compiler/typecheck/TcMatches.lhs

   1 %
   2 % (c) The University of Glasgow 2006
   3 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
   4 %
   5
   6 TcMatches: Typecheck some @Matches@
   7
   8 \begin{code}
   9 module TcMatches ( tcMatchesFun, tcGRHSsPat, tcMatchesCase, tcMatchLambda,
  10                    TcMatchCtxt(..),
  11                    tcStmts, tcDoStmts, tcBody,
  12                    tcDoStmt, tcMDoStmt, tcGuardStmt
  13        ) where
  14
  15 import {-# SOURCE #-}   TcExpr( tcSyntaxOp, tcInferRhoNC, tcCheckId,
  16                                 tcMonoExpr, tcMonoExprNC, tcPolyExpr )
  17
  18 import HsSyn
  19 import TcRnMonad
  20 import Inst
  21 import TcEnv
  22 import TcPat
  23 import TcMType
  24 import TcType
  25 import TcBinds
  26 import TcUnify
  27 import Name
  28 import TysWiredIn
  29 import PrelNames
  30 import Id
  31 import TyCon
  32 import TysPrim
  33 import Coercion         ( mkSymCoI )
  34 import Outputable
  35 import VarSet
  36 import BasicTypes       ( Arity )
  37 import Util
  38 import SrcLoc
  39 import FastString
  40
  41 import Control.Monad
  42
  43 #include "HsVersions.h"
  44 \end{code}
  45
  46 %************************************************************************
  47 %*                                                                      *
  48 \subsection{tcMatchesFun, tcMatchesCase}
  49 %*                                                                      *
  50 %************************************************************************
  51
  52 @tcMatchesFun@ typechecks a @[Match]@ list which occurs in a
  53 @FunMonoBind@.  The second argument is the name of the function, which
  54 is used in error messages.  It checks that all the equations have the
  55 same number of arguments before using @tcMatches@ to do the work.
  56
  57 Note [Polymorphic expected type for tcMatchesFun]
  58 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  59 tcMatchesFun may be given a *sigma* (polymorphic) type
  60 so it must be prepared to use tcGen to skolemise it.
  61 See Note [sig_tau may be polymorphic] in TcPat.
  62
  63 \begin{code}
  64 tcMatchesFun :: Name -> Bool
  65              -> MatchGroup Name
  66              -> TcSigmaType                        -- Expected type of function
  67              -> TcM (HsWrapper, MatchGroup TcId)   -- Returns type of body
  68 tcMatchesFun fun_name inf matches exp_ty
  69   = do  {  -- Check that they all have the same no of arguments
  70            -- Location is in the monad, set the caller so that
  71            -- any inter-equation error messages get some vaguely
  72            -- sensible location.        Note: we have to do this odd
  73            -- ann-grabbing, because we don't always have annotations in
  74            -- hand when we call tcMatchesFun...
  75           traceTc "tcMatchesFun" (ppr fun_name $$ ppr exp_ty)
  76         ; checkArgs fun_name matches
  77
  78         ; (wrap_gen, (wrap_fun, group))
  79             <- tcGen (SigSkol (FunSigCtxt fun_name)) emptyVarSet exp_ty $ \ _ exp_rho ->
  80                   -- Note [Polymorphic expected type for tcMatchesFun]
  81                matchFunTys herald arity exp_rho $ \ pat_tys rhs_ty ->
  82                tcMatches match_ctxt pat_tys rhs_ty matches
  83         ; return (wrap_gen <.> wrap_fun, group) }
  84   where
  85     arity = matchGroupArity matches
  86     herald = ptext (sLit "The equation(s) for")
  87              <+> quotes (ppr fun_name) <+> ptext (sLit "have")
  88     match_ctxt = MC { mc_what = FunRhs fun_name inf, mc_body = tcBody }
  89 \end{code}
  90
  91 @tcMatchesCase@ doesn't do the argument-count check because the
  92 parser guarantees that each equation has exactly one argument.
