440365d7d3fa7bd0d6b755fdca40b50cbae04a40
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / coreSyn / CoreUtils.lhs
1 %
2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
3 %
4 \section[CoreUtils]{Utility functions on @Core@ syntax}
5
6 \begin{code}
7 module CoreUtils (
8         -- Construction
9         mkInlineMe, mkSCC, mkCoerce, mkCoerce2,
10         bindNonRec, needsCaseBinding,
11         mkIfThenElse, mkAltExpr, mkPiType, mkPiTypes,
12
13         -- Taking expressions apart
14         findDefault, findAlt,
15
16         -- Properties of expressions
17         exprType, coreAltType,
18         exprIsDupable, exprIsTrivial, exprIsCheap, 
19         exprIsValue,exprOkForSpeculation, exprIsBig, 
20         exprIsConApp_maybe, exprIsBottom,
21         rhsIsStatic,
22
23         -- Arity and eta expansion
24         manifestArity, exprArity, 
25         exprEtaExpandArity, etaExpand, 
26
27         -- Size
28         coreBindsSize,
29
30         -- Hashing
31         hashExpr,
32
33         -- Equality
34         cheapEqExpr, eqExpr, applyTypeToArgs, applyTypeToArg
35     ) where
36
37 #include "HsVersions.h"
38
39
40 import GLAEXTS          -- For `xori` 
41
42 import CoreSyn
43 import PprCore          ( pprCoreExpr )
44 import Var              ( Var, isId, isTyVar )
45 import VarEnv
46 import Name             ( hashName, isDllName )
47 import Literal          ( hashLiteral, literalType, litIsDupable, 
48                           litIsTrivial, isZeroLit, Literal( MachLabel ) )
49 import DataCon          ( DataCon, dataConRepArity, dataConArgTys,
50                           isVanillaDataCon, dataConTyCon )
51 import PrimOp           ( PrimOp(..), primOpOkForSpeculation, primOpIsCheap )
52 import Id               ( Id, idType, globalIdDetails, idNewStrictness, 
53                           mkWildId, idArity, idName, idUnfolding, idInfo,
54                           isOneShotBndr, isStateHackType, isDataConWorkId_maybe, mkSysLocal,
55                           isDataConWorkId, isBottomingId
56                         )
57 import IdInfo           ( GlobalIdDetails(..), megaSeqIdInfo )
58 import NewDemand        ( appIsBottom )
59 import Type             ( Type, mkFunTy, mkForAllTy, splitFunTy_maybe,
60                           splitFunTy,
61                           applyTys, isUnLiftedType, seqType, mkTyVarTy,
62                           splitForAllTy_maybe, isForAllTy, splitRecNewType_maybe, 
63                           splitTyConApp_maybe, eqType, funResultTy, applyTy,
64                           funResultTy, applyTy
65                         )
66 import TyCon            ( tyConArity )
67 -- gaw 2004
68 import TysWiredIn       ( boolTy, trueDataCon, falseDataCon )
69 import CostCentre       ( CostCentre )
70 import BasicTypes       ( Arity )
71 import Unique           ( Unique )
72 import Outputable
73 import TysPrim          ( alphaTy )     -- Debugging only
74 import Util             ( equalLength, lengthAtLeast )
75 \end{code}
76
77
78 %************************************************************************
79 %*                                                                      *
80 \subsection{Find the type of a Core atom/expression}
81 %*                                                                      *
82 %************************************************************************
83
84 \begin{code}
85 exprType :: CoreExpr -> Type
86
87 exprType (Var var)              = idType var
88 exprType (Lit lit)              = literalType lit
89 exprType (Let _ body)           = exprType body
90 -- gaw 2004
91 exprType (Case _ _ ty alts)     = ty
92 exprType (Note (Coerce ty _) e) = ty  -- **! should take usage from e
93 exprType (Note other_note e)    = exprType e
94 exprType (Lam binder expr)      = mkPiType binder (exprType expr)
95 exprType e@(App _ _)
96   = case collectArgs e of
97         (fun, args) -> applyTypeToArgs e (exprType fun) args
98
99 exprType other = pprTrace "exprType" (pprCoreExpr other) alphaTy
100
101 coreAltType :: CoreAlt -> Type
102 coreAltType (_,_,rhs) = exprType rhs
103 \end{code}
104
105 @mkPiType@ makes a (->) type or a forall type, depending on whether
106 it is given a type variable or a term variable.  We cleverly use the
107 lbvarinfo field to figure out the right annotation for the arrove in
108 case of a term variable.
109
110 \begin{code}
111 mkPiType  :: Var   -> Type -> Type      -- The more polymorphic version
112 mkPiTypes :: [Var] -> Type -> Type      --    doesn't work...
113
114 mkPiTypes vs ty = foldr mkPiType ty vs
115
116 mkPiType v ty
117    | isId v    = mkFunTy (idType v) ty
118    | otherwise = mkForAllTy v ty
119 \end{code}
120
121 \begin{code}
122 applyTypeToArg :: Type -> CoreExpr -> Type
123 applyTypeToArg fun_ty (Type arg_ty) = applyTy fun_ty arg_ty
124 applyTypeToArg fun_ty other_arg     = funResultTy fun_ty
125
126 applyTypeToArgs :: CoreExpr -> Type -> [CoreExpr] -> Type
127 -- A more efficient version of applyTypeToArg 
128 -- when we have several args
129 -- The first argument is just for debugging
130 applyTypeToArgs e op_ty [] = op_ty
131
132 applyTypeToArgs e op_ty (Type ty : args)
133   =     -- Accumulate type arguments so we can instantiate all at once
134     go [ty] args
135   where
136     go rev_tys (Type ty : args) = go (ty:rev_tys) args
137     go rev_tys rest_args        = applyTypeToArgs e op_ty' rest_args
138                                 where
139                                   op_ty' = applyTys op_ty (reverse rev_tys)
140
141 applyTypeToArgs e op_ty (other_arg : args)
142   = case (splitFunTy_maybe op_ty) of
143         Just (_, res_ty) -> applyTypeToArgs e res_ty args
144         Nothing -> pprPanic "applyTypeToArgs" (pprCoreExpr e)
145 \end{code}
146
147
148
149 %************************************************************************
150 %*                                                                      *
151 \subsection{Attaching notes}
152 %*                                                                      *
153 %************************************************************************
154
155 mkNote removes redundant coercions, and SCCs where possible
156
157 \begin{code}
158 #ifdef UNUSED
159 mkNote :: Note -> CoreExpr -> CoreExpr
160 mkNote (Coerce to_ty from_ty) expr = mkCoerce2 to_ty from_ty expr
161 mkNote (SCC cc) expr               = mkSCC cc expr
162 mkNote InlineMe expr               = mkInlineMe expr
163 mkNote note     expr               = Note note expr
164 #endif
165
166 -- Slide InlineCall in around the function
167 --      No longer necessary I think (SLPJ Apr 99)
168 -- mkNote InlineCall (App f a) = App (mkNote InlineCall f) a
169 -- mkNote InlineCall (Var v)   = Note InlineCall (Var v)
170 -- mkNote InlineCall expr      = expr
171 \end{code}
172
173 Drop trivial InlineMe's.  This is somewhat important, because if we have an unfolding
174 that looks like (Note InlineMe (Var v)), the InlineMe doesn't go away because it may
175 not be *applied* to anything.
