633dc52812add6baabc4ba4b2c9b0df470e68fca
[ghc-hetmet.git] / compiler / typecheck / TcTyClsDecls.lhs
1 %
2 % (c) The University of Glasgow 2006
3 % (c) The AQUA Project, Glasgow University, 1996-1998
4 %
5
6 TcTyClsDecls: Typecheck type and class declarations
7
8 \begin{code}
9 module TcTyClsDecls (
10         tcTyAndClassDecls, tcFamInstDecl, mkAuxBinds
11     ) where
12
13 #include "HsVersions.h"
14
15 import HsSyn
16 import HsTypes
17 import HscTypes
18 import BuildTyCl
19 import TcUnify
20 import TcRnMonad
21 import TcEnv
22 import TcTyDecls
23 import TcClassDcl
24 import TcHsType
25 import TcMType
26 import TcType
27 import TysWiredIn       ( unitTy )
28 import Type
29 import Generics
30 import Class
31 import TyCon
32 import DataCon
33 import Id
34 import MkId             ( rEC_SEL_ERROR_ID )
35 import IdInfo
36 import Var
37 import VarSet
38 import Name
39 import OccName
40 import Outputable
41 import Maybes
42 import Monad
43 import Unify
44 import Util
45 import SrcLoc
46 import ListSetOps
47 import Digraph
48 import DynFlags
49 import FastString
50 import Unique           ( mkBuiltinUnique )
51 import BasicTypes
52
53 import Bag
54 import Data.List
55 import Control.Monad    ( mplus )
56 \end{code}
57
58
59 %************************************************************************
60 %*                                                                      *
61 \subsection{Type checking for type and class declarations}
62 %*                                                                      *
63 %************************************************************************
64
65 Dealing with a group
66 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
67 Consider a mutually-recursive group, binding 
68 a type constructor T and a class C.
69
70 Step 1:         getInitialKind
71         Construct a KindEnv by binding T and C to a kind variable 
72
73 Step 2:         kcTyClDecl
74         In that environment, do a kind check
75
76 Step 3: Zonk the kinds
77
78 Step 4:         buildTyConOrClass
79         Construct an environment binding T to a TyCon and C to a Class.
80         a) Their kinds comes from zonking the relevant kind variable
81         b) Their arity (for synonyms) comes direct from the decl
82         c) The funcional dependencies come from the decl
83         d) The rest comes a knot-tied binding of T and C, returned from Step 4
84         e) The variances of the tycons in the group is calculated from 
85                 the knot-tied stuff
86
87 Step 5:         tcTyClDecl1
88         In this environment, walk over the decls, constructing the TyCons and Classes.
89         This uses in a strict way items (a)-(c) above, which is why they must
90         be constructed in Step 4. Feed the results back to Step 4.
91         For this step, pass the is-recursive flag as the wimp-out flag
92         to tcTyClDecl1.
93         
94
95 Step 6:         Extend environment
96         We extend the type environment with bindings not only for the TyCons and Classes,
97         but also for their "implicit Ids" like data constructors and class selectors
98
99 Step 7:         checkValidTyCl
100         For a recursive group only, check all the decls again, just
101         to check all the side conditions on validity.  We could not
102         do this before because we were in a mutually recursive knot.
103
104 Identification of recursive TyCons
105 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
106 The knot-tying parameters: @rec_details_list@ is an alist mapping @Name@s to
107 @TyThing@s.
108
109 Identifying a TyCon as recursive serves two purposes
110
111 1.  Avoid infinite types.  Non-recursive newtypes are treated as
112 "transparent", like type synonyms, after the type checker.  If we did
113 this for all newtypes, we'd get infinite types.  So we figure out for
114 each newtype whether it is "recursive", and add a coercion if so.  In
115 effect, we are trying to "cut the loops" by identifying a loop-breaker.
116
117 2.  Avoid infinite unboxing.  This is nothing to do with newtypes.
118 Suppose we have
119         data T = MkT Int T
120         f (MkT x t) = f t
121 Well, this function diverges, but we don't want the strictness analyser
122 to diverge.  But the strictness analyser will diverge because it looks
123 deeper and deeper into the structure of T.   (I believe there are
124 examples where the function does something sane, and the strictness
125 analyser still diverges, but I can't see one now.)
126
127 Now, concerning (1), the FC2 branch currently adds a coercion for ALL
128 newtypes.  I did this as an experiment, to try to expose cases in which
129 the coercions got in the way of optimisations.  If it turns out that we
130 can indeed always use a coercion, then we don't risk recursive types,
131 and don't need to figure out what the loop breakers are.
132
133 For newtype *families* though, we will always have a coercion, so they
134 are always loop breakers!  So you can easily adjust the current
135 algorithm by simply treating all newtype families as loop breakers (and
136 indeed type families).  I think.
137
138 \begin{code}
139 tcTyAndClassDecls :: ModDetails -> [LTyClDecl Name]
140                    -> TcM (TcGblEnv,         -- Input env extended by types and classes 
141                                              -- and their implicit Ids,DataCons
142                            HsValBinds Name)  -- Renamed bindings for record selectors
143 -- Fails if there are any errors
144
145 tcTyAndClassDecls boot_details allDecls
146   = checkNoErrs $       -- The code recovers internally, but if anything gave rise to
147                         -- an error we'd better stop now, to avoid a cascade
148     do  {       -- Omit instances of type families; they are handled together
149                 -- with the *heads* of class instances
150         ; let decls = filter (not . isFamInstDecl . unLoc) allDecls
151
152                 -- First check for cyclic type synonysm or classes
153                 -- See notes with checkCycleErrs
154         ; checkCycleErrs decls
155         ; mod <- getModule
156         ; traceTc (text "tcTyAndCl" <+> ppr mod)
157         ; (syn_tycons, alg_tyclss) <- fixM (\ ~(_rec_syn_tycons, rec_alg_tyclss) ->
158           do    { let { -- Seperate ordinary synonyms from all other type and
159                         -- class declarations and add all associated type
160                         -- declarations from type classes.  The latter is
161                         -- required so that the temporary environment for the
162                         -- knot includes all associated family declarations.
163                       ; (syn_decls, alg_decls) = partition (isSynDecl . unLoc)
164                                                    decls
165                       ; alg_at_decls           = concatMap addATs alg_decls
166                       }
167                         -- Extend the global env with the knot-tied results
168                         -- for data types and classes
169                         -- 
170                         -- We must populate the environment with the loop-tied
171                         -- T's right away, because the kind checker may "fault
172                         -- in" some type  constructors that recursively
173                         -- mention T
174                 ; let gbl_things = mkGlobalThings alg_at_decls rec_alg_tyclss
175                 ; tcExtendRecEnv gbl_things $ do
176
177                         -- Kind-check the declarations
178                 { (kc_syn_decls, kc_alg_decls) <- kcTyClDecls syn_decls alg_decls
179
180                 ; let { -- Calculate rec-flag
181                       ; calc_rec  = calcRecFlags boot_details rec_alg_tyclss
182                       ; tc_decl   = addLocM (tcTyClDecl calc_rec) }
183
184                         -- Type-check the type synonyms, and extend the envt
185                 ; syn_tycons <- tcSynDecls kc_syn_decls
186                 ; tcExtendGlobalEnv syn_tycons $ do
187
188                         -- Type-check the data types and classes
189                 { alg_tyclss <- mapM tc_decl kc_alg_decls
190                 ; return (syn_tycons, concat alg_tyclss)
191             }}})
192         -- Finished with knot-tying now
193         -- Extend the environment with the finished things
194         ; tcExtendGlobalEnv (syn_tycons ++ alg_tyclss) $ do
195
196         -- Perform the validity check
197         { traceTc (text "ready for validity check")
198         ; mapM_ (addLocM checkValidTyCl) decls
199         ; traceTc (text "done")
200    
201         -- Add the implicit things;
202         -- we want them in the environment because 
203         -- they may be mentioned in interface files
204         -- NB: All associated types and their implicit things will be added a
205         --     second time here.  This doesn't matter as the definitions are
206         --     the same.
207         ; let { implicit_things = concatMap implicitTyThings alg_tyclss
208               ; aux_binds       = mkAuxBinds alg_tyclss }
209         ; traceTc ((text "Adding" <+> ppr alg_tyclss) 
210                    $$ (text "and" <+> ppr implicit_things))
211         ; env <- tcExtendGlobalEnv implicit_things getGblEnv
212         ; return (env, aux_binds) }
213     }
214   where
215     -- Pull associated types out of class declarations, to tie them into the
216     -- knot above.  
217     -- NB: We put them in the same place in the list as `tcTyClDecl' will
218     --     eventually put the matching `TyThing's.  That's crucial; otherwise,
219     --     the two argument lists of `mkGlobalThings' don't match up.
220     addATs decl@(L _ (ClassDecl {tcdATs = ats})) = decl : ats
221     addATs decl                                  = [decl]
222
223 mkGlobalThings :: [LTyClDecl Name]      -- The decls
224                -> [TyThing]             -- Knot-tied, in 1-1 correspondence with the decls
225                -> [(Name,TyThing)]
226 -- Driven by the Decls, and treating the TyThings lazily
227 -- make a TypeEnv for the new things
228 mkGlobalThings decls things
229   = map mk_thing (decls `zipLazy` things)
230   where
231     mk_thing (L _ (ClassDecl {tcdLName = L _ name}), ~(AClass cl))
232          = (name, AClass cl)
233     mk_thing (L _ decl, ~(ATyCon tc))
234          = (tcdName decl, ATyCon tc)
235 \end{code}
236
237
238 %************************************************************************
239 %*                                                                      *
240                Type checking family instances
241 %*                                                                      *
242 %************************************************************************
243
244 Family instances are somewhat of a hybrid.  They are processed together with
245 class instance heads, but can contain data constructors and hence they share a
246 lot of kinding and type checking code with ordinary algebraic data types (and
247 GADTs).
248
249 \begin{code}
250 tcFamInstDecl :: LTyClDecl Name -> TcM TyThing
251 tcFamInstDecl (L loc decl)
252   =     -- Prime error recovery, set source location
253     setSrcSpan loc                              $
254     tcAddDeclCtxt decl                          $
255     do { -- type families require -XTypeFamilies and can't be in an
256          -- hs-boot file
257        ; type_families <- doptM Opt_TypeFamilies
258        ; is_boot  <- tcIsHsBoot   -- Are we compiling an hs-boot file?
