4ad1b0de833bfb39910c66c219d008b162e1611b
[ghc-hetmet.git] / compiler / typecheck / TcRnTypes.lhs
1 %
2 % (c) The GRASP Project, Glasgow University, 1992-2002
3 %
4 \begin{code}
5 module TcRnTypes(
6         TcRnIf, TcRn, TcM, RnM, IfM, IfL, IfG, -- The monad is opaque outside this module
7         TcRef,
8
9         -- The environment types
10         Env(..), 
11         TcGblEnv(..), TcLclEnv(..), 
12         IfGblEnv(..), IfLclEnv(..), 
13
14         -- Ranamer types
15         ErrCtxt,
16         ImportAvails(..), emptyImportAvails, plusImportAvails, 
17         plusAvail, pruneAvails,  
18         AvailEnv, emptyAvailEnv, unitAvailEnv, plusAvailEnv, 
19         mkAvailEnv, lookupAvailEnv, lookupAvailEnv_maybe, availEnvElts, addAvail,
20         WhereFrom(..), mkModDeps,
21
22         -- Typechecker types
23         TcTyThing(..), pprTcTyThingCategory, 
24         GadtRefinement,
25
26         -- Template Haskell
27         ThStage(..), topStage, topSpliceStage,
28         ThLevel, impLevel, topLevel,
29
30         -- Arrows
31         ArrowCtxt(NoArrowCtxt), newArrowScope, escapeArrowScope,
32
33         -- Insts
34         Inst(..), InstOrigin(..), InstLoc(..), pprInstLoc, 
35         instLocSrcLoc, instLocSrcSpan,
36         LIE, emptyLIE, unitLIE, plusLIE, consLIE, 
37         plusLIEs, mkLIE, isEmptyLIE, lieToList, listToLIE,
38
39         -- Misc other types
40         TcId, TcIdSet, TcDictBinds
41   ) where
42
43 #include "HsVersions.h"
44
45 import HsSyn            ( PendingSplice, HsOverLit, LRuleDecl, LForeignDecl,
46                           ArithSeqInfo, DictBinds, LHsBinds, LImportDecl, HsGroup,
47                           IE )
48 import HscTypes         ( FixityEnv,
49                           HscEnv, TypeEnv, TyThing, 
50                           GenAvailInfo(..), AvailInfo, HscSource(..),
51                           availName, IsBootInterface, Deprecations )
52 import Packages         ( PackageId, HomeModules )
53 import Type             ( Type, pprTyThingCategory )
54 import TcType           ( TcTyVarSet, TcType, TcThetaType, SkolemInfo, TvSubst,
55                           TcPredType, TcKind, tcCmpPred, tcCmpType, tcCmpTypes, pprSkolInfo )
56 import InstEnv          ( Instance, InstEnv )
57 import IOEnv
58 import RdrName          ( GlobalRdrEnv, LocalRdrEnv )
59 import Name             ( Name )
60 import NameEnv
61 import NameSet          ( NameSet, unionNameSets, DefUses )
62 import Var              ( Id, TyVar )
63 import VarEnv           ( TidyEnv )
64 import Module
65 import SrcLoc           ( SrcSpan, SrcLoc, Located, srcSpanStart )
66 import VarSet           ( IdSet )
67 import ErrUtils         ( Messages, Message )
68 import UniqFM           ( UniqFM )
69 import UniqSupply       ( UniqSupply )
70 import BasicTypes       ( IPName )
71 import Util             ( thenCmp )
72 import Bag
73 import Outputable
74 import Maybe            ( mapMaybe )
75 import ListSetOps       ( unionLists )
76 \end{code}
77
78
79 %************************************************************************
80 %*                                                                      *
81                Standard monad definition for TcRn
82     All the combinators for the monad can be found in TcRnMonad
83 %*                                                                      *
84 %************************************************************************
85
86 The monad itself has to be defined here, because it is mentioned by ErrCtxt
87
88 \begin{code}
89 type TcRef a     = IORef a
90 type TcId        = Id                   -- Type may be a TcType
91 type TcIdSet     = IdSet
92 type TcDictBinds = DictBinds TcId       -- Bag of dictionary bindings
93
94
95
96 type TcRnIf a b c = IOEnv (Env a b) c
97 type IfM lcl a  = TcRnIf IfGblEnv lcl a         -- Iface stuff
98 type IfG a  = IfM () a                          -- Top level
99 type IfL a  = IfM IfLclEnv a                    -- Nested
100 type TcRn a = TcRnIf TcGblEnv TcLclEnv a
101 type RnM  a = TcRn a            -- Historical
102 type TcM  a = TcRn a            -- Historical
103 \end{code}
104
105
106 %************************************************************************
107 %*                                                                      *
108                 The main environment types
109 %*                                                                      *
110 %************************************************************************
111
112 \begin{code}
113 data Env gbl lcl        -- Changes as we move into an expression
114   = Env {
115         env_top  :: HscEnv,     -- Top-level stuff that never changes
116                                 -- Includes all info about imported things
117
118         env_us   :: TcRef UniqSupply,   -- Unique supply for local varibles
119
120         env_gbl  :: gbl,        -- Info about things defined at the top level
121                                 -- of the module being compiled
122
123         env_lcl  :: lcl         -- Nested stuff; changes as we go into 
124                                 -- an expression
125     }
126
127 -- TcGblEnv describes the top-level of the module at the 
128 -- point at which the typechecker is finished work.
