compiler/typecheck/TcRnDriver.lhs

   1 %
   2 % (c) The University of Glasgow 2006
   3 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
   4 %
   5 \section[TcModule]{Typechecking a whole module}
   6
   7 \begin{code}
   8 module TcRnDriver (
   9 #ifdef GHCI
  10         tcRnStmt, tcRnExpr, tcRnType,
  11         tcRnLookupRdrName,
  12         tcRnLookupName,
  13         tcRnGetInfo,
  14         getModuleExports,
  15         tcRnRecoverDataCon,
  16 #endif
  17         tcRnModule,
  18         tcTopSrcDecls,
  19         tcRnExtCore
  20     ) where
  21
  22 #include "HsVersions.h"
  23
  24 import IO
  25 #ifdef GHCI
  26 import {-# SOURCE #-} TcSplice ( tcSpliceDecls )
  27 #endif
  28
  29 import DynFlags
  30 import StaticFlags
  31 import HsSyn
  32 import RdrHsSyn
  33
  34 import PrelNames
  35 import RdrName
  36 import TcHsSyn
  37 import TcExpr
  38 import TcRnMonad
  39 import TcType
  40 import Inst
  41 import FamInst
  42 import InstEnv
  43 import FamInstEnv
  44 import TcBinds
  45 import TcDefaults
  46 import TcEnv
  47 import TcRules
  48 import TcForeign
  49 import TcInstDcls
  50 import TcIface
  51 import MkIface
  52 import IfaceSyn
  53 import TcSimplify
  54 import TcTyClsDecls
  55 import LoadIface
  56 import RnNames
  57 import RnEnv
  58 import RnSource
  59 import RnHsDoc
  60 import PprCore
  61 import CoreSyn
  62 import ErrUtils
  63 import Id
  64 import Var
  65 import Module
  66 import UniqFM
  67 import Name
  68 import NameEnv
  69 import NameSet
  70 import TyCon
  71 import SrcLoc
  72 import HscTypes
  73 import ListSetOps
  74 import Outputable
  75
  76 #ifdef GHCI
  77 import Linker
  78 import DataCon
  79 import TcHsType
  80 import TcMType
  81 import TcMatches
  82 import TcGadt
  83 import RnTypes
  84 import RnExpr
  85 import IfaceEnv
  86 import MkId
  87 import TysWiredIn
  88 import IdInfo
  89 import {- Kind parts of -} Type
  90 import BasicTypes
  91 #endif
  92
  93 import FastString
  94 import Maybes
  95 import Util
  96 import Bag
  97
  98 import Control.Monad    ( unless )
  99 import Data.Maybe       ( isJust )
 100 import Foreign.Ptr      ( Ptr )
 101
 102 \end{code}
 103
 104
 105
 106 %************************************************************************
 107 %*                                                                      *
 108         Typecheck and rename a module
 109 %*                                                                      *
 110 %************************************************************************
 111
 112
 113 \begin{code}
 114 tcRnModule :: HscEnv
 115            -> HscSource
 116            -> Bool              -- True <=> save renamed syntax
 117            -> Located (HsModule RdrName)
 118            -> IO (Messages, Maybe TcGblEnv)
 119
 120 tcRnModule hsc_env hsc_src save_rn_syntax
 121          (L loc (HsModule maybe_mod export_ies
 122                           import_decls local_decls mod_deprec _
 123                           module_info maybe_doc))
 124  = do { showPass (hsc_dflags hsc_env) "Renamer/typechecker" ;
 125
 126    let { this_pkg = thisPackage (hsc_dflags hsc_env) ;
 127          this_mod = case maybe_mod of
 128                         Nothing  -> mAIN        -- 'module M where' is omitted
 129                         Just (L _ mod) -> mkModule this_pkg mod } ;
 130                                                 -- The normal case
 131
 132    initTc hsc_env hsc_src save_rn_syntax this_mod $
 133    setSrcSpan loc $
 134    do {         -- Deal with imports;
 135         tcg_env <- tcRnImports hsc_env this_mod import_decls ;
 136         setGblEnv tcg_env               $ do {
 137
 138                 -- Load the hi-boot interface for this module, if any
 139                 -- We do this now so that the boot_names can be passed
 140                 -- to tcTyAndClassDecls, because the boot_names are
 141                 -- automatically considered to be loop breakers
 142                 --
 143                 -- Do this *after* tcRnImports, so that we know whether
 144                 -- a module that we import imports us; and hence whether to
 145                 -- look for a hi-boot file
 146         boot_iface <- tcHiBootIface hsc_src this_mod ;
 147
 148                 -- Rename and type check the declarations
 149         traceRn (text "rn1a") ;
 150         tcg_env <- if isHsBoot hsc_src then
 151                         tcRnHsBootDecls local_decls
 152                    else
 153                         tcRnSrcDecls boot_iface local_decls ;
 154         setGblEnv tcg_env               $ do {
 155
 156                 -- Report the use of any deprecated things
 157                 -- We do this *before* processsing the export list so
 158                 -- that we don't bleat about re-exporting a deprecated
 159                 -- thing (especially via 'module Foo' export item)
 160                 -- That is, only uses in the *body* of the module are complained about
 161         traceRn (text "rn3") ;
 162         failIfErrsM ;   -- finishDeprecations crashes sometimes
 163                         -- as a result of typechecker repairs (e.g. unboundNames)
 164         tcg_env <- finishDeprecations (hsc_dflags hsc_env) mod_deprec tcg_env ;
 165
 166                 -- Process the export list
 167         tcg_env <- rnExports (isJust maybe_mod) export_ies tcg_env ;
 168         traceRn (text "rn4") ;
 169
 170         -- Compare the hi-boot iface (if any) with the real thing
 171         -- Must be done after processing the exports
 172         tcg_env <- checkHiBootIface tcg_env boot_iface ;
 173
 174         -- Make the new type env available to stuff slurped from interface files
 175         -- Must do this after checkHiBootIface, because the latter might add new
 176         -- bindings for boot_dfuns, which may be mentioned in imported unfoldings
 177         writeMutVar (tcg_type_env_var tcg_env) (tcg_type_env tcg_env) ;
 178
 179                 -- Rename the Haddock documentation
 180         tcg_env <- rnHaddock module_info maybe_doc tcg_env ;
 181
 182                 -- Report unused names
 183         reportUnusedNames export_ies tcg_env ;
 184
 185                 -- Dump output and return
 186         tcDump tcg_env ;
 187         return tcg_env
 188     }}}}
 189 \end{code}
 190
 191
 192 %************************************************************************
 193 %*                                                                      *
 194                 Import declarations
 195 %*                                                                      *
 196 %************************************************************************
 197
 198 \begin{code}
 199 tcRnImports :: HscEnv -> Module -> [LImportDecl RdrName] -> TcM TcGblEnv
 200 tcRnImports hsc_env this_mod import_decls
 201   = do  { (rn_imports, rdr_env, imports) <- rnImports import_decls ;
 202
 203         ; let { dep_mods :: ModuleNameEnv (ModuleName, IsBootInterface)
 204               ; dep_mods = imp_dep_mods imports
 205
 206                 -- We want instance declarations from all home-package
 207                 -- modules below this one, including boot modules, except
 208                 -- ourselves.  The 'except ourselves' is so that we don't
 209                 -- get the instances from this module's hs-boot file
 210               ; want_instances :: ModuleName -> Bool
 211               ; want_instances mod = mod `elemUFM` dep_mods
 212                                    && mod /= moduleName this_mod
 213               ; home_insts = hptInstances hsc_env want_instances
 214               } ;
 215
 216                 -- Record boot-file info in the EPS, so that it's
 217                 -- visible to loadHiBootInterface in tcRnSrcDecls,
 218                 -- and any other incrementally-performed imports
 219         ; updateEps_ (\eps -> eps { eps_is_boot = dep_mods }) ;
 220
 221                 -- Update the gbl env
 222         ; updGblEnv ( \ gbl ->
 223                 gbl { tcg_rdr_env    = plusOccEnv (tcg_rdr_env gbl) rdr_env,
 224                       tcg_imports    = tcg_imports gbl `plusImportAvails` imports,
 225                       tcg_rn_imports = fmap (const rn_imports) (tcg_rn_imports gbl),
 226                       tcg_inst_env   = extendInstEnvList (tcg_inst_env gbl) home_insts
 227                 }) $ do {
 228
 229         ; traceRn (text "rn1" <+> ppr (imp_dep_mods imports))
 230                 -- Fail if there are any errors so far
 231                 -- The error printing (if needed) takes advantage
 232                 -- of the tcg_env we have now set
 233 --      ; traceIf (text "rdr_env: " <+> ppr rdr_env)
 234         ; failIfErrsM
 235
 236                 -- Load any orphan-module and family instance-module
 237                 -- interfaces, so that their rules and instance decls will be
 238                 -- found.
