newtype deriving dicts, compiling at least
[ghc-hetmet.git] / compiler / typecheck / TcInstDcls.lhs
1 %
2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
3 %
4 \section[TcInstDecls]{Typechecking instance declarations}
5
6 \begin{code}
7 module TcInstDcls ( tcInstDecls1, tcInstDecls2 ) where
8
9 #include "HsVersions.h"
10
11 import HsSyn
12 import TcBinds          ( mkPragFun, tcPrags, badBootDeclErr )
13 import TcClassDcl       ( tcMethodBind, mkMethodBind, badMethodErr, 
14                           tcClassDecl2, getGenericInstances )
15 import TcRnMonad       
16 import TcMType          ( tcSkolSigType, checkValidInstance, checkValidInstHead )
17 import TcType           ( mkClassPred, tcSplitSigmaTy, tcSplitDFunHead, mkTyVarTys,
18                           SkolemInfo(InstSkol), tcSplitDFunTy )
19 import Inst             ( tcInstClassOp, newDicts, instToId, showLIE, 
20                           getOverlapFlag, tcExtendLocalInstEnv )
21 import InstEnv          ( mkLocalInstance, instanceDFunId )
22 import TcDeriv          ( tcDeriving )
23 import TcEnv            ( InstInfo(..), InstBindings(..), 
24                           newDFunName, tcExtendIdEnv
25                         )
26 import TcHsType         ( kcHsSigType, tcHsKindedType )
27 import TcUnify          ( checkSigTyVars )
28 import TcSimplify       ( tcSimplifyCheck, tcSimplifySuperClasses )
29 import Type             ( zipOpenTvSubst, substTheta, substTys, mkTyConApp, mkTyVarTy )
30 import Coercion         ( mkAppCoercion, mkAppsCoercion )
31 import TyCon            ( TyCon, newTyConCo )
32 import DataCon          ( classDataCon, dataConTyCon )
33 import Class            ( classBigSig )
34 import Var              ( TyVar, Id, idName, idType )
35 import Id               ( mkSysLocal )
36 import UniqSupply       ( uniqsFromSupply )
37 import MkId             ( mkDictFunId )
38 import Name             ( Name, getSrcLoc )
39 import Maybe            ( catMaybes )
40 import SrcLoc           ( noSrcSpan, srcLocSpan, unLoc, noLoc, Located(..), srcSpanStart )
41 import ListSetOps       ( minusList )
42 import Outputable
43 import Bag
44 import BasicTypes       ( Activation( AlwaysActive ), InlineSpec(..) )
45 import FastString
46 \end{code}
47
48 Typechecking instance declarations is done in two passes. The first
49 pass, made by @tcInstDecls1@, collects information to be used in the
50 second pass.
51
52 This pre-processed info includes the as-yet-unprocessed bindings
53 inside the instance declaration.  These are type-checked in the second
54 pass, when the class-instance envs and GVE contain all the info from
55 all the instance and value decls.  Indeed that's the reason we need
56 two passes over the instance decls.
57
58 Here is the overall algorithm.
59 Assume that we have an instance declaration
60
61     instance c => k (t tvs) where b
62
63 \begin{enumerate}
64 \item
65 $LIE_c$ is the LIE for the context of class $c$
66 \item
67 $betas_bar$ is the free variables in the class method type, excluding the
68    class variable
69 \item
70 $LIE_cop$ is the LIE constraining a particular class method
71 \item
72 $tau_cop$ is the tau type of a class method
73 \item
74 $LIE_i$ is the LIE for the context of instance $i$
75 \item
76 $X$ is the instance constructor tycon
77 \item
78 $gammas_bar$ is the set of type variables of the instance
79 \item
80 $LIE_iop$ is the LIE for a particular class method instance
81 \item
82 $tau_iop$ is the tau type for this instance of a class method
83 \item
84 $alpha$ is the class variable
85 \item
86 $LIE_cop' = LIE_cop [X gammas_bar / alpha, fresh betas_bar]$
87 \item
88 $tau_cop' = tau_cop [X gammas_bar / alpha, fresh betas_bar]$
89 \end{enumerate}
90
91 ToDo: Update the list above with names actually in the code.
92
93 \begin{enumerate}
94 \item
95 First, make the LIEs for the class and instance contexts, which means
96 instantiate $thetaC [X inst_tyvars / alpha ]$, yielding LIElistC' and LIEC',
97 and make LIElistI and LIEI.
