compiler/typecheck/TcExpr.lhs

   1 %
   2 % (c) The University of Glasgow 2006
   3 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
   4 %
   5 \section[TcExpr]{Typecheck an expression}
   6
   7 \begin{code}
   8 module TcExpr ( tcPolyExpr, tcPolyExprNC,
   9                 tcMonoExpr, tcInferRho, tcSyntaxOp ) where
  10
  11 #include "HsVersions.h"
  12
  13 #ifdef GHCI     /* Only if bootstrapped */
  14 import {-# SOURCE #-}   TcSplice( tcSpliceExpr, tcBracket )
  15 import qualified DsMeta
  16 #endif
  17
  18 import HsSyn
  19 import TcHsSyn
  20 import TcRnMonad
  21 import TcUnify
  22 import BasicTypes
  23 import Inst
  24 import TcBinds
  25 import TcEnv
  26 import TcArrows
  27 import TcMatches
  28 import TcHsType
  29 import TcPat
  30 import TcMType
  31 import TcType
  32 import Id
  33 import DataCon
  34 import Name
  35 import TyCon
  36 import Type
  37 import Var
  38 import VarSet
  39 import TysWiredIn
  40 import PrelNames
  41 import PrimOp
  42 import DynFlags
  43 import StaticFlags
  44 import HscTypes
  45 import SrcLoc
  46 import Util
  47 import ListSetOps
  48 import Maybes
  49 import Outputable
  50 import FastString
  51 \end{code}
  52
  53 %************************************************************************
  54 %*                                                                      *
  55 \subsection{Main wrappers}
  56 %*                                                                      *
  57 %************************************************************************
  58
  59 \begin{code}
  60 tcPolyExpr, tcPolyExprNC
  61          :: LHsExpr Name                -- Expession to type check
  62          -> BoxySigmaType               -- Expected type (could be a polytpye)
  63          -> TcM (LHsExpr TcId)  -- Generalised expr with expected type
  64
  65 -- tcPolyExpr is a convenient place (frequent but not too frequent) place
  66 -- to add context information.
  67 -- The NC version does not do so, usually because the caller wants
  68 -- to do so himself.
  69
  70 tcPolyExpr expr res_ty
  71   = addErrCtxt (exprCtxt (unLoc expr)) $
  72     tcPolyExprNC expr res_ty
  73
  74 tcPolyExprNC expr res_ty
  75   | isSigmaTy res_ty
  76   = do  { (gen_fn, expr') <- tcGen res_ty emptyVarSet (\_ -> tcPolyExprNC expr)
  77                 -- Note the recursive call to tcPolyExpr, because the
  78                 -- type may have multiple layers of for-alls
  79                 -- E.g. forall a. Eq a => forall b. Ord b => ....
  80         ; return (mkLHsWrap gen_fn expr') }
  81
  82   | otherwise
  83   = tcMonoExpr expr res_ty
  84
  85 ---------------
  86 tcPolyExprs :: [LHsExpr Name] -> [TcType] -> TcM [LHsExpr TcId]
  87 tcPolyExprs [] [] = returnM []
  88 tcPolyExprs (expr:exprs) (ty:tys)
  89  = do   { expr'  <- tcPolyExpr  expr  ty
  90         ; exprs' <- tcPolyExprs exprs tys
  91         ; returnM (expr':exprs') }
  92 tcPolyExprs exprs tys = pprPanic "tcPolyExprs" (ppr exprs $$ ppr tys)
  93
  94 ---------------
  95 tcMonoExpr :: LHsExpr Name      -- Expression to type check
  96            -> BoxyRhoType       -- Expected type (could be a type variable)
  97                                 -- Definitely no foralls at the top
  98                                 -- Can contain boxes, which will be filled in
  99            -> TcM (LHsExpr TcId)
 100
 101 tcMonoExpr (L loc expr) res_ty
 102   = ASSERT( not (isSigmaTy res_ty) )
 103     setSrcSpan loc $
 104     do  { expr' <- tcExpr expr res_ty
 105         ; return (L loc expr') }
 106
 107 ---------------
 108 tcInferRho :: LHsExpr Name -> TcM (LHsExpr TcId, TcRhoType)
 109 tcInferRho expr = tcInfer (tcMonoExpr expr)
 110 \end{code}
 111
 112
 113
 114 %************************************************************************
 115 %*                                                                      *
 116         tcExpr: the main expression typechecker
 117 %*                                                                      *
 118 %************************************************************************
 119
 120 \begin{code}
 121 tcExpr :: HsExpr Name -> BoxyRhoType -> TcM (HsExpr TcId)
 122 tcExpr (HsVar name)     res_ty = tcId (OccurrenceOf name) name res_ty
 123
 124 tcExpr (HsLit lit)      res_ty = do { boxyUnify (hsLitType lit) res_ty
 125                                     ; return (HsLit lit) }
 126
 127 tcExpr (HsPar expr)     res_ty = do { expr' <- tcMonoExpr expr res_ty
 128                                     ; return (HsPar expr') }
 129
 130 tcExpr (HsSCC lbl expr) res_ty = do { expr' <- tcMonoExpr expr res_ty
 131                                     ; returnM (HsSCC lbl expr') }
 132 tcExpr (HsTickPragma info expr) res_ty
 133                                = do { expr' <- tcMonoExpr expr res_ty
 134                                     ; returnM (HsTickPragma info expr') }
 135
 136 tcExpr (HsCoreAnn lbl expr) res_ty       -- hdaume: core annotation
 137   = do  { expr' <- tcMonoExpr expr res_ty
 138         ; return (HsCoreAnn lbl expr') }
 139
 140 tcExpr (HsOverLit lit) res_ty
 141   = do  { lit' <- tcOverloadedLit (LiteralOrigin lit) lit res_ty
 142         ; return (HsOverLit lit') }
 143
 144 tcExpr (NegApp expr neg_expr) res_ty
 145   = do  { neg_expr' <- tcSyntaxOp (OccurrenceOf negateName) neg_expr
 146                                   (mkFunTy res_ty res_ty)
 147         ; expr' <- tcMonoExpr expr res_ty
 148         ; return (NegApp expr' neg_expr') }
 149
 150 tcExpr (HsIPVar ip) res_ty
 151   = do  {       -- Implicit parameters must have a *tau-type* not a
 152                 -- type scheme.  We enforce this by creating a fresh
 153                 -- type variable as its type.  (Because res_ty may not
 154                 -- be a tau-type.)