  93
  94 \begin{code}
  95 tcMatchesCase :: TcMatchCtxt            -- Case context
  96               -> TcRhoType              -- Type of scrutinee
  97               -> MatchGroup Name        -- The case alternatives
  98               -> TcRhoType              -- Type of whole case expressions
  99               -> TcM (MatchGroup TcId)  -- Translated alternatives
 100
 101 tcMatchesCase ctxt scrut_ty matches res_ty
 102   | isEmptyMatchGroup matches   -- Allow empty case expressions
 103   = return (MatchGroup [] (mkFunTys [scrut_ty] res_ty))
 104
 105   | otherwise
 106   = tcMatches ctxt [scrut_ty] res_ty matches
 107
 108 tcMatchLambda :: MatchGroup Name -> TcRhoType -> TcM (HsWrapper, MatchGroup TcId)
 109 tcMatchLambda match res_ty
 110   = matchFunTys doc n_pats res_ty  $ \ pat_tys rhs_ty ->
 111     tcMatches match_ctxt pat_tys rhs_ty match
 112   where
 113     n_pats = matchGroupArity match
 114     doc = sep [ ptext (sLit "The lambda expression")
 115                  <+> quotes (pprSetDepth (PartWay 1) $
 116                              pprMatches (LambdaExpr :: HsMatchContext Name) match),
 117                         -- The pprSetDepth makes the abstraction print briefly
 118                 ptext (sLit "has") <+> speakNOf n_pats (ptext (sLit "argument"))]
 119     match_ctxt = MC { mc_what = LambdaExpr,
 120                       mc_body = tcBody }
 121 \end{code}
 122
 123 @tcGRHSsPat@ typechecks @[GRHSs]@ that occur in a @PatMonoBind@.
 124
 125 \begin{code}
 126 tcGRHSsPat :: GRHSs Name -> TcRhoType -> TcM (GRHSs TcId)
 127 -- Used for pattern bindings
 128 tcGRHSsPat grhss res_ty = tcGRHSs match_ctxt grhss res_ty
 129   where
 130     match_ctxt = MC { mc_what = PatBindRhs,
 131                       mc_body = tcBody }
 132 \end{code}
 133
 134
 135 \begin{code}
 136 matchFunTys
 137   :: SDoc       -- See Note [Herald for matchExpecteFunTys] in TcUnify
 138   -> Arity
 139   -> TcRhoType
 140   -> ([TcSigmaType] -> TcRhoType -> TcM a)
 141   -> TcM (HsWrapper, a)
 142
 143 -- Written in CPS style for historical reasons;
 144 -- could probably be un-CPSd, like matchExpectedTyConApp
 145
 146 matchFunTys herald arity res_ty thing_inside
 147   = do  { (coi, pat_tys, res_ty) <- matchExpectedFunTys herald arity res_ty
 148         ; res <- thing_inside pat_tys res_ty
 149         ; return (coiToHsWrapper (mkSymCoI coi), res) }
 150 \end{code}
 151
 152 %************************************************************************
 153 %*                                                                      *
 154 \subsection{tcMatch}
 155 %*                                                                      *
 156 %************************************************************************
 157
 158 \begin{code}
 159 tcMatches :: TcMatchCtxt
 160           -> [TcSigmaType]      -- Expected pattern types
 161           -> TcRhoType          -- Expected result-type of the Match.
 162           -> MatchGroup Name
 163           -> TcM (MatchGroup TcId)
 164
 165 data TcMatchCtxt        -- c.f. TcStmtCtxt, also in this module
 166   = MC { mc_what :: HsMatchContext Name,        -- What kind of thing this is
 167          mc_body :: LHsExpr Name                -- Type checker for a body of
 168                                                 -- an alternative
 169                  -> TcRhoType
 170                  -> TcM (LHsExpr TcId) }
 171
 172 tcMatches ctxt pat_tys rhs_ty (MatchGroup matches _)
 173   = ASSERT( not (null matches) )        -- Ensure that rhs_ty is filled in
 174     do  { matches' <- mapM (tcMatch ctxt pat_tys rhs_ty) matches
 175         ; return (MatchGroup matches' (mkFunTys pat_tys rhs_ty)) }
 176
 177 -------------
 178 tcMatch :: TcMatchCtxt
 179         -> [TcSigmaType]        -- Expected pattern types
 180         -> TcRhoType            -- Expected result-type of the Match.