259        ; checkTc type_families $ badFamInstDecl (tcdLName decl)
260        ; checkTc (not is_boot) $ badBootFamInstDeclErr
261
262          -- Perform kind and type checking
263        ; tc <- tcFamInstDecl1 decl
264        ; checkValidTyCon tc     -- Remember to check validity;
265                                 -- no recursion to worry about here
266        ; return (ATyCon tc) }
267
268 tcFamInstDecl1 :: TyClDecl Name -> TcM TyCon
269
270   -- "type instance"
271 tcFamInstDecl1 (decl@TySynonym {tcdLName = L loc tc_name})
272   = kcIdxTyPats decl $ \k_tvs k_typats resKind family ->
273     do { -- check that the family declaration is for a synonym
274          checkTc (isOpenTyCon family) (notFamily family)
275        ; checkTc (isSynTyCon family) (wrongKindOfFamily family)
276
277        ; -- (1) kind check the right-hand side of the type equation
278        ; k_rhs <- kcCheckLHsType (tcdSynRhs decl) (EK resKind EkUnk)
279                   -- ToDo: the ExpKind could be better
280
281          -- we need the exact same number of type parameters as the family
282          -- declaration 
283        ; let famArity = tyConArity family
284        ; checkTc (length k_typats == famArity) $ 
285            wrongNumberOfParmsErr famArity
286
287          -- (2) type check type equation
288        ; tcTyVarBndrs k_tvs $ \t_tvs -> do {  -- turn kinded into proper tyvars
289        ; t_typats <- mapM tcHsKindedType k_typats
290        ; t_rhs    <- tcHsKindedType k_rhs
291
292          -- (3) check the well-formedness of the instance
293        ; checkValidTypeInst t_typats t_rhs
294
295          -- (4) construct representation tycon
296        ; rep_tc_name <- newFamInstTyConName tc_name loc
297        ; buildSynTyCon rep_tc_name t_tvs (SynonymTyCon t_rhs) 
298                        (typeKind t_rhs) (Just (family, t_typats))
299        }}
300
301   -- "newtype instance" and "data instance"
302 tcFamInstDecl1 (decl@TyData {tcdND = new_or_data, tcdLName = L loc tc_name,
303                              tcdCons = cons})
304   = kcIdxTyPats decl $ \k_tvs k_typats resKind fam_tycon ->
305     do { -- check that the family declaration is for the right kind
306          checkTc (isOpenTyCon fam_tycon) (notFamily fam_tycon)
307        ; checkTc (isAlgTyCon fam_tycon) (wrongKindOfFamily fam_tycon)
308
309        ; -- (1) kind check the data declaration as usual
310        ; k_decl <- kcDataDecl decl k_tvs
311        ; let k_ctxt = tcdCtxt k_decl
312              k_cons = tcdCons k_decl
313
314          -- result kind must be '*' (otherwise, we have too few patterns)
315        ; checkTc (isLiftedTypeKind resKind) $ tooFewParmsErr (tyConArity fam_tycon)
316
317          -- (2) type check indexed data type declaration
318        ; tcTyVarBndrs k_tvs $ \t_tvs -> do {  -- turn kinded into proper tyvars
319        ; unbox_strict <- doptM Opt_UnboxStrictFields
320
321          -- kind check the type indexes and the context
322        ; t_typats     <- mapM tcHsKindedType k_typats
323        ; stupid_theta <- tcHsKindedContext k_ctxt
324
325          -- (3) Check that
326          --     (a) left-hand side contains no type family applications
327          --         (vanilla synonyms are fine, though, and we checked for
328          --         foralls earlier)
329        ; mapM_ checkTyFamFreeness t_typats
330
331          -- Check that we don't use GADT syntax in H98 world
332        ; gadt_ok <- doptM Opt_GADTs
333        ; checkTc (gadt_ok || consUseH98Syntax cons) (badGadtDecl tc_name)
334
335          --     (b) a newtype has exactly one constructor
336        ; checkTc (new_or_data == DataType || isSingleton k_cons) $
337                  newtypeConError tc_name (length k_cons)
338
339          -- (4) construct representation tycon
340        ; rep_tc_name <- newFamInstTyConName tc_name loc
341        ; let ex_ok = True       -- Existentials ok for type families!
342        ; fixM (\ rep_tycon -> do 
343              { let orig_res_ty = mkTyConApp fam_tycon t_typats
344              ; data_cons <- tcConDecls unbox_strict ex_ok rep_tycon
345                                        (t_tvs, orig_res_ty) k_cons
346              ; tc_rhs <-
347                  case new_or_data of
348                    DataType -> return (mkDataTyConRhs data_cons)
349                    NewType  -> ASSERT( not (null data_cons) )
350                                mkNewTyConRhs rep_tc_name rep_tycon (head data_cons)
351              ; buildAlgTyCon rep_tc_name t_tvs stupid_theta tc_rhs Recursive
352                              False h98_syntax (Just (fam_tycon, t_typats))
353                  -- We always assume that indexed types are recursive.  Why?
354                  -- (1) Due to their open nature, we can never be sure that a
355                  -- further instance might not introduce a new recursive
356                  -- dependency.  (2) They are always valid loop breakers as
357                  -- they involve a coercion.
358              })
359        }}
360        where
361          h98_syntax = case cons of      -- All constructors have same shape
362                         L _ (ConDecl { con_res = ResTyGADT _ }) : _ -> False
363                         _ -> True
364
365 tcFamInstDecl1 d = pprPanic "tcFamInstDecl1" (ppr d)
366
367 -- Kind checking of indexed types
368 -- -
369
370 -- Kind check type patterns and kind annotate the embedded type variables.
371 --
372 -- * Here we check that a type instance matches its kind signature, but we do
373 --   not check whether there is a pattern for each type index; the latter
374 --   check is only required for type synonym instances.
375
376 kcIdxTyPats :: TyClDecl Name
377             -> ([LHsTyVarBndr Name] -> [LHsType Name] -> Kind -> TyCon -> TcM a)
378                -- ^^kinded tvs         ^^kinded ty pats  ^^res kind
379             -> TcM a
380 kcIdxTyPats decl thing_inside
381   = kcHsTyVars (tcdTyVars decl) $ \tvs -> 
382     do { let tc_name = tcdLName decl
383        ; fam_tycon <- tcLookupLocatedTyCon tc_name
384        ; let { (kinds, resKind) = splitKindFunTys (tyConKind fam_tycon)
385              ; hs_typats        = fromJust $ tcdTyPats decl }
386
387          -- we may not have more parameters than the kind indicates
388        ; checkTc (length kinds >= length hs_typats) $
389            tooManyParmsErr (tcdLName decl)
390
391          -- type functions can have a higher-kinded result
392        ; let resultKind = mkArrowKinds (drop (length hs_typats) kinds) resKind
393        ; typats <- zipWithM kcCheckLHsType hs_typats 
394                             [ EK kind (EkArg (ppr tc_name) n) 
395                             | (kind,n) <- kinds `zip` [1..]]
396        ; thing_inside tvs typats resultKind fam_tycon
397        }
398 \end{code}
399
400
401 %************************************************************************
402 %*                                                                      *
403                 Kind checking
404 %*                                                                      *
405 %************************************************************************
406
407 We need to kind check all types in the mutually recursive group
408 before we know the kind of the type variables.  For example:
409
410 class C a where
411    op :: D b => a -> b -> b
412
413 class D c where
414    bop :: (Monad c) => ...
415
416 Here, the kind of the locally-polymorphic type variable "b"
417 depends on *all the uses of class D*.  For example, the use of
418 Monad c in bop's type signature means that D must have kind Type->Type.
419
420 However type synonyms work differently.  They can have kinds which don't
421 just involve (->) and *:
422         type R = Int#           -- Kind #
423         type S a = Array# a     -- Kind * -> #
424         type T a b = (# a,b #)  -- Kind * -> * -> (# a,b #)
425 So we must infer their kinds from their right-hand sides *first* and then
426 use them, whereas for the mutually recursive data types D we bring into
427 scope kind bindings D -> k, where k is a kind variable, and do inference.
428
429 Type families
430 ~~~~~~~~~~~~~
431 This treatment of type synonyms only applies to Haskell 98-style synonyms.
432 General type functions can be recursive, and hence, appear in `alg_decls'.
433
434 The kind of a type family is solely determinded by its kind signature;
435 hence, only kind signatures participate in the construction of the initial
436 kind environment (as constructed by `getInitialKind').  In fact, we ignore
437 instances of families altogether in the following.  However, we need to
438 include the kinds of associated families into the construction of the
439 initial kind environment.  (This is handled by `allDecls').
