[project @ 1999-01-27 14:51:14 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / deSugar / Match.lhs
1 %
2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
3 %
4 \section[Main_match]{The @match@ function}
5
6 \begin{code}
7 module Match ( match, matchExport, matchWrapper, matchSimply, matchSinglePat ) where
8
9 #include "HsVersions.h"
10
11 import {-# SOURCE #-} DsExpr  ( dsExpr, dsLet  )
12
13 import CmdLineOpts      ( opt_WarnIncompletePatterns, opt_WarnOverlappingPatterns,
14                           opt_WarnSimplePatterns
15                         )
16 import HsSyn            
17 import TcHsSyn          ( TypecheckedPat, TypecheckedMatch )
18 import DsHsSyn          ( outPatType )
19 import Check            ( check, ExhaustivePat )
20 import CoreSyn
21 import CoreUtils        ( coreExprType )
22 import DsMonad
23 import DsGRHSs          ( dsGRHSs )
24 import DsUtils
25 import Id               ( idType, recordSelectorFieldLabel, Id )
26 import DataCon          ( dataConFieldLabels, dataConArgTys )
27 import MatchCon         ( matchConFamily )
28 import MatchLit         ( matchLiterals )
29 import PrelVals         ( pAT_ERROR_ID )
30 import Type             ( isUnLiftedType, splitAlgTyConApp,
31                           Type
32                         )
33 import TysPrim          ( intPrimTy, charPrimTy, floatPrimTy, doublePrimTy,
34                           addrPrimTy, wordPrimTy
35                         )
36 import TysWiredIn       ( nilDataCon, consDataCon, mkTupleTy, mkListTy,
37                           charTy, charDataCon, intTy, intDataCon,
38                           floatTy, floatDataCon, doubleTy, tupleCon,
39                           doubleDataCon, addrTy,
40                           addrDataCon, wordTy, wordDataCon,
41                           mkUnboxedTupleTy, unboxedTupleCon
42                         )
43 import UniqSet
44 import ErrUtils         ( addErrLocHdrLine, dontAddErrLoc )
45 import Outputable
46 \end{code}
47
48 This function is a wrapper of @match@, it must be called from all the parts where 
49 it was called match, but only substitutes the firs call, ....
50 if the associated flags are declared, warnings will be issued.
51 It can not be called matchWrapper because this name already exists :-(
52
53 JJCQ 30-Nov-1997
54
55 \begin{code}
56 matchExport :: [Id]             -- Vars rep'ing the exprs we're matching with
57             -> [EquationInfo]   -- Info about patterns, etc. (type synonym below)
58             -> DsM MatchResult  -- Desugared result!
59
60 matchExport vars qs@((EqnInfo _ ctx _ (MatchResult _ _)) : _)
61   | incomplete && shadow = 
62       dsShadowWarn ctx eqns_shadow              `thenDs`   \ () ->
63       dsIncompleteWarn ctx pats                 `thenDs`   \ () ->
64       match vars qs
65   | incomplete            = 
66       dsIncompleteWarn ctx pats                 `thenDs`   \ () ->
67       match vars qs
68   | shadow                = 
69       dsShadowWarn ctx eqns_shadow              `thenDs`   \ () ->
70       match vars qs
71   | otherwise             =
72       match vars qs
73   where (pats,indexs) = check qs
74         incomplete    = opt_WarnIncompletePatterns && (length pats /= 0)
75         shadow        = opt_WarnOverlappingPatterns && sizeUniqSet indexs < no_eqns
76         no_eqns       = length qs
77         unused_eqns   = uniqSetToList (mkUniqSet [1..no_eqns] `minusUniqSet` indexs)
78         eqns_shadow   = map (\n -> qs!!(n - 1)) unused_eqns
79 \end{code}
80
81 This variable shows the maximun number of lines of output generated for warnings.
82 It will limit the number of patterns/equations displayed to maximum_output.
83
84 (ToDo: add command-line option?)
85
86 \begin{code}
87 maximum_output = 4
88 \end{code}
89
90 The next two functions creates the warning message.
91
92 \begin{code}
93 dsShadowWarn :: DsMatchContext -> [EquationInfo] -> DsM ()
94 dsShadowWarn ctx@(DsMatchContext kind _ _) qs = dsWarn warn 
95         where
96           warn | length qs > maximum_output
97                = pp_context ctx (ptext SLIT("are overlapped"))
98                             (\ f -> vcat (map (ppr_eqn f kind) (take maximum_output qs)) $$
99                             ptext SLIT("..."))