 239         ; loadOrphanModules (imp_orphs  imports) False
 240         ; loadOrphanModules (imp_finsts imports) True
 241
 242                 -- Check type-familily consistency
 243         ; traceRn (text "rn1: checking family instance consistency")
 244         ; let { dir_imp_mods = map (\ (mod, _, _) -> mod)
 245                              . moduleEnvElts
 246                              . imp_mods
 247                              $ imports }
 248         ; checkFamInstConsistency (imp_finsts imports) dir_imp_mods ;
 249
 250         ; getGblEnv } }
 251 \end{code}
 252
 253
 254 %************************************************************************
 255 %*                                                                      *
 256         Type-checking external-core modules
 257 %*                                                                      *
 258 %************************************************************************
 259
 260 \begin{code}
 261 tcRnExtCore :: HscEnv
 262             -> HsExtCore RdrName
 263             -> IO (Messages, Maybe ModGuts)
 264         -- Nothing => some error occurred
 265
 266 tcRnExtCore hsc_env (HsExtCore this_mod decls src_binds)
 267         -- The decls are IfaceDecls; all names are original names
 268  = do { showPass (hsc_dflags hsc_env) "Renamer/typechecker" ;
 269
 270    initTc hsc_env ExtCoreFile False this_mod $ do {
 271
 272    let { ldecls  = map noLoc decls } ;
 273
 274         -- Deal with the type declarations; first bring their stuff
 275         -- into scope, then rname them, then type check them
 276    tcg_env  <- importsFromLocalDecls (mkFakeGroup ldecls) ;
 277
 278    setGblEnv tcg_env $ do {
 279
 280    rn_decls <- rnTyClDecls ldecls ;
 281    failIfErrsM ;
 282
 283         -- Dump trace of renaming part
 284    rnDump (ppr rn_decls) ;
 285
 286         -- Typecheck them all together so that
 287         -- any mutually recursive types are done right
 288    tcg_env <- checkNoErrs (tcTyAndClassDecls emptyModDetails rn_decls) ;
 289         -- Make the new type env available to stuff slurped from interface files
 290
 291    setGblEnv tcg_env $ do {
 292
 293         -- Now the core bindings
 294    core_binds <- initIfaceExtCore (tcExtCoreBindings src_binds) ;
 295
 296         -- Wrap up
 297    let {
 298         bndrs      = bindersOfBinds core_binds ;
 299         my_exports = map (Avail . idName) bndrs ;
 300                 -- ToDo: export the data types also?
 301
 302         final_type_env = extendTypeEnvWithIds (tcg_type_env tcg_env) bndrs ;
 303
 304         mod_guts = ModGuts {    mg_module    = this_mod,
 305                                 mg_boot      = False,
 306                                 mg_usages    = [],              -- ToDo: compute usage
 307                                 mg_dir_imps  = [],              -- ??
 308                                 mg_deps      = noDependencies,  -- ??
 309                                 mg_exports   = my_exports,
 310                                 mg_types     = final_type_env,
 311                                 mg_insts     = tcg_insts tcg_env,
 312                                 mg_fam_insts = tcg_fam_insts tcg_env,
 313                                 mg_fam_inst_env = tcg_fam_inst_env tcg_env,
 314                                 mg_rules     = [],
 315                                 mg_binds     = core_binds,
 316
 317                                 -- Stubs
 318                                 mg_rdr_env   = emptyGlobalRdrEnv,
 319                                 mg_fix_env   = emptyFixityEnv,
 320                                 mg_deprecs   = NoDeprecs,
 321                                 mg_foreign   = NoStubs,
 322                                 mg_hpc_info  = noHpcInfo,
 323                                 mg_modBreaks = emptyModBreaks,
 324                                 mg_vect_info = noVectInfo
 325                     } } ;
 326
 327    tcCoreDump mod_guts ;
 328
 329    return mod_guts
 330    }}}}
 331
 332 mkFakeGroup decls -- Rather clumsy; lots of unused fields
 333   = emptyRdrGroup { hs_tyclds = decls }
 334 \end{code}
 335
 336
 337 %************************************************************************
 338 %*                                                                      *
 339         Type-checking the top level of a module
 340 %*                                                                      *
 341 %************************************************************************
 342
 343 \begin{code}
 344 tcRnSrcDecls :: ModDetails -> [LHsDecl RdrName] -> TcM TcGblEnv
 345         -- Returns the variables free in the decls
 346         -- Reason: solely to report unused imports and bindings
 347 tcRnSrcDecls boot_iface decls
 348  = do {         -- Do all the declarations
 349         (tc_envs, lie) <- getLIE $ tc_rn_src_decls boot_iface decls ;
 350
 351              --         Finish simplifying class constraints
 352              --
 353              -- tcSimplifyTop deals with constant or ambiguous InstIds.
 354              -- How could there be ambiguous ones?  They can only arise if a
 355              -- top-level decl falls under the monomorphism restriction
 356              -- and no subsequent decl instantiates its type.
 357              --
 358              -- We do this after checkMain, so that we use the type info
 359              -- thaat checkMain adds
 360              --
 361              -- We do it with both global and local env in scope:
 362              --  * the global env exposes the instances to tcSimplifyTop
 363              --  * the local env exposes the local Ids to tcSimplifyTop,
 364              --    so that we get better error messages (monomorphism restriction)
 365         traceTc (text "Tc8") ;
 366         inst_binds <- setEnvs tc_envs (tcSimplifyTop lie) ;
 367
 368             -- Backsubstitution.  This must be done last.
 369             -- Even tcSimplifyTop may do some unification.