440
441 \begin{code}
442 kcTyClDecls :: [LTyClDecl Name] -> [Located (TyClDecl Name)]
443             -> TcM ([LTyClDecl Name], [Located (TyClDecl Name)])
444 kcTyClDecls syn_decls alg_decls
445   = do  {       -- First extend the kind env with each data type, class, and
446                 -- indexed type, mapping them to a type variable
447           let initialKindDecls = concat [allDecls decl | L _ decl <- alg_decls]
448         ; alg_kinds <- mapM getInitialKind initialKindDecls
449         ; tcExtendKindEnv alg_kinds $ do
450
451                 -- Now kind-check the type synonyms, in dependency order
452                 -- We do these differently to data type and classes,
453                 -- because a type synonym can be an unboxed type
454                 --      type Foo = Int#
455                 -- and a kind variable can't unify with UnboxedTypeKind
456                 -- So we infer their kinds in dependency order
457         { (kc_syn_decls, syn_kinds) <- kcSynDecls (calcSynCycles syn_decls)
458         ; tcExtendKindEnv syn_kinds $  do
459
460                 -- Now kind-check the data type, class, and kind signatures,
461                 -- returning kind-annotated decls; we don't kind-check
462                 -- instances of indexed types yet, but leave this to
463                 -- `tcInstDecls1'
464         { kc_alg_decls <- mapM (wrapLocM kcTyClDecl)
465                             (filter (not . isFamInstDecl . unLoc) alg_decls)
466
467         ; return (kc_syn_decls, kc_alg_decls) }}}
468   where
469     -- get all declarations relevant for determining the initial kind
470     -- environment
471     allDecls (decl@ClassDecl {tcdATs = ats}) = decl : [ at 
472                                                       | L _ at <- ats
473                                                       , isFamilyDecl at]
474     allDecls decl | isFamInstDecl decl = []
475                   | otherwise          = [decl]
476
477 ------------------------------------------------------------------------
478 getInitialKind :: TyClDecl Name -> TcM (Name, TcKind)
479 -- Only for data type, class, and indexed type declarations
480 -- Get as much info as possible from the data, class, or indexed type decl,
481 -- so as to maximise usefulness of error messages
482 getInitialKind decl
483   = do  { arg_kinds <- mapM (mk_arg_kind . unLoc) (tyClDeclTyVars decl)
484         ; res_kind  <- mk_res_kind decl
485         ; return (tcdName decl, mkArrowKinds arg_kinds res_kind) }
486   where
487     mk_arg_kind (UserTyVar _)        = newKindVar
488     mk_arg_kind (KindedTyVar _ kind) = return kind
489
490     mk_res_kind (TyFamily { tcdKind    = Just kind }) = return kind
491     mk_res_kind (TyData   { tcdKindSig = Just kind }) = return kind
492         -- On GADT-style declarations we allow a kind signature
493         --      data T :: *->* where { ... }
494     mk_res_kind _ = return liftedTypeKind
495
496
497 ----------------
498 kcSynDecls :: [SCC (LTyClDecl Name)] 
499            -> TcM ([LTyClDecl Name],    -- Kind-annotated decls
500                    [(Name,TcKind)])     -- Kind bindings
501 kcSynDecls []
502   = return ([], [])
503 kcSynDecls (group : groups)
504   = do  { (decl,  nk)  <- kcSynDecl group
505         ; (decls, nks) <- tcExtendKindEnv [nk] (kcSynDecls groups)
506         ; return (decl:decls, nk:nks) }
507                         
508 ----------------
509 kcSynDecl :: SCC (LTyClDecl Name) 
510            -> TcM (LTyClDecl Name,      -- Kind-annotated decls
511                    (Name,TcKind))       -- Kind bindings
512 kcSynDecl (AcyclicSCC (L loc decl))
513   = tcAddDeclCtxt decl  $
514     kcHsTyVars (tcdTyVars decl) (\ k_tvs ->
515     do { traceTc (text "kcd1" <+> ppr (unLoc (tcdLName decl)) <+> brackets (ppr (tcdTyVars decl)) 
516                         <+> brackets (ppr k_tvs))
517        ; (k_rhs, rhs_kind) <- kcLHsType (tcdSynRhs decl)
518        ; traceTc (text "kcd2" <+> ppr (unLoc (tcdLName decl)))
519        ; let tc_kind = foldr (mkArrowKind . kindedTyVarKind) rhs_kind k_tvs
520        ; return (L loc (decl { tcdTyVars = k_tvs, tcdSynRhs = k_rhs }),
521                  (unLoc (tcdLName decl), tc_kind)) })
522
523 kcSynDecl (CyclicSCC decls)
524   = do { recSynErr decls; failM }       -- Fail here to avoid error cascade
525                                         -- of out-of-scope tycons
526
527 kindedTyVarKind :: LHsTyVarBndr Name -> Kind
528 kindedTyVarKind (L _ (KindedTyVar _ k)) = k
529 kindedTyVarKind x = pprPanic "kindedTyVarKind" (ppr x)
530
531 ------------------------------------------------------------------------
532 kcTyClDecl :: TyClDecl Name -> TcM (TyClDecl Name)
533         -- Not used for type synonyms (see kcSynDecl)
534
535 kcTyClDecl decl@(TyData {})
536   = ASSERT( not . isFamInstDecl $ decl )   -- must not be a family instance
537     kcTyClDeclBody decl $
538       kcDataDecl decl
539
540 kcTyClDecl decl@(TyFamily {})
541   = kcFamilyDecl [] decl      -- the empty list signals a toplevel decl      
542
543 kcTyClDecl decl@(ClassDecl {tcdCtxt = ctxt, tcdSigs = sigs, tcdATs = ats})
544   = kcTyClDeclBody decl $ \ tvs' ->
545     do  { ctxt' <- kcHsContext ctxt     
546         ; ats'  <- mapM (wrapLocM (kcFamilyDecl tvs')) ats
547         ; sigs' <- mapM (wrapLocM kc_sig) sigs
548         ; return (decl {tcdTyVars = tvs', tcdCtxt = ctxt', tcdSigs = sigs',
549                         tcdATs = ats'}) }
550   where
551     kc_sig (TypeSig nm op_ty) = do { op_ty' <- kcHsLiftedSigType op_ty
552                                    ; return (TypeSig nm op_ty') }
553     kc_sig other_sig          = return other_sig
554
555 kcTyClDecl decl@(ForeignType {})
556   = return decl
557
558 kcTyClDecl (TySynonym {}) = panic "kcTyClDecl TySynonym"
559
560 kcTyClDeclBody :: TyClDecl Name
561                -> ([LHsTyVarBndr Name] -> TcM a)
562                -> TcM a
563 -- getInitialKind has made a suitably-shaped kind for the type or class
564 -- Unpack it, and attribute those kinds to the type variables
565 -- Extend the env with bindings for the tyvars, taken from
566 -- the kind of the tycon/class.  Give it to the thing inside, and 
567 -- check the result kind matches
568 kcTyClDeclBody decl thing_inside
569   = tcAddDeclCtxt decl          $
570     do  { tc_ty_thing <- tcLookupLocated (tcdLName decl)
571         ; let tc_kind    = case tc_ty_thing of
572                            AThing k -> k
573                            _ -> pprPanic "kcTyClDeclBody" (ppr tc_ty_thing)
574               (kinds, _) = splitKindFunTys tc_kind
575               hs_tvs     = tcdTyVars decl
576               kinded_tvs = ASSERT( length kinds >= length hs_tvs )
577                            [ L loc (KindedTyVar (hsTyVarName tv) k)
578                            | (L loc tv, k) <- zip hs_tvs kinds]
579         ; tcExtendKindEnvTvs kinded_tvs (thing_inside kinded_tvs) }
580
581 -- Kind check a data declaration, assuming that we already extended the
582 -- kind environment with the type variables of the left-hand side (these
583 -- kinded type variables are also passed as the second parameter).
584 --
585 kcDataDecl :: TyClDecl Name -> [LHsTyVarBndr Name] -> TcM (TyClDecl Name)
586 kcDataDecl decl@(TyData {tcdND = new_or_data, tcdCtxt = ctxt, tcdCons = cons})
587            tvs
588   = do  { ctxt' <- kcHsContext ctxt     
589         ; cons' <- mapM (wrapLocM kc_con_decl) cons
590         ; return (decl {tcdTyVars = tvs, tcdCtxt = ctxt', tcdCons = cons'}) }
591   where
592     -- doc comments are typechecked to Nothing here
593     kc_con_decl con_decl@(ConDecl { con_name = name, con_qvars = ex_tvs
594                                   , con_cxt = ex_ctxt, con_details = details, con_res = res })
595       = addErrCtxt (dataConCtxt name)   $ 
596         kcHsTyVars ex_tvs $ \ex_tvs' -> do
597         do { ex_ctxt' <- kcHsContext ex_ctxt
598            ; details' <- kc_con_details details 
599            ; res'     <- case res of
600                 ResTyH98 -> return ResTyH98
601                 ResTyGADT ty -> do { ty' <- kcHsSigType ty; return (ResTyGADT ty') }
602            ; return (con_decl { con_qvars = ex_tvs', con_cxt = ex_ctxt'
603                               , con_details = details', con_res = res' }) }
604
605     kc_con_details (PrefixCon btys) 
606         = do { btys' <- mapM kc_larg_ty btys 
607              ; return (PrefixCon btys') }
608     kc_con_details (InfixCon bty1 bty2) 
609         = do { bty1' <- kc_larg_ty bty1
610              ; bty2' <- kc_larg_ty bty2
611              ; return (InfixCon bty1' bty2') }
612     kc_con_details (RecCon fields) 
613         = do { fields' <- mapM kc_field fields
614              ; return (RecCon fields') }
615
616     kc_field (ConDeclField fld bty d) = do { bty' <- kc_larg_ty bty
617                                            ; return (ConDeclField fld bty' d) }
618
619     kc_larg_ty bty = case new_or_data of
620                         DataType -> kcHsSigType bty
621                         NewType  -> kcHsLiftedSigType bty
622         -- Can't allow an unlifted type for newtypes, because we're effectively
623         -- going to remove the constructor while coercing it to a lifted type.