129 -- It is this structure that is handed on to the desugarer
130
131 data TcGblEnv
132   = TcGblEnv {
133         tcg_mod     :: Module,          -- Module being compiled
134         tcg_src     :: HscSource,       -- What kind of module 
135                                         -- (regular Haskell, hs-boot, ext-core)
136
137         tcg_rdr_env :: GlobalRdrEnv,    -- Top level envt; used during renaming
138         tcg_default :: Maybe [Type],    -- Types used for defaulting
139                                         -- Nothing => no 'default' decl
140
141         tcg_fix_env  :: FixityEnv,      -- Just for things in this module
142
143         tcg_type_env :: TypeEnv,        -- Global type env for the module we are compiling now
144                 -- All TyCons and Classes (for this module) end up in here right away,
145                 -- along with their derived constructors, selectors.
146                 --
147                 -- (Ids defined in this module start in the local envt, 
148                 --  though they move to the global envt during zonking)
149
150         tcg_type_env_var :: TcRef TypeEnv,      
151                 -- Used only to initialise the interface-file
152                 -- typechecker in initIfaceTcRn, so that it can see stuff
153                 -- bound in this module when dealing with hi-boot recursions
154                 -- Updated at intervals (e.g. after dealing with types and classes)
155         
156         tcg_inst_env :: InstEnv,        -- Instance envt for *home-package* modules
157                                         -- Includes the dfuns in tcg_insts
158                 -- Now a bunch of things about this module that are simply 
159                 -- accumulated, but never consulted until the end.  
160                 -- Nevertheless, it's convenient to accumulate them along 
161                 -- with the rest of the info from this module.
162         tcg_exports :: NameSet,         -- What is exported
163         tcg_imports :: ImportAvails,    -- Information about what was imported 
164                                         --    from where, including things bound
165                                         --    in this module
166
167         tcg_home_mods :: HomeModules,
168                                 -- Calculated from ImportAvails, allows us to
169                                 -- call Packages.isHomeModule
170
171         tcg_dus :: DefUses,     -- What is defined in this module and what is used.
172                                 -- The latter is used to generate 
173                                 --      (a) version tracking; no need to recompile if these
174                                 --              things have not changed version stamp
175                                 --      (b) unused-import info
176
177         tcg_keep :: TcRef NameSet,      -- Locally-defined top-level names to keep alive
178                 -- "Keep alive" means give them an Exported flag, so
179                 -- that the simplifier does not discard them as dead 
180                 -- code, and so that they are exposed in the interface file
181                 -- (but not to export to the user).
182                 --
183                 -- Some things, like dict-fun Ids and default-method Ids are 
184                 -- "born" with the Exported flag on, for exactly the above reason,
185                 -- but some we only discover as we go.  Specifically:
186                 --      * The to/from functions for generic data types
187                 --      * Top-level variables appearing free in the RHS of an orphan rule
188                 --      * Top-level variables appearing free in a TH bracket
189
190         tcg_inst_uses :: TcRef NameSet, -- Home-package Dfuns actually used 
191                 -- Used to generate version dependencies
192                 -- This records usages, rather like tcg_dus, but it has to
193                 -- be a mutable variable so it can be augmented 
194                 -- when we look up an instance.  These uses of dfuns are
195                 -- rather like the free variables of the program, but
196                 -- are implicit instead of explicit.
197
198         tcg_th_used :: TcRef Bool,      -- True <=> Template Haskell syntax used
199                 -- We need this so that we can generate a dependency on the
200                 -- Template Haskell package, becuase the desugarer is going to
201                 -- emit loads of references to TH symbols.  It's rather like 
202                 -- tcg_inst_uses; the reference is implicit rather than explicit,
203                 -- so we have to zap a mutable variable.