 370         traceTc (text "Tc9") ;
 371         let { (tcg_env, _) = tc_envs
 372             ; TcGblEnv { tcg_type_env = type_env, tcg_binds = binds,
 373                          tcg_rules = rules, tcg_fords = fords } = tcg_env
 374             ; all_binds = binds `unionBags` inst_binds } ;
 375
 376         (bind_ids, binds', fords', rules') <- zonkTopDecls all_binds rules fords ;
 377
 378         let { final_type_env = extendTypeEnvWithIds type_env bind_ids
 379             ; tcg_env' = tcg_env { tcg_type_env = final_type_env,
 380                                    tcg_binds = binds',
 381                                    tcg_rules = rules',
 382                                    tcg_fords = fords' } } ;
 383
 384         return (tcg_env' { tcg_binds = tcg_binds tcg_env' })
 385    }
 386
 387 tc_rn_src_decls :: ModDetails -> [LHsDecl RdrName] -> TcM (TcGblEnv, TcLclEnv)
 388 -- Loops around dealing with each top level inter-splice group
 389 -- in turn, until it's dealt with the entire module
 390 tc_rn_src_decls boot_details ds
 391  = do { let { (first_group, group_tail) = findSplice ds } ;
 392                 -- If ds is [] we get ([], Nothing)
 393
 394         -- Deal with decls up to, but not including, the first splice
 395         (tcg_env, rn_decls) <- checkNoErrs $ rnTopSrcDecls first_group ;
 396                 -- checkNoErrs: stop if renaming fails
 397
 398         (tcg_env, tcl_env) <- setGblEnv tcg_env $
 399                               tcTopSrcDecls boot_details rn_decls ;
 400
 401         -- If there is no splice, we're nearly done
 402         setEnvs (tcg_env, tcl_env) $
 403         case group_tail of {
 404            Nothing -> do { tcg_env <- checkMain ;       -- Check for `main'
 405                            return (tcg_env, tcl_env)
 406                       } ;
 407
 408         -- If there's a splice, we must carry on
 409            Just (SpliceDecl splice_expr, rest_ds) -> do {
 410 #ifndef GHCI
 411         failWithTc (text "Can't do a top-level splice; need a bootstrapped compiler")
 412 #else
 413
 414         -- Rename the splice expression, and get its supporting decls
 415         (rn_splice_expr, splice_fvs) <- checkNoErrs (rnLExpr splice_expr) ;
 416                 -- checkNoErrs: don't typecheck if renaming failed
 417         rnDump (ppr rn_splice_expr) ;
 418
 419         -- Execute the splice
 420         spliced_decls <- tcSpliceDecls rn_splice_expr ;
 421
 422         -- Glue them on the front of the remaining decls and loop
 423         setGblEnv (tcg_env `addTcgDUs` usesOnly splice_fvs) $
 424         tc_rn_src_decls boot_details (spliced_decls ++ rest_ds)
 425 #endif /* GHCI */
 426     } } }
 427 \end{code}
 428
 429 %************************************************************************
 430 %*                                                                      *
 431         Compiling hs-boot source files, and
 432         comparing the hi-boot interface with the real thing
 433 %*                                                                      *
 434 %************************************************************************
 435
 436 \begin{code}
 437 tcRnHsBootDecls :: [LHsDecl RdrName] -> TcM TcGblEnv
 438 tcRnHsBootDecls decls
 439    = do { let { (first_group, group_tail) = findSplice decls }
 440
 441         ; case group_tail of
 442              Just stuff -> spliceInHsBootErr stuff
 443              Nothing    -> return ()
 444
 445                 -- Rename the declarations
 446         ; (tcg_env, rn_group) <- rnTopSrcDecls first_group
 447         ; setGblEnv tcg_env $ do {
 448
 449         -- Todo: check no foreign decls, no rules, no default decls
 450
 451                 -- Typecheck type/class decls
 452         ; traceTc (text "Tc2")
 453         ; let tycl_decls = hs_tyclds rn_group
 454         ; tcg_env <- checkNoErrs (tcTyAndClassDecls emptyModDetails tycl_decls)
 455         ; setGblEnv tcg_env     $ do {
 456
 457                 -- Typecheck instance decls
 458         ; traceTc (text "Tc3")
 459         ; (tcg_env, inst_infos, _deriv_binds)
 460             <- tcInstDecls1 tycl_decls (hs_instds rn_group) (hs_derivds rn_group)
 461         ; setGblEnv tcg_env     $ do {
 462
 463                 -- Typecheck value declarations
 464         ; traceTc (text "Tc5")
 465         ; val_ids <- tcHsBootSigs (hs_valds rn_group)
 466
 467                 -- Wrap up
 468                 -- No simplification or zonking to do
 469         ; traceTc (text "Tc7a")
 470         ; gbl_env <- getGblEnv
 471
 472                 -- Make the final type-env
 473                 -- Include the dfun_ids so that their type sigs
 474                 -- are written into the interface file
 475         ; let { type_env0 = tcg_type_env gbl_env
 476               ; type_env1 = extendTypeEnvWithIds type_env0 val_ids
 477               ; type_env2 = extendTypeEnvWithIds type_env1 dfun_ids
 478               ; dfun_ids = map iDFunId inst_infos }
 479         ; return (gbl_env { tcg_type_env = type_env2 })
 480    }}}}
 481
 482 spliceInHsBootErr (SpliceDecl (L loc _), _)
 483   = addErrAt loc (ptext SLIT("Splices are not allowed in hs-boot files"))
 484 \end{code}
 485
 486 Once we've typechecked the body of the module, we want to compare what
 487 we've found (gathered in a TypeEnv) with the hi-boot details (if any).
 488
 489 \begin{code}
 490 checkHiBootIface :: TcGblEnv -> ModDetails -> TcM TcGblEnv
 491 -- Compare the hi-boot file for this module (if there is one)
 492 -- with the type environment we've just come up with
 493 -- In the common case where there is no hi-boot file, the list
 494 -- of boot_names is empty.
 495 --
 496 -- The bindings we return give bindings for the dfuns defined in the
 497 -- hs-boot file, such as        $fbEqT = $fEqT
 498
 499 checkHiBootIface
 500         tcg_env@(TcGblEnv { tcg_src = hs_src, tcg_binds = binds,
 501                             tcg_insts = local_insts, tcg_fam_insts = local_fam_insts,
 502                             tcg_type_env = local_type_env, tcg_exports = local_exports })
 503         (ModDetails { md_insts = boot_insts, md_fam_insts = boot_fam_insts,
 504                       md_types = boot_type_env, md_exports = boot_exports })
 505   | isHsBoot hs_src     -- Current module is already a hs-boot file!
 506   = return tcg_env
 507
 508   | otherwise
 509   = do  { traceTc (text "checkHiBootIface" <+> (ppr boot_type_env $$ ppr boot_insts $$
 510                                 ppr boot_exports)) ;
 511
 512                 -- Check the exports of the boot module, one by one
 513         ; mapM_ check_export boot_exports
 514
 515                 -- Check instance declarations
 516         ; mb_dfun_prs <- mapM check_inst boot_insts
 517         ; let tcg_env' = tcg_env { tcg_binds    = binds `unionBags` dfun_binds,
 518                                    tcg_type_env = extendTypeEnvWithIds local_type_env boot_dfuns }
 519               dfun_prs   = catMaybes mb_dfun_prs
 520               boot_dfuns = map fst dfun_prs
 521               dfun_binds = listToBag [ noLoc $ VarBind boot_dfun (nlHsVar dfun)
 522                                      | (boot_dfun, dfun) <- dfun_prs ]
 523
 524                 -- Check for no family instances
 525         ; unless (null boot_fam_insts) $
 526             panic ("TcRnDriver.checkHiBootIface: Cannot handle family " ++
 527                    "instances in boot files yet...")
 528             -- FIXME: Why?  The actual comparison is not hard, but what would
 529             --        be the equivalent to the dfun bindings returned for class
 530             --        instances?  We can't easily equate tycons...
 531
 532         ; return tcg_env' }
 533   where
 534     check_export boot_avail     -- boot_avail is exported by the boot iface
 535       | name `elem` dfun_names = return ()
 536       | isWiredInName name     = return ()      -- No checking for wired-in names.  In particular,
 537                                                 -- 'error' is handled by a rather gross hack
 538                                                 -- (see comments in GHC.Err.hs-boot)
 539
 540         -- Check that the actual module exports the same thing
 541       | not (null missing_names)
 542       = addErrTc (missingBootThing (head missing_names) "exported by")
 543
 544         -- If the boot module does not *define* the thing, we are done
 545         -- (it simply re-exports it, and names match, so nothing further to do)
 546       | isNothing mb_boot_thing = return ()
 547
 548         -- Check that the actual module also defines the thing, and
 549         -- then compare the definitions
 550       | Just real_thing <- lookupTypeEnv local_type_env name
 551       = do { let boot_decl = tyThingToIfaceDecl (fromJust mb_boot_thing)
 552                  real_decl = tyThingToIfaceDecl real_thing
 553            ; checkTc (checkBootDecl boot_decl real_decl)
 554                      (bootMisMatch real_thing boot_decl real_decl) }
 555                 -- The easiest way to check compatibility is to convert to
 556                 -- iface syntax, where we already have good comparison functions
 557
 558       | otherwise
 559       = addErrTc (missingBootThing name "defined in")
 560       where
 561         name          = availName boot_avail
 562         mb_boot_thing = lookupTypeEnv boot_type_env name
 563         missing_names = case lookupNameEnv local_export_env name of
 564                           Nothing    -> [name]
 565                           Just avail -> availNames boot_avail `minusList` availNames avail
 566
 567     dfun_names = map getName boot_insts
 568
 569     local_export_env :: NameEnv AvailInfo
 570     local_export_env = availsToNameEnv local_exports
 571
 572     check_inst :: Instance -> TcM (Maybe (Id, Id))
 573         -- Returns a pair of the boot dfun in terms of the equivalent real dfun
 574     check_inst boot_inst
 575         = case [dfun | inst <- local_insts,
 576                        let dfun = instanceDFunId inst,
 577                        idType dfun `tcEqType` boot_inst_ty ] of
 578             [] -> do { addErrTc (instMisMatch boot_inst); return Nothing }
 579             (dfun:_) -> return (Just (local_boot_dfun, dfun))
 580         where
 581           boot_dfun = instanceDFunId boot_inst
 582           boot_inst_ty = idType boot_dfun
 583           local_boot_dfun = Id.mkExportedLocalId (idName boot_dfun) boot_inst_ty
 584
 585
 586 ----------------
 587 missingBootThing thing what
 588   = ppr thing <+> ptext SLIT("is exported by the hs-boot file, but not")
 589               <+> text what <+> ptext SLIT("the module")
 590
 591 bootMisMatch thing boot_decl real_decl
 592   = vcat [ppr thing <+> ptext SLIT("has conflicting definitions in the module and its hs-boot file"),
 593           ptext SLIT("Main module:") <+> ppr real_decl,
 594           ptext SLIT("Boot file:  ") <+> ppr boot_decl]
 595
 596 instMisMatch inst
 597   = hang (ppr inst)
 598        2 (ptext SLIT("is defined in the hs-boot file, but not in the module itself"))
 599 \end{code}
 600
 601
 602 %************************************************************************
 603 %*                                                                      *
 604         Type-checking the top level of a module
 605 %*                                                                      *
 606 %************************************************************************
 607
 608 tcRnGroup takes a bunch of top-level source-code declarations, and
 609  * renames them
 610  * gets supporting declarations from interface files
 611  * typechecks them
 612  * zonks them
 613  * and augments the TcGblEnv with the results
 614
 615 In Template Haskell it may be called repeatedly for each group of
 616 declarations.  It expects there to be an incoming TcGblEnv in the
 617 monad; it augments it and returns the new TcGblEnv.