624         -- And newtypes can't be bang'd
625 kcDataDecl d _ = pprPanic "kcDataDecl" (ppr d)
626
627 -- Kind check a family declaration or type family default declaration.
628 --
629 kcFamilyDecl :: [LHsTyVarBndr Name]  -- tyvars of enclosing class decl if any
630              -> TyClDecl Name -> TcM (TyClDecl Name)
631 kcFamilyDecl classTvs decl@(TyFamily {tcdKind = kind})
632   = kcTyClDeclBody decl $ \tvs' ->
633     do { mapM_ unifyClassParmKinds tvs'
634        ; return (decl {tcdTyVars = tvs', 
635                        tcdKind = kind `mplus` Just liftedTypeKind})
636                        -- default result kind is '*'
637        }
638   where
639     unifyClassParmKinds (L _ (KindedTyVar n k))
640       | Just classParmKind <- lookup n classTyKinds = unifyKind k classParmKind
641       | otherwise                                   = return ()
642     unifyClassParmKinds x = pprPanic "kcFamilyDecl/unifyClassParmKinds" (ppr x)
643     classTyKinds = [(n, k) | L _ (KindedTyVar n k) <- classTvs]
644 kcFamilyDecl _ (TySynonym {})              -- type family defaults
645   = panic "TcTyClsDecls.kcFamilyDecl: not implemented yet"
646 kcFamilyDecl _ d = pprPanic "kcFamilyDecl" (ppr d)
647 \end{code}
648
649
650 %************************************************************************
651 %*                                                                      *
652 \subsection{Type checking}
653 %*                                                                      *
654 %************************************************************************
655
656 \begin{code}
657 tcSynDecls :: [LTyClDecl Name] -> TcM [TyThing]
658 tcSynDecls [] = return []
659 tcSynDecls (decl : decls) 
660   = do { syn_tc <- addLocM tcSynDecl decl
661        ; syn_tcs <- tcExtendGlobalEnv [syn_tc] (tcSynDecls decls)
662        ; return (syn_tc : syn_tcs) }
663
664   -- "type"
665 tcSynDecl :: TyClDecl Name -> TcM TyThing
666 tcSynDecl
667   (TySynonym {tcdLName = L _ tc_name, tcdTyVars = tvs, tcdSynRhs = rhs_ty})
668   = tcTyVarBndrs tvs            $ \ tvs' -> do 
669     { traceTc (text "tcd1" <+> ppr tc_name) 
670     ; rhs_ty' <- tcHsKindedType rhs_ty
671     ; tycon <- buildSynTyCon tc_name tvs' (SynonymTyCon rhs_ty') 
672                              (typeKind rhs_ty') Nothing
673     ; return (ATyCon tycon) 
674     }
675 tcSynDecl d = pprPanic "tcSynDecl" (ppr d)
676
677 --------------------
678 tcTyClDecl :: (Name -> RecFlag) -> TyClDecl Name -> TcM [TyThing]
679
680 tcTyClDecl calc_isrec decl
681   = tcAddDeclCtxt decl (tcTyClDecl1 calc_isrec decl)
682
683   -- "type family" declarations
684 tcTyClDecl1 :: (Name -> RecFlag) -> TyClDecl Name -> TcM [TyThing]
685 tcTyClDecl1 _calc_isrec 
686   (TyFamily {tcdFlavour = TypeFamily, 
687              tcdLName = L _ tc_name, tcdTyVars = tvs,
688              tcdKind = Just kind}) -- NB: kind at latest added during kind checking
689   = tcTyVarBndrs tvs  $ \ tvs' -> do 
690   { traceTc (text "type family: " <+> ppr tc_name) 
691
692         -- Check that we don't use families without -XTypeFamilies
693   ; idx_tys <- doptM Opt_TypeFamilies
694   ; checkTc idx_tys $ badFamInstDecl tc_name
695
696         -- Check for no type indices
697   ; checkTc (not (null tvs)) (noIndexTypes tc_name)
698
699   ; tycon <- buildSynTyCon tc_name tvs' (OpenSynTyCon kind Nothing) kind Nothing
700   ; return [ATyCon tycon]
701   }
702
703   -- "data family" declaration
704 tcTyClDecl1 _calc_isrec 
705   (TyFamily {tcdFlavour = DataFamily, 
706              tcdLName = L _ tc_name, tcdTyVars = tvs, tcdKind = mb_kind})
707   = tcTyVarBndrs tvs  $ \ tvs' -> do 
708   { traceTc (text "data family: " <+> ppr tc_name) 
709   ; extra_tvs <- tcDataKindSig mb_kind
710   ; let final_tvs = tvs' ++ extra_tvs    -- we may not need these
711
712
713         -- Check that we don't use families without -XTypeFamilies
714   ; idx_tys <- doptM Opt_TypeFamilies
715   ; checkTc idx_tys $ badFamInstDecl tc_name
716
717         -- Check for no type indices
718   ; checkTc (not (null tvs)) (noIndexTypes tc_name)
719
720   ; tycon <- buildAlgTyCon tc_name final_tvs [] 
721                mkOpenDataTyConRhs Recursive False True Nothing
722   ; return [ATyCon tycon]
723   }
724
725   -- "newtype" and "data"
726   -- NB: not used for newtype/data instances (whether associated or not)
727 tcTyClDecl1 calc_isrec
728   (TyData {tcdND = new_or_data, tcdCtxt = ctxt, tcdTyVars = tvs,
729            tcdLName = L _ tc_name, tcdKindSig = mb_ksig, tcdCons = cons})
730   = tcTyVarBndrs tvs    $ \ tvs' -> do 
731   { extra_tvs <- tcDataKindSig mb_ksig
732   ; let final_tvs = tvs' ++ extra_tvs
733   ; stupid_theta <- tcHsKindedContext ctxt
734   ; want_generic <- doptM Opt_Generics
735   ; unbox_strict <- doptM Opt_UnboxStrictFields
736   ; empty_data_decls <- doptM Opt_EmptyDataDecls
737   ; kind_signatures <- doptM Opt_KindSignatures
738   ; existential_ok <- doptM Opt_ExistentialQuantification
739   ; gadt_ok      <- doptM Opt_GADTs
740   ; is_boot      <- tcIsHsBoot  -- Are we compiling an hs-boot file?
741   ; let ex_ok = existential_ok || gadt_ok       -- Data cons can have existential context
742
743         -- Check that we don't use GADT syntax in H98 world
744   ; checkTc (gadt_ok || h98_syntax) (badGadtDecl tc_name)
745
746         -- Check that we don't use kind signatures without Glasgow extensions
747   ; checkTc (kind_signatures || isNothing mb_ksig) (badSigTyDecl tc_name)
748
749         -- Check that the stupid theta is empty for a GADT-style declaration
750   ; checkTc (null stupid_theta || h98_syntax) (badStupidTheta tc_name)
751
752         -- Check that a newtype has exactly one constructor
753         -- Do this before checking for empty data decls, so that
754         -- we don't suggest -XEmptyDataDecls for newtypes
755   ; checkTc (new_or_data == DataType || isSingleton cons) 
756             (newtypeConError tc_name (length cons))
757
758         -- Check that there's at least one condecl,
759         -- or else we're reading an hs-boot file, or -XEmptyDataDecls
760   ; checkTc (not (null cons) || empty_data_decls || is_boot)
761             (emptyConDeclsErr tc_name)
762     
763   ; tycon <- fixM (\ tycon -> do 
764         { let res_ty = mkTyConApp tycon (mkTyVarTys final_tvs)
765         ; data_cons <- tcConDecls unbox_strict ex_ok 
766                                   tycon (final_tvs, res_ty) cons
767         ; tc_rhs <-
768             if null cons && is_boot     -- In a hs-boot file, empty cons means
769             then return AbstractTyCon   -- "don't know"; hence Abstract
770             else case new_or_data of
771                    DataType -> return (mkDataTyConRhs data_cons)
772                    NewType  -> ASSERT( not (null data_cons) )
773                                mkNewTyConRhs tc_name tycon (head data_cons)
774         ; buildAlgTyCon tc_name final_tvs stupid_theta tc_rhs is_rec
775             (want_generic && canDoGenerics data_cons) h98_syntax Nothing
776         })
777   ; return [ATyCon tycon]
778   }
779   where
780     is_rec   = calc_isrec tc_name
781     h98_syntax = consUseH98Syntax cons
782
783 tcTyClDecl1 calc_isrec 
784   (ClassDecl {tcdLName = L _ class_name, tcdTyVars = tvs, 
785               tcdCtxt = ctxt, tcdMeths = meths,
786               tcdFDs = fundeps, tcdSigs = sigs, tcdATs = ats} )
787   = tcTyVarBndrs tvs            $ \ tvs' -> do 
788   { ctxt' <- tcHsKindedContext ctxt
789   ; fds' <- mapM (addLocM tc_fundep) fundeps
790   ; atss <- mapM (addLocM (tcTyClDecl1 (const Recursive))) ats
791             -- NB: 'ats' only contains "type family" and "data family"
792             --     declarations as well as type family defaults
793   ; let ats' = map (setAssocFamilyPermutation tvs') (concat atss)
794   ; sig_stuff <- tcClassSigs class_name sigs meths
795   ; clas <- fixM (\ clas ->
796                 let     -- This little knot is just so we can get
797                         -- hold of the name of the class TyCon, which we
798                         -- need to look up its recursiveness
799                     tycon_name = tyConName (classTyCon clas)
800                     tc_isrec = calc_isrec tycon_name
801                 in
802                 buildClass False {- Must include unfoldings for selectors -}
803                            class_name tvs' ctxt' fds' ats'
804                            sig_stuff tc_isrec)
805   ; return (AClass clas : ats')
806       -- NB: Order is important due to the call to `mkGlobalThings' when
807       --     tying the the type and class declaration type checking knot.