100                | otherwise
101                = pp_context ctx (ptext SLIT("are overlapped"))
102                             (\ f -> vcat $ map (ppr_eqn f kind) qs)
103
104
105 dsIncompleteWarn :: DsMatchContext -> [ExhaustivePat] -> DsM ()
106 dsIncompleteWarn ctx@(DsMatchContext kind _ _) pats = dsWarn warn 
107         where
108           warn = pp_context ctx (ptext SLIT("are non-exhaustive"))
109                             (\f -> hang (ptext SLIT("Patterns not matched:"))
110                                    4 ((vcat $ map (ppr_incomplete_pats kind)
111                                                   (take maximum_output pats))
112                                       $$ dots))
113
114           dots | length pats > maximum_output = ptext SLIT("...")
115                | otherwise                    = empty
116
117 pp_context NoMatchContext msg rest_of_msg_fun
118   = dontAddErrLoc "" (ptext SLIT("Some match(es)") <+> hang msg 8 (rest_of_msg_fun id))
119
120 pp_context (DsMatchContext kind pats loc) msg rest_of_msg_fun
121   = case pp_match kind pats of
122       (ppr_match, pref) ->
123           addErrLocHdrLine loc message (nest 8 (rest_of_msg_fun pref))
124         where
125           message = ptext SLIT("Pattern match(es)") <+> msg <+> ppr_match <> char ':'
126  where
127     pp_match (FunMatch fun) pats
128       = let ppr_fun = ppr fun in
129         ( hsep [ptext SLIT("in the definition of function"), quotes ppr_fun]
130         , (\ x -> ppr_fun <+> x)
131         )
132
133     pp_match CaseMatch pats
134       = (hang (ptext SLIT("in a group of case alternatives beginning"))
135            4 (ppr_pats pats)
136         , id
137         )
138
139     pp_match PatBindMatch pats
140       = ( hang (ptext SLIT("in a pattern binding"))
141             4 (ppr_pats pats)
142         , id
143         )
144
145     pp_match LambdaMatch pats
146       = ( hang (ptext SLIT("in a lambda abstraction"))
147             4 (ppr_pats pats)
148         , id
149         )
150
151     pp_match DoBindMatch pats
152       = ( hang (ptext SLIT("in a `do' pattern binding"))
153              4 (ppr_pats pats)
154         , id
155         )
156
157     pp_match ListCompMatch pats
158       = ( hang (ptext SLIT("in a `list comprension' pattern binding"))
159              4 (ppr_pats pats)
160         , id
161         ) 
162
163     pp_match LetMatch pats
164       = ( hang (ptext SLIT("in a `let' pattern binding"))
165              4 (ppr_pats pats)
166         , id
167         )
168
169 ppr_pats pats = sep (map ppr pats)
170
171 separator (FunMatch _)    = SLIT("=")
172 separator (CaseMatch)     = SLIT("->") 
173 separator (LambdaMatch)   = SLIT("->") 
174 separator (PatBindMatch)  = panic "When is this used?"
175 separator (DoBindMatch)   = SLIT("<-")  
176 separator (ListCompMatch) = SLIT("<-")  
177 separator (LetMatch)      = SLIT("=")
178                  
179 ppr_shadow_pats kind pats
180   = sep [ppr_pats pats, ptext (separator kind), ptext SLIT("...")]
181     
182 ppr_incomplete_pats kind (pats,[]) = ppr_pats pats
183 ppr_incomplete_pats kind (pats,constraints) = 
184                          sep [ppr_pats pats, ptext SLIT("with"), 
185                               sep (map ppr_constraint constraints)]
186     
187
188 ppr_constraint (var,pats) = sep [ppr var, ptext SLIT("`not_elem`"), ppr pats]
189
190 ppr_eqn prefixF kind (EqnInfo _ _ pats _) = prefixF (ppr_shadow_pats kind pats)
191 \end{code}
192
193
194 The function @match@ is basically the same as in the Wadler chapter,
195 except it is monadised, to carry around the name supply, info about
196 annotations, etc.
197
198 Notes on @match@'s arguments, assuming $m$ equations and $n$ patterns:
199 \begin{enumerate}
200 \item
201 A list of $n$ variable names, those variables presumably bound to the
202 $n$ expressions being matched against the $n$ patterns.  Using the
203 list of $n$ expressions as the first argument showed no benefit and
204 some inelegance.