 618
 619 \begin{code}
 620 ------------------------------------------------
 621 rnTopSrcDecls :: HsGroup RdrName -> TcM (TcGblEnv, HsGroup Name)
 622 rnTopSrcDecls group
 623  = do {         -- Bring top level binders into scope
 624         tcg_env <- importsFromLocalDecls group ;
 625         setGblEnv tcg_env $ do {
 626
 627         failIfErrsM ;   -- No point in continuing if (say) we have duplicate declarations
 628
 629                 -- Rename the source decls
 630         (tcg_env, rn_decls) <- rnSrcDecls group ;
 631         failIfErrsM ;
 632
 633                 -- save the renamed syntax, if we want it
 634         let { tcg_env'
 635                 | Just grp <- tcg_rn_decls tcg_env
 636                   = tcg_env{ tcg_rn_decls = Just (appendGroups grp rn_decls) }
 637                 | otherwise
 638                    = tcg_env };
 639
 640                 -- Dump trace of renaming part
 641         rnDump (ppr rn_decls) ;
 642
 643         return (tcg_env', rn_decls)
 644    }}
 645
 646 ------------------------------------------------
 647 tcTopSrcDecls :: ModDetails -> HsGroup Name -> TcM (TcGblEnv, TcLclEnv)
 648 tcTopSrcDecls boot_details
 649         (HsGroup { hs_tyclds = tycl_decls,
 650                    hs_instds = inst_decls,
 651                    hs_derivds = deriv_decls,
 652                    hs_fords  = foreign_decls,
 653                    hs_defds  = default_decls,
 654                    hs_ruleds = rule_decls,
 655                    hs_valds  = val_binds })
 656  = do {         -- Type-check the type and class decls, and all imported decls
 657                 -- The latter come in via tycl_decls
 658         traceTc (text "Tc2") ;
 659
 660         tcg_env <- checkNoErrs (tcTyAndClassDecls boot_details tycl_decls) ;
 661         -- tcTyAndClassDecls recovers internally, but if anything gave rise to
 662         -- an error we'd better stop now, to avoid a cascade
 663
 664         -- Make these type and class decls available to stuff slurped from interface files
 665         writeMutVar (tcg_type_env_var tcg_env) (tcg_type_env tcg_env) ;
 666
 667
 668         setGblEnv tcg_env       $ do {
 669                 -- Source-language instances, including derivings,
 670                 -- and import the supporting declarations
 671         traceTc (text "Tc3") ;
 672         (tcg_env, inst_infos, deriv_binds)
 673             <- tcInstDecls1 tycl_decls inst_decls deriv_decls;
 674         setGblEnv tcg_env       $ do {
 675
 676                 -- Foreign import declarations next.  No zonking necessary
 677                 -- here; we can tuck them straight into the global environment.
 678         traceTc (text "Tc4") ;
 679         (fi_ids, fi_decls) <- tcForeignImports foreign_decls ;
 680         tcExtendGlobalValEnv fi_ids     $ do {
 681
 682                 -- Default declarations
 683         traceTc (text "Tc4a") ;
 684         default_tys <- tcDefaults default_decls ;
 685         updGblEnv (\gbl -> gbl { tcg_default = default_tys }) $ do {
 686
 687                 -- Value declarations next
 688                 -- We also typecheck any extra binds that came out
 689                 -- of the "deriving" process (deriv_binds)
 690         traceTc (text "Tc5") ;
 691         (tc_val_binds,   tcl_env) <- tcTopBinds val_binds ;
 692         setLclTypeEnv tcl_env   $ do {
 693
 694                 -- Now GHC-generated derived bindings and generics
 695                 -- Do not generate warnings from compiler-generated code
 696         (tc_deriv_binds, tcl_env) <- discardWarnings $ setOptM Opt_GlasgowExts $
 697                                      tcTopBinds deriv_binds ;
 698
 699                 -- Second pass over class and instance declarations,
 700         traceTc (text "Tc6") ;
 701         (inst_binds, tcl_env)     <- setLclTypeEnv tcl_env $ tcInstDecls2 tycl_decls inst_infos ;
 702         showLIE (text "after instDecls2") ;
 703
 704                 -- Foreign exports
 705                 -- They need to be zonked, so we return them
 706         traceTc (text "Tc7") ;
 707         (foe_binds, foe_decls) <- tcForeignExports foreign_decls ;
 708
 709                 -- Rules
 710         rules <- tcRules rule_decls ;
 711
 712                 -- Wrap up
 713         traceTc (text "Tc7a") ;
 714         tcg_env <- getGblEnv ;
 715         let { all_binds = tc_val_binds   `unionBags`
 716                           tc_deriv_binds `unionBags`
 717                           inst_binds     `unionBags`
 718                           foe_binds  ;
 719
 720                 -- Extend the GblEnv with the (as yet un-zonked)
 721                 -- bindings, rules, foreign decls
 722               tcg_env' = tcg_env {  tcg_binds = tcg_binds tcg_env `unionBags` all_binds,
 723                                     tcg_rules = tcg_rules tcg_env ++ rules,
 724                                     tcg_fords = tcg_fords tcg_env ++ foe_decls ++ fi_decls } } ;
 725         return (tcg_env', tcl_env)
 726     }}}}}}
 727 \end{code}
 728
 729
 730 %************************************************************************
 731 %*                                                                      *
 732         Checking for 'main'
 733 %*                                                                      *
 734 %************************************************************************
 735
 736 \begin{code}
 737 checkMain :: TcM TcGblEnv
 738 -- If we are in module Main, check that 'main' is defined.
 739 checkMain
 740   = do { tcg_env   <- getGblEnv ;
 741          dflags    <- getDOpts ;
 742          let { main_mod = mainModIs dflags ;
 743                main_fn  = case mainFunIs dflags of {
 744                                 Just fn -> mkRdrUnqual (mkVarOccFS (mkFastString fn)) ;
 745                                 Nothing -> main_RDR_Unqual } } ;
 746
 747          check_main dflags tcg_env main_mod main_fn
 748     }
 749
 750
 751 check_main dflags tcg_env main_mod main_fn
 752  | mod /= main_mod
 753  = traceTc (text "checkMain not" <+> ppr main_mod <+> ppr mod) >>
 754    return tcg_env
 755
 756  | otherwise
 757  = addErrCtxt mainCtxt                  $
 758    do   { mb_main <- lookupSrcOcc_maybe main_fn
 759                 -- Check that 'main' is in scope
 760                 -- It might be imported from another module!