98 \item
99 Then process each method in turn.
100 \item
101 order the instance methods according to the ordering of the class methods
102 \item
103 express LIEC' in terms of LIEI, yielding $dbinds_super$ or an error
104 \item
105 Create final dictionary function from bindings generated already
106 \begin{pseudocode}
107 df = lambda inst_tyvars
108        lambda LIEI
109          let Bop1
110              Bop2
111              ...
112              Bopn
113          and dbinds_super
114               in <op1,op2,...,opn,sd1,...,sdm>
115 \end{pseudocode}
116 Here, Bop1 \ldots Bopn bind the methods op1 \ldots opn,
117 and $dbinds_super$ bind the superclass dictionaries sd1 \ldots sdm.
118 \end{enumerate}
119
120
121 %************************************************************************
122 %*                                                                      *
123 \subsection{Extracting instance decls}
124 %*                                                                      *
125 %************************************************************************
126
127 Gather up the instance declarations from their various sources
128
129 \begin{code}
130 tcInstDecls1    -- Deal with both source-code and imported instance decls
131    :: [LTyClDecl Name]          -- For deriving stuff
132    -> [LInstDecl Name]          -- Source code instance decls
133    -> TcM (TcGblEnv,            -- The full inst env
134            [InstInfo],          -- Source-code instance decls to process; 
135                                 -- contains all dfuns for this module
136            HsValBinds Name)     -- Supporting bindings for derived instances
137
138 tcInstDecls1 tycl_decls inst_decls
139   = checkNoErrs $
140         -- Stop if addInstInfos etc discovers any errors
141         -- (they recover, so that we get more than one error each round)
142
143         -- (1) Do the ordinary instance declarations
144     mappM tcLocalInstDecl1 inst_decls    `thenM` \ local_inst_infos ->
145
146     let
147         local_inst_info = catMaybes local_inst_infos
148         clas_decls      = filter (isClassDecl.unLoc) tycl_decls
149     in
150         -- (2) Instances from generic class declarations
151     getGenericInstances clas_decls      `thenM` \ generic_inst_info -> 
152
153         -- Next, construct the instance environment so far, consisting of
154         --      a) local instance decls
155         --      b) generic instances
156     addInsts local_inst_info    $
157     addInsts generic_inst_info  $
158
159         -- (3) Compute instances from "deriving" clauses; 
160         -- This stuff computes a context for the derived instance decl, so it
161         -- needs to know about all the instances possible; hence inst_env4
162     tcDeriving tycl_decls       `thenM` \ (deriv_inst_info, deriv_binds) ->
163     addInsts deriv_inst_info    $
164
165     getGblEnv                   `thenM` \ gbl_env ->
166     returnM (gbl_env, 
167              generic_inst_info ++ deriv_inst_info ++ local_inst_info,
168              deriv_binds)
169
170 addInsts :: [InstInfo] -> TcM a -> TcM a
171 addInsts infos thing_inside
172   = tcExtendLocalInstEnv (map iSpec infos) thing_inside
173 \end{code} 
174
175 \begin{code}
176 tcLocalInstDecl1 :: LInstDecl Name 
177                  -> TcM (Maybe InstInfo)        -- Nothing if there was an error
178         -- A source-file instance declaration
179         -- Type-check all the stuff before the "where"
180         --
181         -- We check for respectable instance type, and context
182 tcLocalInstDecl1 decl@(L loc (InstDecl poly_ty binds uprags ats))
183   -- !!!TODO: Handle the `ats' parameter!!! -=chak
184   =     -- Prime error recovery, set source location
185     recoverM (returnM Nothing)          $
186     setSrcSpan loc                      $
187     addErrCtxt (instDeclCtxt1 poly_ty)  $
188
189     do  { is_boot <- tcIsHsBoot
190         ; checkTc (not is_boot || (isEmptyLHsBinds binds && null uprags))
191                   badBootDeclErr
192
193         -- Typecheck the instance type itself.  We can't use 
194         -- tcHsSigType, because it's not a valid user type.