 155           ip_ty <- newFlexiTyVarTy argTypeKind  -- argTypeKind: it can't be an unboxed tuple
 156         ; co_fn <- tcSubExp ip_ty res_ty
 157         ; (ip', inst) <- newIPDict (IPOccOrigin ip) ip ip_ty
 158         ; extendLIE inst
 159         ; return (mkHsWrap co_fn (HsIPVar ip')) }
 160
 161 tcExpr (HsApp e1 e2) res_ty
 162   = go e1 [e2]
 163   where
 164     go :: LHsExpr Name -> [LHsExpr Name] -> TcM (HsExpr TcId)
 165     go (L _ (HsApp e1 e2)) args = go e1 (e2:args)
 166     go lfun@(L loc fun) args
 167         = do { (fun', args') <- -- addErrCtxt (callCtxt lfun args) $
 168                                 tcApp fun (length args) (tcArgs lfun args) res_ty
 169              ; return (unLoc (foldl mkHsApp (L loc fun') args')) }
 170
 171 tcExpr (HsLam match) res_ty
 172   = do  { (co_fn, match') <- tcMatchLambda match res_ty
 173         ; return (mkHsWrap co_fn (HsLam match')) }
 174
 175 tcExpr in_expr@(ExprWithTySig expr sig_ty) res_ty
 176  = do   { sig_tc_ty <- tcHsSigType ExprSigCtxt sig_ty
 177
 178         -- Remember to extend the lexical type-variable environment
 179         ; (gen_fn, expr') <- tcGen sig_tc_ty emptyVarSet (\ skol_tvs res_ty ->
 180                              tcExtendTyVarEnv2 (hsExplicitTvs sig_ty `zip` mkTyVarTys skol_tvs) $
 181                              tcPolyExprNC expr res_ty)
 182
 183         ; co_fn <- tcSubExp sig_tc_ty res_ty
 184         ; return (mkHsWrap co_fn (ExprWithTySigOut (mkLHsWrap gen_fn expr') sig_ty)) }
 185
 186 tcExpr (HsType ty) res_ty
 187   = failWithTc (text "Can't handle type argument:" <+> ppr ty)
 188         -- This is the syntax for type applications that I was planning
 189         -- but there are difficulties (e.g. what order for type args)
 190         -- so it's not enabled yet.
 191         -- Can't eliminate it altogether from the parser, because the
 192         -- same parser parses *patterns*.
 193 \end{code}
 194
 195
 196 %************************************************************************
 197 %*                                                                      *
 198                 Infix operators and sections
 199 %*                                                                      *
 200 %************************************************************************
 201
 202 \begin{code}
 203 tcExpr in_expr@(OpApp arg1 lop@(L loc op) fix arg2) res_ty
 204   = do  { (op', [arg1', arg2']) <- tcApp op 2 (tcArgs lop [arg1,arg2]) res_ty
 205         ; return (OpApp arg1' (L loc op') fix arg2') }
 206
 207 -- Left sections, equivalent to
 208 --      \ x -> e op x,
 209 -- or
 210 --      \ x -> op e x,
 211 -- or just
 212 --      op e
 213 --
 214 -- We treat it as similar to the latter, so we don't
 215 -- actually require the function to take two arguments
 216 -- at all.  For example, (x `not`) means (not x);
 217 -- you get postfix operators!  Not really Haskell 98
 218 -- I suppose, but it's less work and kind of useful.
 219
 220 tcExpr in_expr@(SectionL arg1 lop@(L loc op)) res_ty
 221   = do  { (op', [arg1']) <- tcApp op 1 (tcArgs lop [arg1]) res_ty
 222         ; return (SectionL arg1' (L loc op')) }
 223
 224 -- Right sections, equivalent to \ x -> x `op` expr, or
 225 --      \ x -> op x expr
 226
 227 tcExpr in_expr@(SectionR lop@(L loc op) arg2) res_ty
 228   = do  { (co_fn, (op', arg2')) <- subFunTys doc 1 res_ty $ \ [arg1_ty'] res_ty' ->
 229                                    tcApp op 2 (tc_args arg1_ty') res_ty'
 230         ; return (mkHsWrap co_fn (SectionR (L loc op') arg2')) }
 231   where
 232     doc = ptext SLIT("The section") <+> quotes (ppr in_expr)
 233                 <+> ptext SLIT("takes one argument")
 234     tc_args arg1_ty' qtvs qtys [arg1_ty, arg2_ty]
 235         = do { boxyUnify arg1_ty' (substTyWith qtvs qtys arg1_ty)
 236              ; arg2' <- tcArg lop 2 arg2 qtvs qtys arg2_ty
 237              ; qtys' <- mapM refineBox qtys     -- c.f. tcArgs
 238              ; return (qtys', arg2') }
 239     tc_args arg1_ty' _ _ _ = panic "tcExpr SectionR"
 240 \end{code}
 241
 242 \begin{code}
 243 tcExpr (HsLet binds expr) res_ty
 244   = do  { (binds', expr') <- tcLocalBinds binds $
 245                              tcMonoExpr expr res_ty
 246         ; return (HsLet binds' expr') }
 247
 248 tcExpr (HsCase scrut matches) exp_ty
 249   = do  {  -- We used to typecheck the case alternatives first.
 250            -- The case patterns tend to give good type info to use
 251            -- when typechecking the scrutinee.  For example
 252            --   case (map f) of
 253            --     (x:xs) -> ...
 254            -- will report that map is applied to too few arguments
 255            --
 256            -- But now, in the GADT world, we need to typecheck the scrutinee
 257            -- first, to get type info that may be refined in the case alternatives
 258           (scrut', scrut_ty) <- addErrCtxt (caseScrutCtxt scrut)
 259                                            (tcInferRho scrut)
 260
 261         ; traceTc (text "HsCase" <+> ppr scrut_ty)
 262         ; matches' <- tcMatchesCase match_ctxt scrut_ty matches exp_ty
 263         ; return (HsCase scrut' matches') }
 264  where
 265     match_ctxt = MC { mc_what = CaseAlt,
 266                       mc_body = tcBody }
 267
 268 tcExpr (HsIf pred b1 b2) res_ty
 269   = do  { pred' <- addErrCtxt (predCtxt pred) $
 270                    tcMonoExpr pred boolTy
 271         ; b1' <- tcMonoExpr b1 res_ty
 272         ; b2' <- tcMonoExpr b2 res_ty
 273         ; return (HsIf pred' b1' b2') }
 274
 275 tcExpr (HsDo do_or_lc stmts body _) res_ty
 276   = tcDoStmts do_or_lc stmts body res_ty
 277
 278 tcExpr in_expr@(ExplicitList _ exprs) res_ty    -- Non-empty list
 279   = do  { elt_ty <- boxySplitListTy res_ty
 280         ; exprs' <- mappM (tc_elt elt_ty) exprs
 281         ; return (ExplicitList elt_ty exprs') }
 282   where
 283     tc_elt elt_ty expr = tcPolyExpr expr elt_ty
 284
 285 tcExpr in_expr@(ExplicitPArr _ exprs) res_ty    -- maybe empty
 286   = do  { [elt_ty] <- boxySplitTyConApp parrTyCon res_ty
 287         ; exprs' <- mappM (tc_elt elt_ty) exprs
 288         ; ifM (null exprs) (zapToMonotype elt_ty)
 289                 -- If there are no expressions in the comprehension
 290                 -- we must still fill in the box
 291                 -- (Not needed for [] and () becuase they happen
 292                 --  to parse as data constructors.)
 293         ; return (ExplicitPArr elt_ty exprs') }
 294   where
 295     tc_elt elt_ty expr = tcPolyExpr expr elt_ty
 296
 297 -- For tuples, take care to preserve rigidity
 298 -- E.g.         case (x,y) of ....