176
177 We don't use exprIsTrivial here, though, because we sometimes generate worker/wrapper
178 bindings like
179         fw = ...
180         f  = inline_me (coerce t fw)
181 As usual, the inline_me prevents the worker from getting inlined back into the wrapper.
182 We want the split, so that the coerces can cancel at the call site.  
183
184 However, we can get left with tiresome type applications.  Notably, consider
185         f = /\ a -> let t = e in (t, w)
186 Then lifting the let out of the big lambda gives
187         t' = /\a -> e
188         f = /\ a -> let t = inline_me (t' a) in (t, w)
189 The inline_me is to stop the simplifier inlining t' right back
190 into t's RHS.  In the next phase we'll substitute for t (since
191 its rhs is trivial) and *then* we could get rid of the inline_me.
192 But it hardly seems worth it, so I don't bother.
193
194 \begin{code}
195 mkInlineMe (Var v) = Var v
196 mkInlineMe e       = Note InlineMe e
197 \end{code}
198
199
200
201 \begin{code}
202 mkCoerce :: Type -> CoreExpr -> CoreExpr
203 mkCoerce to_ty expr = mkCoerce2 to_ty (exprType expr) expr
204
205 mkCoerce2 :: Type -> Type -> CoreExpr -> CoreExpr
206 mkCoerce2 to_ty from_ty (Note (Coerce to_ty2 from_ty2) expr)
207   = ASSERT( from_ty `eqType` to_ty2 )
208     mkCoerce2 to_ty from_ty2 expr
209
210 mkCoerce2 to_ty from_ty expr
211   | to_ty `eqType` from_ty = expr
212   | otherwise              = ASSERT( from_ty `eqType` exprType expr )
213                              Note (Coerce to_ty from_ty) expr
214 \end{code}
215
216 \begin{code}
217 mkSCC :: CostCentre -> Expr b -> Expr b
218         -- Note: Nested SCC's *are* preserved for the benefit of
219         --       cost centre stack profiling
220 mkSCC cc (Lit lit)          = Lit lit
221 mkSCC cc (Lam x e)          = Lam x (mkSCC cc e)  -- Move _scc_ inside lambda
222 mkSCC cc (Note (SCC cc') e) = Note (SCC cc) (Note (SCC cc') e)
223 mkSCC cc (Note n e)         = Note n (mkSCC cc e) -- Move _scc_ inside notes
224 mkSCC cc expr               = Note (SCC cc) expr
225 \end{code}
226
227
228 %************************************************************************
229 %*                                                                      *
230 \subsection{Other expression construction}
231 %*                                                                      *
232 %************************************************************************
233
234 \begin{code}
235 bindNonRec :: Id -> CoreExpr -> CoreExpr -> CoreExpr
236 -- (bindNonRec x r b) produces either
237 --      let x = r in b
238 -- or
239 --      case r of x { _DEFAULT_ -> b }
240 --
241 -- depending on whether x is unlifted or not
242 -- It's used by the desugarer to avoid building bindings
243 -- that give Core Lint a heart attack.  Actually the simplifier
244 -- deals with them perfectly well.
245
246 bindNonRec bndr rhs body 
247 -- gaw 2004
248   | needsCaseBinding (idType bndr) rhs = Case rhs bndr (exprType body) [(DEFAULT,[],body)]
249   | otherwise                          = Let (NonRec bndr rhs) body
250
251 needsCaseBinding ty rhs = isUnLiftedType ty && not (exprOkForSpeculation rhs)
252         -- Make a case expression instead of a let
253         -- These can arise either from the desugarer,
254         -- or from beta reductions: (\x.e) (x +# y)
255 \end{code}
256
257 \begin{code}
258 mkAltExpr :: AltCon -> [CoreBndr] -> [Type] -> CoreExpr
259         -- This guy constructs the value that the scrutinee must have
260         -- when you are in one particular branch of a case
261 mkAltExpr (DataAlt con) args inst_tys
262   = mkConApp con (map Type inst_tys ++ map varToCoreExpr args)
263 mkAltExpr (LitAlt lit) [] []
264   = Lit lit
265
266 mkIfThenElse :: CoreExpr -> CoreExpr -> CoreExpr -> CoreExpr
267 mkIfThenElse guard then_expr else_expr
268 -- gaw 2004
269 -- Not going to be refining, so okay to take the type of the "then" clause
270   = Case guard (mkWildId boolTy) (exprType then_expr) 
271          [ (DataAlt trueDataCon,  [], then_expr),
272            (DataAlt falseDataCon, [], else_expr) ]
273 \end{code}
274
275
276 %************************************************************************
277 %*                                                                      *
278 \subsection{Taking expressions apart}
279 %*                                                                      *
280 %************************************************************************
281
282 The default alternative must be first, if it exists at all.
283 This makes it easy to find, though it makes matching marginally harder.
284
285 \begin{code}
286 findDefault :: [CoreAlt] -> ([CoreAlt], Maybe CoreExpr)
287 findDefault ((DEFAULT,args,rhs) : alts) = ASSERT( null args ) (alts, Just rhs)
288 findDefault alts                        =                     (alts, Nothing)
289
290 findAlt :: AltCon -> [CoreAlt] -> CoreAlt
291 findAlt con alts
292   = case alts of
293         (deflt@(DEFAULT,_,_):alts) -> go alts deflt
294         other                      -> go alts panic_deflt
295
296   where
297     panic_deflt = pprPanic "Missing alternative" (ppr con $$ vcat (map ppr alts))
298
299     go []                      deflt               = deflt
300     go (alt@(con1,_,_) : alts) deflt | con == con1 = alt
301                                      | otherwise   = ASSERT( not (con1 == DEFAULT) )
302                                                      go alts deflt
303 \end{code}
304
305
306 %************************************************************************
307 %*                                                                      *
308 \subsection{Figuring out things about expressions}
309 %*                                                                      *
310 %************************************************************************
311
312 @exprIsTrivial@ is true of expressions we are unconditionally happy to
313                 duplicate; simple variables and constants, and type
314                 applications.  Note that primop Ids aren't considered
315                 trivial unless 
316
317 @exprIsBottom@  is true of expressions that are guaranteed to diverge
318
319
320 There used to be a gruesome test for (hasNoBinding v) in the
321 Var case:
322         exprIsTrivial (Var v) | hasNoBinding v = idArity v == 0
323 The idea here is that a constructor worker, like $wJust, is
324 really short for (\x -> $wJust x), becuase $wJust has no binding.