195         ; kinded_ty <- kcHsSigType poly_ty
196         ; poly_ty'  <- tcHsKindedType kinded_ty
197         ; let (tyvars, theta, tau) = tcSplitSigmaTy poly_ty'
198         
199         ; (clas, inst_tys) <- checkValidInstHead tau
200         ; checkValidInstance tyvars theta clas inst_tys
201
202         ; dfun_name <- newDFunName clas inst_tys (srcSpanStart loc)
203         ; overlap_flag <- getOverlapFlag
204         ; let dfun  = mkDictFunId dfun_name tyvars theta clas inst_tys
205               ispec = mkLocalInstance dfun overlap_flag
206
207         ; return (Just (InstInfo { iSpec = ispec, iBinds = VanillaInst binds uprags })) }
208 \end{code}
209
210
211 %************************************************************************
212 %*                                                                      *
213 \subsection{Type-checking instance declarations, pass 2}
214 %*                                                                      *
215 %************************************************************************
216
217 \begin{code}
218 tcInstDecls2 :: [LTyClDecl Name] -> [InstInfo] 
219              -> TcM (LHsBinds Id, TcLclEnv)
220 -- (a) From each class declaration, 
221 --      generate any default-method bindings
222 -- (b) From each instance decl
223 --      generate the dfun binding
224
225 tcInstDecls2 tycl_decls inst_decls
226   = do  {       -- (a) Default methods from class decls
227           (dm_binds_s, dm_ids_s) <- mapAndUnzipM tcClassDecl2 $
228                                     filter (isClassDecl.unLoc) tycl_decls
229         ; tcExtendIdEnv (concat dm_ids_s)       $ do 
230     
231                 -- (b) instance declarations
232         ; inst_binds_s <- mappM tcInstDecl2 inst_decls
233
234                 -- Done
235         ; let binds = unionManyBags dm_binds_s `unionBags` 
236                       unionManyBags inst_binds_s
237         ; tcl_env <- getLclEnv          -- Default method Ids in here
238         ; returnM (binds, tcl_env) }
239 \end{code}
240
241 ======= New documentation starts here (Sept 92)  ==============
242
243 The main purpose of @tcInstDecl2@ is to return a @HsBinds@ which defines
244 the dictionary function for this instance declaration.  For example
245 \begin{verbatim}
246         instance Foo a => Foo [a] where
247                 op1 x = ...
248                 op2 y = ...
249 \end{verbatim}
250 might generate something like
251 \begin{verbatim}
252         dfun.Foo.List dFoo_a = let op1 x = ...
253                                    op2 y = ...
254                                in
255                                    Dict [op1, op2]
256 \end{verbatim}
257
258 HOWEVER, if the instance decl has no context, then it returns a
259 bigger @HsBinds@ with declarations for each method.  For example
260 \begin{verbatim}
261         instance Foo [a] where
262                 op1 x = ...
263                 op2 y = ...
264 \end{verbatim}
265 might produce
266 \begin{verbatim}
267         dfun.Foo.List a = Dict [Foo.op1.List a, Foo.op2.List a]
268         const.Foo.op1.List a x = ...
269         const.Foo.op2.List a y = ...
270 \end{verbatim}
271 This group may be mutually recursive, because (for example) there may
272 be no method supplied for op2 in which case we'll get
273 \begin{verbatim}
274         const.Foo.op2.List a = default.Foo.op2 (dfun.Foo.List a)
275 \end{verbatim}
276 that is, the default method applied to the dictionary at this type.
277
278 What we actually produce in either case is:
279
280         AbsBinds [a] [dfun_theta_dicts]
281                  [(dfun.Foo.List, d)] ++ (maybe) [(const.Foo.op1.List, op1), ...]
282                  { d = (sd1,sd2, ..., op1, op2, ...)
283                    op1 = ...
284                    op2 = ...
285                  }
286
287 The "maybe" says that we only ask AbsBinds to make global constant methods
288 if the dfun_theta is empty.
289
290                 
291 For an instance declaration, say,
292
293         instance (C1 a, C2 b) => C (T a b) where
294                 ...
295
296 where the {\em immediate} superclasses of C are D1, D2, we build a dictionary
297 function whose type is
298
299         (C1 a, C2 b, D1 (T a b), D2 (T a b)) => C (T a b)
300
301 Notice that we pass it the superclass dictionaries at the instance type; this
302 is the ``Mark Jones optimisation''.  The stuff before the "=>" here
303 is the @dfun_theta@ below.