 299 --         The scrutinee should have a rigid type if x,y do
 300 -- The general scheme is the same as in tcIdApp
 301 tcExpr (ExplicitTuple exprs boxity) res_ty
 302   = do  { tvs <- newBoxyTyVars [argTypeKind | e <- exprs]
 303         ; let tup_tc     = tupleTyCon boxity (length exprs)
 304               tup_res_ty = mkTyConApp tup_tc (mkTyVarTys tvs)
 305         ; arg_tys   <- preSubType tvs (mkVarSet tvs) tup_res_ty res_ty
 306         ; exprs'    <-  tcPolyExprs exprs arg_tys
 307         ; arg_tys' <- mapM refineBox arg_tys
 308         ; co_fn <- tcFunResTy (tyConName tup_tc) (mkTyConApp tup_tc arg_tys') res_ty
 309         ; return (mkHsWrap co_fn (ExplicitTuple exprs' boxity)) }
 310
 311 tcExpr (HsProc pat cmd) res_ty
 312   = do  { (pat', cmd') <- tcProc pat cmd res_ty
 313         ; return (HsProc pat' cmd') }
 314
 315 tcExpr e@(HsArrApp _ _ _ _ _) _
 316   = failWithTc (vcat [ptext SLIT("The arrow command"), nest 2 (ppr e),
 317                       ptext SLIT("was found where an expression was expected")])
 318
 319 tcExpr e@(HsArrForm _ _ _) _
 320   = failWithTc (vcat [ptext SLIT("The arrow command"), nest 2 (ppr e),
 321                       ptext SLIT("was found where an expression was expected")])
 322 \end{code}
 323
 324 %************************************************************************
 325 %*                                                                      *
 326                 Record construction and update
 327 %*                                                                      *
 328 %************************************************************************
 329
 330 \begin{code}
 331 tcExpr expr@(RecordCon (L loc con_name) _ rbinds) res_ty
 332   = do  { data_con <- tcLookupDataCon con_name
 333
 334         -- Check for missing fields
 335         ; checkMissingFields data_con rbinds
 336
 337         ; let arity = dataConSourceArity data_con
 338               check_fields qtvs qtys arg_tys
 339                   = do  { let arg_tys' = substTys (zipOpenTvSubst qtvs qtys) arg_tys
 340                         ; rbinds' <- tcRecordBinds data_con arg_tys' rbinds
 341                         ; qtys' <- mapM refineBoxToTau qtys
 342                         ; return (qtys', rbinds') }
 343                 -- The refineBoxToTau ensures that all the boxes in arg_tys are indeed
 344                 -- filled, which is the invariant expected by tcIdApp
 345                 -- How could this not be the case?  Consider a record construction
 346                 -- that does not mention all the fields.
 347
 348         ; (con_expr, rbinds') <- tcIdApp con_name arity check_fields res_ty
 349
 350         ; returnM (RecordCon (L loc (dataConWrapId data_con)) con_expr rbinds') }
 351
 352 -- The main complication with RecordUpd is that we need to explicitly
 353 -- handle the *non-updated* fields.  Consider:
 354 --
 355 --      data T a b = MkT1 { fa :: a, fb :: b }
 356 --                 | MkT2 { fa :: a, fc :: Int -> Int }
 357 --                 | MkT3 { fd :: a }
 358 --
 359 --      upd :: T a b -> c -> T a c
 360 --      upd t x = t { fb = x}
 361 --
 362 -- The type signature on upd is correct (i.e. the result should not be (T a b))
 363 -- because upd should be equivalent to:
 364 --
 365 --      upd t x = case t of
 366 --                      MkT1 p q -> MkT1 p x
 367 --                      MkT2 a b -> MkT2 p b
 368 --                      MkT3 d   -> error ...
 369 --
 370 -- So we need to give a completely fresh type to the result record,
 371 -- and then constrain it by the fields that are *not* updated ("p" above).
 372 --
 373 -- Note that because MkT3 doesn't contain all the fields being updated,
 374 -- its RHS is simply an error, so it doesn't impose any type constraints
 375 --
 376 -- All this is done in STEP 4 below.
 377 --
 378 -- Note about GADTs
 379 -- ~~~~~~~~~~~~~~~~
 380 -- For record update we require that every constructor involved in the
 381 -- update (i.e. that has all the specified fields) is "vanilla".  I
 382 -- don't know how to do the update otherwise.
 383
 384
 385 tcExpr expr@(RecordUpd record_expr hrbinds@(HsRecordBinds rbinds) _ _ _) res_ty
 386   =     -- STEP 0
 387         -- Check that the field names are really field names
 388     ASSERT( notNull rbinds )
 389     let
 390         field_names = map fst rbinds
 391     in
 392     mappM (tcLookupField . unLoc) field_names   `thenM` \ sel_ids ->
 393         -- The renamer has already checked that they
 394         -- are all in scope
 395     let
 396         bad_guys = [ setSrcSpan loc $ addErrTc (notSelector field_name)
 397                    | (L loc field_name, sel_id) <- field_names `zip` sel_ids,
 398                      not (isRecordSelector sel_id)      -- Excludes class ops
 399                    ]
 400     in
 401     checkM (null bad_guys) (sequenceM bad_guys `thenM_` failM)  `thenM_`
 402
 403         -- STEP 1
 404         -- Figure out the tycon and data cons from the first field name
 405     let
 406                 -- It's OK to use the non-tc splitters here (for a selector)
 407         upd_field_lbls  = recBindFields hrbinds
 408         sel_id : _      = sel_ids
 409         (tycon, _)      = recordSelectorFieldLabel sel_id       -- We've failed already if
 410         data_cons       = tyConDataCons tycon                   -- it's not a field label
 411                 -- NB: for a data type family, the tycon is the instance tycon
 412
 413         relevant_cons   = filter is_relevant data_cons
 414         is_relevant con = all (`elem` dataConFieldLabels con) upd_field_lbls
 415     in
 416
 417         -- STEP 2
 418         -- Check that at least one constructor has all the named fields
 419         -- i.e. has an empty set of bad fields returned by badFields
 420     checkTc (not (null relevant_cons))
 421             (badFieldsUpd hrbinds)      `thenM_`
 422
 423         -- Check that all relevant data cons are vanilla.  Doing record updates on
 424         -- GADTs and/or existentials is more than my tiny brain can cope with today
 425     checkTc (all isVanillaDataCon relevant_cons)
 426             (nonVanillaUpd tycon)       `thenM_`
 427
 428         -- STEP 4
 429         -- Use the un-updated fields to find a vector of booleans saying
 430         -- which type arguments must be the same in updatee and result.
 431         --
 432         -- WARNING: this code assumes that all data_cons in a common tycon
 433         -- have FieldLabels abstracted over the same tyvars.