204
205         tcg_dfun_n  :: TcRef Int,       -- Allows us to number off the names of DFuns
206                 -- It's convenient to allocate an External Name for a DFun, with
207                 -- a permanently-fixed unique, just like other top-level functions
208                 -- defined in this module.  But that means we need a canonical 
209                 -- occurrence name, distinct from all other dfuns in this module,
210                 -- and this name supply serves that purpose (df1, df2, etc).
211
212                 -- The next fields accumulate the payload of the module
213                 -- The binds, rules and foreign-decl fiels are collected
214                 -- initially in un-zonked form and are finally zonked in tcRnSrcDecls
215
216                 -- The next fields accumulate the payload of the
217                 -- module The binds, rules and foreign-decl fiels are
218                 -- collected initially in un-zonked form and are
219                 -- finally zonked in tcRnSrcDecls
220
221         tcg_rn_imports :: Maybe [LImportDecl Name],
222         tcg_rn_exports :: Maybe [Located (IE Name)],
223         tcg_rn_decls :: Maybe (HsGroup Name),   -- renamed decls, maybe
224                 -- Nothing <=> Don't retain renamed decls
225
226         tcg_binds   :: LHsBinds Id,             -- Value bindings in this module
227         tcg_deprecs :: Deprecations,            -- ...Deprecations 
228         tcg_insts   :: [Instance],              -- ...Instances
229         tcg_rules   :: [LRuleDecl Id],          -- ...Rules
230         tcg_fords   :: [LForeignDecl Id]        -- ...Foreign import & exports
231     }
232 \end{code}
233
234 %************************************************************************
235 %*                                                                      *
236                 The interface environments
237               Used when dealing with IfaceDecls
238 %*                                                                      *
239 %************************************************************************
240
241 \begin{code}
242 data IfGblEnv 
243   = IfGblEnv {
244         -- The type environment for the module being compiled,
245         -- in case the interface refers back to it via a reference that
246         -- was originally a hi-boot file.
247         -- We need the module name so we can test when it's appropriate
248         -- to look in this env.
249         if_rec_types :: Maybe (Module, IfG TypeEnv)
250                 -- Allows a read effect, so it can be in a mutable
251                 -- variable; c.f. handling the external package type env
252                 -- Nothing => interactive stuff, no loops possible
253     }
254
255 data IfLclEnv
256   = IfLclEnv {
257         -- The module for the current IfaceDecl
258         -- So if we see   f = \x -> x
259         -- it means M.f = \x -> x, where M is the if_mod
260         if_mod :: Module,
261
262         -- The field is used only for error reporting
263         -- if (say) there's a Lint error in it
264         if_loc :: SDoc,
265                 -- Where the interface came from:
266                 --      .hi file, or GHCi state, or ext core
267                 -- plus which bit is currently being examined
268
269         if_tv_env  :: UniqFM TyVar,     -- Nested tyvar bindings
270         if_id_env  :: UniqFM Id         -- Nested id binding
271     }
272 \end{code}
273
274
275 %************************************************************************
276 %*                                                                      *
277                 The local typechecker environment
278 %*                                                                      *
279 %************************************************************************
280
281 The Global-Env/Local-Env story
282 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
283 During type checking, we keep in the tcg_type_env
284         * All types and classes
285         * All Ids derived from types and classes (constructors, selectors)
286
287 At the end of type checking, we zonk the local bindings,
288 and as we do so we add to the tcg_type_env
289         * Locally defined top-level Ids
290
291 Why?  Because they are now Ids not TcIds.  This final GlobalEnv is
292         a) fed back (via the knot) to typechecking the 
293            unfoldings of interface signatures
294         b) used in the ModDetails of this module
295
296 \begin{code}
297 data TcLclEnv           -- Changes as we move inside an expression
298                         -- Discarded after typecheck/rename; not passed on to desugarer
299   = TcLclEnv {
300         tcl_loc  :: SrcSpan,            -- Source span
301         tcl_ctxt :: ErrCtxt,            -- Error context
302         tcl_errs :: TcRef Messages,     -- Place to accumulate errors
303
304         tcl_th_ctxt    :: ThStage,      -- Template Haskell context
305         tcl_arrow_ctxt :: ArrowCtxt,    -- Arrow-notation context
306
307         tcl_rdr :: LocalRdrEnv,         -- Local name envt
308                 -- Maintained during renaming, of course, but also during
309                 -- type checking, solely so that when renaming a Template-Haskell
310                 -- splice we have the right environment for the renamer.