808   }
809   where
810     tc_fundep (tvs1, tvs2) = do { tvs1' <- mapM tcLookupTyVar tvs1 ;
811                                 ; tvs2' <- mapM tcLookupTyVar tvs2 ;
812                                 ; return (tvs1', tvs2') }
813
814 tcTyClDecl1 _
815   (ForeignType {tcdLName = L _ tc_name, tcdExtName = tc_ext_name})
816   = return [ATyCon (mkForeignTyCon tc_name tc_ext_name liftedTypeKind 0)]
817
818 tcTyClDecl1 _ d = pprPanic "tcTyClDecl1" (ppr d)
819
820 -----------------------------------
821 tcConDecls :: Bool -> Bool -> TyCon -> ([TyVar], Type)
822            -> [LConDecl Name] -> TcM [DataCon]
823 tcConDecls unbox ex_ok rep_tycon res_tmpl cons
824   = mapM (addLocM (tcConDecl unbox ex_ok rep_tycon res_tmpl)) cons
825
826 tcConDecl :: Bool               -- True <=> -funbox-strict_fields
827           -> Bool               -- True <=> -XExistentialQuantificaton or -XGADTs
828           -> TyCon              -- Representation tycon
829           -> ([TyVar], Type)    -- Return type template (with its template tyvars)
830           -> ConDecl Name 
831           -> TcM DataCon
832
833 tcConDecl unbox_strict existential_ok rep_tycon res_tmpl        -- Data types
834           (ConDecl {con_name =name, con_qvars = tvs, con_cxt = ctxt
835                    , con_details = details, con_res = res_ty })
836   = addErrCtxt (dataConCtxt name)       $ 
837     tcTyVarBndrs tvs                    $ \ tvs' -> do 
838     { ctxt' <- tcHsKindedContext ctxt
839     ; checkTc (existential_ok || (null tvs && null (unLoc ctxt)))
840               (badExistential name)
841     ; (univ_tvs, ex_tvs, eq_preds, res_ty') <- tcResultType res_tmpl tvs' res_ty
842     ; let 
843         tc_datacon is_infix field_lbls btys
844           = do { (arg_tys, stricts) <- mapAndUnzipM (tcConArg unbox_strict) btys
845                ; buildDataCon (unLoc name) is_infix
846                     stricts field_lbls
847                     univ_tvs ex_tvs eq_preds ctxt' arg_tys
848                     res_ty' rep_tycon }
849                 -- NB:  we put data_tc, the type constructor gotten from the
850                 --      constructor type signature into the data constructor;
851                 --      that way checkValidDataCon can complain if it's wrong.
852
853     ; case details of
854         PrefixCon btys     -> tc_datacon False [] btys
855         InfixCon bty1 bty2 -> tc_datacon True  [] [bty1,bty2]
856         RecCon fields      -> tc_datacon False field_names btys
857                            where
858                               field_names = map (unLoc . cd_fld_name) fields
859                               btys        = map cd_fld_type fields
860     }
861
862 -- Example
863 --   data instance T (b,c) where 
864 --      TI :: forall e. e -> T (e,e)
865 --
866 -- The representation tycon looks like this:
867 --   data :R7T b c where 
868 --      TI :: forall b1 c1. (b1 ~ c1) => b1 -> :R7T b1 c1
869 -- In this case orig_res_ty = T (e,e)
870
871 tcResultType :: ([TyVar], Type) -- Template for result type; e.g.
872                                 -- data instance T [a] b c = ...  
873                                 --      gives template ([a,b,c], T [a] b c)
874              -> [TyVar]         -- where MkT :: forall x y z. ...
875              -> ResType Name
876              -> TcM ([TyVar],           -- Universal
877                      [TyVar],           -- Existential (distinct OccNames from univs)
878                      [(TyVar,Type)],    -- Equality predicates
879                      Type)              -- Typechecked return type
880         -- We don't check that the TyCon given in the ResTy is
881         -- the same as the parent tycon, becuase we are in the middle
882         -- of a recursive knot; so it's postponed until checkValidDataCon
883
884 tcResultType (tmpl_tvs, res_ty) dc_tvs ResTyH98
885   = return (tmpl_tvs, dc_tvs, [], res_ty)
886         -- In H98 syntax the dc_tvs are the existential ones
887         --      data T a b c = forall d e. MkT ...
888         -- The {a,b,c} are tc_tvs, and {d,e} are dc_tvs
889
890 tcResultType (tmpl_tvs, res_tmpl) dc_tvs (ResTyGADT res_ty)
891         -- E.g.  data T [a] b c where
892         --         MkT :: forall x y z. T [(x,y)] z z
893         -- Then we generate
894         --      Univ tyvars     Eq-spec
895         --          a              a~(x,y)
896         --          b              b~z
897         --          z              
898         -- Existentials are the leftover type vars: [x,y]
899         -- So we return ([a,b,z], [x,y], [a~(x,y),b~z], T [(x,y)] z z)
900   = do  { res_ty' <- tcHsKindedType res_ty
901         ; let Just subst = tcMatchTy (mkVarSet tmpl_tvs) res_tmpl res_ty'
902
903                 -- /Lazily/ figure out the univ_tvs etc
904                 -- Each univ_tv is either a dc_tv or a tmpl_tv
905               (univ_tvs, eq_spec) = foldr choose ([], []) tidy_tmpl_tvs
906               choose tmpl (univs, eqs)
907                 | Just ty <- lookupTyVar subst tmpl 
908                 = case tcGetTyVar_maybe ty of
909                     Just tv | not (tv `elem` univs)
910                             -> (tv:univs,   eqs)
911                     _other  -> (tmpl:univs, (tmpl,ty):eqs)
912                 | otherwise = pprPanic "tcResultType" (ppr res_ty)
913               ex_tvs = dc_tvs `minusList` univ_tvs
914
915         ; return (univ_tvs, ex_tvs, eq_spec, res_ty') }
916   where
917         -- NB: tmpl_tvs and dc_tvs are distinct, but
918         -- we want them to be *visibly* distinct, both for
919         -- interface files and general confusion.  So rename
920         -- the tc_tvs, since they are not used yet (no 
921         -- consequential renaming needed)
922     (_, tidy_tmpl_tvs) = mapAccumL tidy_one init_occ_env tmpl_tvs
923     init_occ_env       = initTidyOccEnv (map getOccName dc_tvs)
924     tidy_one env tv    = (env', setTyVarName tv (tidyNameOcc name occ'))
925               where
926                  name = tyVarName tv
927                  (env', occ') = tidyOccName env (getOccName name) 
928
929 consUseH98Syntax :: [LConDecl a] -> Bool
930 consUseH98Syntax (L _ (ConDecl { con_res = ResTyGADT _ }) : _) = False
931 consUseH98Syntax _                                             = True
932                  -- All constructors have same shape
933
934 -------------------
935 tcConArg :: Bool                -- True <=> -funbox-strict_fields
936            -> LHsType Name
937            -> TcM (TcType, StrictnessMark)
938 tcConArg unbox_strict bty
939   = do  { arg_ty <- tcHsBangType bty
940         ; let bang = getBangStrictness bty
941         ; return (arg_ty, chooseBoxingStrategy unbox_strict arg_ty bang) }
942
943 -- We attempt to unbox/unpack a strict field when either:
944 --   (i)  The field is marked '!!', or
945 --   (ii) The field is marked '!', and the -funbox-strict-fields flag is on.
946 --
947 -- We have turned off unboxing of newtypes because coercions make unboxing 
948 -- and reboxing more complicated
949 chooseBoxingStrategy :: Bool -> TcType -> HsBang -> StrictnessMark
950 chooseBoxingStrategy unbox_strict_fields arg_ty bang
951   = case bang of
952         HsNoBang                                    -> NotMarkedStrict
953         HsStrict | unbox_strict_fields 
954                    && can_unbox arg_ty              -> MarkedUnboxed
955         HsUnbox  | can_unbox arg_ty                 -> MarkedUnboxed
956         _                                           -> MarkedStrict
957   where
958     -- we can unbox if the type is a chain of newtypes with a product tycon
959     -- at the end
960     can_unbox arg_ty = case splitTyConApp_maybe arg_ty of
961                    Nothing                      -> False
962                    Just (arg_tycon, tycon_args) -> 
963                        not (isRecursiveTyCon arg_tycon) &&      -- Note [Recusive unboxing]
964                        isProductTyCon arg_tycon &&
965                        (if isNewTyCon arg_tycon then 
966                             can_unbox (newTyConInstRhs arg_tycon tycon_args)
967                         else True)
968 \end{code}
969
970 Note [Recursive unboxing]
971 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
972 Be careful not to try to unbox this!
973         data T = MkT !T Int
974 But it's the *argument* type that matters. This is fine:
975         data S = MkS S !Int
976 because Int is non-recursive.
977
978
979 %************************************************************************
980 %*                                                                      *
981                 Validity checking
982 %*                                                                      *
983 %************************************************************************
984
985 Validity checking is done once the mutually-recursive knot has been
986 tied, so we can look at things freely.