205
206 \item
207 The second argument, a list giving the ``equation info'' for each of
208 the $m$ equations:
209 \begin{itemize}
210 \item
211 the $n$ patterns for that equation, and
212 \item
213 a list of Core bindings [@(Id, CoreExpr)@ pairs] to be ``stuck on
214 the front'' of the matching code, as in:
215 \begin{verbatim}
216 let <binds>
217 in  <matching-code>
218 \end{verbatim}
219 \item
220 and finally: (ToDo: fill in)
221
222 The right way to think about the ``after-match function'' is that it
223 is an embryonic @CoreExpr@ with a ``hole'' at the end for the
224 final ``else expression''.
225 \end{itemize}
226
227 There is a type synonym, @EquationInfo@, defined in module @DsUtils@.
228
229 An experiment with re-ordering this information about equations (in
230 particular, having the patterns available in column-major order)
231 showed no benefit.
232
233 \item
234 A default expression---what to evaluate if the overall pattern-match
235 fails.  This expression will (almost?) always be
236 a measly expression @Var@, unless we know it will only be used once
237 (as we do in @glue_success_exprs@).
238
239 Leaving out this third argument to @match@ (and slamming in lots of
240 @Var "fail"@s) is a positively {\em bad} idea, because it makes it
241 impossible to share the default expressions.  (Also, it stands no
242 chance of working in our post-upheaval world of @Locals@.)
243 \end{enumerate}
244 So, the full type signature:
245 \begin{code}
246 match :: [Id]             -- Variables rep'ing the exprs we're matching with
247       -> [EquationInfo]   -- Info about patterns, etc. (type synonym below)
248       -> DsM MatchResult  -- Desugared result!
249 \end{code}
250
251 Note: @match@ is often called via @matchWrapper@ (end of this module),
252 a function that does much of the house-keeping that goes with a call
253 to @match@.
254
255 It is also worth mentioning the {\em typical} way a block of equations
256 is desugared with @match@.  At each stage, it is the first column of
257 patterns that is examined.  The steps carried out are roughly:
258 \begin{enumerate}
259 \item
260 Tidy the patterns in column~1 with @tidyEqnInfo@ (this may add
261 bindings to the second component of the equation-info):
262 \begin{itemize}
263 \item
264 Remove the `as' patterns from column~1.
265 \item
266 Make all constructor patterns in column~1 into @ConPats@, notably
267 @ListPats@ and @TuplePats@.
268 \item
269 Handle any irrefutable (or ``twiddle'') @LazyPats@.
270 \end{itemize}
271 \item
272 Now {\em unmix} the equations into {\em blocks} [w/ local function
273 @unmix_eqns@], in which the equations in a block all have variable
274 patterns in column~1, or they all have constructor patterns in ...
275 (see ``the mixture rule'' in SLPJ).
276 \item
277 Call @matchUnmixedEqns@ on each block of equations; it will do the
278 appropriate thing for each kind of column-1 pattern, usually ending up
279 in a recursive call to @match@.
280 \end{enumerate}
281
282 %************************************************************************
283 %*                                                                      *
284 %*  match: empty rule                                                   *
285 %*                                                                      *
286 %************************************************************************
287 \subsection[Match-empty-rule]{The ``empty rule''}
288
289 We are a little more paranoid about the ``empty rule'' (SLPJ, p.~87)
290 than the Wadler-chapter code for @match@ (p.~93, first @match@ clause).
291 And gluing the ``success expressions'' together isn't quite so pretty.
292
293 \begin{code}
294 match [] eqns_info
295   = complete_matches eqns_info
296   where
297     complete_matches [eqn] 
298         = complete_match eqn
299  
300     complete_matches (eqn:eqns)
301         = complete_match eqn            `thenDs` \ match_result1 ->
302           complete_matches eqns         `thenDs` \ match_result2 ->
303           returnDs (combineMatchResults match_result1 match_result2)
304
305     complete_match (EqnInfo _ _ pats match_result)
306         = ASSERT( null pats )
307           returnDs match_result
308 \end{code}
309
310 %************************************************************************
311 %*                                                                      *
312 %*  match: non-empty rule                                               *
313 %*                                                                      *
314 %************************************************************************
315 \subsection[Match-nonempty]{@match@ when non-empty: unmixing}
316
317 This (more interesting) clause of @match@ uses @tidy_and_unmix_eqns@
318 (a)~to get `as'- and `twiddle'-patterns out of the way (tidying), and
319 (b)~to do ``the mixture rule'' (SLPJ, p.~88) [which really {\em
320 un}mixes the equations], producing a list of equation-info
321 blocks, each block having as its first column of patterns either all
322 constructors, or all variables (or similar beasts), etc.