 761         ; case mb_main of {
 762              Nothing -> do { traceTc (text "checkMain fail" <+> ppr main_mod <+> ppr main_fn)
 763                            ; complain_no_main
 764                            ; return tcg_env } ;
 765              Just main_name -> do
 766         { traceTc (text "checkMain found" <+> ppr main_mod <+> ppr main_fn)
 767         ; let { rhs = nlHsApp (nlHsVar runMainIOName) (nlHsVar main_name) }
 768                         -- :Main.main :: IO () = runMainIO main
 769
 770         ; (main_expr, ty) <- setSrcSpan (srcLocSpan (getSrcLoc main_name)) $
 771                              tcInferRho rhs
 772
 773                 -- See Note [Root-main Id]
 774         ; let { root_main_name =  mkExternalName rootMainKey rOOT_MAIN
 775                                    (mkVarOccFS FSLIT("main"))
 776                                    (getSrcLoc main_name)
 777               ; root_main_id = Id.mkExportedLocalId root_main_name ty
 778               ; main_bind    = noLoc (VarBind root_main_id main_expr) }
 779
 780         ; return (tcg_env { tcg_binds = tcg_binds tcg_env
 781                                         `snocBag` main_bind,
 782                             tcg_dus   = tcg_dus tcg_env
 783                                         `plusDU` usesOnly (unitFV main_name)
 784                         -- Record the use of 'main', so that we don't
 785                         -- complain about it being defined but not used
 786                  })
 787     }}}
 788   where
 789     mod = tcg_mod tcg_env
 790
 791     complain_no_main | ghcLink dflags == LinkInMemory = return ()
 792                      | otherwise = failWithTc noMainMsg
 793         -- In interactive mode, don't worry about the absence of 'main'
 794         -- In other modes, fail altogether, so that we don't go on
 795         -- and complain a second time when processing the export list.
 796
 797     mainCtxt  = ptext SLIT("When checking the type of the main function") <+> quotes (ppr main_fn)
 798     noMainMsg = ptext SLIT("The main function") <+> quotes (ppr main_fn)
 799                 <+> ptext SLIT("is not defined in module") <+> quotes (ppr main_mod)
 800 \end{code}
 801
 802 Note [Root-main Id]
 803 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 804 The function that the RTS invokes is always :Main.main, which we call
 805 root_main_id.  (Because GHC allows the user to have a module not
 806 called Main as the main module, we can't rely on the main function
 807 being called "Main.main".  That's why root_main_id has a fixed module
 808 ":Main".)
 809
 810 This is unusual: it's a LocalId whose Name has a Module from another
 811 module.  Tiresomely, we must filter it out again in MkIface, les we
 812 get two defns for 'main' in the interface file!
 813
 814
 815 %*********************************************************
 816 %*                                                       *
 817                 GHCi stuff
 818 %*                                                       *
 819 %*********************************************************
 820
 821 \begin{code}
 822 #ifdef GHCI
 823 setInteractiveContext :: HscEnv -> InteractiveContext -> TcRn a -> TcRn a
 824 setInteractiveContext hsc_env icxt thing_inside
 825   = let
 826         -- Initialise the tcg_inst_env with instances
 827         -- from all home modules.  This mimics the more selective
 828         -- call to hptInstances in tcRnModule
 829         dfuns = hptInstances hsc_env (\mod -> True)
 830     in
 831     updGblEnv (\env -> env {
 832         tcg_rdr_env  = ic_rn_gbl_env icxt,
 833         tcg_inst_env = extendInstEnvList (tcg_inst_env env) dfuns }) $
 834
 835
 836     tcExtendIdEnv (ic_tmp_ids icxt) $
 837         -- tcExtendIdEnv does lots:
 838         --   - it extends the local type env (tcl_env) with the given Ids,
 839         --   - it extends the local rdr env (tcl_rdr) with the Names from
 840         --     the given Ids
 841         --   - it adds the free tyvars of the Ids to the tcl_tyvars
 842         --     set.
 843         --
 844         -- later ids in ic_tmp_ids must shadow earlier ones with the same
 845         -- OccName, and tcExtendIdEnv implements this behaviour.
 846
 847     do  { traceTc (text "setIC" <+> ppr (ic_tmp_ids icxt))
 848         ; thing_inside }
 849 \end{code}
 850
 851
 852 \begin{code}
 853 tcRnStmt :: HscEnv
 854          -> InteractiveContext
 855          -> LStmt RdrName
 856          -> IO (Maybe ([Id], LHsExpr Id))
 857                 -- The returned [Id] is the list of new Ids bound by
 858                 -- this statement.  It can be used to extend the
 859                 -- InteractiveContext via extendInteractiveContext.
 860                 --
 861                 -- The returned TypecheckedHsExpr is of type IO [ () ],
 862                 -- a list of the bound values, coerced to ().
 863
 864 tcRnStmt hsc_env ictxt rdr_stmt
 865   = initTcPrintErrors hsc_env iNTERACTIVE $
 866     setInteractiveContext hsc_env ictxt $ do {
 867
 868     -- Rename; use CmdLineMode because tcRnStmt is only used interactively
 869     (([rn_stmt], _), fvs) <- rnStmts DoExpr [rdr_stmt] (return ((), emptyFVs)) ;
 870     traceRn (text "tcRnStmt" <+> vcat [ppr rdr_stmt, ppr rn_stmt, ppr fvs]) ;
 871     failIfErrsM ;
 872
 873     -- The real work is done here
 874     (bound_ids, tc_expr) <- mkPlan rn_stmt ;
 875     zonked_expr <- zonkTopLExpr tc_expr ;
 876     zonked_ids  <- zonkTopBndrs bound_ids ;
 877
 878         -- None of the Ids should be of unboxed type, because we
 879         -- cast them all to HValues in the end!
 880     mappM bad_unboxed (filter (isUnLiftedType . idType) zonked_ids) ;
 881
 882     traceTc (text "tcs 1") ;
 883     let {       -- (a) Make all the bound ids "global" ids, now that
 884                 --     they're notionally top-level bindings.  This is
 885                 --     important: otherwise when we come to compile an expression
 886                 --     using these ids later, the byte code generator will consider
 887                 --     the occurrences to be free rather than global.
 888                 --
 889                 -- (b) Tidy their types; this is important, because :info may
 890                 --     ask to look at them, and :info expects the things it looks
 891                 --     up to have tidy types
 892         global_ids = map globaliseAndTidy zonked_ids ;
 893
 894 {- ---------------------------------------------
 895    At one stage I removed any shadowed bindings from the type_env;
 896    they are inaccessible but might, I suppose, cause a space leak if we leave them there.
 897    However, with Template Haskell they aren't necessarily inaccessible.  Consider this
 898    GHCi session
 899          Prelude> let f n = n * 2 :: Int
 900          Prelude> fName <- runQ [| f |]
 901          Prelude> $(return $ AppE fName (LitE (IntegerL 7)))
 902          14
 903          Prelude> let f n = n * 3 :: Int
 904          Prelude> $(return $ AppE fName (LitE (IntegerL 7)))
 905    In the last line we use 'fName', which resolves to the *first* 'f'
 906    in scope. If we delete it from the type env, GHCi crashes because
 907    it doesn't expect that.
 908
 909    Hence this code is commented out
 910
 911 -------------------------------------------------- -}
 912     } ;
 913
 914     dumpOptTcRn Opt_D_dump_tc
 915         (vcat [text "Bound Ids" <+> pprWithCommas ppr global_ids,
 916                text "Typechecked expr" <+> ppr zonked_expr]) ;
 917
 918     returnM (global_ids, zonked_expr)
 919     }
 920   where
 921     bad_unboxed id = addErr (sep [ptext SLIT("GHCi can't bind a variable of unlifted type:"),
 922                                   nest 2 (ppr id <+> dcolon <+> ppr (idType id))])
 923
 924 globaliseAndTidy :: Id -> Id
 925 globaliseAndTidy id
 926 -- Give the Id a Global Name, and tidy its type
 927   = Id.setIdType (globaliseId VanillaGlobal id) tidy_type
 928   where
 929     tidy_type = tidyTopType (idType id)
 930 \end{code}
 931
 932 Here is the grand plan, implemented in tcUserStmt
 933
 934         What you type                   The IO [HValue] that hscStmt returns
 935         -------------                   ------------------------------------
 936         let pat = expr          ==>     let pat = expr in return [coerce HVal x, coerce HVal y, ...]