304
305 First comes the easy case of a non-local instance decl.
306
307
308 \begin{code}
309 tcInstDecl2 :: InstInfo -> TcM (LHsBinds Id)
310 -- Returns a binding for the dfun
311
312 --
313 -- Derived newtype instances
314 --
315 -- We need to make a copy of the dictionary we are deriving from
316 -- because we may need to change some of the superclass dictionaries
317 -- see Note [Newtype deriving superclasses] in TcDeriv.lhs
318 --
319 -- In the case of a newtype, things are rather easy
320 --      class Show a => Foo a b where ...
321 --      newtype T a = MkT (Tree [a]) deriving( Foo Int )
322 -- The newtype gives an FC axiom looking like
323 --      axiom CoT a :: Tree [a] = T a
324 --
325 -- So all need is to generate a binding looking like
326 --      dfunFooT :: forall a. (Foo Int (Tree [a], Show (T a)) => Foo Int (T a)
327 --      dfunFooT = /\a. \(ds:Show (T a)) (df:Foo (Tree [a])).
328 --                case df `cast` (Foo Int (CoT a)) of
329 --                   Foo _ op1 .. opn -> Foo ds op1 .. opn
330
331 tcInstDecl2 (InstInfo { iSpec = ispec, 
332                         iBinds = NewTypeDerived tycon rep_tys })
333   = do  { let dfun_id      = instanceDFunId ispec 
334               rigid_info   = InstSkol dfun_id
335               origin       = SigOrigin rigid_info
336               inst_ty      = idType dfun_id
337               maybe_co_con = newTyConCo tycon
338         ; (tvs, theta, inst_head) <- tcSkolSigType rigid_info inst_ty
339         ; dicts <- newDicts origin theta
340         ; uniqs <- newUniqueSupply
341         ; let (rep_dict_id:sc_dict_ids) = map instToId dicts
342                 -- (Here, we are relying on the order of dictionary 
343                 -- arguments built by NewTypeDerived in TcDeriv.)
344
345               wrap_fn = CoTyLams tvs <.> CoLams sc_dict_ids
346          
347               coerced_rep_dict = mkHsCoerce (co_fn tvs cls_tycon) (HsVar rep_dict_id)
348               mk_located a = L noSrcSpan a
349               body | null sc_dict_ids = coerced_rep_dict
350                    | otherwise = HsCase (mk_located coerced_rep_dict) $
351                                  MatchGroup [the_match] inst_head
352               the_match = mkSimpleMatch [the_pat] the_rhs
353               op_ids = zipWith (mkSysLocal FSLIT("op"))
354                                       (uniqsFromSupply uniqs) op_tys
355               the_pat = mk_located $ ConPatOut { pat_con = mk_located cls_data_con, pat_tvs = [],
356                                     pat_dicts = sc_dict_ids,
357                                     pat_binds = emptyLHsBinds,
358                                     pat_args = PrefixCon (map nlVarPat op_ids),
359                                     pat_ty = inst_head }
360               (cls, op_tys) = tcSplitDFunHead inst_head
361               cls_data_con = classDataCon cls
362               cls_tycon = dataConTyCon cls_data_con
363               
364               the_rhs = mkHsConApp (cls_data_con) (mkTyVarTys tvs) (map HsVar (sc_dict_ids ++ op_ids))
365
366         ; return (unitBag (mk_located $ VarBind (dfun_id) (mk_located (mkHsCoerce wrap_fn body)))) }
367   where
368     co_fn :: [TyVar] -> TyCon -> ExprCoFn
369     co_fn tvs cls_tycon | Just co_con <- newTyConCo tycon
370           = ExprCoFn (mkAppCoercion (mkAppsCoercion (mkTyConApp cls_tycon []) rep_tys) 
371                                     (mkTyConApp co_con (map mkTyVarTy tvs)))
372           | otherwise
373           = idCoercion
374
375 tcInstDecl2 (InstInfo { iSpec = ispec, iBinds = VanillaInst monobinds uprags })
376   = let 
377         dfun_id    = instanceDFunId ispec
378         rigid_info = InstSkol dfun_id
379         inst_ty    = idType dfun_id
380     in
381          -- Prime error recovery
382     recoverM (returnM emptyLHsBinds)            $
383     setSrcSpan (srcLocSpan (getSrcLoc dfun_id)) $
384     addErrCtxt (instDeclCtxt2 (idType dfun_id)) $
385
386         -- Instantiate the instance decl with skolem constants 
387     tcSkolSigType rigid_info inst_ty    `thenM` \ (inst_tyvars', dfun_theta', inst_head') ->
388                 -- These inst_tyvars' scope over the 'where' part
389                 -- Those tyvars are inside the dfun_id's type, which is a bit
390                 -- bizarre, but OK so long as you realise it!