 181         -> LMatch Name
 182         -> TcM (LMatch TcId)
 183
 184 tcMatch ctxt pat_tys rhs_ty match
 185   = wrapLocM (tc_match ctxt pat_tys rhs_ty) match
 186   where
 187     tc_match ctxt pat_tys rhs_ty match@(Match pats maybe_rhs_sig grhss)
 188       = add_match_ctxt match $
 189         do { (pats', grhss') <- tcPats (mc_what ctxt) pats pat_tys rhs_ty $
 190                                 tc_grhss ctxt maybe_rhs_sig grhss rhs_ty
 191            ; return (Match pats' Nothing grhss') }
 192
 193     tc_grhss ctxt Nothing grhss rhs_ty
 194       = tcGRHSs ctxt grhss rhs_ty       -- No result signature
 195
 196         -- Result type sigs are no longer supported
 197     tc_grhss _ (Just {}) _ _
 198       = panic "tc_ghrss"        -- Rejected by renamer
 199
 200         -- For (\x -> e), tcExpr has already said "In the expresssion \x->e"
 201         -- so we don't want to add "In the lambda abstraction \x->e"
 202     add_match_ctxt match thing_inside
 203         = case mc_what ctxt of
 204             LambdaExpr -> thing_inside
 205             m_ctxt     -> addErrCtxt (pprMatchInCtxt m_ctxt match) thing_inside
 206
 207 -------------
 208 tcGRHSs :: TcMatchCtxt -> GRHSs Name -> TcRhoType
 209         -> TcM (GRHSs TcId)
 210
 211 -- Notice that we pass in the full res_ty, so that we get
 212 -- good inference from simple things like
 213 --      f = \(x::forall a.a->a) -> <stuff>
 214 -- We used to force it to be a monotype when there was more than one guard
 215 -- but we don't need to do that any more
 216
 217 tcGRHSs ctxt (GRHSs grhss binds) res_ty
 218   = do  { (binds', grhss') <- tcLocalBinds binds $
 219                               mapM (wrapLocM (tcGRHS ctxt res_ty)) grhss
 220
 221         ; return (GRHSs grhss' binds') }
 222
 223 -------------
 224 tcGRHS :: TcMatchCtxt -> TcRhoType -> GRHS Name -> TcM (GRHS TcId)
 225
 226 tcGRHS ctxt res_ty (GRHS guards rhs)
 227   = do  { (guards', rhs') <- tcStmts stmt_ctxt tcGuardStmt guards res_ty $
 228                              mc_body ctxt rhs
 229         ; return (GRHS guards' rhs') }
 230   where
 231     stmt_ctxt  = PatGuard (mc_what ctxt)
 232 \end{code}
 233
 234
 235 %************************************************************************
 236 %*                                                                      *
 237 \subsection{@tcDoStmts@ typechecks a {\em list} of do statements}
 238 %*                                                                      *
 239 %************************************************************************
 240
 241 \begin{code}
 242 tcDoStmts :: HsStmtContext Name
 243           -> [LStmt Name]
 244           -> LHsExpr Name
 245           -> TcRhoType
 246           -> TcM (HsExpr TcId)          -- Returns a HsDo
 247 tcDoStmts ListComp stmts body res_ty
 248   = do  { (coi, elt_ty) <- matchExpectedListTy res_ty
 249         ; (stmts', body') <- tcStmts ListComp (tcLcStmt listTyCon) stmts
 250                                      elt_ty $
 251                              tcBody body
 252         ; return $ mkHsWrapCoI coi
 253                      (HsDo ListComp stmts' body' (mkListTy elt_ty)) }
 254
 255 tcDoStmts PArrComp stmts body res_ty
 256   = do  { (coi, elt_ty) <- matchExpectedPArrTy res_ty
 257         ; (stmts', body') <- tcStmts PArrComp (tcLcStmt parrTyCon) stmts
 258                                      elt_ty $
 259                              tcBody body
 260         ; return $ mkHsWrapCoI coi
 261                      (HsDo PArrComp stmts' body' (mkPArrTy elt_ty)) }
 262
 263 tcDoStmts DoExpr stmts body res_ty
 264   = do  { (stmts', body') <- tcStmts DoExpr tcDoStmt stmts res_ty $
 265                              tcBody body
 266         ; return (HsDo DoExpr stmts' body' res_ty) }
 267
 268 tcDoStmts ctxt@(MDoExpr _) stmts body res_ty
 269   = do  { (coi, (m_ty, elt_ty)) <- matchExpectedAppTy res_ty
 270         ; let res_ty' = mkAppTy m_ty elt_ty     -- The matchExpected consumes res_ty
 271               tc_rhs rhs = tcInfer $ \ pat_ty ->
 272                            tcMonoExpr rhs (mkAppTy m_ty pat_ty)
 273
 274         ; (stmts', body') <- tcStmts ctxt (tcMDoStmt tc_rhs) stmts res_ty' $
 275                              tcBody body
 276
 277         ; let names = [mfixName, bindMName, thenMName, returnMName, failMName]