311                 -- 
312                 --   Does *not* include global name envt; may shadow it
313                 --   Includes both ordinary variables and type variables;
314                 --   they are kept distinct because tyvar have a different
315                 --   occurrence contructor (Name.TvOcc)
316                 -- We still need the unsullied global name env so that
317                 --   we can look up record field names
318
319         tcl_env  :: NameEnv TcTyThing,  -- The local type environment: Ids and TyVars
320                                         -- defined in this module
321                                         
322         tcl_tyvars :: TcRef TcTyVarSet, -- The "global tyvars"
323                         -- Namely, the in-scope TyVars bound in tcl_env, 
324                         -- plus the tyvars mentioned in the types of Ids bound in tcl_lenv
325                         -- Why mutable? see notes with tcGetGlobalTyVars
326
327         tcl_lie   :: TcRef LIE          -- Place to accumulate type constraints
328     }
329
330 type GadtRefinement = TvSubst
331
332 {- Note [Given Insts]
333    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~
334 Because of GADTs, we have to pass inwards the Insts provided by type signatures 
335 and existential contexts. Consider
336         data T a where { T1 :: b -> b -> T [b] }
337         f :: Eq a => T a -> Bool
338         f (T1 x y) = [x]==[y]
339
340 The constructor T1 binds an existential variable 'b', and we need Eq [b].
341 Well, we have it, because Eq a refines to Eq [b], but we can only spot that if we 
342 pass it inwards.
343
344 -}
345
346 ---------------------------
347 -- Template Haskell levels 
348 ---------------------------
349
350 type ThLevel = Int      
351         -- Indicates how many levels of brackets we are inside
352         --      (always >= 0)
353         -- Incremented when going inside a bracket,
354         -- decremented when going inside a splice
355         -- NB: ThLevel is one greater than the 'n' in Fig 2 of the
356         --     original "Template meta-programmign for Haskell" paper
357
358 impLevel, topLevel :: ThLevel
359 topLevel = 1    -- Things defined at top level of this module
360 impLevel = 0    -- Imported things; they can be used inside a top level splice
361 --
362 -- For example: 
363 --      f = ...
364 --      g1 = $(map ...)         is OK
365 --      g2 = $(f ...)           is not OK; because we havn't compiled f yet
366
367
368 data ThStage
369   = Comp                                -- Ordinary compiling, at level topLevel
370   | Splice ThLevel                      -- Inside a splice
371   | Brack  ThLevel                      -- Inside brackets; 
372            (TcRef [PendingSplice])      --   accumulate pending splices here
373            (TcRef LIE)                  --   and type constraints here
374 topStage, topSpliceStage :: ThStage
375 topStage       = Comp
376 topSpliceStage = Splice (topLevel - 1)  -- Stage for the body of a top-level splice
377
378 ---------------------------
379 -- Arrow-notation context
380 ---------------------------
381
382 {-
383 In arrow notation, a variable bound by a proc (or enclosed let/kappa)
384 is not in scope to the left of an arrow tail (-<) or the head of (|..|).
385 For example
386
387         proc x -> (e1 -< e2)
388
389 Here, x is not in scope in e1, but it is in scope in e2.  This can get
390 a bit complicated:
391
392         let x = 3 in
393         proc y -> (proc z -> e1) -< e2
394
395 Here, x and z are in scope in e1, but y is not.  We implement this by
396 recording the environment when passing a proc (using newArrowScope),
397 and returning to that (using escapeArrowScope) on the left of -< and the
398 head of (|..|).