391     let
392         (clas, inst_tys') = tcSplitDFunHead inst_head'
393         (class_tyvars, sc_theta, _, op_items) = classBigSig clas
394
395         -- Instantiate the super-class context with inst_tys
396         sc_theta' = substTheta (zipOpenTvSubst class_tyvars inst_tys') sc_theta
397         origin    = SigOrigin rigid_info
398     in
399          -- Create dictionary Ids from the specified instance contexts.
400     newDicts InstScOrigin sc_theta'                     `thenM` \ sc_dicts ->
401     newDicts origin dfun_theta'                         `thenM` \ dfun_arg_dicts ->
402     newDicts origin [mkClassPred clas inst_tys']        `thenM` \ [this_dict] ->
403                 -- Default-method Ids may be mentioned in synthesised RHSs,
404                 -- but they'll already be in the environment.
405
406         -- Typecheck the methods
407     let         -- These insts are in scope; quite a few, eh?
408         avail_insts = [this_dict] ++ dfun_arg_dicts ++ sc_dicts
409     in
410     tcMethods origin clas inst_tyvars' 
411               dfun_theta' inst_tys' avail_insts 
412               op_items monobinds uprags         `thenM` \ (meth_ids, meth_binds) ->
413
414         -- Figure out bindings for the superclass context
415         -- Don't include this_dict in the 'givens', else
416         -- sc_dicts get bound by just selecting  from this_dict!!
417     addErrCtxt superClassCtxt
418         (tcSimplifySuperClasses inst_tyvars'
419                          dfun_arg_dicts
420                          sc_dicts)      `thenM` \ sc_binds ->
421
422         -- It's possible that the superclass stuff might unified one
423         -- of the inst_tyavars' with something in the envt
424     checkSigTyVars inst_tyvars'         `thenM_`
425
426         -- Deal with 'SPECIALISE instance' pragmas 
427     tcPrags dfun_id (filter isSpecInstLSig uprags)      `thenM` \ prags -> 
428     
429         -- Create the result bindings
430     let
431         dict_constr   = classDataCon clas
432         scs_and_meths = map instToId sc_dicts ++ meth_ids
433         this_dict_id  = instToId this_dict
434         inline_prag | null dfun_arg_dicts = []
435                     | otherwise = [InlinePrag (Inline AlwaysActive True)]
436                 -- Always inline the dfun; this is an experimental decision
437                 -- because it makes a big performance difference sometimes.
438                 -- Often it means we can do the method selection, and then
439                 -- inline the method as well.  Marcin's idea; see comments below.
440                 --
441                 -- BUT: don't inline it if it's a constant dictionary;
442                 -- we'll get all the benefit without inlining, and we get
443                 -- a **lot** of code duplication if we inline it
444                 --
445                 --      See Note [Inline dfuns] below
446
447         dict_rhs
448           = mkHsConApp dict_constr inst_tys' (map HsVar scs_and_meths)
449                 -- We don't produce a binding for the dict_constr; instead we
450                 -- rely on the simplifier to unfold this saturated application
451                 -- We do this rather than generate an HsCon directly, because
452                 -- it means that the special cases (e.g. dictionary with only one
453                 -- member) are dealt with by the common MkId.mkDataConWrapId code rather
454                 -- than needing to be repeated here.