 278         ; insts <- mapM (\name -> newMethodFromName DoOrigin name m_ty) names
 279         ; return $ mkHsWrapCoI coi $
 280           HsDo (MDoExpr (names `zip` insts)) stmts' body' res_ty' }
 281
 282 tcDoStmts ctxt _ _ _ = pprPanic "tcDoStmts" (pprStmtContext ctxt)
 283
 284 tcBody :: LHsExpr Name -> TcRhoType -> TcM (LHsExpr TcId)
 285 tcBody body res_ty
 286   = do  { traceTc "tcBody" (ppr res_ty)
 287         ; body' <- tcMonoExpr body res_ty
 288         ; return body'
 289         }
 290 \end{code}
 291
 292
 293 %************************************************************************
 294 %*                                                                      *
 295 \subsection{tcStmts}
 296 %*                                                                      *
 297 %************************************************************************
 298
 299 \begin{code}
 300 type TcStmtChecker
 301   =  forall thing. HsStmtContext Name
 302                 -> Stmt Name
 303                 -> TcRhoType                    -- Result type for comprehension
 304                 -> (TcRhoType -> TcM thing)     -- Checker for what follows the stmt
 305                 -> TcM (Stmt TcId, thing)
 306
 307 tcStmts :: HsStmtContext Name
 308         -> TcStmtChecker        -- NB: higher-rank type
 309         -> [LStmt Name]
 310         -> TcRhoType
 311         -> (TcRhoType -> TcM thing)
 312         -> TcM ([LStmt TcId], thing)
 313
 314 -- Note the higher-rank type.  stmt_chk is applied at different
 315 -- types in the equations for tcStmts
 316
 317 tcStmts _ _ [] res_ty thing_inside
 318   = do  { thing <- thing_inside res_ty
 319         ; return ([], thing) }
 320
 321 -- LetStmts are handled uniformly, regardless of context
 322 tcStmts ctxt stmt_chk (L loc (LetStmt binds) : stmts) res_ty thing_inside
 323   = do  { (binds', (stmts',thing)) <- tcLocalBinds binds $
 324                                       tcStmts ctxt stmt_chk stmts res_ty thing_inside
 325         ; return (L loc (LetStmt binds') : stmts', thing) }
 326
 327 -- For the vanilla case, handle the location-setting part
 328 tcStmts ctxt stmt_chk (L loc stmt : stmts) res_ty thing_inside
 329   = do  { (stmt', (stmts', thing)) <-
 330                 setSrcSpan loc                          $
 331                 addErrCtxt (pprStmtInCtxt ctxt stmt)    $
 332                 stmt_chk ctxt stmt res_ty               $ \ res_ty' ->
 333                 popErrCtxt                              $
 334                 tcStmts ctxt stmt_chk stmts res_ty'     $
 335                 thing_inside
 336         ; return (L loc stmt' : stmts', thing) }
 337
 338 --------------------------------
 339 --      Pattern guards
 340 tcGuardStmt :: TcStmtChecker
 341 tcGuardStmt _ (ExprStmt guard _ _) res_ty thing_inside
 342   = do  { guard' <- tcMonoExpr guard boolTy
 343         ; thing  <- thing_inside res_ty
 344         ; return (ExprStmt guard' noSyntaxExpr boolTy, thing) }
 345
 346 tcGuardStmt ctxt (BindStmt pat rhs _ _) res_ty thing_inside
 347   = do  { (rhs', rhs_ty) <- tcInferRhoNC rhs    -- Stmt has a context already
 348         ; (pat', thing)  <- tcPat (StmtCtxt ctxt) pat rhs_ty res_ty $
 349                             thing_inside res_ty
 350         ; return (BindStmt pat' rhs' noSyntaxExpr noSyntaxExpr, thing) }
 351
 352 tcGuardStmt _ stmt _ _
 353   = pprPanic "tcGuardStmt: unexpected Stmt" (ppr stmt)
 354
 355
 356 --------------------------------
 357 --      List comprehensions and PArrays
 358
 359 tcLcStmt :: TyCon       -- The list/Parray type constructor ([] or PArray)
 360          -> TcStmtChecker
 361
 362 -- A generator, pat <- rhs
 363 tcLcStmt m_tc ctxt (BindStmt pat rhs _ _) res_ty thing_inside
 364  = do   { pat_ty <- newFlexiTyVarTy liftedTypeKind
 365         ; rhs'   <- tcMonoExpr rhs (mkTyConApp m_tc [pat_ty])
 366         ; (pat', thing)  <- tcPat (StmtCtxt ctxt) pat pat_ty res_ty $
 367                             thing_inside res_ty
 368         ; return (BindStmt pat' rhs' noSyntaxExpr noSyntaxExpr, thing) }
 369
 370 -- A boolean guard
 371 tcLcStmt _ _ (ExprStmt rhs _ _) res_ty thing_inside
 372   = do  { rhs'  <- tcMonoExpr rhs boolTy
 373         ; thing <- thing_inside res_ty
 374         ; return (ExprStmt rhs' noSyntaxExpr boolTy, thing) }
 375
 376 -- A parallel set of comprehensions
 377 --      [ (g x, h x) | ... ; let g v = ...