399 -}
400
401 data ArrowCtxt
402   = NoArrowCtxt
403   | ArrowCtxt (Env TcGblEnv TcLclEnv)
404
405 -- Record the current environment (outside a proc)
406 newArrowScope :: TcM a -> TcM a
407 newArrowScope
408   = updEnv $ \env ->
409         env { env_lcl = (env_lcl env) { tcl_arrow_ctxt = ArrowCtxt env } }
410
411 -- Return to the stored environment (from the enclosing proc)
412 escapeArrowScope :: TcM a -> TcM a
413 escapeArrowScope
414   = updEnv $ \ env -> case tcl_arrow_ctxt (env_lcl env) of
415         NoArrowCtxt -> env
416         ArrowCtxt env' -> env'
417
418 ---------------------------
419 -- TcTyThing
420 ---------------------------
421
422 data TcTyThing
423   = AGlobal TyThing             -- Used only in the return type of a lookup
424
425   | ATcId   TcId                -- Ids defined in this module; may not be fully zonked
426             ThLevel 
427             Bool                -- True <=> apply the type refinement to me
428
429   | ATyVar  Name TcType         -- The type to which the lexically scoped type vaiable
430                                 -- is currently refined. We only need the Name
431                                 -- for error-message purposes
432
433   | AThing  TcKind              -- Used temporarily, during kind checking, for the
434                                 --      tycons and clases in this recursive group
435
436 instance Outputable TcTyThing where     -- Debugging only
437    ppr (AGlobal g)      = ppr g
438    ppr (ATcId g tl rig) = text "Identifier" <> 
439                           ifPprDebug (brackets (ppr g <> comma <> ppr tl <+> ppr rig))
440    ppr (ATyVar tv _)    = text "Type variable" <+> quotes (ppr tv)
441    ppr (AThing k)       = text "AThing" <+> ppr k
442
443 pprTcTyThingCategory :: TcTyThing -> SDoc
444 pprTcTyThingCategory (AGlobal thing) = pprTyThingCategory thing
445 pprTcTyThingCategory (ATyVar {})     = ptext SLIT("Type variable")
446 pprTcTyThingCategory (ATcId {})      = ptext SLIT("Local identifier")
447 pprTcTyThingCategory (AThing {})     = ptext SLIT("Kinded thing")
448 \end{code}
449
450 \begin{code}
451 type ErrCtxt = [TidyEnv -> TcM (TidyEnv, Message)]      
452                         -- Innermost first.  Monadic so that we have a chance
453                         -- to deal with bound type variables just before error
454                         -- message construction
455 \end{code}
456
457
458 %************************************************************************
459 %*                                                                      *
460         Operations over ImportAvails
461 %*                                                                      *
462 %************************************************************************
463
464 ImportAvails summarises what was imported from where, irrespective
465 of whether the imported things are actually used or not
466 It is used      * when processing the export list
467                 * when constructing usage info for the inteface file
468                 * to identify the list of directly imported modules
469                         for initialisation purposes
470                 * when figuring out what things are really unused
471
472 \begin{code}
473 data ImportAvails 
474    = ImportAvails {
475         imp_env :: ModuleEnv NameSet,
476                 -- All the things imported, classified by 
477                 -- the *module qualifier* for its import
478                 --   e.g.        import List as Foo
479                 -- would add a binding Foo |-> ...stuff from List...
480                 -- to imp_env.
481                 -- 
482                 -- We need to classify them like this so that we can figure out 
483                 -- "module M" export specifiers in an export list 
484                 -- (see 1.4 Report Section 5.1.1).  Ultimately, we want to find 
485                 -- everything that is unambiguously in scope as 'M.x'
486                 -- and where plain 'x' is (perhaps ambiguously) in scope.
487                 -- So the starting point is all things that are in scope as 'M.x',
488                 -- which is what this field tells us.
489
490         imp_mods :: ModuleEnv (Module, Bool, SrcSpan),
491                 -- Domain is all directly-imported modules
492                 -- Bool means:
493                 --   True => import was "import Foo ()"
494                 --   False  => import was some other form
495                 --
496                 -- We need the Module in the range because we can't get
497                 --      the keys of a ModuleEnv
498                 -- Used 
499                 --   (a) to help construct the usage information in 
500                 --       the interface file; if we import somethign we
501                 --       need to recompile if the export version changes
502                 --   (b) to specify what child modules to initialise
503
504         imp_dep_mods :: ModuleEnv (Module, IsBootInterface),
505                 -- Home-package modules needed by the module being compiled
506                 --
507                 -- It doesn't matter whether any of these dependencies
508                 -- are actually *used* when compiling the module; they
509                 -- are listed if they are below it at all.  For
510                 -- example, suppose M imports A which imports X.  Then
511                 -- compiling M might not need to consult X.hi, but X
512                 -- is still listed in M's dependencies.
513
514         imp_dep_pkgs :: [PackageId],
515                 -- Packages needed by the module being compiled, whether
516                 -- directly, or via other modules in this package, or via
517                 -- modules imported from other packages.