325 So it should be treated like a lambda.  Ditto unsaturated primops.
326 But now constructor workers are not "have-no-binding" Ids.  And
327 completely un-applied primops and foreign-call Ids are sufficiently
328 rare that I plan to allow them to be duplicated and put up with
329 saturating them.
330
331 SCC notes.  We do not treat (_scc_ "foo" x) as trivial, because 
332   a) it really generates code, (and a heap object when it's 
333      a function arg) to capture the cost centre
334   b) see the note [SCC-and-exprIsTrivial] in Simplify.simplLazyBind
335
336 \begin{code}
337 exprIsTrivial (Var v)      = True       -- See notes above
338 exprIsTrivial (Type _)     = True
339 exprIsTrivial (Lit lit)    = litIsTrivial lit
340 exprIsTrivial (App e arg)  = not (isRuntimeArg arg) && exprIsTrivial e
341 exprIsTrivial (Note (SCC _) e) = False          -- See notes above
342 exprIsTrivial (Note _       e) = exprIsTrivial e
343 exprIsTrivial (Lam b body) = not (isRuntimeVar b) && exprIsTrivial body
344 exprIsTrivial other        = False
345 \end{code}
346
347
348 @exprIsDupable@ is true of expressions that can be duplicated at a modest
349                 cost in code size.  This will only happen in different case
350                 branches, so there's no issue about duplicating work.
351
352                 That is, exprIsDupable returns True of (f x) even if
353                 f is very very expensive to call.
354
355                 Its only purpose is to avoid fruitless let-binding
356                 and then inlining of case join points
357
358
359 \begin{code}
360 exprIsDupable (Type _)          = True
361 exprIsDupable (Var v)           = True
362 exprIsDupable (Lit lit)         = litIsDupable lit
363 exprIsDupable (Note InlineMe e) = True
364 exprIsDupable (Note _ e)        = exprIsDupable e
365 exprIsDupable expr           
366   = go expr 0
367   where
368     go (Var v)   n_args = True
369     go (App f a) n_args =  n_args < dupAppSize
370                         && exprIsDupable a
371                         && go f (n_args+1)
372     go other n_args     = False
373
374 dupAppSize :: Int
375 dupAppSize = 4          -- Size of application we are prepared to duplicate
376 \end{code}
377
378 @exprIsCheap@ looks at a Core expression and returns \tr{True} if
379 it is obviously in weak head normal form, or is cheap to get to WHNF.
380 [Note that that's not the same as exprIsDupable; an expression might be
381 big, and hence not dupable, but still cheap.]
382
383 By ``cheap'' we mean a computation we're willing to:
384         push inside a lambda, or
385         inline at more than one place
386 That might mean it gets evaluated more than once, instead of being
387 shared.  The main examples of things which aren't WHNF but are
388 ``cheap'' are:
389
390   *     case e of
391           pi -> ei
392         (where e, and all the ei are cheap)
393
394   *     let x = e in b
395         (where e and b are cheap)
396
397   *     op x1 ... xn
398         (where op is a cheap primitive operator)
399
400   *     error "foo"
401         (because we are happy to substitute it inside a lambda)
402
403 Notice that a variable is considered 'cheap': we can push it inside a lambda,
404 because sharing will make sure it is only evaluated once.
405
406 \begin{code}
407 exprIsCheap :: CoreExpr -> Bool
408 exprIsCheap (Lit lit)               = True
409 exprIsCheap (Type _)                = True
410 exprIsCheap (Var _)                 = True
411 exprIsCheap (Note InlineMe e)       = True
412 exprIsCheap (Note _ e)              = exprIsCheap e
413 exprIsCheap (Lam x e)               = isRuntimeVar x || exprIsCheap e
414 -- gaw 2004
415 exprIsCheap (Case e _ _ alts)       = exprIsCheap e && 
416                                     and [exprIsCheap rhs | (_,_,rhs) <- alts]
417         -- Experimentally, treat (case x of ...) as cheap
418         -- (and case __coerce x etc.)
419         -- This improves arities of overloaded functions where
420         -- there is only dictionary selection (no construction) involved
421 exprIsCheap (Let (NonRec x _) e)  
422       | isUnLiftedType (idType x) = exprIsCheap e
423       | otherwise                 = False
424         -- strict lets always have cheap right hand sides, and
425         -- do no allocation.
426
427 exprIsCheap other_expr 
428   = go other_expr 0 True
429   where
430     go (Var f) n_args args_cheap 
431         = (idAppIsCheap f n_args && args_cheap)
432                         -- A constructor, cheap primop, or partial application
433
434           || idAppIsBottom f n_args 
435                         -- Application of a function which
436                         -- always gives bottom; we treat this as cheap
437                         -- because it certainly doesn't need to be shared!
438         
439     go (App f a) n_args args_cheap 
440         | not (isRuntimeArg a) = go f n_args      args_cheap
441         | otherwise            = go f (n_args + 1) (exprIsCheap a && args_cheap)
442
443     go other   n_args args_cheap = False
444
445 idAppIsCheap :: Id -> Int -> Bool
446 idAppIsCheap id n_val_args 
447   | n_val_args == 0 = True      -- Just a type application of
448                                 -- a variable (f t1 t2 t3)
449                                 -- counts as WHNF
450   | otherwise = case globalIdDetails id of
451                   DataConWorkId _ -> True                       
452                   RecordSelId _ _ -> True       -- I'm experimenting with making record selection
453                   ClassOpId _     -> True       -- look cheap, so we will substitute it inside a
454                                                 -- lambda.  Particularly for dictionary field selection
455
456                   PrimOpId op   -> primOpIsCheap op     -- In principle we should worry about primops
457                                                         -- that return a type variable, since the result
458                                                         -- might be applied to something, but I'm not going
459                                                         -- to bother to check the number of args
460                   other       -> n_val_args < idArity id
461 \end{code}
462
463 exprOkForSpeculation returns True of an expression that it is
464
465         * safe to evaluate even if normal order eval might not 
466           evaluate the expression at all, or
467
468         * safe *not* to evaluate even if normal order would do so
469
470 It returns True iff
471
472         the expression guarantees to terminate, 
473         soon, 
474         without raising an exception,
475         without causing a side effect (e.g. writing a mutable variable)
476
477 E.G.
478         let x = case y# +# 1# of { r# -> I# r# }
479         in E
480 ==>
481         case y# +# 1# of { r# -> 
482         let x = I# r#
483         in E 
484         }
485
486 We can only do this if the (y+1) is ok for speculation: it has no
487 side effects, and can't diverge or raise an exception.