 378 --                   | ... ; let h v = ... ]
 379 --
 380 -- It's possible that g,h are overloaded, so we need to feed the LIE from the
 381 -- (g x, h x) up through both lots of bindings (so we get the bindLocalMethods).
 382 -- Similarly if we had an existential pattern match:
 383 --
 384 --      data T = forall a. Show a => C a
 385 --
 386 --      [ (show x, show y) | ... ; C x <- ...
 387 --                         | ... ; C y <- ... ]
 388 --
 389 -- Then we need the LIE from (show x, show y) to be simplified against
 390 -- the bindings for x and y.
 391 --
 392 -- It's difficult to do this in parallel, so we rely on the renamer to
 393 -- ensure that g,h and x,y don't duplicate, and simply grow the environment.
 394 -- So the binders of the first parallel group will be in scope in the second
 395 -- group.  But that's fine; there's no shadowing to worry about.
 396
 397 tcLcStmt m_tc ctxt (ParStmt bndr_stmts_s) elt_ty thing_inside
 398   = do  { (pairs', thing) <- loop bndr_stmts_s
 399         ; return (ParStmt pairs', thing) }
 400   where
 401     -- loop :: [([LStmt Name], [Name])] -> TcM ([([LStmt TcId], [TcId])], thing)
 402     loop [] = do { thing <- thing_inside elt_ty
 403                  ; return ([], thing) }         -- matching in the branches
 404
 405     loop ((stmts, names) : pairs)
 406       = do { (stmts', (ids, pairs', thing))
 407                 <- tcStmts ctxt (tcLcStmt m_tc) stmts elt_ty $ \ _elt_ty' ->
 408                    do { ids <- tcLookupLocalIds names
 409                       ; (pairs', thing) <- loop pairs
 410                       ; return (ids, pairs', thing) }
 411            ; return ( (stmts', ids) : pairs', thing ) }
 412
 413 tcLcStmt m_tc ctxt (TransformStmt stmts binders usingExpr maybeByExpr) elt_ty thing_inside = do
 414     (stmts', (binders', usingExpr', maybeByExpr', thing)) <-
 415         tcStmts (TransformStmtCtxt ctxt) (tcLcStmt m_tc) stmts elt_ty $ \elt_ty' -> do
 416             let alphaListTy = mkTyConApp m_tc [alphaTy]
 417
 418             (usingExpr', maybeByExpr') <-
 419                 case maybeByExpr of
 420                     Nothing -> do
 421                         -- We must validate that usingExpr :: forall a. [a] -> [a]
 422                         usingExpr' <- tcPolyExpr usingExpr (mkForAllTy alphaTyVar (alphaListTy `mkFunTy` alphaListTy))
 423                         return (usingExpr', Nothing)
 424                     Just byExpr -> do
 425                         -- We must infer a type such that e :: t and then check that usingExpr :: forall a. (a -> t) -> [a] -> [a]
 426                         (byExpr', tTy) <- tcInferRhoNC byExpr
 427                         usingExpr' <- tcPolyExpr usingExpr (mkForAllTy alphaTyVar ((alphaTy `mkFunTy` tTy) `mkFunTy` (alphaListTy `mkFunTy` alphaListTy)))
 428                         return (usingExpr', Just byExpr')
 429
 430             binders' <- tcLookupLocalIds binders
 431             thing <- thing_inside elt_ty'
 432
 433             return (binders', usingExpr', maybeByExpr', thing)
 434
 435     return (TransformStmt stmts' binders' usingExpr' maybeByExpr', thing)
 436
 437 tcLcStmt m_tc ctxt (GroupStmt stmts bindersMap by using) elt_ty thing_inside
 438   = do { let (bndr_names, list_bndr_names) = unzip bindersMap
 439
 440        ; (stmts', (bndr_ids, by', using_ty, elt_ty')) <-
 441             tcStmts (TransformStmtCtxt ctxt) (tcLcStmt m_tc) stmts elt_ty $ \elt_ty' -> do
 442                 (by', using_ty) <- case by of
 443                                      Nothing   -> -- check that using :: forall a. [a] -> [[a]]
 444                                                   return (Nothing, mkForAllTy alphaTyVar $