323
324 @match_unmixed_eqn_blks@ simply takes the place of the @foldr@ in the
325 Wadler-chapter @match@ (p.~93, last clause), and @match_unmixed_blk@
326 corresponds roughly to @matchVarCon@.
327
328 \begin{code}
329 match vars@(v:vs) eqns_info
330   = mapDs (tidyEqnInfo v) eqns_info     `thenDs` \ tidy_eqns_info ->
331     let
332         tidy_eqns_blks = unmix_eqns tidy_eqns_info
333     in
334     match_unmixed_eqn_blks vars tidy_eqns_blks
335   where
336     unmix_eqns []    = []
337     unmix_eqns [eqn] = [ [eqn] ]
338     unmix_eqns (eq1@(EqnInfo _ _ (p1:p1s) _) : eq2@(EqnInfo _ _ (p2:p2s) _) : eqs)
339       = if (  (isWildPat p1 && isWildPat p2)
340            || (isConPat  p1 && isConPat  p2)
341            || (isLitPat  p1 && isLitPat  p2) ) then
342             eq1 `tack_onto` unmixed_rest
343         else
344             [ eq1 ] : unmixed_rest
345       where
346         unmixed_rest = unmix_eqns (eq2:eqs)
347
348         x `tack_onto` xss   = ( x : head xss) : tail xss
349
350     -----------------------------------------------------------------------
351     -- loop through the blocks:
352     -- subsequent blocks create a "fail expr" for the first one...
353     match_unmixed_eqn_blks :: [Id]
354                            -> [ [EquationInfo] ]        -- List of eqn BLOCKS
355                            -> DsM MatchResult
356
357     match_unmixed_eqn_blks vars [] = panic "match_unmixed_eqn_blks"
358
359     match_unmixed_eqn_blks vars [eqn_blk] = matchUnmixedEqns vars eqn_blk 
360
361     match_unmixed_eqn_blks vars (eqn_blk:eqn_blks) 
362       = matchUnmixedEqns vars eqn_blk           `thenDs` \ match_result1 ->  -- try to match with first blk
363         match_unmixed_eqn_blks vars eqn_blks    `thenDs` \ match_result2 ->
364         returnDs (combineMatchResults match_result1 match_result2)
365 \end{code}
366
367 Tidy up the leftmost pattern in an @EquationInfo@, given the variable @v@
368 which will be scrutinised.  This means:
369 \begin{itemize}
370 \item
371 Replace variable patterns @x@ (@x /= v@) with the pattern @_@,
372 together with the binding @x = v@.
373 \item
374 Replace the `as' pattern @x@@p@ with the pattern p and a binding @x = v@.
375 \item
376 Removing lazy (irrefutable) patterns (you don't want to know...).
377 \item
378 Converting explicit tuple- and list-pats into ordinary @ConPats@.
379 \item
380 Convert the literal pat "" to [].
381 \end{itemize}
382
383 The result of this tidying is that the column of patterns will include
384 {\em only}:
385 \begin{description}
386 \item[@WildPats@:]
387 The @VarPat@ information isn't needed any more after this.
388
389 \item[@ConPats@:]
390 @ListPats@, @TuplePats@, etc., are all converted into @ConPats@.
391
392 \item[@LitPats@ and @NPats@:]
393 @LitPats@/@NPats@ of ``known friendly types'' (Int, Char,
394 Float,  Double, at least) are converted to unboxed form; e.g.,
395 \tr{(NPat (HsInt i) _ _)} is converted to:
396 \begin{verbatim}
397 (ConPat I# _ _ [LitPat (HsIntPrim i) _])
398 \end{verbatim}
399 \end{description}
400
401 \begin{code}
402 tidyEqnInfo :: Id -> EquationInfo -> DsM EquationInfo
403         -- DsM'd because of internal call to "match".
404         -- "tidy1" does the interesting stuff, looking at
405         -- one pattern and fiddling the list of bindings.
