; 
1039 -- this signature is part of a multi-signature group
1040 tcInstSig_maybe sig_fn name 
1041   = case sig_fn name of
1042         Nothing  -> return Nothing
1043         Just tvs -> do  { tc_sig <- tcInstSig False name tvs
1044                         ; return (Just tc_sig) }
1045
1046 tcInstSig :: Bool -> Name -> [Name] -> TcM TcSigInfo
1047 -- Instantiate the signature, with either skolems or meta-type variables
1048 -- depending on the use_skols boolean.  This variable is set True
1049 -- when we are typechecking a single function binding; and False for
1050 -- pattern bindings and a group of several function bindings.
1051 -- Reason: in the latter cases, the "skolems" can be unified together, 
1052 --         so they aren't properly rigid in the type-refinement sense.
1053 -- NB: unless we are doing H98, each function with a sig will be done
1054 --     separately, even if it's mutually recursive, so use_skols will be True
1055 --
1056 -- We always instantiate with fresh uniques,
1057 -- although we keep the same print-name
1058 --      
1059 --      type T = forall a. [a] -> [a]
1060 --      f :: T; 
1061 --      f = g where { g :: T; g = <rhs> }
1062 --
1063 -- We must not use the same 'a' from the defn of T at both places!!
1064
1065 tcInstSig use_skols name scoped_names
1066   = do  { poly_id <- tcLookupId name    -- Cannot fail; the poly ids are put into 
1067                                         -- scope when starting the binding group
1068         ; let skol_info = SigSkol (FunSigCtxt name)
1069               inst_tyvars = tcInstSigTyVars use_skols skol_info
1070         ; (tvs, theta, tau) <- tcInstType inst_tyvars (idType poly_id)
1071         ; loc <- getInstLoc (SigOrigin skol_info)
1072         ; return (TcSigInfo { sig_id = poly_id,
1073                               sig_tvs = tvs, sig_theta = theta, sig_tau = tau, 
1074                               sig_scoped = final_scoped_names, sig_loc = loc }) }
1075                 -- Note that the scoped_names and the sig_tvs will have
1076                 -- different Names. That's quite ok; when we bring the 
1077                 -- scoped_names into scope, we just bind them to the sig_tvs
1078   where
1079         -- We also only have scoped type variables when we are instantiating
1080         -- with true skolems
1081     final_scoped_names | use_skols = scoped_names
1082                        | otherwise = []
1083
1084 -------------------
1085 isMonoGroup :: DynFlags -> [LHsBind Name] -> Bool
1086 -- No generalisation at all
1087 isMonoGroup dflags binds
1088   = dopt Opt_MonoPatBinds dflags && any is_pat_bind binds
1089   where
1090     is_pat_bind (L _ (PatBind {})) = True
1091     is_pat_bind other              = False
1092
1093 -------------------
1094 isRestrictedGroup :: DynFlags -> [LHsBind Name] -> TcSigFun -> Bool
1095 isRestrictedGroup dflags binds sig_fn
1096   = mono_restriction && not all_unrestricted
1097   where 
1098     mono_restriction = dopt Opt_MonomorphismRestriction dflags
1099     all_unrestricted = all (unrestricted . unLoc) binds
1100     has_sig n = isJust (sig_fn n)
1101
1102     unrestricted (PatBind {})                                    = False
1103     unrestricted (VarBind { var_id = v })                        = has_sig v
1104     unrestricted (FunBind { fun_id = v, fun_matches = matches }) = unrestricted_match matches 
1105                                                                  || has_sig (unLoc v)
1106
1107     unrestricted_match (MatchGroup (L _ (Match [] _ _) : _) _) = False
1108         -- No args => like a pattern binding
1109     unrestricted_match other              = True
1110         -- Some args => a function binding
1111 \end{code}
1112
1113
1114 %************************************************************************
1115 %*                                                                      *
1116 \subsection[TcBinds-errors]{Error contexts and messages}
1117 %*                                                                      *
1118 %************************************************************************
1119
1120
1121 \begin{code}
1122 -- This one is called on LHS, when pat and grhss are both Name 
1123 -- and on RHS, when pat is TcId and grhss is still Name
1124 patMonoBindsCtxt pat grhss
1125   = hang (ptext SLIT("In a pattern binding:")) 4 (pprPatBind pat grhss)
1126
1127 -----------------------------------------------
1128 sigContextsCtxt sig1 sig2
1129   = vcat [ptext SLIT("When matching the contexts of the signatures for"), 
1130           nest 2 (vcat [ppr id1 <+> dcolon <+> ppr (idType id1),
1131                         ppr id2 <+> dcolon <+> ppr (idType id2)]),
1132           ptext SLIT("The signature contexts in a mutually recursive group should all be identical")]
1133   where
1134     id1 = sig_id sig1
1135     id2 = sig_id sig2
1136
1137
1138 -----------------------------------------------
1139 unboxedTupleErr name ty
1140   = hang (ptext SLIT("Illegal binding of unboxed tuple"))
1141          4 (ppr name <+> dcolon <+> ppr ty)
1142
1143 -----------------------------------------------
1144 restrictedBindCtxtErr binder_names
1145   = hang (ptext SLIT("Illegal overloaded type signature(s)"))
1146        4 (vcat [ptext SLIT("in a binding group for") <+> pprBinders binder_names,
1147                 ptext SLIT("that falls under the monomorphism restriction")])
1148
1149 genCtxt binder_names
1150   = ptext SLIT("When generalising the type(s) for") <+> pprBinders binder_names
1151
1152 missingSigWarn False name ty = return ()
1153 missingSigWarn True  name ty
1154   = do  { env0 <- tcInitTidyEnv
1155         ; let (env1, tidy_ty) = tidyOpenType env0 ty
1156         ; addWarnTcM (env1, mk_msg tidy_ty) }
1157   where
1158     mk_msg ty = vcat [ptext SLIT("Definition but no type signature for") <+> quotes (ppr name),
1159                       sep [ptext SLIT("Inferred type:") <+> ppr name <+> dcolon <+> ppr ty]]
1160 \end{code}