 434     let
 435                 -- A constructor is only relevant to this process if
 436                 -- it contains *all* the fields that are being updated
 437         con1 = ASSERT( not (null relevant_cons) ) head relevant_cons    -- A representative constructor
 438         (con1_tyvars, theta, con1_arg_tys, con1_res_ty) = dataConSig con1
 439         con1_flds     = dataConFieldLabels con1
 440         common_tyvars = exactTyVarsOfTypes [ty | (fld,ty) <- con1_flds `zip` con1_arg_tys
 441                                                , not (fld `elem` upd_field_lbls) ]
 442
 443         is_common_tv tv = tv `elemVarSet` common_tyvars
 444
 445         mk_inst_ty tv result_inst_ty
 446           | is_common_tv tv = returnM result_inst_ty            -- Same as result type
 447           | otherwise       = newFlexiTyVarTy (tyVarKind tv)    -- Fresh type, of correct kind
 448     in
 449     ASSERT( null theta )        -- Vanilla datacon
 450     tcInstTyVars con1_tyvars                            `thenM` \ (_, result_inst_tys, result_inst_env) ->
 451     zipWithM mk_inst_ty con1_tyvars result_inst_tys     `thenM` \ scrut_inst_tys ->
 452
 453         -- STEP 3: Typecheck the update bindings.
 454         -- Do this after checking for bad fields in case
 455         -- there's a field that doesn't match the constructor.
 456     let
 457         result_ty     = substTy result_inst_env con1_res_ty
 458         con1_arg_tys' = map (substTy result_inst_env) con1_arg_tys
 459     in
 460     tcSubExp result_ty res_ty                   `thenM` \ co_fn ->
 461     tcRecordBinds con1 con1_arg_tys' hrbinds    `thenM` \ rbinds' ->
 462
 463         -- STEP 5: Typecheck the expression to be updated
 464     let
 465         scrut_inst_env = zipTopTvSubst con1_tyvars scrut_inst_tys
 466         scrut_ty = substTy scrut_inst_env con1_res_ty
 467         -- This is one place where the isVanilla check is important
 468         -- So that inst_tys matches the con1_tyvars
 469     in
 470     tcMonoExpr record_expr scrut_ty             `thenM` \ record_expr' ->
 471
 472         -- STEP 6: Figure out the LIE we need.
 473         -- We have to generate some dictionaries for the data type context,
 474         -- since we are going to do pattern matching over the data cons.
 475         --
 476         -- What dictionaries do we need?  The dataConStupidTheta tells us.
 477     let
 478         theta' = substTheta scrut_inst_env (dataConStupidTheta con1)
 479     in
 480     instStupidTheta RecordUpdOrigin theta'      `thenM_`
 481
 482         -- Step 7: make a cast for the scrutinee, in the case that it's from a type family
 483     let scrut_co | Just co_con <- tyConFamilyCoercion_maybe tycon
 484                  = WpCo $ mkTyConApp co_con scrut_inst_tys
 485                  | otherwise
 486                  = idHsWrapper
 487         scrut_ty = mkTyConApp tycon scrut_inst_tys      -- Type of pattern, the result of the cast
 488     in
 489         -- Phew!
 490     returnM (mkHsWrap co_fn (RecordUpd (mkLHsWrap scrut_co record_expr') rbinds'
 491                                        relevant_cons scrut_inst_tys result_inst_tys))
 492 \end{code}
 493
 494
 495 %************************************************************************
 496 %*                                                                      *
 497         Arithmetic sequences                    e.g. [a,b..]
 498         and their parallel-array counterparts   e.g. [: a,b.. :]
 499
 500 %*                                                                      *
 501 %************************************************************************
 502
 503 \begin{code}
 504 tcExpr (ArithSeq _ seq@(From expr)) res_ty
 505   = do  { elt_ty <- boxySplitListTy res_ty
 506         ; expr' <- tcPolyExpr expr elt_ty
 507         ; enum_from <- newMethodFromName (ArithSeqOrigin seq)
 508                               elt_ty enumFromName
 509         ; return (ArithSeq (HsVar enum_from) (From expr')) }
 510
 511 tcExpr in_expr@(ArithSeq _ seq@(FromThen expr1 expr2)) res_ty
 512   = do  { elt_ty <- boxySplitListTy res_ty
 513         ; expr1' <- tcPolyExpr expr1 elt_ty
 514         ; expr2' <- tcPolyExpr expr2 elt_ty
 515         ; enum_from_then <- newMethodFromName (ArithSeqOrigin seq)
 516                               elt_ty enumFromThenName
 517         ; return (ArithSeq (HsVar enum_from_then) (FromThen expr1' expr2')) }
 518
 519
 520 tcExpr in_expr@(ArithSeq _ seq@(FromTo expr1 expr2)) res_ty
 521   = do  { elt_ty <- boxySplitListTy res_ty
 522         ; expr1' <- tcPolyExpr expr1 elt_ty
 523         ; expr2' <- tcPolyExpr expr2 elt_ty
 524         ; enum_from_to <- newMethodFromName (ArithSeqOrigin seq)
 525                               elt_ty enumFromToName
 526         ; return (ArithSeq (HsVar enum_from_to) (FromTo expr1' expr2')) }
 527
 528 tcExpr in_expr@(ArithSeq _ seq@(FromThenTo expr1 expr2 expr3)) res_ty
 529   = do  { elt_ty <- boxySplitListTy res_ty
 530         ; expr1' <- tcPolyExpr expr1 elt_ty
 531         ; expr2' <- tcPolyExpr expr2 elt_ty
 532         ; expr3' <- tcPolyExpr expr3 elt_ty
 533         ; eft <- newMethodFromName (ArithSeqOrigin seq)
 534                       elt_ty enumFromThenToName
 535         ; return (ArithSeq (HsVar eft) (FromThenTo expr1' expr2' expr3')) }
 536
 537 tcExpr in_expr@(PArrSeq _ seq@(FromTo expr1 expr2)) res_ty
 538   = do  { [elt_ty] <- boxySplitTyConApp parrTyCon res_ty
 539         ; expr1' <- tcPolyExpr expr1 elt_ty
 540         ; expr2' <- tcPolyExpr expr2 elt_ty
 541         ; enum_from_to <- newMethodFromName (PArrSeqOrigin seq)
 542                                       elt_ty enumFromToPName
 543         ; return (PArrSeq (HsVar enum_from_to) (FromTo expr1' expr2')) }
 544
 545 tcExpr in_expr@(PArrSeq _ seq@(FromThenTo expr1 expr2 expr3)) res_ty
 546   = do  { [elt_ty] <- boxySplitTyConApp parrTyCon res_ty
 547         ; expr1' <- tcPolyExpr expr1 elt_ty
 548         ; expr2' <- tcPolyExpr expr2 elt_ty
 549         ; expr3' <- tcPolyExpr expr3 elt_ty
 550         ; eft <- newMethodFromName (PArrSeqOrigin seq)
 551                       elt_ty enumFromThenToPName
 552         ; return (PArrSeq (HsVar eft) (FromThenTo expr1' expr2' expr3')) }
 553
 554 tcExpr (PArrSeq _ _) _
 555   = panic "TcExpr.tcMonoExpr: Infinite parallel array!"