406         --
407         -- POST CONDITION: head pattern in the EqnInfo is
408         --      WildPat
409         --      ConPat
410         --      NPat
411         --      LitPat
412         --      NPlusKPat
413         -- but no other
414
415 tidyEqnInfo v (EqnInfo n ctx (pat : pats) match_result)
416   = tidy1 v pat match_result    `thenDs` \ (pat', match_result') ->
417     returnDs (EqnInfo n ctx (pat' : pats) match_result')
418
419 tidy1 :: Id                                     -- The Id being scrutinised
420       -> TypecheckedPat                         -- The pattern against which it is to be matched
421       -> MatchResult                            -- Current thing do do after matching
422       -> DsM (TypecheckedPat,                   -- Equivalent pattern
423               MatchResult)                      -- Augmented thing to do afterwards
424                                                 -- The augmentation usually takes the form
425                                                 -- of new bindings to be added to the front
426
427 tidy1 v (VarPat var) match_result
428   = returnDs (WildPat (idType var), match_result')
429   where
430     match_result' | v == var  = match_result
431                   | otherwise = adjustMatchResult (bindNonRec var (Var v)) match_result
432
433 tidy1 v (AsPat var pat) match_result
434   = tidy1 v pat match_result'
435   where
436     match_result' | v == var  = match_result
437                   | otherwise = adjustMatchResult (bindNonRec var (Var v)) match_result
438
439 tidy1 v (WildPat ty) match_result
440   = returnDs (WildPat ty, match_result)
441
442 {- now, here we handle lazy patterns:
443     tidy1 v ~p bs = (v, v1 = case v of p -> v1 :
444                         v2 = case v of p -> v2 : ... : bs )
445
446     where the v_i's are the binders in the pattern.
447
448     ToDo: in "v_i = ... -> v_i", are the v_i's really the same thing?
449
450     The case expr for v_i is just: match [v] [(p, [], \ x -> Var v_i)] any_expr
451 -}
452
453 tidy1 v (LazyPat pat) match_result
454   = mkSelectorBinds pat (Var v)         `thenDs` \ sel_binds ->
455     returnDs (WildPat (idType v),
456               mkCoLetsMatchResult [NonRec b rhs | (b,rhs) <- sel_binds] match_result)
457
458 -- re-express <con-something> as (ConPat ...) [directly]
459
460 tidy1 v (RecPat data_con pat_ty tvs dicts rpats) match_result
461   = returnDs (ConPat data_con pat_ty tvs dicts pats, match_result)
462   where
463     pats             = map mk_pat tagged_arg_tys
464
465         -- Boring stuff to find the arg-tys of the constructor
466     (_, inst_tys, _) = splitAlgTyConApp pat_ty
467     con_arg_tys'     = dataConArgTys data_con inst_tys 
468     tagged_arg_tys   = con_arg_tys' `zip` (dataConFieldLabels data_con)
469
470         -- mk_pat picks a WildPat of the appropriate type for absent fields,
471         -- and the specified pattern for present fields
472     mk_pat (arg_ty, lbl) = case [pat | (sel_id,pat,_) <- rpats,
473                                         recordSelectorFieldLabel sel_id == lbl
474                                 ] of
475                                 (pat:pats) -> ASSERT( null pats )
476                                               pat
477                                 []         -> WildPat arg_ty
478
479 tidy1 v (ListPat ty pats) match_result
480   = returnDs (list_ConPat, match_result)
481   where
482     list_ty = mkListTy ty
483     list_ConPat
484       = foldr (\ x -> \y -> ConPat consDataCon list_ty [] [] [x, y])
485               (ConPat nilDataCon  list_ty [] [] [])
486               pats
487
488 tidy1 v (TuplePat pats True{-boxed-}) match_result
489   = returnDs (tuple_ConPat, match_result)
490   where
491     arity = length pats
492     tuple_ConPat
493       = ConPat (tupleCon arity)
494                (mkTupleTy arity (map outPatType pats)) [] [] 
495                pats
496
497 tidy1 v (TuplePat pats False{-unboxed-}) match_result
498   = returnDs (tuple_ConPat, match_result)
499   where
500     arity = length pats
501     tuple_ConPat
502       = ConPat (unboxedTupleCon arity)
503                (mkUnboxedTupleTy arity (map outPatType pats)) [] [] 
504                pats
505
506 tidy1 v (DictPat dicts methods) match_result
507   = case num_of_d_and_ms of
508         0 -> tidy1 v (TuplePat [] True) match_result