 445                                                                    alphaListTy `mkFunTy` alphaListListTy)
 446
 447                                      Just by_e -> -- check that using :: forall a. (a -> t) -> [a] -> [[a]]
 448                                                   -- where by :: t
 449                                                   do { (by_e', t_ty) <- tcInferRhoNC by_e
 450                                                      ; return (Just by_e', mkForAllTy alphaTyVar $
 451                                                                            (alphaTy `mkFunTy` t_ty)
 452                                                                               `mkFunTy` alphaListTy
 453                                                                               `mkFunTy` alphaListListTy) }
 454                 -- Find the Ids (and hence types) of all old binders
 455                 bndr_ids <- tcLookupLocalIds bndr_names
 456
 457                 return (bndr_ids, by', using_ty, elt_ty')
 458
 459                 -- Ensure that every old binder of type b is linked up with its new binder which should have type [b]
 460        ; let list_bndr_ids = zipWith mk_list_bndr list_bndr_names bndr_ids
 461              bindersMap' = bndr_ids `zip` list_bndr_ids
 462              -- See Note [GroupStmt binder map] in HsExpr
 463
 464        ; using' <- case using of
 465                      Left  e -> do { e' <- tcPolyExpr e         using_ty; return (Left  e') }
 466                      Right e -> do { e' <- tcPolyExpr (noLoc e) using_ty; return (Right (unLoc e')) }
 467
 468              -- Type check the thing in the environment with these new binders and return the result
 469        ; thing <- tcExtendIdEnv list_bndr_ids (thing_inside elt_ty')
 470        ; return (GroupStmt stmts' bindersMap' by' using', thing) }
 471   where
 472     alphaListTy = mkTyConApp m_tc [alphaTy]
 473     alphaListListTy = mkTyConApp m_tc [alphaListTy]
 474
 475     mk_list_bndr :: Name -> TcId -> TcId
 476     mk_list_bndr list_bndr_name bndr_id = mkLocalId list_bndr_name (mkTyConApp m_tc [idType bndr_id])
 477
 478 tcLcStmt _ _ stmt _ _
 479   = pprPanic "tcLcStmt: unexpected Stmt" (ppr stmt)
 480
 481 --------------------------------
 482 --      Do-notation
 483 -- The main excitement here is dealing with rebindable syntax
 484
 485 tcDoStmt :: TcStmtChecker
 486
 487 tcDoStmt ctxt (BindStmt pat rhs bind_op fail_op) res_ty thing_inside
 488   = do  {       -- Deal with rebindable syntax:
 489                 --       (>>=) :: rhs_ty -> (pat_ty -> new_res_ty) -> res_ty
 490                 -- This level of generality is needed for using do-notation
 491                 -- in full generality; see Trac #1537
 492
 493                 -- I'd like to put this *after* the tcSyntaxOp
 494                 -- (see Note [Treat rebindable syntax first], but that breaks
 495                 -- the rigidity info for GADTs.  When we move to the new story
 496                 -- for GADTs, we can move this after tcSyntaxOp
 497           rhs_ty     <- newFlexiTyVarTy liftedTypeKind
 498         ; pat_ty     <- newFlexiTyVarTy liftedTypeKind
 499         ; new_res_ty <- newFlexiTyVarTy liftedTypeKind
 500         ; bind_op'   <- tcSyntaxOp DoOrigin bind_op
 501                              (mkFunTys [rhs_ty, mkFunTy pat_ty new_res_ty] res_ty)
 502
 503                 -- If (but only if) the pattern can fail,
 504                 -- typecheck the 'fail' operator
 505         ; fail_op' <- if isIrrefutableHsPat pat
 506                       then return noSyntaxExpr
 507                       else tcSyntaxOp DoOrigin fail_op (mkFunTy stringTy new_res_ty)
 508
 509         ; rhs' <- tcMonoExprNC rhs rhs_ty