488
489 \begin{code}
490 exprOkForSpeculation :: CoreExpr -> Bool
491 exprOkForSpeculation (Lit _)    = True
492 exprOkForSpeculation (Type _)   = True
493 exprOkForSpeculation (Var v)    = isUnLiftedType (idType v)
494 exprOkForSpeculation (Note _ e) = exprOkForSpeculation e
495 exprOkForSpeculation other_expr
496   = case collectArgs other_expr of
497         (Var f, args) -> spec_ok (globalIdDetails f) args
498         other         -> False
499  
500   where
501     spec_ok (DataConWorkId _) args
502       = True    -- The strictness of the constructor has already
503                 -- been expressed by its "wrapper", so we don't need
504                 -- to take the arguments into account
505
506     spec_ok (PrimOpId op) args
507       | isDivOp op,             -- Special case for dividing operations that fail
508         [arg1, Lit lit] <- args -- only if the divisor is zero
509       = not (isZeroLit lit) && exprOkForSpeculation arg1
510                 -- Often there is a literal divisor, and this 
511                 -- can get rid of a thunk in an inner looop
512
513       | otherwise
514       = primOpOkForSpeculation op && 
515         all exprOkForSpeculation args
516                                 -- A bit conservative: we don't really need
517                                 -- to care about lazy arguments, but this is easy
518
519     spec_ok other args = False
520
521 isDivOp :: PrimOp -> Bool
522 -- True of dyadic operators that can fail 
523 -- only if the second arg is zero
524 -- This function probably belongs in PrimOp, or even in 
525 -- an automagically generated file.. but it's such a 
526 -- special case I thought I'd leave it here for now.
527 isDivOp IntQuotOp        = True
528 isDivOp IntRemOp         = True
529 isDivOp WordQuotOp       = True
530 isDivOp WordRemOp        = True
531 isDivOp IntegerQuotRemOp = True
532 isDivOp IntegerDivModOp  = True
533 isDivOp FloatDivOp       = True
534 isDivOp DoubleDivOp      = True
535 isDivOp other            = False
536 \end{code}
537
538
539 \begin{code}
540 exprIsBottom :: CoreExpr -> Bool        -- True => definitely bottom
541 exprIsBottom e = go 0 e
542                where
543                 -- n is the number of args
544                  go n (Note _ e)     = go n e
545                  go n (Let _ e)      = go n e
546 -- gaw 2004
547                  go n (Case e _ _ _) = go 0 e   -- Just check the scrut
548                  go n (App e _)      = go (n+1) e
549                  go n (Var v)        = idAppIsBottom v n
550                  go n (Lit _)        = False
551                  go n (Lam _ _)      = False
552
553 idAppIsBottom :: Id -> Int -> Bool
554 idAppIsBottom id n_val_args = appIsBottom (idNewStrictness id) n_val_args
555 \end{code}
556
557 @exprIsValue@ returns true for expressions that are certainly *already* 
558 evaluated to *head* normal form.  This is used to decide whether it's ok 
559 to change
560
561         case x of _ -> e   ===>   e
562
563 and to decide whether it's safe to discard a `seq`
564
565 So, it does *not* treat variables as evaluated, unless they say they are.
566
567 But it *does* treat partial applications and constructor applications
568 as values, even if their arguments are non-trivial, provided the argument
569 type is lifted; 
570         e.g.  (:) (f x) (map f xs)      is a value
571               map (...redex...)         is a value
572 Because `seq` on such things completes immediately
573
574 For unlifted argument types, we have to be careful:
575                 C (f x :: Int#)
576 Suppose (f x) diverges; then C (f x) is not a value.  True, but
577 this form is illegal (see the invariants in CoreSyn).  Args of unboxed
578 type must be ok-for-speculation (or trivial).
579
580 \begin{code}
581 exprIsValue :: CoreExpr -> Bool         -- True => Value-lambda, constructor, PAP
582 exprIsValue (Var v)     -- NB: There are no value args at this point
583   =  isDataConWorkId v  -- Catches nullary constructors, 
584                         --      so that [] and () are values, for example
585   || idArity v > 0      -- Catches (e.g.) primops that don't have unfoldings
586   || isEvaldUnfolding (idUnfolding v)
587         -- Check the thing's unfolding; it might be bound to a value
588         -- A worry: what if an Id's unfolding is just itself: 
589         -- then we could get an infinite loop...
590
591 exprIsValue (Lit l)          = True
592 exprIsValue (Type ty)        = True     -- Types are honorary Values; 
593                                         -- we don't mind copying them
594 exprIsValue (Lam b e)        = isRuntimeVar b || exprIsValue e
595 exprIsValue (Note _ e)       = exprIsValue e
596 exprIsValue (App e (Type _)) = exprIsValue e
597 exprIsValue (App e a)        = app_is_value e [a]
598 exprIsValue other            = False
599
600 -- There is at least one value argument
601 app_is_value (Var fun) args
602   |  isDataConWorkId fun                        -- Constructor apps are values
603   || idArity fun > valArgCount args     -- Under-applied function
604   = check_args (idType fun) args
605 app_is_value (App f a) as = app_is_value f (a:as)
606 app_is_value other     as = False
607
608         -- 'check_args' checks that unlifted-type args
609         -- are in fact guaranteed non-divergent
610 check_args fun_ty []              = True
611 check_args fun_ty (Type _ : args) = case splitForAllTy_maybe fun_ty of
612                                       Just (_, ty) -> check_args ty args
613 check_args fun_ty (arg : args)
614   | isUnLiftedType arg_ty = exprOkForSpeculation arg
615   | otherwise             = check_args res_ty args
616   where
617     (arg_ty, res_ty) = splitFunTy fun_ty
618 \end{code}
619
620 \begin{code}
621 exprIsConApp_maybe :: CoreExpr -> Maybe (DataCon, [CoreExpr])
622 exprIsConApp_maybe (Note (Coerce to_ty from_ty) expr)
623   =     -- Maybe this is over the top, but here we try to turn
624         --      coerce (S,T) ( x, y )
625         -- effectively into 
626         --      ( coerce S x, coerce T y )
627         -- This happens in anger in PrelArrExts which has a coerce
628         --      case coerce memcpy a b of
629         --        (# r, s #) -> ...
630         -- where the memcpy is in the IO monad, but the call is in
631         -- the (ST s) monad
632     case exprIsConApp_maybe expr of {
633         Nothing           -> Nothing ;
634         Just (dc, args)   -> 
635   
636     case splitTyConApp_maybe to_ty of {
637         Nothing -> Nothing ;
638         Just (tc, tc_arg_tys) | tc /= dataConTyCon dc     -> Nothing
639                               | not (isVanillaDataCon dc) -> Nothing
640                               | otherwise                 ->
641                 -- Type constructor must match
642                 -- We knock out existentials to keep matters simple(r)
643     let
644         arity            = tyConArity tc
645         val_args         = drop arity args
646         to_arg_tys       = dataConArgTys dc tc_arg_tys
647         mk_coerce ty arg = mkCoerce ty arg
648         new_val_args     = zipWith mk_coerce to_arg_tys val_args
649     in
650     ASSERT( all isTypeArg (take arity args) )
651     ASSERT( equalLength val_args to_arg_tys )
652     Just (dc, map Type tc_arg_tys ++ new_val_args)
653     }}
654
655 exprIsConApp_maybe (Note _ expr)
656   = exprIsConApp_maybe expr
657     -- We ignore InlineMe notes in case we have
658     --  x = __inline_me__ (a,b)
659     -- All part of making sure that INLINE pragmas never hurt
660     -- Marcin tripped on this one when making dictionaries more inlinable
661     --
662     -- In fact, we ignore all notes.  For example,
663     --          case _scc_ "foo" (C a b) of
664     --                  C a b -> e
665     -- should be optimised away, but it will be only if we look
666     -- through the SCC note.