509         1 -> tidy1 v (head dict_and_method_pats) match_result
510         _ -> tidy1 v (TuplePat dict_and_method_pats True) match_result
511   where
512     num_of_d_and_ms      = length dicts + length methods
513     dict_and_method_pats = map VarPat (dicts ++ methods)
514
515
516 -- deeply ugly mangling for some (common) NPats/LitPats
517
518 -- LitPats: the desugarer only sees these at well-known types
519
520 tidy1 v pat@(LitPat lit lit_ty) match_result
521   | isUnLiftedType lit_ty
522   = returnDs (pat, match_result)
523
524   | lit_ty == charTy
525   = returnDs (ConPat charDataCon charTy [] [] [LitPat (mk_char lit) charPrimTy],
526               match_result)
527
528   | otherwise = pprPanic "tidy1:LitPat:" (ppr pat)
529   where
530     mk_char (HsChar c)    = HsCharPrim c
531
532 -- NPats: we *might* be able to replace these w/ a simpler form
533
534
535 tidy1 v pat@(NPat lit lit_ty _) match_result
536   = returnDs (better_pat, match_result)
537   where
538     better_pat
539       | lit_ty == charTy   = ConPat charDataCon   lit_ty [] [] [LitPat (mk_char lit)   charPrimTy]
540       | lit_ty == intTy    = ConPat intDataCon    lit_ty [] [] [LitPat (mk_int lit)    intPrimTy]
541       | lit_ty == wordTy   = ConPat wordDataCon   lit_ty [] [] [LitPat (mk_word lit)   wordPrimTy]
542       | lit_ty == addrTy   = ConPat addrDataCon   lit_ty [] [] [LitPat (mk_addr lit)   addrPrimTy]
543       | lit_ty == floatTy  = ConPat floatDataCon  lit_ty [] [] [LitPat (mk_float lit)  floatPrimTy]
544       | lit_ty == doubleTy = ConPat doubleDataCon lit_ty [] [] [LitPat (mk_double lit) doublePrimTy]
545
546                 -- Convert the literal pattern "" to the constructor pattern [].
547       | null_str_lit lit       = ConPat nilDataCon lit_ty [] [] [] 
548
549       | otherwise          = pat
550
551     mk_int    (HsInt i)      = HsIntPrim i
552     mk_int    l@(HsLitLit s) = l
553
554     mk_char   (HsChar c)     = HsCharPrim c
555     mk_char   l@(HsLitLit s) = l
556
557     mk_word   l@(HsLitLit s) = l
558
559     mk_addr   l@(HsLitLit s) = l
560
561     mk_float  (HsInt i)      = HsFloatPrim (fromInteger i)
562     mk_float  (HsFrac f)     = HsFloatPrim f
563     mk_float  l@(HsLitLit s) = l
564
565     mk_double (HsInt i)      = HsDoublePrim (fromInteger i)
566     mk_double (HsFrac f)     = HsDoublePrim f
567     mk_double l@(HsLitLit s) = l
568
569     null_str_lit (HsString s) = _NULL_ s
570     null_str_lit other_lit    = False
571
572 -- and everything else goes through unchanged...
573
574 tidy1 v non_interesting_pat match_result
575   = returnDs (non_interesting_pat, match_result)
576 \end{code}
577
578 PREVIOUS matchTwiddled STUFF:
579
580 Now we get to the only interesting part; note: there are choices for
581 translation [from Simon's notes]; translation~1:
582 \begin{verbatim}
583 deTwiddle [s,t] e
584 \end{verbatim}
585 returns
586 \begin{verbatim}
587 [ w = e,
588   s = case w of [s,t] -> s
589   t = case w of [s,t] -> t
590 ]
591 \end{verbatim}
592
593 Here \tr{w} is a fresh variable, and the \tr{w}-binding prevents multiple
594 evaluation of \tr{e}.  An alternative translation (No.~2):
595 \begin{verbatim}
596 [ w = case e of [s,t] -> (s,t)
597   s = case w of (s,t) -> s
598   t = case w of (s,t) -> t
599 ]
600 \end{verbatim}
601
602 %************************************************************************
603 %*                                                                      *
604 \subsubsection[improved-unmixing]{UNIMPLEMENTED idea for improved unmixing}
605 %*                                                                      *
606 %************************************************************************
607
608 We might be able to optimise unmixing when confronted by
609 only-one-constructor-possible, of which tuples are the most notable
610 examples.  Consider:
611 \begin{verbatim}
612 f (a,b,c) ... = ...
613 f d ... (e:f) = ...
614 f (g,h,i) ... = ...
615 f j ...       = ...
616 \end{verbatim}
617 This definition would normally be unmixed into four equation blocks,
618 one per equation.  But it could be unmixed into just one equation
619 block, because if the one equation matches (on the first column),
620 the others certainly will.
621
622 You have to be careful, though; the example
623 \begin{verbatim}
624 f j ...       = ...