455
456         dict_bind  = noLoc (VarBind this_dict_id dict_rhs)
457         all_binds  = dict_bind `consBag` (sc_binds `unionBags` meth_binds)
458
459         main_bind = noLoc $ AbsBinds
460                             inst_tyvars'
461                             (map instToId dfun_arg_dicts)
462                             [(inst_tyvars', dfun_id, this_dict_id, 
463                                             inline_prag ++ prags)] 
464                             all_binds
465     in
466     showLIE (text "instance")           `thenM_`
467     returnM (unitBag main_bind)
468
469
470 tcMethods origin clas inst_tyvars' dfun_theta' inst_tys' 
471           avail_insts op_items monobinds uprags
472   =     -- Check that all the method bindings come from this class
473     let
474         sel_names = [idName sel_id | (sel_id, _) <- op_items]
475         bad_bndrs = collectHsBindBinders monobinds `minusList` sel_names
476     in
477     mappM (addErrTc . badMethodErr clas) bad_bndrs      `thenM_`
478
479         -- Make the method bindings
480     let
481         mk_method_bind = mkMethodBind origin clas inst_tys' monobinds
482     in
483     mapAndUnzipM mk_method_bind op_items        `thenM` \ (meth_insts, meth_infos) ->
484
485         -- And type check them
486         -- It's really worth making meth_insts available to the tcMethodBind
487         -- Consider     instance Monad (ST s) where
488         --                {-# INLINE (>>) #-}
489         --                (>>) = ...(>>=)...
490         -- If we don't include meth_insts, we end up with bindings like this:
491         --      rec { dict = MkD then bind ...
492         --            then = inline_me (... (GHC.Base.>>= dict) ...)
493         --            bind = ... }
494         -- The trouble is that (a) 'then' and 'dict' are mutually recursive, 
495         -- and (b) the inline_me prevents us inlining the >>= selector, which
496         -- would unravel the loop.  Result: (>>) ends up as a loop breaker, and
497         -- is not inlined across modules. Rather ironic since this does not
498         -- happen without the INLINE pragma!  
499         --
500         -- Solution: make meth_insts available, so that 'then' refers directly
501         --           to the local 'bind' rather than going via the dictionary.
502         --
503         -- BUT WATCH OUT!  If the method type mentions the class variable, then
504         -- this optimisation is not right.  Consider
505         --      class C a where
506         --        op :: Eq a => a
507         --
508         --      instance C Int where
509         --        op = op
510         -- The occurrence of 'op' on the rhs gives rise to a constraint
511         --      op at Int
512         -- The trouble is that the 'meth_inst' for op, which is 'available', also
513         -- looks like 'op at Int'.  But they are not the same.
514     let
515         prag_fn        = mkPragFun uprags
516         all_insts      = avail_insts ++ catMaybes meth_insts
517         sig_fn n       = Just []        -- No scoped type variables, but every method has
518                                         -- a type signature, in effect, so that we check
519                                         -- the method has the right type
520         tc_method_bind = tcMethodBind inst_tyvars' dfun_theta' all_insts sig_fn prag_fn
521         meth_ids       = [meth_id | (_,meth_id,_) <- meth_infos]
522     in
523
524     mapM tc_method_bind meth_infos              `thenM` \ meth_binds_s ->
525    
526     returnM (meth_ids, unionManyBags meth_binds_s)
527 \end{code}
528
529
530                 ------------------------------
531         [Inline dfuns] Inlining dfuns unconditionally
532                 ------------------------------
533
534 The code above unconditionally inlines dict funs.  Here's why.
535 Consider this program:
536
537     test :: Int -> Int -> Bool
538     test x y = (x,y) == (y,x) || test y x
539     -- Recursive to avoid making it inline.