987
988 \begin{code}
989 checkCycleErrs :: [LTyClDecl Name] -> TcM ()
990 checkCycleErrs tyclss
991   | null cls_cycles
992   = return ()
993   | otherwise
994   = do  { mapM_ recClsErr cls_cycles
995         ; failM }       -- Give up now, because later checkValidTyCl
996                         -- will loop if the synonym is recursive
997   where
998     cls_cycles = calcClassCycles tyclss
999
1000 checkValidTyCl :: TyClDecl Name -> TcM ()
1001 -- We do the validity check over declarations, rather than TyThings
1002 -- only so that we can add a nice context with tcAddDeclCtxt
1003 checkValidTyCl decl
1004   = tcAddDeclCtxt decl $
1005     do  { thing <- tcLookupLocatedGlobal (tcdLName decl)
1006         ; traceTc (text "Validity of" <+> ppr thing)    
1007         ; case thing of
1008             ATyCon tc -> checkValidTyCon tc
1009             AClass cl -> checkValidClass cl 
1010             _ -> panic "checkValidTyCl"
1011         ; traceTc (text "Done validity of" <+> ppr thing)       
1012         }
1013
1014 -------------------------
1015 -- For data types declared with record syntax, we require
1016 -- that each constructor that has a field 'f' 
1017 --      (a) has the same result type
1018 --      (b) has the same type for 'f'
1019 -- module alpha conversion of the quantified type variables
1020 -- of the constructor.
1021 --
1022 -- Note that we allow existentials to match becuase the
1023 -- fields can never meet. E.g
1024 --      data T where
1025 --        T1 { f1 :: b, f2 :: a, f3 ::Int } :: T
1026 --        T2 { f1 :: c, f2 :: c, f3 ::Int } :: T  
1027 -- Here we do not complain about f1,f2 because they are existential
1028
1029 checkValidTyCon :: TyCon -> TcM ()
1030 checkValidTyCon tc 
1031   | isSynTyCon tc 
1032   = case synTyConRhs tc of
1033       OpenSynTyCon _ _ -> return ()
1034       SynonymTyCon ty  -> checkValidType syn_ctxt ty
1035   | otherwise
1036   = do  -- Check the context on the data decl
1037     checkValidTheta (DataTyCtxt name) (tyConStupidTheta tc)
1038         
1039         -- Check arg types of data constructors
1040     mapM_ (checkValidDataCon tc) data_cons
1041
1042         -- Check that fields with the same name share a type
1043     mapM_ check_fields groups
1044
1045   where
1046     syn_ctxt  = TySynCtxt name
1047     name      = tyConName tc
1048     data_cons = tyConDataCons tc
1049
1050     groups = equivClasses cmp_fld (concatMap get_fields data_cons)
1051     cmp_fld (f1,_) (f2,_) = f1 `compare` f2
1052     get_fields con = dataConFieldLabels con `zip` repeat con
1053         -- dataConFieldLabels may return the empty list, which is fine
1054
1055     -- See Note [GADT record selectors] in MkId.lhs
1056     -- We must check (a) that the named field has the same 
1057     --                   type in each constructor
1058     --               (b) that those constructors have the same result type
1059     --
1060     -- However, the constructors may have differently named type variable
1061     -- and (worse) we don't know how the correspond to each other.  E.g.
1062     --     C1 :: forall a b. { f :: a, g :: b } -> T a b
1063     --     C2 :: forall d c. { f :: c, g :: c } -> T c d
1064     -- 
1065     -- So what we do is to ust Unify.tcMatchTys to compare the first candidate's
1066     -- result type against other candidates' types BOTH WAYS ROUND.
1067     -- If they magically agrees, take the substitution and
1068     -- apply them to the latter ones, and see if they match perfectly.
1069     check_fields ((label, con1) : other_fields)
1070         -- These fields all have the same name, but are from
1071         -- different constructors in the data type
1072         = recoverM (return ()) $ mapM_ checkOne other_fields
1073                 -- Check that all the fields in the group have the same type
1074                 -- NB: this check assumes that all the constructors of a given
1075                 -- data type use the same type variables
1076         where
1077         (tvs1, _, _, res1) = dataConSig con1
1078         ts1 = mkVarSet tvs1
1079         fty1 = dataConFieldType con1 label
1080
1081         checkOne (_, con2)    -- Do it bothways to ensure they are structurally identical
1082             = do { checkFieldCompat label con1 con2 ts1 res1 res2 fty1 fty2
1083                  ; checkFieldCompat label con2 con1 ts2 res2 res1 fty2 fty1 }
1084             where        
1085                 (tvs2, _, _, res2) = dataConSig con2
1086                 ts2 = mkVarSet tvs2
1087                 fty2 = dataConFieldType con2 label
1088     check_fields [] = panic "checkValidTyCon/check_fields []"
1089
1090 checkFieldCompat :: Name -> DataCon -> DataCon -> TyVarSet
1091                  -> Type -> Type -> Type -> Type -> TcM ()
1092 checkFieldCompat fld con1 con2 tvs1 res1 res2 fty1 fty2
1093   = do  { checkTc (isJust mb_subst1) (resultTypeMisMatch fld con1 con2)
1094         ; checkTc (isJust mb_subst2) (fieldTypeMisMatch fld con1 con2) }
1095   where
1096     mb_subst1 = tcMatchTy tvs1 res1 res2
1097     mb_subst2 = tcMatchTyX tvs1 (expectJust "checkFieldCompat" mb_subst1) fty1 fty2
1098
1099 -------------------------------
1100 checkValidDataCon :: TyCon -> DataCon -> TcM ()
1101 checkValidDataCon tc con
1102   = setSrcSpan (srcLocSpan (getSrcLoc con))     $
1103     addErrCtxt (dataConCtxt con)                $ 
1104     do  { traceTc (ptext (sLit "Validity of data con") <+> ppr con)
1105         ; let tc_tvs = tyConTyVars tc
1106               res_ty_tmpl = mkFamilyTyConApp tc (mkTyVarTys tc_tvs)
1107               actual_res_ty = dataConOrigResTy con
1108         ; checkTc (isJust (tcMatchTy (mkVarSet tc_tvs)
1109                                 res_ty_tmpl
1110                                 actual_res_ty))
1111                   (badDataConTyCon con res_ty_tmpl actual_res_ty)
1112         ; checkValidMonoType (dataConOrigResTy con)
1113                 -- Disallow MkT :: T (forall a. a->a)
1114                 -- Reason: it's really the argument of an equality constraint
1115         ; checkValidType ctxt (dataConUserType con)
1116         ; when (isNewTyCon tc) (checkNewDataCon con)
1117     }
1118   where
1119     ctxt = ConArgCtxt (dataConName con) 
1120
1121 -------------------------------
1122 checkNewDataCon :: DataCon -> TcM ()
1123 -- Checks for the data constructor of a newtype
1124 checkNewDataCon con
1125   = do  { checkTc (isSingleton arg_tys) (newtypeFieldErr con (length arg_tys))
1126                 -- One argument
1127         ; checkTc (null eq_spec) (newtypePredError con)
1128                 -- Return type is (T a b c)
1129         ; checkTc (null ex_tvs && null eq_theta && null dict_theta) (newtypeExError con)
1130                 -- No existentials
1131         ; checkTc (not (any isMarkedStrict (dataConStrictMarks con))) 
1132                   (newtypeStrictError con)
1133                 -- No strictness
1134     }
1135   where
1136     (_univ_tvs, ex_tvs, eq_spec, eq_theta, dict_theta, arg_tys, _res_ty) = dataConFullSig con
1137
1138 -------------------------------
1139 checkValidClass :: Class -> TcM ()
1140 checkValidClass cls
1141   = do  { constrained_class_methods <- doptM Opt_ConstrainedClassMethods
1142         ; multi_param_type_classes <- doptM Opt_MultiParamTypeClasses
1143         ; fundep_classes <- doptM Opt_FunctionalDependencies
1144
1145         -- Check that the class is unary, unless GlaExs
1146         ; checkTc (notNull tyvars) (nullaryClassErr cls)
1147         ; checkTc (multi_param_type_classes || unary) (classArityErr cls)
1148         ; checkTc (fundep_classes || null fundeps) (classFunDepsErr cls)
1149
1150         -- Check the super-classes
1151         ; checkValidTheta (ClassSCCtxt (className cls)) theta
1152
1153         -- Check the class operations
1154         ; mapM_ (check_op constrained_class_methods) op_stuff
1155
1156         -- Check that if the class has generic methods, then the
1157         -- class has only one parameter.  We can't do generic
1158         -- multi-parameter type classes!
1159         ; checkTc (unary || no_generics) (genericMultiParamErr cls)
1160         }
1161   where
1162     (tyvars, fundeps, theta, _, _, op_stuff) = classExtraBigSig cls
1163     unary       = isSingleton tyvars
1164     no_generics = null [() | (_, GenDefMeth) <- op_stuff]
1165
1166     check_op constrained_class_methods (sel_id, dm) 
1167       = addErrCtxt (classOpCtxt sel_id tau) $ do
1168         { checkValidTheta SigmaCtxt (tail theta)
1169                 -- The 'tail' removes the initial (C a) from the
1170                 -- class itself, leaving just the method type
1171
1172         ; traceTc (text "class op type" <+> ppr op_ty <+> ppr tau)
1173         ; checkValidType (FunSigCtxt op_name) tau
1174
1175                 -- Check that the type mentions at least one of
1176                 -- the class type variables...or at least one reachable
1177                 -- from one of the class variables.  Example: tc223
1178                 --   class Error e => Game b mv e | b -> mv e where
1179                 --      newBoard :: MonadState b m => m ()
1180                 -- Here, MonadState has a fundep m->b, so newBoard is fine
1181         ; let grown_tyvars = growThetaTyVars theta (mkVarSet tyvars)
1182         ; checkTc (tyVarsOfType tau `intersectsVarSet` grown_tyvars)
1183                   (noClassTyVarErr cls sel_id)
1184
1185                 -- Check that for a generic method, the type of 
1186                 -- the method is sufficiently simple
1187         ; checkTc (dm /= GenDefMeth || validGenericMethodType tau)
1188                   (badGenericMethodType op_name op_ty)
1189         }
1190         where
1191           op_name = idName sel_id
1192           op_ty   = idType sel_id
1193           (_,theta1,tau1) = tcSplitSigmaTy op_ty
1194           (_,theta2,tau2)  = tcSplitSigmaTy tau1
1195           (theta,tau) | constrained_class_methods = (theta1 ++ theta2, tau2)
1196                       | otherwise = (theta1, mkPhiTy (tail theta1) tau1)
1197                 -- Ugh!  The function might have a type like
1198                 --      op :: forall a. C a => forall b. (Eq b, Eq a) => tau2
1199                 -- With -XConstrainedClassMethods, we want to allow this, even though the inner 
1200                 -- forall has an (Eq a) constraint.  Whereas in general, each constraint 
1201                 -- in the context of a for-all must mention at least one quantified
1202                 -- type variable.  What a mess!