625 -------------------
626 f (a,b,c) ... = ...
627 f d ... (e:f) = ...
628 f (g,h,i) ... = ...
629 \end{verbatim}
630 {\em must} be broken into two blocks at the line shown; otherwise, you
631 are forcing unnecessary evaluation.  In any case, the top-left pattern
632 always gives the cue.  You could then unmix blocks into groups of...
633 \begin{description}
634 \item[all variables:]
635 As it is now.
636 \item[constructors or variables (mixed):]
637 Need to make sure the right names get bound for the variable patterns.
638 \item[literals or variables (mixed):]
639 Presumably just a variant on the constructor case (as it is now).
640 \end{description}
641
642 %************************************************************************
643 %*                                                                      *
644 %* match on an unmixed block: the real business                         *
645 %*                                                                      *
646 %************************************************************************
647 \subsection[matchUnmixedEqns]{@matchUnmixedEqns@: getting down to business}
648
649 The function @matchUnmixedEqns@ is where the matching stuff sets to
650 work a block of equations, to which the mixture rule has been applied.
651 Its arguments and results are the same as for the ``top-level'' @match@.
652
653 \begin{code}
654 matchUnmixedEqns :: [Id]
655                   -> [EquationInfo]
656                   -> DsM MatchResult
657
658 matchUnmixedEqns [] _ = panic "matchUnmixedEqns: no names"
659
660 matchUnmixedEqns all_vars@(var:vars) eqns_info 
661   | isWildPat first_pat
662   = ASSERT( all isWildPat column_1_pats )       -- Sanity check
663         -- Real true variables, just like in matchVar, SLPJ p 94
664         -- No binding to do: they'll all be wildcards by now (done in tidy)
665     match vars remaining_eqns_info
666
667   | isConPat first_pat
668   = ASSERT( patsAreAllCons column_1_pats )
669     matchConFamily all_vars eqns_info 
670
671   | isLitPat first_pat
672   = ASSERT( patsAreAllLits column_1_pats )
673         -- see notes in MatchLiteral
674         -- not worried about the same literal more than once in a column
675         -- (ToDo: sort this out later)
676     matchLiterals all_vars eqns_info
677
678   where
679     first_pat           = head column_1_pats
680     column_1_pats       = [pat                       | EqnInfo _ _ (pat:_)  _            <- eqns_info]
681     remaining_eqns_info = [EqnInfo n ctx pats match_result | EqnInfo n ctx (_:pats) match_result <- eqns_info]
682 \end{code}
683
684 %************************************************************************
685 %*                                                                      *
686 %*  matchWrapper: a convenient way to call @match@                      *
687 %*                                                                      *
688 %************************************************************************
689 \subsection[matchWrapper]{@matchWrapper@: a convenient interface to @match@}
690
691 Calls to @match@ often involve similar (non-trivial) work; that work
692 is collected here, in @matchWrapper@.  This function takes as
693 arguments:
694 \begin{itemize}
695 \item
696 Typchecked @Matches@ (of a function definition, or a case or lambda
697 expression)---the main input;
698 \item
699 An error message to be inserted into any (runtime) pattern-matching
700 failure messages.
701 \end{itemize}
702
703 As results, @matchWrapper@ produces:
704 \begin{itemize}
705 \item
706 A list of variables (@Locals@) that the caller must ``promise'' to
707 bind to appropriate values; and
708 \item
709 a @CoreExpr@, the desugared output (main result).
710 \end{itemize}
711
712 The main actions of @matchWrapper@ include:
713 \begin{enumerate}
714 \item
715 Flatten the @[TypecheckedMatch]@ into a suitable list of
716 @EquationInfo@s.
717 \item
718 Create as many new variables as there are patterns in a pattern-list
719 (in any one of the @EquationInfo@s).
720 \item
721 Create a suitable ``if it fails'' expression---a call to @error@ using
722 the error-string input; the {\em type} of this fail value can be found
723 by examining one of the RHS expressions in one of the @EquationInfo@s.
724 \item
725 Call @match@ with all of this information!
726 \end{enumerate}
727
728 \begin{code}
729 matchWrapper :: DsMatchKind                     -- For shadowing warning messages
730              -> [TypecheckedMatch]              -- Matches being desugared
731              -> String                          -- Error message if the match fails
732              -> DsM ([Id], CoreExpr)    -- Results
733 \end{code}
734
735  There is one small problem with the Lambda Patterns, when somebody
736  writes something similar to:
737     (\ (x:xs) -> ...)