 556     -- the parser shouldn't have generated it and the renamer shouldn't have
 557     -- let it through
 558 \end{code}
 559
 560
 561 %************************************************************************
 562 %*                                                                      *
 563                 Template Haskell
 564 %*                                                                      *
 565 %************************************************************************
 566
 567 \begin{code}
 568 #ifdef GHCI     /* Only if bootstrapped */
 569         -- Rename excludes these cases otherwise
 570 tcExpr (HsSpliceE splice) res_ty = tcSpliceExpr splice res_ty
 571 tcExpr (HsBracket brack)  res_ty = do   { e <- tcBracket brack res_ty
 572                                         ; return (unLoc e) }
 573 #endif /* GHCI */
 574 \end{code}
 575
 576
 577 %************************************************************************
 578 %*                                                                      *
 579                 Catch-all
 580 %*                                                                      *
 581 %************************************************************************
 582
 583 \begin{code}
 584 tcExpr other _ = pprPanic "tcMonoExpr" (ppr other)
 585 \end{code}
 586
 587
 588 %************************************************************************
 589 %*                                                                      *
 590                 Applications
 591 %*                                                                      *
 592 %************************************************************************
 593
 594 \begin{code}
 595 ---------------------------
 596 tcApp :: HsExpr Name                            -- Function
 597       -> Arity                                  -- Number of args reqd
 598       -> ArgChecker results
 599       -> BoxyRhoType                            -- Result type
 600       -> TcM (HsExpr TcId, results)
 601
 602 -- (tcFun fun n_args arg_checker res_ty)
 603 -- The argument type checker, arg_checker, will be passed exactly n_args types
 604
 605 tcApp (HsVar fun_name) n_args arg_checker res_ty
 606   = tcIdApp fun_name n_args arg_checker res_ty
 607
 608 tcApp fun n_args arg_checker res_ty     -- The vanilla case (rula APP)
 609   = do  { arg_boxes  <- newBoxyTyVars (replicate n_args argTypeKind)
 610         ; fun'       <- tcExpr fun (mkFunTys (mkTyVarTys arg_boxes) res_ty)
 611         ; arg_tys'   <- mapM readFilledBox arg_boxes
 612         ; (_, args') <- arg_checker [] [] arg_tys'      -- Yuk
 613         ; return (fun', args') }
 614
 615 ---------------------------
 616 tcIdApp :: Name                                 -- Function
 617         -> Arity                                -- Number of args reqd
 618         -> ArgChecker results   -- The arg-checker guarantees to fill all boxes in the arg types
 619         -> BoxyRhoType                          -- Result type
 620         -> TcM (HsExpr TcId, results)
 621
 622 -- Call         (f e1 ... en) :: res_ty
 623 -- Type         f :: forall a b c. theta => fa_1 -> ... -> fa_k -> fres
 624 --                      (where k <= n; fres has the rest)
 625 -- NB:  if k < n then the function doesn't have enough args, and
 626 --      presumably fres is a type variable that we are going to
 627 --      instantiate with a function type
 628 --
 629 -- Then         fres <= bx_(k+1) -> ... -> bx_n -> res_ty
 630
 631 tcIdApp fun_name n_args arg_checker res_ty
 632   = do  { let orig = OccurrenceOf fun_name
 633         ; (fun, fun_ty) <- lookupFun orig fun_name
 634
 635         -- Split up the function type
 636         ; let (tv_theta_prs, rho) = tcMultiSplitSigmaTy fun_ty
 637               (fun_arg_tys, fun_res_ty) = tcSplitFunTysN rho n_args
 638
 639               qtvs = concatMap fst tv_theta_prs         -- Quantified tyvars
 640               arg_qtvs = exactTyVarsOfTypes fun_arg_tys
 641               res_qtvs = exactTyVarsOfType fun_res_ty
 642                 -- NB: exactTyVarsOfType.  See Note [Silly type synonyms in smart-app]
 643               tau_qtvs = arg_qtvs `unionVarSet` res_qtvs
 644               k              = length fun_arg_tys       -- k <= n_args
 645               n_missing_args = n_args - k               -- Always >= 0
 646
 647         -- Match the result type of the function with the
 648         -- result type of the context, to get an inital substitution
 649         ; extra_arg_boxes <- newBoxyTyVars (replicate n_missing_args argTypeKind)
 650         ; let extra_arg_tys' = mkTyVarTys extra_arg_boxes
 651               res_ty'        = mkFunTys extra_arg_tys' res_ty
 652         ; qtys' <- preSubType qtvs tau_qtvs fun_res_ty res_ty'
 653
 654         -- Typecheck the arguments!
 655         -- Doing so will fill arg_qtvs and extra_arg_tys'
 656         ; (qtys'', args') <- arg_checker qtvs qtys' (fun_arg_tys ++ extra_arg_tys')
 657
 658         -- Strip boxes from the qtvs that have been filled in by the arg checking
 659         ; extra_arg_tys'' <- mapM readFilledBox extra_arg_boxes
 660
 661         -- Result subsumption
 662         -- This fills in res_qtvs
 663         ; let res_subst = zipOpenTvSubst qtvs qtys''
 664               fun_res_ty'' = substTy res_subst fun_res_ty
 665               res_ty'' = mkFunTys extra_arg_tys'' res_ty
 666         ; co_fn <- tcFunResTy fun_name fun_res_ty'' res_ty''
 667
 668         -- And pack up the results
 669         -- By applying the coercion just to the *function* we can make
 670         -- tcFun work nicely for OpApp and Sections too
 671         ; fun' <- instFun orig fun res_subst tv_theta_prs
 672         ; co_fn' <- wrapFunResCoercion (substTys res_subst fun_arg_tys) co_fn
 673         ; return (mkHsWrap co_fn' fun', args') }
 674 \end{code}
 675
 676 Note [Silly type synonyms in smart-app]
 677 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 678 When we call sripBoxyType, all of the boxes should be filled
 679 in.  But we need to be careful about type synonyms:
 680         type T a = Int
 681         f :: T a -> Int
 682         ...(f x)...
 683 In the call (f x) we'll typecheck x, expecting it to have type
 684 (T box).  Usually that would fill in the box, but in this case not;
 685 because 'a' is discarded by the silly type synonym T.  So we must
 686 use exactTyVarsOfType to figure out which type variables are free
 687 in the argument type.