518
519         imp_orphs :: [Module]
520                 -- Orphan modules below us in the import tree
521       }
522
523 mkModDeps :: [(Module, IsBootInterface)]
524           -> ModuleEnv (Module, IsBootInterface)
525 mkModDeps deps = foldl add emptyModuleEnv deps
526                where
527                  add env elt@(m,_) = extendModuleEnv env m elt
528
529 emptyImportAvails :: ImportAvails
530 emptyImportAvails = ImportAvails { imp_env      = emptyModuleEnv, 
531                                    imp_mods     = emptyModuleEnv,
532                                    imp_dep_mods = emptyModuleEnv,
533                                    imp_dep_pkgs = [],
534                                    imp_orphs    = [] }
535
536 plusImportAvails ::  ImportAvails ->  ImportAvails ->  ImportAvails
537 plusImportAvails
538   (ImportAvails { imp_env = env1, imp_mods = mods1,
539                   imp_dep_mods = dmods1, imp_dep_pkgs = dpkgs1, imp_orphs = orphs1 })
540   (ImportAvails { imp_env = env2, imp_mods = mods2,
541                   imp_dep_mods = dmods2, imp_dep_pkgs = dpkgs2, imp_orphs = orphs2 })
542   = ImportAvails { imp_env      = plusModuleEnv_C unionNameSets env1 env2, 
543                    imp_mods     = mods1  `plusModuleEnv` mods2, 
544                    imp_dep_mods = plusModuleEnv_C plus_mod_dep dmods1 dmods2,   
545                    imp_dep_pkgs = dpkgs1 `unionLists` dpkgs2,
546                    imp_orphs    = orphs1 `unionLists` orphs2 }
547   where
548     plus_mod_dep (m1, boot1) (m2, boot2) 
549         = WARN( not (m1 == m2), (ppr m1 <+> ppr m2) $$ (ppr boot1 <+> ppr boot2) )
550                 -- Check mod-names match
551           (m1, boot1 && boot2)  -- If either side can "see" a non-hi-boot interface, use that
552 \end{code}
553
554 %************************************************************************
555 %*                                                                      *
556         Avails, AvailEnv, etc
557 %*                                                                      *
558 v%************************************************************************
559
560 \begin{code}
561 plusAvail (Avail n1)       (Avail n2)       = Avail n1
562 plusAvail (AvailTC n1 ns1) (AvailTC n2 ns2) = AvailTC n2 (ns1 `unionLists` ns2)
563 -- Added SOF 4/97
564 #ifdef DEBUG
565 plusAvail a1 a2 = pprPanic "RnEnv.plusAvail" (hsep [ppr a1,ppr a2])
566 #endif
567
568 -------------------------
569 pruneAvails :: (Name -> Bool)   -- Keep if this is True
570             -> [AvailInfo]
571             -> [AvailInfo]
572 pruneAvails keep avails
573   = mapMaybe del avails
574   where
575     del :: AvailInfo -> Maybe AvailInfo -- Nothing => nothing left!
576     del (Avail n) | keep n    = Just (Avail n)
577                   | otherwise = Nothing
578     del (AvailTC n ns) | null ns'  = Nothing
579                        | otherwise = Just (AvailTC n ns')
580                        where
581                          ns' = filter keep ns
582 \end{code}
583
584 ---------------------------------------
585         AvailEnv and friends
586 ---------------------------------------
587
588 \begin{code}
589 type AvailEnv = NameEnv AvailInfo       -- Maps a Name to the AvailInfo that contains it
590
591 emptyAvailEnv :: AvailEnv
592 emptyAvailEnv = emptyNameEnv
593
594 unitAvailEnv :: AvailInfo -> AvailEnv
595 unitAvailEnv a = unitNameEnv (availName a) a
596
597 plusAvailEnv :: AvailEnv -> AvailEnv -> AvailEnv
598 plusAvailEnv = plusNameEnv_C plusAvail
599
600 lookupAvailEnv_maybe :: AvailEnv -> Name -> Maybe AvailInfo
601 lookupAvailEnv_maybe = lookupNameEnv
602
603 lookupAvailEnv :: AvailEnv -> Name -> AvailInfo
604 lookupAvailEnv env n = case lookupNameEnv env n of
605                          Just avail -> avail
606                          Nothing    -> pprPanic "lookupAvailEnv" (ppr n)
607
608 availEnvElts = nameEnvElts
609
610 addAvail :: AvailEnv -> AvailInfo -> AvailEnv
611 addAvail avails avail = extendNameEnv_C plusAvail avails (availName avail) avail
612
613 mkAvailEnv :: [AvailInfo] -> AvailEnv
614         -- 'avails' may have several items with the same availName
615         -- E.g  import Ix( Ix(..), index )
616         -- will give Ix(Ix,index,range) and Ix(index)
617         -- We want to combine these; addAvail does that
618 mkAvailEnv avails = foldl addAvail emptyAvailEnv avails
619 \end{code}
620
621 %************************************************************************
622 %*                                                                      *
623 \subsection{Where from}
624 %*                                                                      *
625 %************************************************************************
626
627 The @WhereFrom@ type controls where the renamer looks for an interface file
628
629 \begin{code}
630 data WhereFrom 
631   = ImportByUser IsBootInterface        -- Ordinary user import (perhaps {-# SOURCE #-})
632   | ImportBySystem                      -- Non user import.