1203 \end{code}
1204
1205
1206 %************************************************************************
1207 %*                                                                      *
1208                 Building record selectors
1209 %*                                                                      *
1210 %************************************************************************
1211
1212 \begin{code}
1213 mkAuxBinds :: [TyThing] -> HsValBinds Name
1214 -- NB We produce *un-typechecked* bindings, rather like 'deriving'
1215 --    This makes life easier, because the later type checking will add
1216 --    all necessary type abstractions and applications
1217 mkAuxBinds ty_things
1218   = ValBindsOut [(NonRecursive, b) | b <- binds] sigs
1219   where
1220     (sigs, binds) = unzip rec_sels
1221     rec_sels = map mkRecSelBind [ (tc,fld) 
1222                                 | ATyCon tc <- ty_things 
1223                                 , fld <- tyConFields tc ]
1224
1225 mkRecSelBind :: (TyCon, FieldLabel) -> (LSig Name, LHsBinds Name)
1226 mkRecSelBind (tycon, sel_name)
1227   = (L loc (IdSig sel_id), unitBag (L loc sel_bind))
1228   where
1229     loc         = getSrcSpan tycon    
1230     sel_id      = Var.mkLocalVar rec_details sel_name sel_ty vanillaIdInfo
1231     rec_details = RecSelId { sel_tycon = tycon, sel_naughty = is_naughty }
1232
1233     -- Find a representative constructor, con1
1234     all_cons     = tyConDataCons tycon 
1235     cons_w_field = [ con | con <- all_cons
1236                    , sel_name `elem` dataConFieldLabels con ] 
1237     con1 = ASSERT( not (null cons_w_field) ) head cons_w_field
1238
1239     -- Selector type; Note [Polymorphic selectors]
1240     field_ty   = dataConFieldType con1 sel_name
1241     data_ty    = dataConOrigResTy con1
1242     data_tvs   = tyVarsOfType data_ty
1243     is_naughty = not (tyVarsOfType field_ty `subVarSet` data_tvs)  
1244     (field_tvs, field_theta, field_tau) = tcSplitSigmaTy field_ty
1245     sel_ty | is_naughty = unitTy  -- See Note [Naughty record selectors]
1246            | otherwise  = mkForAllTys (varSetElems data_tvs ++ field_tvs) $ 
1247                           mkPhiTy (dataConStupidTheta con1) $   -- Urgh!
1248                           mkPhiTy field_theta               $   -- Urgh!
1249                           mkFunTy data_ty field_tau
1250
1251     -- Make the binding: sel (C2 { fld = x }) = x
1252     --                   sel (C7 { fld = x }) = x
1253     --    where cons_w_field = [C2,C7]
1254     sel_bind | is_naughty = mkFunBind sel_lname [mkSimpleMatch [] unit_rhs]
1255              | otherwise  = mkFunBind sel_lname (map mk_match cons_w_field ++ deflt)
1256     mk_match con = mkSimpleMatch [L loc (mk_sel_pat con)] 
1257                                  (L loc (HsVar field_var))
1258     mk_sel_pat con = ConPatIn (L loc (getName con)) (RecCon rec_fields)
1259     rec_fields = HsRecFields { rec_flds = [rec_field], rec_dotdot = Nothing }
1260     rec_field  = HsRecField { hsRecFieldId = sel_lname
1261                             , hsRecFieldArg = nlVarPat field_var
1262                             , hsRecPun = False }
1263     sel_lname = L loc sel_name
1264     field_var = mkInternalName (mkBuiltinUnique 1) (getOccName sel_name) loc
1265
1266     -- Add catch-all default case unless the case is exhaustive
1267     -- We do this explicitly so that we get a nice error message that
1268     -- mentions this particular record selector
1269     deflt | length cons_w_field == length all_cons = []
1270           | otherwise = [mkSimpleMatch [nlWildPat] 
1271                             (nlHsApp (nlHsVar (getName rEC_SEL_ERROR_ID))
1272                                      (nlHsLit msg_lit))]
1273
1274     unit_rhs = L loc $ ExplicitTuple [] Boxed
1275     msg_lit = HsStringPrim $ mkFastString $ 
1276               occNameString (getOccName sel_name)
1277
1278 ---------------
1279 tyConFields :: TyCon -> [FieldLabel]
1280 tyConFields tc 
1281   | isAlgTyCon tc = nub (concatMap dataConFieldLabels (tyConDataCons tc))
1282   | otherwise     = []
1283 \end{code}
1284
1285 Note [Polymorphic selectors]
1286 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1287 When a record has a polymorphic field, we pull the foralls out to the front.
1288    data T = MkT { f :: forall a. [a] -> a }
1289 Then f :: forall a. T -> [a] -> a
1290 NOT  f :: T -> forall a. [a] -> a
1291
1292 This is horrid.  It's only needed in deeply obscure cases, which I hate.
1293 The only case I know is test tc163, which is worth looking at.  It's far
1294 from clear that this test should succeed at all!
1295
1296 Note [Naughty record selectors]
1297 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1298 A "naughty" field is one for which we can't define a record 
1299 selector, because an existential type variable would escape.  For example:
1300         data T = forall a. MkT { x,y::a }
1301 We obviously can't define       
1302         x (MkT v _) = v
1303 Nevertheless we *do* put a RecSelId into the type environment
1304 so that if the user tries to use 'x' as a selector we can bleat
1305 helpfully, rather than saying unhelpfully that 'x' is not in scope.
1306 Hence the sel_naughty flag, to identify record selectors that don't really exist.
1307
1308 In general, a field is "naughty" if its type mentions a type variable that
1309 isn't in the result type of the constructor.  Note that this *allows*
1310 GADT record selectors (Note [GADT record selectors]) whose types may look 
1311 like     sel :: T [a] -> a
1312
1313 For naughty selectors we make a dummy binding 
1314    sel = ()
1315 for naughty selectors, so that the later type-check will add them to the
1316 environment, and they'll be exported.  The function is never called, because
1317 the tyepchecker spots the sel_naughty field.
1318
1319 Note [GADT record selectors]
1320 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1321 For GADTs, we require that all constructors with a common field 'f' have the same
1322 result type (modulo alpha conversion).  [Checked in TcTyClsDecls.checkValidTyCon]
1323 E.g. 
1324         data T where
1325           T1 { f :: Maybe a } :: T [a]
1326           T2 { f :: Maybe a, y :: b  } :: T [a]
1327
1328 and now the selector takes that result type as its argument:
1329    f :: forall a. T [a] -> Maybe a
1330
1331 Details: the "real" types of T1,T2 are:
1332    T1 :: forall r a.   (r~[a]) => a -> T r
1333    T2 :: forall r a b. (r~[a]) => a -> b -> T r
1334
1335 So the selector loooks like this:
1336    f :: forall a. T [a] -> Maybe a
1337    f (a:*) (t:T [a])
1338      = case t of
1339          T1 c   (g:[a]~[c]) (v:Maybe c)       -> v `cast` Maybe (right (sym g))
1340          T2 c d (g:[a]~[c]) (v:Maybe c) (w:d) -> v `cast` Maybe (right (sym g))
1341
1342 Note the forall'd tyvars of the selector are just the free tyvars
1343 of the result type; there may be other tyvars in the constructor's
1344 type (e.g. 'b' in T2).
1345
1346 Note the need for casts in the result!
1347
1348 Note [Selector running example]
1349 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1350 It's OK to combine GADTs and type families.  Here's a running example:
1351
1352         data instance T [a] where 
1353           T1 { fld :: b } :: T [Maybe b]
1354
1355 The representation type looks like this
1356         data :R7T a where
1357           T1 { fld :: b } :: :R7T (Maybe b)
1358
1359 and there's coercion from the family type to the representation type
1360         :CoR7T a :: T [a] ~ :R7T a
1361
1362 The selector we want for fld looks like this:
1363
1364         fld :: forall b. T [Maybe b] -> b
1365         fld = /\b. \(d::T [Maybe b]).
1366               case d `cast` :CoR7T (Maybe b) of 
1367                 T1 (x::b) -> x
1368
1369 The scrutinee of the case has type :R7T (Maybe b), which can be
1370 gotten by appying the eq_spec to the univ_tvs of the data con.