 688
 689 \begin{code}
 690 -- tcId is a specialisation of tcIdApp when there are no arguments
 691 -- tcId f ty = do { (res, _) <- tcIdApp f [] (\[] -> return ()) ty
 692 --                ; return res }
 693
 694 tcId :: InstOrigin
 695      -> Name                                    -- Function
 696      -> BoxyRhoType                             -- Result type
 697      -> TcM (HsExpr TcId)
 698 tcId orig fun_name res_ty
 699   = do  { traceTc (text "tcId" <+> ppr fun_name <+> ppr res_ty)
 700         ; (fun, fun_ty) <- lookupFun orig fun_name
 701
 702         -- Split up the function type
 703         ; let (tv_theta_prs, fun_tau) = tcMultiSplitSigmaTy fun_ty
 704               qtvs = concatMap fst tv_theta_prs -- Quantified tyvars
 705               tau_qtvs = exactTyVarsOfType fun_tau      -- Mentioned in the tau part
 706         ; qtv_tys <- preSubType qtvs tau_qtvs fun_tau res_ty
 707
 708         -- Do the subsumption check wrt the result type
 709         ; let res_subst = zipTopTvSubst qtvs qtv_tys
 710               fun_tau'  = substTy res_subst fun_tau
 711
 712         ; co_fn <- tcFunResTy fun_name fun_tau' res_ty
 713
 714         -- And pack up the results
 715         ; fun' <- instFun orig fun res_subst tv_theta_prs
 716         ; return (mkHsWrap co_fn fun') }
 717
 718 --      Note [Push result type in]
 719 --
 720 -- Unify with expected result before (was: after) type-checking the args
 721 -- so that the info from res_ty (was: args) percolates to args (was actual_res_ty).
 722 -- This is when we might detect a too-few args situation.
 723 -- (One can think of cases when the opposite order would give
 724 -- a better error message.)
 725 -- [March 2003: I'm experimenting with putting this first.  Here's an
 726 --              example where it actually makes a real difference
 727 --    class C t a b | t a -> b
 728 --    instance C Char a Bool
 729 --
 730 --    data P t a = forall b. (C t a b) => MkP b
 731 --    data Q t   = MkQ (forall a. P t a)
 732
 733 --    f1, f2 :: Q Char;
 734 --    f1 = MkQ (MkP True)
 735 --    f2 = MkQ (MkP True :: forall a. P Char a)
 736 --
 737 -- With the change, f1 will type-check, because the 'Char' info from
 738 -- the signature is propagated into MkQ's argument. With the check
 739 -- in the other order, the extra signature in f2 is reqd.]
 740
 741 ---------------------------
 742 tcSyntaxOp :: InstOrigin -> HsExpr Name -> TcType -> TcM (HsExpr TcId)
 743 -- Typecheck a syntax operator, checking that it has the specified type
 744 -- The operator is always a variable at this stage (i.e. renamer output)
 745 tcSyntaxOp orig (HsVar op) ty = tcId orig op ty
 746 tcSyntaxOp orig other      ty = pprPanic "tcSyntaxOp" (ppr other)
 747
 748 ---------------------------
 749 instFun :: InstOrigin
 750         -> HsExpr TcId
 751         -> TvSubst                -- The instantiating substitution
 752         -> [([TyVar], ThetaType)] -- Stuff to instantiate
 753         -> TcM (HsExpr TcId)
 754
 755 instFun orig fun subst []
 756   = return fun          -- Common short cut
 757
 758 instFun orig fun subst tv_theta_prs
 759   = do  { let ty_theta_prs' = map subst_pr tv_theta_prs
 760
 761                 -- Make two ad-hoc checks
 762         ; doStupidChecks fun ty_theta_prs'
 763
 764                 -- Now do normal instantiation
 765         ; go True fun ty_theta_prs' }
 766   where
 767     subst_pr (tvs, theta)
 768         = (substTyVars subst tvs, substTheta subst theta)
 769
 770     go _ fun [] = return fun
 771
 772     go True (HsVar fun_id) ((tys,theta) : prs)
 773         | want_method_inst theta
 774         = do { meth_id <- newMethodWithGivenTy orig fun_id tys
 775              ; go False (HsVar meth_id) prs }
 776                 -- Go round with 'False' to prevent further use
 777                 -- of newMethod: see Note [Multiple instantiation]
 778
 779     go _ fun ((tys, theta) : prs)
 780         = do { co_fn <- instCall orig tys theta
 781              ; go False (HsWrap co_fn fun) prs }
 782
 783         -- See Note [No method sharing]
 784     want_method_inst theta =  not (null theta)  -- Overloaded
 785                            && not opt_NoMethodSharing
 786 \end{code}
 787
 788 Note [Multiple instantiation]
 789 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 790 We are careful never to make a MethodInst that has, as its meth_id, another MethodInst.
 791 For example, consider
 792         f :: forall a. Eq a => forall b. Ord b => a -> b
 793 At a call to f, at say [Int, Bool], it's tempting to translate the call to
 794
 795         f_m1
 796   where
 797         f_m1 :: forall b. Ord b => Int -> b
 798         f_m1 = f Int dEqInt
 799
 800         f_m2 :: Int -> Bool
 801         f_m2 = f_m1 Bool dOrdBool
 802
 803 But notice that f_m2 has f_m1 as its meth_id.  Now the danger is that if we do
 804 a tcSimplCheck with a Given f_mx :: f Int dEqInt, we may make a binding
 805         f_m1 = f_mx
 806 But it's entirely possible that f_m2 will continue to float out, because it
 807 mentions no type variables.  Result, f_m1 isn't in scope.
 808
 809 Here's a concrete example that does this (test tc200):
 810
 811     class C a where
 812       f :: Eq b => b -> a -> Int
 813       baz :: Eq a => Int -> a -> Int
 814
 815     instance C Int where
 816       baz = f
 817
 818 Current solution: only do the "method sharing" thing for the first type/dict
 819 application, not for the iterated ones.  A horribly subtle point.
 820
 821 Note [No method sharing]
 822 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 823 The -fno-method-sharing flag controls what happens so far as the LIE
 824 is concerned.  The default case is that for an overloaded function we
 825 generate a "method" Id, and add the Method Inst to the LIE.  So you get
 826 something like
 827         f :: Num a => a -> a
 828         f = /\a (d:Num a) -> let m = (+) a d in \ (x:a) -> m x x
 829 If you specify -fno-method-sharing, the dictionary application
 830 isn't shared, so we get
 831         f :: Num a => a -> a
 832         f = /\a (d:Num a) (x:a) -> (+) a d x x
 833 This gets a bit less sharing, but
 834         a) it's better for RULEs involving overloaded functions
 835         b) perhaps fewer separated lambdas
 836
 837 Note [Left to right]
 838 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 839 tcArgs implements a left-to-right order, which goes beyond what is described in the
 840 impredicative type inference paper.  In particular, it allows
 841         runST $ foo
 842 where runST :: (forall s. ST s a) -> a
 843 When typechecking the application of ($)::(a->b) -> a -> b, we first check that
 844 runST has type (a->b), thereby filling in a=forall s. ST s a.  Then we un-box this type
 845 before checking foo.  The left-to-right order really helps here.