633
634 instance Outputable WhereFrom where
635   ppr (ImportByUser is_boot) | is_boot     = ptext SLIT("{- SOURCE -}")
636                              | otherwise   = empty
637   ppr ImportBySystem                       = ptext SLIT("{- SYSTEM -}")
638 \end{code}
639
640
641 %************************************************************************
642 %*                                                                      *
643 \subsection[Inst-types]{@Inst@ types}
644 %*                                                                      *
645 v%************************************************************************
646
647 An @Inst@ is either a dictionary, an instance of an overloaded
648 literal, or an instance of an overloaded value.  We call the latter a
649 ``method'' even though it may not correspond to a class operation.
650 For example, we might have an instance of the @double@ function at
651 type Int, represented by
652
653         Method 34 doubleId [Int] origin
654
655 \begin{code}
656 data Inst
657   = Dict
658         Name
659         TcPredType
660         InstLoc
661
662   | Method
663         Id
664
665         TcId    -- The overloaded function
666                         -- This function will be a global, local, or ClassOpId;
667                         --   inside instance decls (only) it can also be an InstId!
668                         -- The id needn't be completely polymorphic.
669                         -- You'll probably find its name (for documentation purposes)
670                         --        inside the InstOrigin
671
672         [TcType]        -- The types to which its polymorphic tyvars
673                         --      should be instantiated.
674                         -- These types must saturate the Id's foralls.
675
676         TcThetaType     -- The (types of the) dictionaries to which the function
677                         -- must be applied to get the method
678
679         InstLoc
680
681         -- INVARIANT 1: in (Method u f tys theta tau loc)
682         --      type of (f tys dicts(from theta)) = tau
683
684         -- INVARIANT 2: tau must not be of form (Pred -> Tau)
685         --   Reason: two methods are considered equal if the 
686         --           base Id matches, and the instantiating types
687         --           match.  The TcThetaType should then match too.
688         --   This only bites in the call to tcInstClassOp in TcClassDcl.mkMethodBind
689
690   | LitInst
691         Name
692         (HsOverLit Name)        -- The literal from the occurrence site
693                                 -- INVARIANT: never a rebindable-syntax literal
694                                 -- Reason: tcSyntaxName does unification, and we
695                                 --         don't want to deal with that during tcSimplify,
696                                 --         when resolving LitInsts
697         TcType          -- The type at which the literal is used
698         InstLoc
699 \end{code}
700
701 @Insts@ are ordered by their class/type info, rather than by their
702 unique.  This allows the context-reduction mechanism to use standard finite
703 maps to do their stuff.
704
705 \begin{code}
706 instance Ord Inst where
707   compare = cmpInst
708
709 instance Eq Inst where
710   (==) i1 i2 = case i1 `cmpInst` i2 of
711                  EQ    -> True
712                  other -> False
713
714 cmpInst (Dict _ pred1 _)        (Dict _ pred2 _)        = pred1 `tcCmpPred` pred2
715 cmpInst (Dict _ _ _)            other                   = LT
716
717 cmpInst (Method _ _ _ _ _)      (Dict _ _ _)            = GT
718 cmpInst (Method _ id1 tys1 _ _) (Method _ id2 tys2 _ _) = (id1 `compare` id2) `thenCmp` (tys1 `tcCmpTypes` tys2)
719 cmpInst (Method _ _ _ _ _)      other                   = LT
720
721 cmpInst (LitInst _ _ _ _)       (Dict _ _ _)            = GT
722 cmpInst (LitInst _ _ _ _)       (Method _ _ _ _ _)      = GT
723 cmpInst (LitInst _ lit1 ty1 _)  (LitInst _ lit2 ty2 _)  = (lit1 `compare` lit2) `thenCmp` (ty1 `tcCmpType` ty2)
724 \end{code}
725
726
727 %************************************************************************
728 %*                                                                      *
729 \subsection[Inst-collections]{LIE: a collection of Insts}
730 %*                                                                      *
731 %************************************************************************
732
733 \begin{code}
734 -- FIXME: Rename this. It clashes with (Located (IE ...))