 937                                         bindings: [x,y,...]
 938
 939         pat <- expr             ==>     expr >>= \ pat -> return [coerce HVal x, coerce HVal y, ...]
 940                                         bindings: [x,y,...]
 941
 942         expr (of IO type)       ==>     expr >>= \ it -> return [coerce HVal it]
 943           [NB: result not printed]      bindings: [it]
 944
 945         expr (of non-IO type,   ==>     let it = expr in print it >> return [coerce HVal it]
 946           result showable)              bindings: [it]
 947
 948         expr (of non-IO type,
 949           result not showable)  ==>     error
 950
 951
 952 \begin{code}
 953 ---------------------------
 954 type PlanResult = ([Id], LHsExpr Id)
 955 type Plan = TcM PlanResult
 956
 957 runPlans :: [Plan] -> TcM PlanResult
 958 -- Try the plans in order.  If one fails (by raising an exn), try the next.
 959 -- If one succeeds, take it.
 960 runPlans []     = panic "runPlans"
 961 runPlans [p]    = p
 962 runPlans (p:ps) = tryTcLIE_ (runPlans ps) p
 963
 964 --------------------
 965 mkPlan :: LStmt Name -> TcM PlanResult
 966 mkPlan (L loc (ExprStmt expr _ _))      -- An expression typed at the prompt
 967   = do  { uniq <- newUnique             -- is treated very specially
 968         ; let fresh_it  = itName uniq
 969               the_bind  = L loc $ mkFunBind (L loc fresh_it) matches
 970               matches   = [mkMatch [] expr emptyLocalBinds]
 971               let_stmt  = L loc $ LetStmt (HsValBinds (ValBindsOut [(NonRecursive,unitBag the_bind)] []))
 972               bind_stmt = L loc $ BindStmt (nlVarPat fresh_it) expr
 973                                            (HsVar bindIOName) noSyntaxExpr
 974               print_it  = L loc $ ExprStmt (nlHsApp (nlHsVar printName) (nlHsVar fresh_it))
 975                                            (HsVar thenIOName) placeHolderType
 976
 977         -- The plans are:
 978         --      [it <- e; print it]     but not if it::()
 979         --      [it <- e]
 980         --      [let it = e; print it]
 981         ; runPlans [    -- Plan A
 982                     do { stuff@([it_id], _) <- tcGhciStmts [bind_stmt, print_it]
 983                        ; it_ty <- zonkTcType (idType it_id)
 984                        ; ifM (isUnitTy it_ty) failM
 985                        ; return stuff },
 986
 987                         -- Plan B; a naked bind statment
 988                     tcGhciStmts [bind_stmt],
 989
 990                         -- Plan C; check that the let-binding is typeable all by itself.
 991                         -- If not, fail; if so, try to print it.
 992                         -- The two-step process avoids getting two errors: one from
 993                         -- the expression itself, and one from the 'print it' part
 994                         -- This two-step story is very clunky, alas
 995                     do { checkNoErrs (tcGhciStmts [let_stmt])
 996                                 --- checkNoErrs defeats the error recovery of let-bindings
 997                        ; tcGhciStmts [let_stmt, print_it] }
 998           ]}
 999
1000 mkPlan stmt@(L loc (BindStmt {}))
1001   | [L _ v] <- collectLStmtBinders stmt         -- One binder, for a bind stmt
1002   = do  { let print_v  = L loc $ ExprStmt (nlHsApp (nlHsVar printName) (nlHsVar v))
1003                                            (HsVar thenIOName) placeHolderType
1004
1005         ; print_bind_result <- doptM Opt_PrintBindResult
1006         ; let print_plan = do
1007                   { stuff@([v_id], _) <- tcGhciStmts [stmt, print_v]
1008                   ; v_ty <- zonkTcType (idType v_id)
1009                   ; ifM (isUnitTy v_ty || not (isTauTy v_ty)) failM
1010                   ; return stuff }
1011
1012         -- The plans are:
1013         --      [stmt; print v]         but not if v::()
1014         --      [stmt]
1015         ; runPlans ((if print_bind_result then [print_plan] else []) ++
1016                     [tcGhciStmts [stmt]])
1017         }
1018
1019 mkPlan stmt
1020   = tcGhciStmts [stmt]
1021
1022 ---------------------------
1023 tcGhciStmts :: [LStmt Name] -> TcM PlanResult
1024 tcGhciStmts stmts
1025  = do { ioTyCon <- tcLookupTyCon ioTyConName ;
1026         ret_id  <- tcLookupId returnIOName ;            -- return @ IO
1027         let {
1028             io_ty     = mkTyConApp ioTyCon [] ;
1029             ret_ty    = mkListTy unitTy ;
1030             io_ret_ty = mkTyConApp ioTyCon [ret_ty] ;
1031             tc_io_stmts stmts = tcStmts DoExpr (tcDoStmt io_ty) stmts
1032                                         (emptyRefinement, io_ret_ty) ;
1033
1034             names = map unLoc (collectLStmtsBinders stmts) ;
1035
1036                 -- mk_return builds the expression
1037                 --      returnIO @ [()] [coerce () x, ..,  coerce () z]
1038                 --
1039                 -- Despite the inconvenience of building the type applications etc,
1040                 -- this *has* to be done in type-annotated post-typecheck form
1041                 -- because we are going to return a list of *polymorphic* values
1042                 -- coerced to type (). If we built a *source* stmt
1043                 --      return [coerce x, ..., coerce z]
1044                 -- then the type checker would instantiate x..z, and we wouldn't
1045                 -- get their *polymorphic* values.  (And we'd get ambiguity errs
1046                 -- if they were overloaded, since they aren't applied to anything.)
1047             mk_return ids = nlHsApp (nlHsTyApp ret_id [ret_ty])
1048                                     (noLoc $ ExplicitList unitTy (map mk_item ids)) ;
1049             mk_item id = nlHsApp (nlHsTyApp unsafeCoerceId [idType id, unitTy])
1050                                  (nlHsVar id)
1051          } ;
1052
1053         -- OK, we're ready to typecheck the stmts
1054         traceTc (text "tcs 2") ;
1055         ((tc_stmts, ids), lie) <- getLIE $ tc_io_stmts stmts $ \ _ ->
1056                                            mappM tcLookupId names ;
1057                                         -- Look up the names right in the middle,
1058                                         -- where they will all be in scope
1059
1060         -- Simplify the context
1061         const_binds <- checkNoErrs (tcSimplifyInteractive lie) ;
1062                 -- checkNoErrs ensures that the plan fails if context redn fails
1063
1064         return (ids, mkHsDictLet const_binds $
1065                      noLoc (HsDo DoExpr tc_stmts (mk_return ids) io_ret_ty))
1066     }
1067 \end{code}
1068
1069
1070 tcRnExpr just finds the type of an expression
1071
1072 \begin{code}
1073 tcRnExpr :: HscEnv
1074          -> InteractiveContext
1075          -> LHsExpr RdrName
1076          -> IO (Maybe Type)
1077 tcRnExpr hsc_env ictxt rdr_expr
1078   = initTcPrintErrors hsc_env iNTERACTIVE $
1079     setInteractiveContext hsc_env ictxt $ do {
1080
1081     (rn_expr, fvs) <- rnLExpr rdr_expr ;
1082     failIfErrsM ;
1083
1084         -- Now typecheck the expression;
1085         -- it might have a rank-2 type (e.g. :t runST)
1086     ((tc_expr, res_ty), lie)       <- getLIE (tcInferRho rn_expr) ;
1087     ((qtvs, dict_insts, _), lie_top) <- getLIE (tcSimplifyInfer smpl_doc (tyVarsOfType res_ty) lie)  ;
1088     tcSimplifyInteractive lie_top ;
1089
1090     let { all_expr_ty = mkForAllTys qtvs $
1091                         mkFunTys (map (idType . instToId) dict_insts)   $
1092                         res_ty } ;
1093     zonkTcType all_expr_ty
1094     }
1095   where
1096     smpl_doc = ptext SLIT("main expression")
1097 \end{code}
1098
1099 tcRnType just finds the kind of a type
1100
1101 \begin{code}
1102 tcRnType :: HscEnv
1103          -> InteractiveContext
1104          -> LHsType RdrName
1105          -> IO (Maybe Kind)
1106 tcRnType hsc_env ictxt rdr_type
1107   = initTcPrintErrors hsc_env iNTERACTIVE $
1108     setInteractiveContext hsc_env ictxt $ do {
1109
1110     rn_type <- rnLHsType doc rdr_type ;
1111     failIfErrsM ;
1112
1113         -- Now kind-check the type
1114     (ty', kind) <- kcHsType rn_type ;
1115     return kind
1116     }
1117   where
1118     doc = ptext SLIT("In GHCi input")
1119
1120 #endif /* GHCi */
1121 \end{code}
1122
1123
1124 %************************************************************************
1125 %*                                                                      *
1126         More GHCi stuff, to do with browsing and getting info
1127 %*                                                                      *
1128 %************************************************************************
1129
1130 \begin{code}
1131 #ifdef GHCI
1132 -- ASSUMES that the module is either in the HomePackageTable or is
1133 -- a package module with an interface on disk.  If neither of these is
1134 -- true, then the result will be an error indicating the interface
1135 -- could not be found.