667
668 exprIsConApp_maybe expr = analyse (collectArgs expr)
669   where
670     analyse (Var fun, args)
671         | Just con <- isDataConWorkId_maybe fun,
672           args `lengthAtLeast` dataConRepArity con
673                 -- Might be > because the arity excludes type args
674         = Just (con,args)
675
676         -- Look through unfoldings, but only cheap ones, because
677         -- we are effectively duplicating the unfolding
678     analyse (Var fun, [])
679         | let unf = idUnfolding fun,
680           isCheapUnfolding unf
681         = exprIsConApp_maybe (unfoldingTemplate unf)
682
683     analyse other = Nothing
684 \end{code}
685
686
687
688 %************************************************************************
689 %*                                                                      *
690 \subsection{Eta reduction and expansion}
691 %*                                                                      *
692 %************************************************************************
693
694 \begin{code}
695 exprEtaExpandArity :: CoreExpr -> Arity
696 {- The Arity returned is the number of value args the 
697    thing can be applied to without doing much work
698
699 exprEtaExpandArity is used when eta expanding
700         e  ==>  \xy -> e x y
701
702 It returns 1 (or more) to:
703         case x of p -> \s -> ...
704 because for I/O ish things we really want to get that \s to the top.
705 We are prepared to evaluate x each time round the loop in order to get that
706
707 It's all a bit more subtle than it looks:
708
709 1.  One-shot lambdas
710
711 Consider one-shot lambdas
712                 let x = expensive in \y z -> E
713 We want this to have arity 2 if the \y-abstraction is a 1-shot lambda
714 Hence the ArityType returned by arityType
715
716 2.  The state-transformer hack
717
718 The one-shot lambda special cause is particularly important/useful for
719 IO state transformers, where we often get
720         let x = E in \ s -> ...
721
722 and the \s is a real-world state token abstraction.  Such abstractions
723 are almost invariably 1-shot, so we want to pull the \s out, past the
724 let x=E, even if E is expensive.  So we treat state-token lambdas as 
725 one-shot even if they aren't really.  The hack is in Id.isOneShotBndr.
726
727 3.  Dealing with bottom
728
729 Consider also 
730         f = \x -> error "foo"
731 Here, arity 1 is fine.  But if it is
732         f = \x -> case x of 
733                         True  -> error "foo"
734                         False -> \y -> x+y
735 then we want to get arity 2.  Tecnically, this isn't quite right, because
736         (f True) `seq` 1
737 should diverge, but it'll converge if we eta-expand f.  Nevertheless, we
738 do so; it improves some programs significantly, and increasing convergence
739 isn't a bad thing.  Hence the ABot/ATop in ArityType.
740
741 Actually, the situation is worse.  Consider
742         f = \x -> case x of
743                         True  -> \y -> x+y
744                         False -> \y -> x-y
745 Can we eta-expand here?  At first the answer looks like "yes of course", but
746 consider
747         (f bot) `seq` 1
748 This should diverge!  But if we eta-expand, it won't.   Again, we ignore this
749 "problem", because being scrupulous would lose an important transformation for
750 many programs.
751 -}
752
753
754 exprEtaExpandArity e = arityDepth (arityType e)
755
756 -- A limited sort of function type
757 data ArityType = AFun Bool ArityType    -- True <=> one-shot
758                | ATop                   -- Know nothing
759                | ABot                   -- Diverges
760
761 arityDepth :: ArityType -> Arity
762 arityDepth (AFun _ ty) = 1 + arityDepth ty
763 arityDepth ty          = 0
764
765 andArityType ABot           at2           = at2
766 andArityType ATop           at2           = ATop
767 andArityType (AFun t1 at1)  (AFun t2 at2) = AFun (t1 && t2) (andArityType at1 at2)
768 andArityType at1            at2           = andArityType at2 at1
769
770 arityType :: CoreExpr -> ArityType
771         -- (go1 e) = [b1,..,bn]
772         -- means expression can be rewritten \x_b1 -> ... \x_bn -> body
773         -- where bi is True <=> the lambda is one-shot
774
775 arityType (Note n e) = arityType e
776 --      Not needed any more: etaExpand is cleverer
777 --  | ok_note n = arityType e
778 --  | otherwise = ATop
779
780 arityType (Var v) 
781   = mk (idArity v) (arg_tys (idType v))
782   where
783     mk :: Arity -> [Type] -> ArityType
784         -- The argument types are only to steer the "state hack"
785         -- Consider case x of
786         --              True  -> foo
787         --              False -> \(s:RealWorld) -> e
788         -- where foo has arity 1.  Then we want the state hack to
789         -- apply to foo too, so we can eta expand the case.
790     mk 0 tys | isBottomingId v  = ABot
791              | otherwise        = ATop
792     mk n (ty:tys) = AFun (isStateHackType ty) (mk (n-1) tys)
793     mk n []       = AFun False                (mk (n-1) [])
794
795     arg_tys :: Type -> [Type]   -- Ignore for-alls
796     arg_tys ty 
797         | Just (_, ty')  <- splitForAllTy_maybe ty = arg_tys ty'
798         | Just (arg,res) <- splitFunTy_maybe ty    = arg : arg_tys res
799         | otherwise                                = []
800
801         -- Lambdas; increase arity
802 arityType (Lam x e) | isId x    = AFun (isOneShotBndr x) (arityType e)
803                     | otherwise = arityType e
804
805         -- Applications; decrease arity
806 arityType (App f (Type _)) = arityType f
807 arityType (App f a)        = case arityType f of
808                                 AFun one_shot xs | exprIsCheap a -> xs
809                                 other                            -> ATop
810                                                            
811         -- Case/Let; keep arity if either the expression is cheap
812         -- or it's a 1-shot lambda
813         -- The former is not really right for Haskell
814         --      f x = case x of { (a,b) -> \y. e }
815         --  ===>
816         --      f x y = case x of { (a,b) -> e }
817         -- The difference is observable using 'seq'
818 -- gaw 2004  
819 arityType (Case scrut _ _ alts) = case foldr1 andArityType [arityType rhs | (_,_,rhs) <- alts] of
820                                   xs@(AFun one_shot _) | one_shot -> xs
821                                   xs | exprIsCheap scrut          -> xs
822                                      | otherwise                  -> ATop
823
824 arityType (Let b e) = case arityType e of
825                         xs@(AFun one_shot _) | one_shot                       -> xs
826                         xs                   | all exprIsCheap (rhssOfBind b) -> xs
827                                              | otherwise                      -> ATop
828
829 arityType other = ATop
830
831 {- NOT NEEDED ANY MORE: etaExpand is cleverer
832 ok_note InlineMe = False
833 ok_note other    = True
834     -- Notice that we do not look through __inline_me__
835     -- This may seem surprising, but consider
836     --          f = _inline_me (\x -> e)
837     -- We DO NOT want to eta expand this to
838     --          f = \x -> (_inline_me (\x -> e)) x
839     -- because the _inline_me gets dropped now it is applied, 
840     -- giving just
841     --          f = \x -> e
842     -- A Bad Idea
843 -}
844 \end{code}
845
846
847 \begin{code}
848 etaExpand :: Arity              -- Result should have this number of value args
849           -> [Unique]
850           -> CoreExpr -> Type   -- Expression and its type
851           -> CoreExpr
852 -- (etaExpand n us e ty) returns an expression with 
853 -- the same meaning as 'e', but with arity 'n'.  