 846
 847 \begin{code}
 848 tcArgs :: LHsExpr Name                          -- The function (for error messages)
 849        -> [LHsExpr Name]                        -- Actual args
 850        -> ArgChecker [LHsExpr TcId]
 851
 852 type ArgChecker results
 853    = [TyVar] -> [TcSigmaType]           -- Current instantiation
 854    -> [TcSigmaType]                     -- Expected arg types (**before** applying the instantiation)
 855    -> TcM ([TcSigmaType], results)      -- Resulting instaniation and args
 856
 857 tcArgs fun args qtvs qtys arg_tys
 858   = go 1 qtys args arg_tys
 859   where
 860     go n qtys [] [] = return (qtys, [])
 861     go n qtys (arg:args) (arg_ty:arg_tys)
 862         = do { arg' <- tcArg fun n arg qtvs qtys arg_ty
 863              ; qtys' <- mapM refineBox qtys     -- Exploit new info
 864              ; (qtys'', args') <- go (n+1) qtys' args arg_tys
 865              ; return (qtys'', arg':args') }
 866     go n qtys args arg_tys = panic "tcArgs"
 867
 868 tcArg :: LHsExpr Name                           -- The function
 869       -> Int                                    --   and arg number (for error messages)
 870       -> LHsExpr Name
 871       -> [TyVar] -> [TcSigmaType]               -- Instantiate the arg type like this
 872       -> BoxySigmaType
 873       -> TcM (LHsExpr TcId)                     -- Resulting argument
 874 tcArg fun arg_no arg qtvs qtys ty
 875   = addErrCtxt (funAppCtxt fun arg arg_no) $
 876     tcPolyExprNC arg (substTyWith qtvs qtys ty)
 877 \end{code}
 878
 879
 880 Note [tagToEnum#]
 881 ~~~~~~~~~~~~~~~~~
 882 Nasty check to ensure that tagToEnum# is applied to a type that is an
 883 enumeration TyCon.  Unification may refine the type later, but this
 884 check won't see that, alas.  It's crude but it works.
 885
 886 Here's are two cases that should fail
 887         f :: forall a. a
 888         f = tagToEnum# 0        -- Can't do tagToEnum# at a type variable
 889
 890         g :: Int
 891         g = tagToEnum# 0        -- Int is not an enumeration
 892
 893
 894 \begin{code}
 895 doStupidChecks :: HsExpr TcId
 896                -> [([TcType], ThetaType)]
 897                -> TcM ()
 898 -- Check two tiresome and ad-hoc cases
 899 -- (a) the "stupid theta" for a data con; add the constraints
 900 --     from the "stupid theta" of a data constructor (sigh)
 901 -- (b) deal with the tagToEnum# problem: see Note [tagToEnum#]
 902
 903 doStupidChecks (HsVar fun_id) ((tys,_):_)
 904   | Just con <- isDataConId_maybe fun_id   -- (a)
 905   = addDataConStupidTheta con tys
 906
 907   | fun_id `hasKey` tagToEnumKey           -- (b)
 908   = do  { tys' <- zonkTcTypes tys
 909         ; checkTc (ok tys') (tagToEnumError tys')
 910         }
 911   where
 912     ok []       = False
 913     ok (ty:tys) = case tcSplitTyConApp_maybe ty of
 914                         Just (tc,_) -> isEnumerationTyCon tc
 915                         Nothing     -> False
 916
 917 doStupidChecks fun tv_theta_prs
 918   = return () -- The common case
 919
 920
 921 tagToEnumError tys
 922   = hang (ptext SLIT("Bad call to tagToEnum#") <+> at_type)
 923          2 (vcat [ptext SLIT("Specify the type by giving a type signature"),
 924                   ptext SLIT("e.g. (tagToEnum# x) :: Bool")])
 925   where
 926     at_type | null tys = empty  -- Probably never happens
 927             | otherwise = ptext SLIT("at type") <+> ppr (head tys)
 928 \end{code}
 929
 930 %************************************************************************
 931 %*                                                                      *
 932 \subsection{@tcId@ typechecks an identifier occurrence}
 933 %*                                                                      *
 934 %************************************************************************
 935
 936 \begin{code}
 937 lookupFun :: InstOrigin -> Name -> TcM (HsExpr TcId, TcType)
 938 lookupFun orig id_name
 939   = do  { thing <- tcLookup id_name
 940         ; case thing of
 941             AGlobal (ADataCon con) -> return (HsVar wrap_id, idType wrap_id)
 942                                    where
 943                                       wrap_id = dataConWrapId con
 944
 945             AGlobal (AnId id)
 946                 | isNaughtyRecordSelector id -> failWithTc (naughtyRecordSel id)
 947                 | otherwise                  -> return (HsVar id, idType id)
 948                 -- A global cannot possibly be ill-staged
 949                 -- nor does it need the 'lifting' treatment
 950
 951             ATcId { tct_id = id, tct_type = ty, tct_co = mb_co, tct_level = lvl }
 952                 -> do { thLocalId orig id ty lvl
 953                       ; case mb_co of
 954                           Nothing -> return (HsVar id, ty)      -- Wobbly, or no free vars
 955                           Just co -> return (mkHsWrap co (HsVar id), ty) }
 956
 957             other -> failWithTc (ppr other <+> ptext SLIT("used where a value identifer was expected"))
 958     }
 959
 960 #ifndef GHCI  /* GHCI and TH is off */
 961 --------------------------------------
 962 -- thLocalId : Check for cross-stage lifting
 963 thLocalId orig id id_ty th_bind_lvl
 964   = return ()
 965
 966 #else         /* GHCI and TH is on */
 967 thLocalId orig id id_ty th_bind_lvl
 968   = do  { use_stage <- getStage -- TH case
 969         ; case use_stage of
 970             Brack use_lvl ps_var lie_var | use_lvl > th_bind_lvl
 971                   -> thBrackId orig id ps_var lie_var
 972             other -> do { checkWellStaged (quotes (ppr id)) th_bind_lvl use_stage
 973                         ; return id }
 974         }
 975
 976 --------------------------------------
 977 thBrackId orig id ps_var lie_var
 978   | isExternalName id_name
 979   =     -- Top-level identifiers in this module,
 980         -- (which have External Names)
 981         -- are just like the imported case:
 982         -- no need for the 'lifting' treatment
 983         -- E.g.  this is fine:
 984         --   f x = x
 985         --   g y = [| f 3 |]
 986         -- But we do need to put f into the keep-alive
 987         -- set, because after desugaring the code will
 988         -- only mention f's *name*, not f itself.
 989     do  { keepAliveTc id_name; return id }
 990
 991   | otherwise
 992   =     -- Nested identifiers, such as 'x' in
 993         -- E.g. \x -> [| h x |]
 994         -- We must behave as if the reference to x was
 995         --      h $(lift x)
 996         -- We use 'x' itself as the splice proxy, used by
 997         -- the desugarer to stitch it all back together.
 998         -- If 'x' occurs many times we may get many identical
 999         -- bindings of the same splice proxy, but that doesn't
1000         -- matter, although it's a mite untidy.