1136 getModuleExports :: HscEnv -> Module -> IO (Messages, Maybe [AvailInfo])
1137 getModuleExports hsc_env mod
1138   = let
1139       ic        = hsc_IC hsc_env
1140       checkMods = ic_toplev_scope ic ++ ic_exports ic
1141     in
1142     initTc hsc_env HsSrcFile False iNTERACTIVE (tcGetModuleExports mod checkMods)
1143
1144 -- Get the export avail info and also load all orphan and family-instance
1145 -- modules.  Finally, check that the family instances of all modules in the
1146 -- interactive context are consistent (these modules are in the second
1147 -- argument).
1148 tcGetModuleExports :: Module -> [Module] -> TcM [AvailInfo]
1149 tcGetModuleExports mod directlyImpMods
1150   = do { let doc = ptext SLIT("context for compiling statements")
1151        ; iface <- initIfaceTcRn $ loadSysInterface doc mod
1152
1153                 -- Load any orphan-module and family instance-module
1154                 -- interfaces, so their instances are visible.
1155        ; loadOrphanModules (dep_orphs (mi_deps iface)) False
1156        ; loadOrphanModules (dep_finsts (mi_deps iface)) True
1157
1158                 -- Check that the family instances of all directly loaded
1159                 -- modules are consistent.
1160        ; checkFamInstConsistency (dep_finsts (mi_deps iface)) directlyImpMods
1161
1162        ; ifaceExportNames (mi_exports iface)
1163        }
1164
1165 tcRnLookupRdrName :: HscEnv -> RdrName -> IO (Maybe [Name])
1166 tcRnLookupRdrName hsc_env rdr_name
1167   = initTcPrintErrors hsc_env iNTERACTIVE $
1168     setInteractiveContext hsc_env (hsc_IC hsc_env) $
1169     lookup_rdr_name rdr_name
1170
1171 lookup_rdr_name rdr_name = do {
1172         -- If the identifier is a constructor (begins with an
1173         -- upper-case letter), then we need to consider both
1174         -- constructor and type class identifiers.
1175     let { rdr_names = dataTcOccs rdr_name } ;
1176
1177         -- results :: [Either Messages Name]
1178     results <- mapM (tryTcErrs . lookupOccRn) rdr_names ;
1179
1180     traceRn (text "xx" <+> vcat [ppr rdr_names, ppr (map snd results)]);
1181         -- The successful lookups will be (Just name)
1182     let { (warns_s, good_names) = unzip [ (msgs, name)
1183                                         | (msgs, Just name) <- results] ;
1184           errs_s = [msgs | (msgs, Nothing) <- results] } ;
1185
1186         -- Fail if nothing good happened, else add warnings
1187     if null good_names then
1188                 -- No lookup succeeded, so
1189                 -- pick the first error message and report it
1190                 -- ToDo: If one of the errors is "could be Foo.X or Baz.X",
1191                 --       while the other is "X is not in scope",
1192                 --       we definitely want the former; but we might pick the latter
1193         do { addMessages (head errs_s) ; failM }
1194       else                      -- Add deprecation warnings
1195         mapM_ addMessages warns_s ;
1196
1197     return good_names
1198  }
1199
1200 tcRnRecoverDataCon :: HscEnv -> Ptr () -> IO (Maybe DataCon)
1201 tcRnRecoverDataCon hsc_env ptr
1202   = initTcPrintErrors hsc_env iNTERACTIVE $
1203     setInteractiveContext hsc_env (hsc_IC hsc_env) $ do
1204         name <- dataConInfoPtrToName ptr
1205         tcLookupDataCon name
1206
1207 tcRnLookupName :: HscEnv -> Name -> IO (Maybe TyThing)
1208 tcRnLookupName hsc_env name
1209   = initTcPrintErrors hsc_env iNTERACTIVE $
1210     setInteractiveContext hsc_env (hsc_IC hsc_env) $
1211     tcRnLookupName' name
1212
1213 -- To look up a name we have to look in the local environment (tcl_lcl)
1214 -- as well as the global environment, which is what tcLookup does.
1215 -- But we also want a TyThing, so we have to convert:
1216
1217 tcRnLookupName' :: Name -> TcRn TyThing
1218 tcRnLookupName' name = do
1219    tcthing <- tcLookup name
1220    case tcthing of
1221      AGlobal thing    -> return thing
1222      ATcId{tct_id=id} -> return (AnId id)
1223      _ -> panic "tcRnLookupName'"
1224
1225 tcRnGetInfo :: HscEnv
1226             -> Name
1227             -> IO (Maybe (TyThing, Fixity, [Instance]))
1228
1229 -- Used to implemnent :info in GHCi
1230 --
1231 -- Look up a RdrName and return all the TyThings it might be
1232 -- A capitalised RdrName is given to us in the DataName namespace,
1233 -- but we want to treat it as *both* a data constructor
1234 --  *and* as a type or class constructor;
1235 -- hence the call to dataTcOccs, and we return up to two results
1236 tcRnGetInfo hsc_env name
1237   = initTcPrintErrors hsc_env iNTERACTIVE $
1238     let ictxt = hsc_IC hsc_env in
1239     setInteractiveContext hsc_env ictxt $ do
1240
1241         -- Load the interface for all unqualified types and classes
1242         -- That way we will find all the instance declarations
1243         -- (Packages have not orphan modules, and we assume that
1244         --  in the home package all relevant modules are loaded.)
1245     loadUnqualIfaces ictxt
1246
1247     thing <- tcRnLookupName' name
1248     fixity <- lookupFixityRn name
1249     ispecs <- lookupInsts (icPrintUnqual ictxt) thing
1250     return (thing, fixity, ispecs)
1251
1252 lookupInsts :: PrintUnqualified -> TyThing -> TcM [Instance]
1253 -- Filter the instances by the ones whose tycons (or clases resp)
1254 -- are in scope unqualified.  Otherwise we list a whole lot too many!