1371
1372 %************************************************************************
1373 %*                                                                      *
1374                 Error messages
1375 %*                                                                      *
1376 %************************************************************************
1377
1378 \begin{code}
1379 resultTypeMisMatch :: Name -> DataCon -> DataCon -> SDoc
1380 resultTypeMisMatch field_name con1 con2
1381   = vcat [sep [ptext (sLit "Constructors") <+> ppr con1 <+> ptext (sLit "and") <+> ppr con2, 
1382                 ptext (sLit "have a common field") <+> quotes (ppr field_name) <> comma],
1383           nest 2 $ ptext (sLit "but have different result types")]
1384
1385 fieldTypeMisMatch :: Name -> DataCon -> DataCon -> SDoc
1386 fieldTypeMisMatch field_name con1 con2
1387   = sep [ptext (sLit "Constructors") <+> ppr con1 <+> ptext (sLit "and") <+> ppr con2, 
1388          ptext (sLit "give different types for field"), quotes (ppr field_name)]
1389
1390 dataConCtxt :: Outputable a => a -> SDoc
1391 dataConCtxt con = ptext (sLit "In the definition of data constructor") <+> quotes (ppr con)
1392
1393 classOpCtxt :: Var -> Type -> SDoc
1394 classOpCtxt sel_id tau = sep [ptext (sLit "When checking the class method:"),
1395                               nest 2 (ppr sel_id <+> dcolon <+> ppr tau)]
1396
1397 nullaryClassErr :: Class -> SDoc
1398 nullaryClassErr cls
1399   = ptext (sLit "No parameters for class")  <+> quotes (ppr cls)
1400
1401 classArityErr :: Class -> SDoc
1402 classArityErr cls
1403   = vcat [ptext (sLit "Too many parameters for class") <+> quotes (ppr cls),
1404           parens (ptext (sLit "Use -XMultiParamTypeClasses to allow multi-parameter classes"))]
1405
1406 classFunDepsErr :: Class -> SDoc
1407 classFunDepsErr cls
1408   = vcat [ptext (sLit "Fundeps in class") <+> quotes (ppr cls),
1409           parens (ptext (sLit "Use -XFunctionalDependencies to allow fundeps"))]
1410
1411 noClassTyVarErr :: Class -> Var -> SDoc
1412 noClassTyVarErr clas op
1413   = sep [ptext (sLit "The class method") <+> quotes (ppr op),
1414          ptext (sLit "mentions none of the type variables of the class") <+> 
1415                 ppr clas <+> hsep (map ppr (classTyVars clas))]
1416
1417 genericMultiParamErr :: Class -> SDoc
1418 genericMultiParamErr clas
1419   = ptext (sLit "The multi-parameter class") <+> quotes (ppr clas) <+> 
1420     ptext (sLit "cannot have generic methods")
1421
1422 badGenericMethodType :: Name -> Kind -> SDoc
1423 badGenericMethodType op op_ty
1424   = hang (ptext (sLit "Generic method type is too complex"))
1425        4 (vcat [ppr op <+> dcolon <+> ppr op_ty,
1426                 ptext (sLit "You can only use type variables, arrows, lists, and tuples")])
1427
1428 recSynErr :: [LTyClDecl Name] -> TcRn ()
1429 recSynErr syn_decls
1430   = setSrcSpan (getLoc (head sorted_decls)) $
1431     addErr (sep [ptext (sLit "Cycle in type synonym declarations:"),
1432                  nest 2 (vcat (map ppr_decl sorted_decls))])
1433   where
1434     sorted_decls = sortLocated syn_decls
1435     ppr_decl (L loc decl) = ppr loc <> colon <+> ppr decl
1436
1437 recClsErr :: [Located (TyClDecl Name)] -> TcRn ()
1438 recClsErr cls_decls
1439   = setSrcSpan (getLoc (head sorted_decls)) $
1440     addErr (sep [ptext (sLit "Cycle in class declarations (via superclasses):"),
1441                  nest 2 (vcat (map ppr_decl sorted_decls))])
1442   where
1443     sorted_decls = sortLocated cls_decls
1444     ppr_decl (L loc decl) = ppr loc <> colon <+> ppr (decl { tcdSigs = [] })
1445
1446 sortLocated :: [Located a] -> [Located a]
1447 sortLocated things = sortLe le things
1448   where
1449     le (L l1 _) (L l2 _) = l1 <= l2
1450
1451 badDataConTyCon :: DataCon -> Type -> Type -> SDoc
1452 badDataConTyCon data_con res_ty_tmpl actual_res_ty
1453   = hang (ptext (sLit "Data constructor") <+> quotes (ppr data_con) <+>
1454                 ptext (sLit "returns type") <+> quotes (ppr actual_res_ty))
1455        2 (ptext (sLit "instead of an instance of its parent type") <+> quotes (ppr res_ty_tmpl))
1456
1457 badGadtDecl :: Name -> SDoc
1458 badGadtDecl tc_name
1459   = vcat [ ptext (sLit "Illegal generalised algebraic data declaration for") <+> quotes (ppr tc_name)
1460          , nest 2 (parens $ ptext (sLit "Use -XGADTs to allow GADTs")) ]
1461
1462 badExistential :: Located Name -> SDoc
1463 badExistential con_name
1464   = hang (ptext (sLit "Data constructor") <+> quotes (ppr con_name) <+>
1465                 ptext (sLit "has existential type variables, or a context"))
1466        2 (parens $ ptext (sLit "Use -XExistentialQuantification or -XGADTs to allow this"))
1467
1468 badStupidTheta :: Name -> SDoc
1469 badStupidTheta tc_name
1470   = ptext (sLit "A data type declared in GADT style cannot have a context:") <+> quotes (ppr tc_name)
1471
1472 newtypeConError :: Name -> Int -> SDoc
1473 newtypeConError tycon n
1474   = sep [ptext (sLit "A newtype must have exactly one constructor,"),
1475          nest 2 $ ptext (sLit "but") <+> quotes (ppr tycon) <+> ptext (sLit "has") <+> speakN n ]
1476
1477 newtypeExError :: DataCon -> SDoc
1478 newtypeExError con
1479   = sep [ptext (sLit "A newtype constructor cannot have an existential context,"),
1480          nest 2 $ ptext (sLit "but") <+> quotes (ppr con) <+> ptext (sLit "does")]
1481
1482 newtypeStrictError :: DataCon -> SDoc
1483 newtypeStrictError con
1484   = sep [ptext (sLit "A newtype constructor cannot have a strictness annotation,"),
1485          nest 2 $ ptext (sLit "but") <+> quotes (ppr con) <+> ptext (sLit "does")]
1486
1487 newtypePredError :: DataCon -> SDoc
1488 newtypePredError con
1489   = sep [ptext (sLit "A newtype constructor must have a return type of form T a1 ... an"),
1490          nest 2 $ ptext (sLit "but") <+> quotes (ppr con) <+> ptext (sLit "does not")]
1491
1492 newtypeFieldErr :: DataCon -> Int -> SDoc
1493 newtypeFieldErr con_name n_flds
1494   = sep [ptext (sLit "The constructor of a newtype must have exactly one field"), 
1495          nest 2 $ ptext (sLit "but") <+> quotes (ppr con_name) <+> ptext (sLit "has") <+> speakN n_flds]
1496
1497 badSigTyDecl :: Name -> SDoc
1498 badSigTyDecl tc_name
1499   = vcat [ ptext (sLit "Illegal kind signature") <+>
1500            quotes (ppr tc_name)
1501          , nest 2 (parens $ ptext (sLit "Use -XKindSignatures to allow kind signatures")) ]
1502
1503 noIndexTypes :: Name -> SDoc
1504 noIndexTypes tc_name
1505   = ptext (sLit "Type family constructor") <+> quotes (ppr tc_name)
1506     <+> ptext (sLit "must have at least one type index parameter")
1507
1508 badFamInstDecl :: Outputable a => a -> SDoc
1509 badFamInstDecl tc_name
1510   = vcat [ ptext (sLit "Illegal family instance for") <+>
1511            quotes (ppr tc_name)
1512          , nest 2 (parens $ ptext (sLit "Use -XTypeFamilies to allow indexed type families")) ]
1513
1514 tooManyParmsErr :: Located Name -> SDoc
1515 tooManyParmsErr tc_name
1516   = ptext (sLit "Family instance has too many parameters:") <+> 
1517     quotes (ppr tc_name)
1518
1519 tooFewParmsErr :: Arity -> SDoc
1520 tooFewParmsErr arity
1521   = ptext (sLit "Family instance has too few parameters; expected") <+> 
1522     ppr arity
1523
1524 wrongNumberOfParmsErr :: Arity -> SDoc
1525 wrongNumberOfParmsErr exp_arity
1526   = ptext (sLit "Number of parameters must match family declaration; expected")
1527     <+> ppr exp_arity
1528
1529 badBootFamInstDeclErr :: SDoc
1530 badBootFamInstDeclErr
1531   = ptext (sLit "Illegal family instance in hs-boot file")
1532
1533 notFamily :: TyCon -> SDoc
1534 notFamily tycon
1535   = vcat [ ptext (sLit "Illegal family instance for") <+> quotes (ppr tycon)
1536          , nest 2 $ parens (ppr tycon <+> ptext (sLit "is not an indexed type family"))]
1537   
1538 wrongKindOfFamily :: TyCon -> SDoc
1539 wrongKindOfFamily family
1540   = ptext (sLit "Wrong category of family instance; declaration was for a")
1541     <+> kindOfFamily
1542   where
1543     kindOfFamily | isSynTyCon family = ptext (sLit "type synonym")
1544                  | isAlgTyCon family = ptext (sLit "data type")
1545                  | otherwise = pprPanic "wrongKindOfFamily" (ppr family)
1546
1547 emptyConDeclsErr :: Name -> SDoc
1548 emptyConDeclsErr tycon
1549   = sep [quotes (ppr tycon) <+> ptext (sLit "has no constructors"),
1550          nest 2 $ ptext (sLit "(-XEmptyDataDecls permits this)")]
1551 \end{code}