854 --
855 -- Given e' = etaExpand n us e ty
856 -- We should have
857 --      ty = exprType e = exprType e'
858 --
859 -- Note that SCCs are not treated specially.  If we have
860 --      etaExpand 2 (\x -> scc "foo" e)
861 --      = (\xy -> (scc "foo" e) y)
862 -- So the costs of evaluating 'e' (not 'e y') are attributed to "foo"
863
864 etaExpand n us expr ty
865   | manifestArity expr >= n = expr              -- The no-op case
866   | otherwise               = eta_expand n us expr ty
867   where
868
869 -- manifestArity sees how many leading value lambdas there are
870 manifestArity :: CoreExpr -> Arity
871 manifestArity (Lam v e) | isId v    = 1 + manifestArity e
872                         | otherwise = manifestArity e
873 manifestArity (Note _ e)            = manifestArity e
874 manifestArity e                     = 0
875
876 -- etaExpand deals with for-alls. For example:
877 --              etaExpand 1 E
878 -- where  E :: forall a. a -> a
879 -- would return
880 --      (/\b. \y::a -> E b y)
881 --
882 -- It deals with coerces too, though they are now rare
883 -- so perhaps the extra code isn't worth it
884
885 eta_expand n us expr ty
886   | n == 0 && 
887     -- The ILX code generator requires eta expansion for type arguments
888     -- too, but alas the 'n' doesn't tell us how many of them there 
889     -- may be.  So we eagerly eta expand any big lambdas, and just
890     -- cross our fingers about possible loss of sharing in the ILX case. 
891     -- The Right Thing is probably to make 'arity' include
892     -- type variables throughout the compiler.  (ToDo.)
893     not (isForAllTy ty) 
894     -- Saturated, so nothing to do
895   = expr
896
897         -- Short cut for the case where there already
898         -- is a lambda; no point in gratuitously adding more
899 eta_expand n us (Lam v body) ty
900   | isTyVar v
901   = Lam v (eta_expand n us body (applyTy ty (mkTyVarTy v)))
902
903   | otherwise
904   = Lam v (eta_expand (n-1) us body (funResultTy ty))
905
906 -- We used to have a special case that stepped inside Coerces here,
907 -- thus:  eta_expand n us (Note note@(Coerce _ ty) e) _  
908 --              = Note note (eta_expand n us e ty)
909 -- BUT this led to an infinite loop
910 -- Example:     newtype T = MkT (Int -> Int)
911 --      eta_expand 1 (coerce (Int->Int) e)
912 --      --> coerce (Int->Int) (eta_expand 1 T e)
913 --              by the bogus eqn
914 --      --> coerce (Int->Int) (coerce T 
915 --              (\x::Int -> eta_expand 1 (coerce (Int->Int) e)))
916 --              by the splitNewType_maybe case below
917 --      and round we go
918
919 eta_expand n us expr ty
920   = case splitForAllTy_maybe ty of { 
921           Just (tv,ty') -> Lam tv (eta_expand n us (App expr (Type (mkTyVarTy tv))) ty')
922
923         ; Nothing ->
924   
925         case splitFunTy_maybe ty of {
926           Just (arg_ty, res_ty) -> Lam arg1 (eta_expand (n-1) us2 (App expr (Var arg1)) res_ty)
927                                 where
928                                    arg1       = mkSysLocal FSLIT("eta") uniq arg_ty
929                                    (uniq:us2) = us
930                                    
931         ; Nothing ->
932
933                 -- Given this:
934                 --      newtype T = MkT ([T] -> Int)
935                 -- Consider eta-expanding this
936                 --      eta_expand 1 e T
937                 -- We want to get
938                 --      coerce T (\x::[T] -> (coerce ([T]->Int) e) x)
939                 -- Only try this for recursive newtypes; the non-recursive kind
940                 -- are transparent anyway
941
942         case splitRecNewType_maybe ty of {
943           Just ty' -> mkCoerce2 ty ty' (eta_expand n us (mkCoerce2 ty' ty expr) ty') ;
944           Nothing  -> pprTrace "Bad eta expand" (ppr n $$ ppr expr $$ ppr ty) expr
945         }}}
946 \end{code}
947
948 exprArity is a cheap-and-cheerful version of exprEtaExpandArity.
949 It tells how many things the expression can be applied to before doing
950 any work.  It doesn't look inside cases, lets, etc.  The idea is that
951 exprEtaExpandArity will do the hard work, leaving something that's easy
952 for exprArity to grapple with.  In particular, Simplify uses exprArity to
953 compute the ArityInfo for the Id. 
954
955 Originally I thought that it was enough just to look for top-level lambdas, but
956 it isn't.  I've seen this
957
958         foo = PrelBase.timesInt
959
960 We want foo to get arity 2 even though the eta-expander will leave it
961 unchanged, in the expectation that it'll be inlined.  But occasionally it
962 isn't, because foo is blacklisted (used in a rule).  
963
964 Similarly, see the ok_note check in exprEtaExpandArity.  So 
965         f = __inline_me (\x -> e)
966 won't be eta-expanded.
967
968 And in any case it seems more robust to have exprArity be a bit more intelligent.
969 But note that   (\x y z -> f x y z)
970 should have arity 3, regardless of f's arity.
971
972 \begin{code}
973 exprArity :: CoreExpr -> Arity
974 exprArity e = go e
975             where
976               go (Var v)                   = idArity v
977               go (Lam x e) | isId x        = go e + 1
978                            | otherwise     = go e
979               go (Note n e)                = go e
980               go (App e (Type t))          = go e
981               go (App f a) | exprIsCheap a = (go f - 1) `max` 0
982                 -- NB: exprIsCheap a!  
983                 --      f (fac x) does not have arity 2, 
984                 --      even if f has arity 3!
985                 -- NB: `max 0`!  (\x y -> f x) has arity 2, even if f is
986                 --               unknown, hence arity 0
987               go _                         = 0
988 \end{code}
989
990 %************************************************************************
991 %*                                                                      *
992 \subsection{Equality}
993 %*                                                                      *
994 %************************************************************************
995
996 @cheapEqExpr@ is a cheap equality test which bales out fast!