738  he/she don't want a warning about incomplete patterns, that is done with 
739  the flag opt_WarnSimplePatterns.
740  This problem also appears in the :
741    do patterns, but if the do can fail it creates another equation if the match can 
742                 fail (see DsExpr.doDo function)
743    let patterns, are treated by matchSimply
744    List Comprension Patterns, are treated by matchSimply also
745
746 We can't call matchSimply with Lambda patterns, due to lambda patterns can have more than
747 one pattern, and match simply only accepts one pattern.
748
749 JJQC 30-Nov-1997
750  
751 \begin{code}
752 matchWrapper kind matches error_string
753   = flattenMatches kind matches                         `thenDs` \ (result_ty, eqns_info) ->
754     let
755         EqnInfo _ _ arg_pats _ : _ = eqns_info
756     in
757     mapDs selectMatchVar arg_pats                       `thenDs` \ new_vars ->
758     match_fun new_vars eqns_info                        `thenDs` \ match_result ->
759
760     mkErrorAppDs pAT_ERROR_ID result_ty error_string    `thenDs` \ fail_expr ->
761     extractMatchResult match_result fail_expr           `thenDs` \ result_expr ->
762     returnDs (new_vars, result_expr)
763   where match_fun = case kind of 
764                       LambdaMatch | opt_WarnSimplePatterns -> matchExport 
765                                   | otherwise              -> match
766                       _                                    -> matchExport
767 \end{code}
768
769 %************************************************************************
770 %*                                                                      *
771 \subsection[matchSimply]{@matchSimply@: match a single expression against a single pattern}
772 %*                                                                      *
773 %************************************************************************
774
775 @mkSimpleMatch@ is a wrapper for @match@ which deals with the
776 situation where we want to match a single expression against a single
777 pattern. It returns an expression.
778
779 \begin{code}
780 matchSimply :: CoreExpr                 -- Scrutinee
781             -> DsMatchKind              -- Match kind
782             -> TypecheckedPat           -- Pattern it should match
783             -> CoreExpr                 -- Return this if it matches
784             -> CoreExpr                 -- Return this if it doesn't
785             -> DsM CoreExpr
786
787 matchSimply scrut kind pat result_expr fail_expr
788   = getSrcLocDs                                 `thenDs` \ locn ->
789     let
790       ctx          = DsMatchContext kind [pat] locn
791       match_result = cantFailMatchResult result_expr
792     in 
793     matchSinglePat scrut ctx pat match_result   `thenDs` \ match_result' ->
794     extractMatchResult match_result' fail_expr
795
796
797 matchSinglePat :: CoreExpr -> DsMatchContext -> TypecheckedPat
798                -> MatchResult -> DsM MatchResult
799
800 matchSinglePat (Var var) ctx pat match_result
801   = match_fn [var] [EqnInfo 1 ctx [pat] match_result]
802   where
803     match_fn | opt_WarnSimplePatterns = matchExport
804              | otherwise              = match
805
806 matchSinglePat scrut ctx pat match_result
807   = selectMatchVar pat                                  `thenDs` \ var ->
808     matchSinglePat (Var var) ctx pat match_result       `thenDs` \ match_result' ->
809     returnDs (adjustMatchResult (bindNonRec var scrut) match_result')
810 \end{code}
811
812 %************************************************************************
813 %*                                                                      *
814 %*  flattenMatches : create a list of EquationInfo                      *
815 %*                                                                      *
816 %************************************************************************
817
818 \subsection[flattenMatches]{@flattenMatches@: create @[EquationInfo]@}
819
820 This is actually local to @matchWrapper@.
821
822 \begin{code}
823 flattenMatches
824         :: DsMatchKind
825         -> [TypecheckedMatch]
826         -> DsM (Type, [EquationInfo])
827
828 flattenMatches kind matches
829   = mapAndUnzipDs flatten_match (matches `zip` [1..])   `thenDs` \ (result_tys, eqn_infos) ->
830     let
831         result_ty = head result_tys
832     in
833     ASSERT( all (== result_ty) result_tys )
834     returnDs (result_ty, eqn_infos)
835   where
836     flatten_match (Match _ pats _ grhss, n)
837       = dsGRHSs kind pats grhss                 `thenDs` \ (ty, match_result) ->
838         getSrcLocDs                             `thenDs` \ locn ->
839         returnDs (ty, EqnInfo n (DsMatchContext kind pats locn) pats match_result)
840 \end{code}