 510         ; (pat', thing) <- tcPat (StmtCtxt ctxt) pat pat_ty new_res_ty $
 511                            thing_inside new_res_ty
 512
 513         ; return (BindStmt pat' rhs' bind_op' fail_op', thing) }
 514
 515
 516 tcDoStmt _ (ExprStmt rhs then_op _) res_ty thing_inside
 517   = do  {       -- Deal with rebindable syntax;
 518                 --   (>>) :: rhs_ty -> new_res_ty -> res_ty
 519                 -- See also Note [Treat rebindable syntax first]
 520           rhs_ty     <- newFlexiTyVarTy liftedTypeKind
 521         ; new_res_ty <- newFlexiTyVarTy liftedTypeKind
 522         ; then_op' <- tcSyntaxOp DoOrigin then_op
 523                            (mkFunTys [rhs_ty, new_res_ty] res_ty)
 524
 525         ; rhs' <- tcMonoExprNC rhs rhs_ty
 526         ; thing <- thing_inside new_res_ty
 527         ; return (ExprStmt rhs' then_op' rhs_ty, thing) }
 528
 529 tcDoStmt ctxt (RecStmt { recS_stmts = stmts, recS_later_ids = later_names
 530                        , recS_rec_ids = rec_names, recS_ret_fn = ret_op
 531                        , recS_mfix_fn = mfix_op, recS_bind_fn = bind_op })
 532          res_ty thing_inside
 533   = do  { let tup_names = rec_names ++ filterOut (`elem` rec_names) later_names
 534         ; tup_elt_tys <- newFlexiTyVarTys (length tup_names) liftedTypeKind
 535         ; let tup_ids = zipWith mkLocalId tup_names tup_elt_tys
 536               tup_ty  = mkBoxedTupleTy tup_elt_tys
 537
 538         ; tcExtendIdEnv tup_ids $ do
 539         { stmts_ty <- newFlexiTyVarTy liftedTypeKind
 540         ; (stmts', (ret_op', tup_rets))
 541                 <- tcStmts ctxt tcDoStmt stmts stmts_ty   $ \ inner_res_ty ->
 542                    do { tup_rets <- zipWithM tcCheckId tup_names tup_elt_tys
 543                              -- Unify the types of the "final" Ids (which may
 544                              -- be polymorphic) with those of "knot-tied" Ids
 545                       ; ret_op' <- tcSyntaxOp DoOrigin ret_op (mkFunTy tup_ty inner_res_ty)
 546                       ; return (ret_op', tup_rets) }
 547
 548         ; mfix_res_ty <- newFlexiTyVarTy liftedTypeKind
 549         ; mfix_op' <- tcSyntaxOp DoOrigin mfix_op
 550                                  (mkFunTy (mkFunTy tup_ty stmts_ty) mfix_res_ty)
 551
 552         ; new_res_ty <- newFlexiTyVarTy liftedTypeKind
 553         ; bind_op' <- tcSyntaxOp DoOrigin bind_op
 554                                  (mkFunTys [mfix_res_ty, mkFunTy tup_ty new_res_ty] res_ty)
 555
 556         ; thing <- thing_inside new_res_ty
 557 --         ; lie_binds <- bindLocalMethods lie tup_ids
 558
 559         ; let rec_ids = takeList rec_names tup_ids
 560         ; later_ids <- tcLookupLocalIds later_names
 561         ; traceTc "tcdo" $ vcat [ppr rec_ids <+> ppr (map idType rec_ids),
 562                                  ppr later_ids <+> ppr (map idType later_ids)]
 563         ; return (RecStmt { recS_stmts = stmts', recS_later_ids = later_ids
 564                           , recS_rec_ids = rec_ids, recS_ret_fn = ret_op'
 565                           , recS_mfix_fn = mfix_op', recS_bind_fn = bind_op'
 566                           , recS_rec_rets = tup_rets, recS_dicts = emptyTcEvBinds }, thing)
 567         }}
 568
 569 tcDoStmt _ stmt _ _
 570   = pprPanic "tcDoStmt: unexpected Stmt" (ppr stmt)
 571 \end{code}
 572
 573 Note [Treat rebindable syntax first]
 574 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 575 When typechecking
 576         do { bar; ... } :: IO ()
 577 we want to typecheck 'bar' in the knowledge that it should be an IO thing,
 578 pushing info from the context into the RHS.  To do this, we check the
 579 rebindable syntax first, and push that information into (tcMonoExprNC rhs).