997         True  => definitely equal
998         False => may or may not be equal
999
1000 \begin{code}
1001 cheapEqExpr :: Expr b -> Expr b -> Bool
1002
1003 cheapEqExpr (Var v1)   (Var v2)   = v1==v2
1004 cheapEqExpr (Lit lit1) (Lit lit2) = lit1 == lit2
1005 cheapEqExpr (Type t1)  (Type t2)  = t1 `eqType` t2
1006
1007 cheapEqExpr (App f1 a1) (App f2 a2)
1008   = f1 `cheapEqExpr` f2 && a1 `cheapEqExpr` a2
1009
1010 cheapEqExpr _ _ = False
1011
1012 exprIsBig :: Expr b -> Bool
1013 -- Returns True of expressions that are too big to be compared by cheapEqExpr
1014 exprIsBig (Lit _)      = False
1015 exprIsBig (Var v)      = False
1016 exprIsBig (Type t)     = False
1017 exprIsBig (App f a)    = exprIsBig f || exprIsBig a
1018 exprIsBig other        = True
1019 \end{code}
1020
1021
1022 \begin{code}
1023 eqExpr :: CoreExpr -> CoreExpr -> Bool
1024         -- Works ok at more general type, but only needed at CoreExpr
1025         -- Used in rule matching, so when we find a type we use
1026         -- eqTcType, which doesn't look through newtypes
1027         -- [And it doesn't risk falling into a black hole either.]
1028 eqExpr e1 e2
1029   = eq emptyVarEnv e1 e2
1030   where
1031   -- The "env" maps variables in e1 to variables in ty2
1032   -- So when comparing lambdas etc, 
1033   -- we in effect substitute v2 for v1 in e1 before continuing
1034     eq env (Var v1) (Var v2) = case lookupVarEnv env v1 of
1035                                   Just v1' -> v1' == v2
1036                                   Nothing  -> v1  == v2
1037
1038     eq env (Lit lit1)   (Lit lit2)   = lit1 == lit2
1039     eq env (App f1 a1)  (App f2 a2)  = eq env f1 f2 && eq env a1 a2
1040     eq env (Lam v1 e1)  (Lam v2 e2)  = eq (extendVarEnv env v1 v2) e1 e2
1041     eq env (Let (NonRec v1 r1) e1)
1042            (Let (NonRec v2 r2) e2)   = eq env r1 r2 && eq (extendVarEnv env v1 v2) e1 e2
1043     eq env (Let (Rec ps1) e1)
1044            (Let (Rec ps2) e2)        = equalLength ps1 ps2 &&
1045                                        and (zipWith eq_rhs ps1 ps2) &&
1046                                        eq env' e1 e2
1047                                      where
1048                                        env' = extendVarEnvList env [(v1,v2) | ((v1,_),(v2,_)) <- zip ps1 ps2]
1049                                        eq_rhs (_,r1) (_,r2) = eq env' r1 r2
1050 -- gaw 2004
1051     eq env (Case e1 v1 t1 a1)
1052            (Case e2 v2 t2 a2)        = eq env e1 e2 &&
1053                                        t1 `eqType` t2 &&                      
1054                                        equalLength a1 a2 &&
1055                                        and (zipWith (eq_alt env') a1 a2)
1056                                      where
1057                                        env' = extendVarEnv env v1 v2
1058
1059     eq env (Note n1 e1) (Note n2 e2) = eq_note env n1 n2 && eq env e1 e2
1060     eq env (Type t1)    (Type t2)    = t1 `eqType` t2
1061     eq env e1           e2           = False
1062                                          
1063     eq_list env []       []       = True
1064     eq_list env (e1:es1) (e2:es2) = eq env e1 e2 && eq_list env es1 es2
1065     eq_list env es1      es2      = False
1066     
1067     eq_alt env (c1,vs1,r1) (c2,vs2,r2) = c1==c2 &&
1068                                          eq (extendVarEnvList env (vs1 `zip` vs2)) r1 r2
1069
1070     eq_note env (SCC cc1)      (SCC cc2)      = cc1 == cc2
1071     eq_note env (Coerce t1 f1) (Coerce t2 f2) = t1 `eqType` t2 && f1 `eqType` f2
1072     eq_note env InlineCall     InlineCall     = True
1073     eq_note env (CoreNote s1)  (CoreNote s2)  = s1 == s2
1074     eq_note env other1         other2         = False
1075 \end{code}
1076
1077
1078 %************************************************************************
1079 %*                                                                      *
1080 \subsection{The size of an expression}
1081 %*                                                                      *
1082 %************************************************************************
1083
1084 \begin{code}
1085 coreBindsSize :: [CoreBind] -> Int
1086 coreBindsSize bs = foldr ((+) . bindSize) 0 bs
1087
1088 exprSize :: CoreExpr -> Int
1089         -- A measure of the size of the expressions
1090         -- It also forces the expression pretty drastically as a side effect
1091 exprSize (Var v)         = v `seq` 1
1092 exprSize (Lit lit)       = lit `seq` 1
1093 exprSize (App f a)       = exprSize f + exprSize a
1094 exprSize (Lam b e)       = varSize b + exprSize e
1095 exprSize (Let b e)       = bindSize b + exprSize e
1096 -- gaw 2004
1097 exprSize (Case e b t as) = seqType t `seq` exprSize e + varSize b + 1 + foldr ((+) . altSize) 0 as
1098 exprSize (Note n e)      = noteSize n + exprSize e
1099 exprSize (Type t)        = seqType t `seq` 1
1100
1101 noteSize (SCC cc)       = cc `seq` 1
1102 noteSize (Coerce t1 t2) = seqType t1 `seq` seqType t2 `seq` 1
1103 noteSize InlineCall     = 1
1104 noteSize InlineMe       = 1
1105 noteSize (CoreNote s)   = s `seq` 1  -- hdaume: core annotations
1106
1107 varSize :: Var -> Int
1108 varSize b  | isTyVar b = 1
1109            | otherwise = seqType (idType b)             `seq`
1110                          megaSeqIdInfo (idInfo b)       `seq`
1111                          1
1112
1113 varsSize = foldr ((+) . varSize) 0
1114
1115 bindSize (NonRec b e) = varSize b + exprSize e
1116 bindSize (Rec prs)    = foldr ((+) . pairSize) 0 prs
1117
1118 pairSize (b,e) = varSize b + exprSize e
1119
1120 altSize (c,bs,e) = c `seq` varsSize bs + exprSize e
1121 \end{code}
1122
1123
1124 %************************************************************************
1125 %*                                                                      *
1126 \subsection{Hashing}
1127 %*                                                                      *
1128 %************************************************************************
1129
1130 \begin{code}
1131 hashExpr :: CoreExpr -> Int
1132 hashExpr e | hash < 0  = 77     -- Just in case we hit -maxInt
1133            | otherwise = hash
1134            where
1135              hash = abs (hash_expr e)   -- Negative numbers kill UniqFM
1136
1137 hash_expr (Note _ e)              = hash_expr e
1138 hash_expr (Let (NonRec b r) e)    = hashId b
1139 hash_expr (Let (Rec ((b,r):_)) e) = hashId b
1140 -- gaw 2004
1141 hash_expr (Case _ b _ _)          = hashId b
1142 hash_expr (App f e)               = hash_expr f * fast_hash_expr e
1143 hash_expr (Var v)                 = hashId v
1144 hash_expr (Lit lit)               = hashLiteral lit
1145 hash_expr (Lam b _)               = hashId b
1146 hash_expr (Type t)                = trace "hash_expr: type" 1           -- Shouldn't happen
1147
1148 fast_hash_expr (Var v)          = hashId v
1149 fast_hash_expr (Lit lit)        = hashLiteral lit
1150 fast_hash_expr (App f (Type _)) = fast_hash_expr f
1151 fast_hash_expr (App f a)        = fast_hash_expr a
1152 fast_hash_expr (Lam b _)        = hashId b
1153 fast_hash_expr other            = 1
1154
1155 hashId :: Id -> Int
1156 hashId id = hashName (idName id)
1157 \end{code}
1158
1159 %************************************************************************
1160 %*                                                                      *
1161 \subsection{Determining non-updatable right-hand-sides}
1162 %*                                                                      *
1163 %************************************************************************
1164
1165 Top-level constructor applications can usually be allocated
1166 statically, but they can't if the constructor, or any of the
1167 arguments, come from another DLL (because we can't refer to static
1168 labels in other DLLs).