735 type LIE = Bag Inst
736
737 isEmptyLIE        = isEmptyBag
738 emptyLIE          = emptyBag
739 unitLIE inst      = unitBag inst
740 mkLIE insts       = listToBag insts
741 plusLIE lie1 lie2 = lie1 `unionBags` lie2
742 consLIE inst lie  = inst `consBag` lie
743 plusLIEs lies     = unionManyBags lies
744 lieToList         = bagToList
745 listToLIE         = listToBag
746 \end{code}
747
748
749 %************************************************************************
750 %*                                                                      *
751 \subsection[Inst-origin]{The @InstOrigin@ type}
752 %*                                                                      *
753 %************************************************************************
754
755 The @InstOrigin@ type gives information about where a dictionary came from.
756 This is important for decent error message reporting because dictionaries
757 don't appear in the original source code.  Doubtless this type will evolve...
758
759 It appears in TcMonad because there are a couple of error-message-generation
760 functions that deal with it.
761
762 \begin{code}
763 data InstLoc = InstLoc InstOrigin SrcSpan ErrCtxt
764
765 instLocSrcLoc :: InstLoc -> SrcLoc
766 instLocSrcLoc (InstLoc _ src_span _) = srcSpanStart src_span
767
768 instLocSrcSpan :: InstLoc -> SrcSpan
769 instLocSrcSpan (InstLoc _ src_span _) = src_span
770
771 data InstOrigin
772   = SigOrigin SkolemInfo        -- Pattern, class decl, inst decl etc;
773                                 -- Places that bind type variables and introduce
774                                 -- available constraints
775
776   | IPBindOrigin (IPName Name)  -- Binding site of an implicit parameter
777
778         -------------------------------------------------------
779         -- The rest are all occurrences: Insts that are 'wanted'
780         -------------------------------------------------------
781   | OccurrenceOf Name           -- Occurrence of an overloaded identifier
782
783   | IPOccOrigin  (IPName Name)  -- Occurrence of an implicit parameter
784
785   | LiteralOrigin (HsOverLit Name)      -- Occurrence of a literal
786
787   | ArithSeqOrigin (ArithSeqInfo Name) -- [x..], [x..y] etc
788   | PArrSeqOrigin  (ArithSeqInfo Name) -- [:x..y:] and [:x,y..z:]
789
790   | InstSigOrigin       -- A dict occurrence arising from instantiating
791                         -- a polymorphic type during a subsumption check
792
793   | RecordUpdOrigin
794   | InstScOrigin        -- Typechecking superclasses of an instance declaration
795   | DerivOrigin         -- Typechecking deriving
796   | DefaultOrigin       -- Typechecking a default decl
797   | DoOrigin            -- Arising from a do expression
798   | ProcOrigin          -- Arising from a proc expression
799 \end{code}
800
801 \begin{code}
802 pprInstLoc :: InstLoc -> SDoc
803 pprInstLoc (InstLoc orig locn _)
804   = hsep [text "arising from", pp_orig orig, text "at", ppr locn]
805   where
806     pp_orig (OccurrenceOf name)  = hsep [ptext SLIT("use of"), quotes (ppr name)]
807     pp_orig (IPOccOrigin name)   = hsep [ptext SLIT("use of implicit parameter"), quotes (ppr name)]
808     pp_orig (IPBindOrigin name)  = hsep [ptext SLIT("binding for implicit parameter"), quotes (ppr name)]
809     pp_orig RecordUpdOrigin      = ptext SLIT("a record update")
810     pp_orig (LiteralOrigin lit)  = hsep [ptext SLIT("the literal"), quotes (ppr lit)]
811     pp_orig (ArithSeqOrigin seq) = hsep [ptext SLIT("the arithmetic sequence"), quotes (ppr seq)]
812     pp_orig (PArrSeqOrigin seq)  = hsep [ptext SLIT("the parallel array sequence"), quotes (ppr seq)]
813     pp_orig InstSigOrigin        = ptext SLIT("instantiating a type signature")
814     pp_orig InstScOrigin         = ptext SLIT("the superclasses of an instance declaration")
815     pp_orig DerivOrigin          = ptext SLIT("the 'deriving' clause of a data type declaration")
816     pp_orig DefaultOrigin        = ptext SLIT("a 'default' declaration")
817     pp_orig DoOrigin             = ptext SLIT("a do statement")
818     pp_orig ProcOrigin           = ptext SLIT("a proc expression")
819     pp_orig (SigOrigin info)     = pprSkolInfo info
820 \end{code}