 580 Otherwise the error shows up when cheking the rebindable syntax, and
 581 the expected/inferred stuff is back to front (see Trac #3613).
 582
 583 \begin{code}
 584 --------------------------------
 585 --      Mdo-notation
 586 -- The distinctive features here are
 587 --      (a) RecStmts, and
 588 --      (b) no rebindable syntax
 589
 590 tcMDoStmt :: (LHsExpr Name -> TcM (LHsExpr TcId, TcType))       -- RHS inference
 591           -> TcStmtChecker
 592 tcMDoStmt tc_rhs ctxt (BindStmt pat rhs _ _) res_ty thing_inside
 593   = do  { (rhs', pat_ty) <- tc_rhs rhs
 594         ; (pat', thing)  <- tcPat (StmtCtxt ctxt) pat pat_ty res_ty $
 595                             thing_inside res_ty
 596         ; return (BindStmt pat' rhs' noSyntaxExpr noSyntaxExpr, thing) }
 597
 598 tcMDoStmt tc_rhs _ (ExprStmt rhs _ _) res_ty thing_inside
 599   = do  { (rhs', elt_ty) <- tc_rhs rhs
 600         ; thing          <- thing_inside res_ty
 601         ; return (ExprStmt rhs' noSyntaxExpr elt_ty, thing) }
 602
 603 tcMDoStmt tc_rhs ctxt (RecStmt stmts laterNames recNames _ _ _ _ _) res_ty thing_inside
 604   = do  { rec_tys <- newFlexiTyVarTys (length recNames) liftedTypeKind
 605         ; let rec_ids = zipWith mkLocalId recNames rec_tys
 606         ; tcExtendIdEnv rec_ids                 $ do
 607         { (stmts', (later_ids, rec_rets))
 608                 <- tcStmts ctxt (tcMDoStmt tc_rhs) stmts res_ty $ \ _res_ty' ->
 609                         -- ToDo: res_ty not really right
 610                    do { rec_rets <- zipWithM tcCheckId recNames rec_tys
 611                       ; later_ids <- tcLookupLocalIds laterNames
 612                       ; return (later_ids, rec_rets) }
 613
 614         ; thing <- tcExtendIdEnv later_ids (thing_inside res_ty)
 615                 -- NB:  The rec_ids for the recursive things
 616                 --      already scope over this part. This binding may shadow
 617                 --      some of them with polymorphic things with the same Name
 618                 --      (see note [RecStmt] in HsExpr)
 619
 620 -- Need the bindLocalMethods if we re-add Method constraints
 621 --      ; lie_binds <- bindLocalMethods lie later_ids
 622         ; let lie_binds = emptyTcEvBinds
 623
 624         ; return (RecStmt stmts' later_ids rec_ids noSyntaxExpr noSyntaxExpr noSyntaxExpr rec_rets lie_binds, thing)
 625         }}
 626
 627 tcMDoStmt _ _ stmt _ _
 628   = pprPanic "tcMDoStmt: unexpected Stmt" (ppr stmt)
 629 \end{code}
 630
 631
 632 %************************************************************************
 633 %*                                                                      *
 634 \subsection{Errors and contexts}
 635 %*                                                                      *
 636 %************************************************************************
 637
 638 @sameNoOfArgs@ takes a @[RenamedMatch]@ and decides whether the same
 639 number of args are used in each equation.
 640
 641 \begin{code}
 642 checkArgs :: Name -> MatchGroup Name -> TcM ()
 643 checkArgs fun (MatchGroup (match1:matches) _)
 644     | null bad_matches = return ()
 645     | otherwise
 646     = failWithTc (vcat [ptext (sLit "Equations for") <+> quotes (ppr fun) <+>
 647                           ptext (sLit "have different numbers of arguments"),
 648                         nest 2 (ppr (getLoc match1)),
 649                         nest 2 (ppr (getLoc (head bad_matches)))])
 650   where
 651     n_args1 = args_in_match match1
 652     bad_matches = [m | m <- matches, args_in_match m /= n_args1]
 653
 654     args_in_match :: LMatch Name -> Int
 655     args_in_match (L _ (Match pats _ _)) = length pats
 656 checkArgs fun _ = pprPanic "TcPat.checkArgs" (ppr fun) -- Matches always non-empty
 657 \end{code}
 658