1001     do  { let id_ty = idType id
1002         ; checkTc (isTauTy id_ty) (polySpliceErr id)
1003                -- If x is polymorphic, its occurrence sites might
1004                -- have different instantiations, so we can't use plain
1005                -- 'x' as the splice proxy name.  I don't know how to
1006                -- solve this, and it's probably unimportant, so I'm
1007                -- just going to flag an error for now
1008
1009         ; id_ty' <- zapToMonotype id_ty
1010                 -- The id_ty might have an OpenTypeKind, but we
1011                 -- can't instantiate the Lift class at that kind,
1012                 -- so we zap it to a LiftedTypeKind monotype
1013                 -- C.f. the call in TcPat.newLitInst
1014
1015         ; setLIEVar lie_var     $ do
1016         { lift <- newMethodFromName orig id_ty' DsMeta.liftName
1017                    -- Put the 'lift' constraint into the right LIE
1018
1019                    -- Update the pending splices
1020         ; ps <- readMutVar ps_var
1021         ; writeMutVar ps_var ((id_name, nlHsApp (nlHsVar lift) (nlHsVar id)) : ps)
1022
1023         ; return id } }
1024  where
1025    id_name = idName id
1026 #endif /* GHCI */
1027 \end{code}
1028
1029
1030 %************************************************************************
1031 %*                                                                      *
1032 \subsection{Record bindings}
1033 %*                                                                      *
1034 %************************************************************************
1035
1036 Game plan for record bindings
1037 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1038 1. Find the TyCon for the bindings, from the first field label.
1039
1040 2. Instantiate its tyvars and unify (T a1 .. an) with expected_ty.
1041
1042 For each binding field = value
1043
1044 3. Instantiate the field type (from the field label) using the type
1045    envt from step 2.
1046
1047 4  Type check the value using tcArg, passing the field type as
1048    the expected argument type.
1049
1050 This extends OK when the field types are universally quantified.
1051
1052
1053 \begin{code}
1054 tcRecordBinds
1055         :: DataCon
1056         -> [TcType]     -- Expected type for each field
1057         -> HsRecordBinds Name
1058         -> TcM (HsRecordBinds TcId)
1059
1060 tcRecordBinds data_con arg_tys (HsRecordBinds rbinds)
1061   = do  { mb_binds <- mappM do_bind rbinds
1062         ; return (HsRecordBinds (catMaybes mb_binds)) }
1063   where
1064     flds_w_tys = zipEqual "tcRecordBinds" (dataConFieldLabels data_con) arg_tys
1065     do_bind (L loc field_lbl, rhs)
1066       | Just field_ty <- assocMaybe flds_w_tys field_lbl
1067       = addErrCtxt (fieldCtxt field_lbl)        $
1068         do { rhs'   <- tcPolyExprNC rhs field_ty
1069            ; sel_id <- tcLookupField field_lbl
1070            ; ASSERT( isRecordSelector sel_id )
1071              return (Just (L loc sel_id, rhs')) }
1072       | otherwise
1073       = do { addErrTc (badFieldCon data_con field_lbl)
1074            ; return Nothing }
1075
1076 checkMissingFields :: DataCon -> HsRecordBinds Name -> TcM ()
1077 checkMissingFields data_con rbinds
1078   | null field_labels   -- Not declared as a record;
1079                         -- But C{} is still valid if no strict fields
1080   = if any isMarkedStrict field_strs then
1081         -- Illegal if any arg is strict
1082         addErrTc (missingStrictFields data_con [])
1083     else
1084         returnM ()
1085
1086   | otherwise           -- A record
1087   = checkM (null missing_s_fields)
1088            (addErrTc (missingStrictFields data_con missing_s_fields))   `thenM_`
1089
1090     doptM Opt_WarnMissingFields         `thenM` \ warn ->
1091     checkM (not (warn && notNull missing_ns_fields))
1092            (warnTc True (missingFields data_con missing_ns_fields))
1093
1094   where
1095     missing_s_fields
1096         = [ fl | (fl, str) <- field_info,
1097                  isMarkedStrict str,
1098                  not (fl `elem` field_names_used)
1099           ]
1100     missing_ns_fields
1101         = [ fl | (fl, str) <- field_info,
1102                  not (isMarkedStrict str),
1103                  not (fl `elem` field_names_used)
1104           ]
1105
1106     field_names_used = recBindFields rbinds
1107     field_labels     = dataConFieldLabels data_con
1108
1109     field_info = zipEqual "missingFields"
1110                           field_labels
1111                           field_strs
1112
1113     field_strs = dataConStrictMarks data_con
1114 \end{code}
1115
1116 %************************************************************************
1117 %*                                                                      *
1118 \subsection{Errors and contexts}
1119 %*                                                                      *
1120 %************************************************************************
1121
1122 Boring and alphabetical:
1123 \begin{code}
1124 caseScrutCtxt expr
1125   = hang (ptext SLIT("In the scrutinee of a case expression:")) 4 (ppr expr)
1126
1127 exprCtxt expr
1128   = hang (ptext SLIT("In the expression:")) 4 (ppr expr)
1129
1130 fieldCtxt field_name
1131   = ptext SLIT("In the") <+> quotes (ppr field_name) <+> ptext SLIT("field of a record")
1132
1133 funAppCtxt fun arg arg_no
1134   = hang (hsep [ ptext SLIT("In the"), speakNth arg_no, ptext SLIT("argument of"),
1135                     quotes (ppr fun) <> text ", namely"])
1136          4 (quotes (ppr arg))
1137
1138 predCtxt expr
1139   = hang (ptext SLIT("In the predicate expression:")) 4 (ppr expr)
1140
1141 nonVanillaUpd tycon
1142   = vcat [ptext SLIT("Record update for the non-Haskell-98 data type")
1143                 <+> quotes (pprSourceTyCon tycon)
1144                 <+> ptext SLIT("is not (yet) supported"),
1145           ptext SLIT("Use pattern-matching instead")]
1146 badFieldsUpd rbinds
1147   = hang (ptext SLIT("No constructor has all these fields:"))
1148          4 (pprQuotedList (recBindFields rbinds))
1149
1150 naughtyRecordSel sel_id
1151   = ptext SLIT("Cannot use record selector") <+> quotes (ppr sel_id) <+>
1152     ptext SLIT("as a function due to escaped type variables") $$
1153     ptext SLIT("Probably fix: use pattern-matching syntax instead")
1154
1155 notSelector field
1156   = hsep [quotes (ppr field), ptext SLIT("is not a record selector")]
1157
1158 missingStrictFields :: DataCon -> [FieldLabel] -> SDoc
1159 missingStrictFields con fields
1160   = header <> rest
1161   where
1162     rest | null fields = empty  -- Happens for non-record constructors
1163                                 -- with strict fields
1164          | otherwise   = colon <+> pprWithCommas ppr fields
1165
1166     header = ptext SLIT("Constructor") <+> quotes (ppr con) <+>
1167              ptext SLIT("does not have the required strict field(s)")
1168
1169 missingFields :: DataCon -> [FieldLabel] -> SDoc
1170 missingFields con fields
1171   = ptext SLIT("Fields of") <+> quotes (ppr con) <+> ptext SLIT("not initialised:")
1172         <+> pprWithCommas ppr fields
1173
1174 -- callCtxt fun args = ptext SLIT("In the call") <+> parens (ppr (foldl mkHsApp fun args))
1175
1176 #ifdef GHCI
1177 polySpliceErr :: Id -> SDoc
1178 polySpliceErr id
1179   = ptext SLIT("Can't splice the polymorphic local variable") <+> quotes (ppr id)
1180 #endif
1181 \end{code}