540
541 This needs the (Eq (Int,Int)) instance.  If we inline that dfun
542 the code we end up with is good:
543
544     Test.$wtest =
545         \r -> case ==# [ww ww1] of wild {
546                 PrelBase.False -> Test.$wtest ww1 ww;
547                 PrelBase.True ->
548                   case ==# [ww1 ww] of wild1 {
549                     PrelBase.False -> Test.$wtest ww1 ww;
550                     PrelBase.True -> PrelBase.True [];
551                   };
552             };
553     Test.test = \r [w w1]
554             case w of w2 {
555               PrelBase.I# ww ->
556                   case w1 of w3 { PrelBase.I# ww1 -> Test.$wtest ww ww1; };
557             };
558
559 If we don't inline the dfun, the code is not nearly as good:
560
561     (==) = case PrelTup.$fEq(,) PrelBase.$fEqInt PrelBase.$fEqInt of tpl {
562               PrelBase.:DEq tpl1 tpl2 -> tpl2;
563             };
564     
565     Test.$wtest =
566         \r [ww ww1]
567             let { y = PrelBase.I#! [ww1]; } in
568             let { x = PrelBase.I#! [ww]; } in
569             let { sat_slx = PrelTup.(,)! [y x]; } in
570             let { sat_sly = PrelTup.(,)! [x y];
571             } in
572               case == sat_sly sat_slx of wild {
573                 PrelBase.False -> Test.$wtest ww1 ww;
574                 PrelBase.True -> PrelBase.True [];
575               };
576     
577     Test.test =
578         \r [w w1]
579             case w of w2 {
580               PrelBase.I# ww ->
581                   case w1 of w3 { PrelBase.I# ww1 -> Test.$wtest ww ww1; };
582             };
583
584 Why doesn't GHC inline $fEq?  Because it looks big:
585
586     PrelTup.zdfEqZ1T{-rcX-}
587         = \ @ a{-reT-} :: * @ b{-reS-} :: *
588             zddEq{-rf6-} _Ks :: {PrelBase.Eq{-23-} a{-reT-}}
589             zddEq1{-rf7-} _Ks :: {PrelBase.Eq{-23-} b{-reS-}} ->
590             let {
591               zeze{-rf0-} _Kl :: (b{-reS-} -> b{-reS-} -> PrelBase.Bool{-3c-})
592               zeze{-rf0-} = PrelBase.zeze{-01L-}@ b{-reS-} zddEq1{-rf7-} } in
593             let {
594               zeze1{-rf3-} _Kl :: (a{-reT-} -> a{-reT-} -> PrelBase.Bool{-3c-})
595               zeze1{-rf3-} = PrelBase.zeze{-01L-} @ a{-reT-} zddEq{-rf6-} } in
596             let {
597               zeze2{-reN-} :: ((a{-reT-}, b{-reS-}) -> (a{-reT-}, b{-reS-})-> PrelBase.Bool{-3c-})
598               zeze2{-reN-} = \ ds{-rf5-} _Ks :: (a{-reT-}, b{-reS-})
599                                ds1{-rf4-} _Ks :: (a{-reT-}, b{-reS-}) ->
600                              case ds{-rf5-}
601                              of wild{-reW-} _Kd { (a1{-rf2-} _Ks, a2{-reZ-} _Ks) ->
602                              case ds1{-rf4-}
603                              of wild1{-reX-} _Kd { (b1{-rf1-} _Ks, b2{-reY-} _Ks) ->
604                              PrelBase.zaza{-r4e-}
605                                (zeze1{-rf3-} a1{-rf2-} b1{-rf1-})
606                                (zeze{-rf0-} a2{-reZ-} b2{-reY-})
607                              }
608                              } } in     
609             let {
610               a1{-reR-} :: ((a{-reT-}, b{-reS-})-> (a{-reT-}, b{-reS-})-> PrelBase.Bool{-3c-})
611               a1{-reR-} = \ a2{-reV-} _Ks :: (a{-reT-}, b{-reS-})
612                             b1{-reU-} _Ks :: (a{-reT-}, b{-reS-}) ->
613                           PrelBase.not{-r6I-} (zeze2{-reN-} a2{-reV-} b1{-reU-})
614             } in
615               PrelBase.zdwZCDEq{-r8J-} @ (a{-reT-}, b{-reS-}) a1{-reR-} zeze2{-reN-})
616
617 and it's not as bad as it seems, because it's further dramatically
618 simplified: only zeze2 is extracted and its body is simplified.
619
620
621 %************************************************************************
622 %*                                                                      *
623 \subsection{Error messages}
624 %*                                                                      *
625 %************************************************************************
626
627 \begin{code}
628 instDeclCtxt1 hs_inst_ty 
629   = inst_decl_ctxt (case unLoc hs_inst_ty of
630                         HsForAllTy _ _ _ (L _ (HsPredTy pred)) -> ppr pred
631                         HsPredTy pred                    -> ppr pred
632                         other                            -> ppr hs_inst_ty)     -- Don't expect this
633 instDeclCtxt2 dfun_ty
634   = inst_decl_ctxt (ppr (mkClassPred cls tys))
635   where
636     (_,_,cls,tys) = tcSplitDFunTy dfun_ty
637
638 inst_decl_ctxt doc = ptext SLIT("In the instance declaration for") <+> quotes doc
639
640 superClassCtxt = ptext SLIT("When checking the super-classes of an instance declaration")
641 \end{code}