1255 lookupInsts print_unqual (AClass cls)
1256   = do  { inst_envs <- tcGetInstEnvs
1257         ; return [ ispec
1258                  | ispec <- classInstances inst_envs cls
1259                  , plausibleDFun print_unqual (instanceDFunId ispec) ] }
1260
1261 lookupInsts print_unqual (ATyCon tc)
1262   = do  { eps <- getEps -- Load all instances for all classes that are
1263                         -- in the type environment (which are all the ones
1264                         -- we've seen in any interface file so far)
1265         ; (pkg_ie, home_ie) <- tcGetInstEnvs    -- Search all
1266         ; return [ ispec
1267                  | ispec <- instEnvElts home_ie ++ instEnvElts pkg_ie
1268                  , let dfun = instanceDFunId ispec
1269                  , relevant dfun
1270                  , plausibleDFun print_unqual dfun ] }
1271   where
1272     relevant df = tc_name `elemNameSet` tyClsNamesOfDFunHead (idType df)
1273     tc_name     = tyConName tc
1274
1275 lookupInsts print_unqual other = return []
1276
1277 plausibleDFun print_unqual dfun -- Dfun involving only names that print unqualified
1278   = all ok (nameSetToList (tyClsNamesOfType (idType dfun)))
1279   where
1280     ok name | isBuiltInSyntax name = True
1281             | isExternalName name  =
1282                 isNothing $ fst print_unqual (nameModule name)
1283                                              (nameOccName name)
1284             | otherwise            = True
1285
1286 loadUnqualIfaces :: InteractiveContext -> TcM ()
1287 -- Load the home module for everything that is in scope unqualified
1288 -- This is so that we can accurately report the instances for
1289 -- something
1290 loadUnqualIfaces ictxt
1291   = initIfaceTcRn $
1292     mapM_ (loadSysInterface doc) (moduleSetElts (mkModuleSet unqual_mods))
1293   where
1294     unqual_mods = [ nameModule name
1295                   | gre <- globalRdrEnvElts (ic_rn_gbl_env ictxt),
1296                     let name = gre_name gre,
1297                     not (isInternalName name),
1298                     isTcOcc (nameOccName name),  -- Types and classes only
1299                     unQualOK gre ]               -- In scope unqualified
1300     doc = ptext SLIT("Need interface for module whose export(s) are in scope unqualified")
1301 #endif /* GHCI */
1302 \end{code}
1303
1304 %************************************************************************
1305 %*                                                                      *
1306                 Degugging output
1307 %*                                                                      *
1308 %************************************************************************
1309
1310 \begin{code}
1311 rnDump :: SDoc -> TcRn ()
1312 -- Dump, with a banner, if -ddump-rn
1313 rnDump doc = do { dumpOptTcRn Opt_D_dump_rn (mkDumpDoc "Renamer" doc) }
1314
1315 tcDump :: TcGblEnv -> TcRn ()
1316 tcDump env
1317  = do { dflags <- getDOpts ;
1318
1319         -- Dump short output if -ddump-types or -ddump-tc
1320         ifM (dopt Opt_D_dump_types dflags || dopt Opt_D_dump_tc dflags)
1321             (dumpTcRn short_dump) ;
1322
1323         -- Dump bindings if -ddump-tc
1324         dumpOptTcRn Opt_D_dump_tc (mkDumpDoc "Typechecker" full_dump)
1325    }
1326   where
1327     short_dump = pprTcGblEnv env
1328     full_dump  = pprLHsBinds (tcg_binds env)
1329         -- NB: foreign x-d's have undefined's in their types;
1330         --     hence can't show the tc_fords
1331
1332 tcCoreDump mod_guts
1333  = do { dflags <- getDOpts ;
1334         ifM (dopt Opt_D_dump_types dflags || dopt Opt_D_dump_tc dflags)
1335             (dumpTcRn (pprModGuts mod_guts)) ;
1336
1337         -- Dump bindings if -ddump-tc
1338         dumpOptTcRn Opt_D_dump_tc (mkDumpDoc "Typechecker" full_dump) }
1339   where
1340     full_dump = pprCoreBindings (mg_binds mod_guts)
1341
1342 -- It's unpleasant having both pprModGuts and pprModDetails here
1343 pprTcGblEnv :: TcGblEnv -> SDoc
1344 pprTcGblEnv (TcGblEnv { tcg_type_env  = type_env,
1345                         tcg_insts     = insts,
1346                         tcg_fam_insts = fam_insts,
1347                         tcg_rules     = rules,
1348                         tcg_imports   = imports })
1349   = vcat [ ppr_types insts type_env
1350          , ppr_tycons fam_insts type_env
1351          , ppr_insts insts
1352          , ppr_fam_insts fam_insts
1353          , vcat (map ppr rules)
1354          , ppr_gen_tycons (typeEnvTyCons type_env)
1355          , ptext SLIT("Dependent modules:") <+> ppr (eltsUFM (imp_dep_mods imports))
1356          , ptext SLIT("Dependent packages:") <+> ppr (imp_dep_pkgs imports)]
1357
1358 pprModGuts :: ModGuts -> SDoc
1359 pprModGuts (ModGuts { mg_types = type_env,
1360                       mg_rules = rules })
1361   = vcat [ ppr_types [] type_env,
1362            ppr_rules rules ]
1363
1364 ppr_types :: [Instance] -> TypeEnv -> SDoc
1365 ppr_types insts type_env
1366   = text "TYPE SIGNATURES" $$ nest 4 (ppr_sigs ids)
1367   where
1368     dfun_ids = map instanceDFunId insts
1369     ids = [id | id <- typeEnvIds type_env, want_sig id]
1370     want_sig id | opt_PprStyle_Debug = True
1371                 | otherwise          = isLocalId id &&
1372                                        isExternalName (idName id) &&
1373                                        not (id `elem` dfun_ids)
1374         -- isLocalId ignores data constructors, records selectors etc.
1375         -- The isExternalName ignores local dictionary and method bindings
1376         -- that the type checker has invented.  Top-level user-defined things
1377         -- have External names.
1378
1379 ppr_tycons :: [FamInst] -> TypeEnv -> SDoc
1380 ppr_tycons fam_insts type_env
1381   = text "TYPE CONSTRUCTORS" $$ nest 4 (ppr_tydecls tycons)
1382   where
1383     fi_tycons = map famInstTyCon fam_insts
1384     tycons = [tycon | tycon <- typeEnvTyCons type_env, want_tycon tycon]
1385     want_tycon tycon | opt_PprStyle_Debug = True
1386                      | otherwise          = not (isImplicitTyCon tycon) &&
1387                                             isExternalName (tyConName tycon) &&
1388                                             not (tycon `elem` fi_tycons)
1389
1390 ppr_insts :: [Instance] -> SDoc
1391 ppr_insts []     = empty
1392 ppr_insts ispecs = text "INSTANCES" $$ nest 2 (pprInstances ispecs)
1393
1394 ppr_fam_insts :: [FamInst] -> SDoc
1395 ppr_fam_insts []        = empty
1396 ppr_fam_insts fam_insts =
1397   text "FAMILY INSTANCES" $$ nest 2 (pprFamInsts fam_insts)
1398
1399 ppr_sigs :: [Var] -> SDoc
1400 ppr_sigs ids
1401         -- Print type signatures; sort by OccName
1402   = vcat (map ppr_sig (sortLe le_sig ids))
1403   where
1404     le_sig id1 id2 = getOccName id1 <= getOccName id2
1405     ppr_sig id = ppr id <+> dcolon <+> ppr (tidyTopType (idType id))
1406
1407 ppr_tydecls :: [TyCon] -> SDoc
1408 ppr_tydecls tycons
1409         -- Print type constructor info; sort by OccName
1410   = vcat (map ppr_tycon (sortLe le_sig tycons))
1411   where
1412     le_sig tycon1 tycon2 = getOccName tycon1 <= getOccName tycon2
1413     ppr_tycon tycon
1414       | isCoercionTyCon tycon = ptext SLIT("coercion") <+> ppr tycon
1415       | otherwise             = ppr (tyThingToIfaceDecl (ATyCon tycon))
1416
1417 ppr_rules :: [CoreRule] -> SDoc
1418 ppr_rules [] = empty
1419 ppr_rules rs = vcat [ptext SLIT("{-# RULES"),
1420                       nest 4 (pprRules rs),
1421                       ptext SLIT("#-}")]
1422
1423 ppr_gen_tycons []  = empty
1424 ppr_gen_tycons tcs = vcat [ptext SLIT("Tycons with generics:"),
1425                            nest 2 (fsep (map ppr (filter tyConHasGenerics tcs)))]
1426 \end{code}