1169
1170 If this happens we simply make the RHS into an updatable thunk, 
1171 and 'exectute' it rather than allocating it statically.
1172
1173 \begin{code}
1174 rhsIsStatic :: CoreExpr -> Bool
1175 -- This function is called only on *top-level* right-hand sides
1176 -- Returns True if the RHS can be allocated statically, with
1177 -- no thunks involved at all.
1178 --
1179 -- It's called (i) in TidyPgm.hasCafRefs to decide if the rhs is, or
1180 -- refers to, CAFs; and (ii) in CoreToStg to decide whether to put an
1181 -- update flag on it.
1182 --
1183 -- The basic idea is that rhsIsStatic returns True only if the RHS is
1184 --      (a) a value lambda
1185 --      (b) a saturated constructor application with static args
1186 --
1187 -- BUT watch out for
1188 --  (i) Any cross-DLL references kill static-ness completely
1189 --      because they must be 'executed' not statically allocated
1190 --
1191 -- (ii) We treat partial applications as redexes, because in fact we 
1192 --      make a thunk for them that runs and builds a PAP
1193 --      at run-time.  The only appliations that are treated as 
1194 --      static are *saturated* applications of constructors.
1195
1196 -- We used to try to be clever with nested structures like this:
1197 --              ys = (:) w ((:) w [])
1198 -- on the grounds that CorePrep will flatten ANF-ise it later.
1199 -- But supporting this special case made the function much more 
1200 -- complicated, because the special case only applies if there are no 
1201 -- enclosing type lambdas:
1202 --              ys = /\ a -> Foo (Baz ([] a))
1203 -- Here the nested (Baz []) won't float out to top level in CorePrep.
1204 --
1205 -- But in fact, even without -O, nested structures at top level are 
1206 -- flattened by the simplifier, so we don't need to be super-clever here.
1207 --
1208 -- Examples
1209 --
1210 --      f = \x::Int. x+7        TRUE
1211 --      p = (True,False)        TRUE
1212 --
1213 --      d = (fst p, False)      FALSE because there's a redex inside
1214 --                              (this particular one doesn't happen but...)
1215 --
1216 --      h = D# (1.0## /## 2.0##)        FALSE (redex again)
1217 --      n = /\a. Nil a                  TRUE
1218 --
1219 --      t = /\a. (:) (case w a of ...) (Nil a)  FALSE (redex)
1220 --
1221 --
1222 -- This is a bit like CoreUtils.exprIsValue, with the following differences:
1223 --    a) scc "foo" (\x -> ...) is updatable (so we catch the right SCC)
1224 --
1225 --    b) (C x xs), where C is a contructors is updatable if the application is
1226 --         dynamic
1227 -- 
1228 --    c) don't look through unfolding of f in (f x).
1229 --
1230 -- When opt_RuntimeTypes is on, we keep type lambdas and treat
1231 -- them as making the RHS re-entrant (non-updatable).
1232
1233 rhsIsStatic rhs = is_static False rhs
1234
1235 is_static :: Bool       -- True <=> in a constructor argument; must be atomic
1236           -> CoreExpr -> Bool
1237
1238 is_static False (Lam b e) = isRuntimeVar b || is_static False e
1239
1240 is_static in_arg (Note (SCC _) e) = False
1241 is_static in_arg (Note _ e)       = is_static in_arg e
1242
1243 is_static in_arg (Lit lit)
1244   = case lit of
1245         MachLabel _ _ -> False
1246         other         -> True
1247         -- A MachLabel (foreign import "&foo") in an argument
1248         -- prevents a constructor application from being static.  The
1249         -- reason is that it might give rise to unresolvable symbols
1250         -- in the object file: under Linux, references to "weak"
1251         -- symbols from the data segment give rise to "unresolvable
1252         -- relocation" errors at link time This might be due to a bug
1253         -- in the linker, but we'll work around it here anyway. 
1254         -- SDM 24/2/2004
1255
1256 is_static in_arg other_expr = go other_expr 0
1257   where
1258     go (Var f) n_val_args
1259         | not (isDllName (idName f))
1260         =  saturated_data_con f n_val_args
1261         || (in_arg && n_val_args == 0)  
1262                 -- A naked un-applied variable is *not* deemed a static RHS
1263                 -- E.g.         f = g
1264                 -- Reason: better to update so that the indirection gets shorted
1265                 --         out, and the true value will be seen
1266                 -- NB: if you change this, you'll break the invariant that THUNK_STATICs
1267                 --     are always updatable.  If you do so, make sure that non-updatable
1268                 --     ones have enough space for their static link field!
1269
1270     go (App f a) n_val_args
1271         | isTypeArg a                    = go f n_val_args
1272         | not in_arg && is_static True a = go f (n_val_args + 1)
1273         -- The (not in_arg) checks that we aren't in a constructor argument;
1274         -- if we are, we don't allow (value) applications of any sort
1275         -- 
1276         -- NB. In case you wonder, args are sometimes not atomic.  eg.
1277         --   x = D# (1.0## /## 2.0##)
1278         -- can't float because /## can fail.
1279
1280     go (Note (SCC _) f) n_val_args = False
1281     go (Note _ f) n_val_args       = go f n_val_args
1282
1283     go other n_val_args = False
1284
1285     saturated_data_con f n_val_args
1286         = case isDataConWorkId_maybe f of
1287             Just dc -> n_val_args == dataConRepArity dc
1288             Nothing -> False
1289 \end{code}