[project @ 2003-12-17 11:43:13 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / iface / TcIface.lhs
1 %
2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
3 %
4 \section[TcIfaceSig]{Type checking of type signatures in interface files}
5
6 \begin{code}
7 module TcIface ( 
8         tcImportDecl, typecheckIface,
9         tcIfaceKind, loadImportedInsts, loadImportedRules,
10         tcExtCoreBindings
11  ) where
12 #include "HsVersions.h"
13
14 import IfaceSyn
15 import LoadIface        ( loadHomeInterface, predInstGates )
16 import IfaceEnv         ( lookupIfaceTop, newGlobalBinder, lookupOrig,
17                           extendIfaceIdEnv, extendIfaceTyVarEnv, newIPName,
18                           tcIfaceTyVar, tcIfaceTyCon, tcIfaceClass, tcIfaceExtId,
19                           tcIfaceDataCon, tcIfaceLclId,
20                           newIfaceName, newIfaceNames )
21 import BuildTyCl        ( buildSynTyCon, buildAlgTyCon, buildDataCon, buildClass )
22 import TcRnMonad
23 import Type             ( Kind, openTypeKind, liftedTypeKind, 
24                           unliftedTypeKind, mkArrowKind, splitTyConApp, 
25                           mkTyVarTys, mkGenTyConApp, mkTyVarTys, ThetaType, pprClassPred )
26 import TypeRep          ( Type(..), PredType(..) )
27 import TyCon            ( TyCon, tyConName )
28 import HscTypes         ( ExternalPackageState(..), PackageInstEnv, PackageRuleBase,
29                           HscEnv, TyThing(..), implicitTyThings, typeEnvIds,
30                           ModIface(..), ModDetails(..), InstPool, ModGuts,
31                           TypeEnv, mkTypeEnv, extendTypeEnvList, lookupTypeEnv,
32                           RulePool, Pool(..) )
33 import InstEnv          ( extendInstEnv )
34 import CoreSyn
35 import PprCore          ( pprIdRules )
36 import Rules            ( extendRuleBaseList )
37 import CoreUtils        ( exprType )
38 import CoreUnfold
39 import CoreLint         ( lintUnfolding )
40 import WorkWrap         ( mkWrapper )
41 import InstEnv          ( DFunId )
42 import Id               ( Id, mkVanillaGlobal, mkLocalId )
43 import MkId             ( mkFCallId )
44 import IdInfo           ( IdInfo, CafInfo(..), WorkerInfo(..), 
45                           setUnfoldingInfoLazily, setAllStrictnessInfo, setWorkerInfo,
46                           setArityInfo, setInlinePragInfo, setCafInfo, 
47                           vanillaIdInfo, newStrictnessInfo )
48 import Class            ( Class )
49 import TyCon            ( DataConDetails(..), tyConDataCons, tyConTyVars, isTupleTyCon, mkForeignTyCon )
50 import DataCon          ( dataConWorkId, dataConExistentialTyVars, dataConArgTys )
51 import TysWiredIn       ( tupleCon )
52 import Var              ( TyVar, mkTyVar, tyVarKind )
53 import Name             ( Name, NamedThing(..), nameModuleName, nameModule, nameOccName, 
54                           isWiredInName, wiredInNameTyThing_maybe, nameParent )
55 import NameEnv
56 import OccName          ( OccName )
57 import Module           ( Module, ModuleName, moduleName )
58 import UniqSupply       ( initUs_ )
59 import Outputable       
60 import SrcLoc           ( noSrcLoc )
61 import Util             ( zipWithEqual, dropList, equalLength, zipLazy )
62 import Maybes           ( expectJust )
63 import CmdLineOpts      ( DynFlag(..) )
64 \end{code}
65
66 This module takes
67
68         IfaceDecl -> TyThing
69         IfaceType -> Type
70         etc
71
72 An IfaceDecl is populated with RdrNames, and these are not renamed to
73 Names before typechecking, because there should be no scope errors etc.
74
75         -- For (b) consider: f = $(...h....)
76         -- where h is imported, and calls f via an hi-boot file.  
77         -- This is bad!  But it is not seen as a staging error, because h
78         -- is indeed imported.  We don't want the type-checker to black-hole 
79         -- when simplifying and compiling the splice!
80         --
81         -- Simple solution: discard any unfolding that mentions a variable
82         -- bound in this module (and hence not yet processed).
83         -- The discarding happens when forkM finds a type error.
84
85 %************************************************************************
86 %*                                                                      *
87 %*      tcImportDecl is the key function for "faulting in"              *
88 %*      imported things
89 %*                                                                      *
90 %************************************************************************
91
92 The main idea is this.  We are chugging along type-checking source code, and
93 find a reference to GHC.Base.map.  We call tcLookupGlobal, which doesn't find
94 it in the EPS type envt.  So it 
95         1 loads GHC.Base.hi
96         2 gets the decl for GHC.Base.map
97         3 typechecks it via tcIfaceDecl
98         4 and adds it to the type env in the EPS
99
100 Note that DURING STEP 4, we may find that map's type mentions a type 
101 constructor that also 
102
103 Notice that for imported things we read the current version from the EPS
104 mutable variable.  This is important in situations like
105         ...$(e1)...$(e2)...
106 where the code that e1 expands to might import some defns that 
107 also turn out to be needed by the code that e2 expands to.
108
109 \begin{code}
110 tcImportDecl :: Name -> IfG TyThing
111 -- Get the TyThing for this Name from an interface file
112 tcImportDecl name
113   = do  { 
114     -- Make sure the interface is loaded
115         ; let { nd_doc = ptext SLIT("Need decl for") <+> ppr name }
116         ; traceIf (nd_doc <+> char '{')         -- Brace matches the later message
117         ; loadHomeInterface nd_doc name
118
119     -- Get the real name of the thing, with a correct nameParent field.
120     -- Before the interface is loaded, we may have a non-committal 'Nothing'
121     -- in the namePareent field (made up by IfaceEnv.lookupOrig), but 
122     -- loading the interface updates the name cache.
123     -- We need the right nameParent field in getThing
124         ; real_name <- lookupOrig (nameModuleName name) (nameOccName name)
125
126     -- Get the decl out of the EPS
127         ; main_thing <- ASSERT( real_name == name )     -- Unique should not change!
128                         getThing real_name
129
130     -- Record the import in the type env, 
131     -- slurp any rules it allows in
132         ; recordImportOf main_thing
133
134         ; let { extra | getName main_thing == real_name = empty
135                       | otherwise = brackets (ptext SLIT("when seeking") <+> ppr real_name) }
136         ; traceIf (ptext SLIT(" ...imported decl for") <+> ppr main_thing <+> extra <+> char '}')
137
138
139     -- Look up the wanted Name in the type envt; it might be
140     -- one of the subordinate members of the input thing
141         ; if real_name == getName main_thing 
142           then return main_thing
143           else do
144         { eps <- getEps
145         ; return (expectJust "tcImportDecl" $
146                   lookupTypeEnv (eps_PTE eps) real_name) }}
147
148 recordImportOf :: TyThing -> IfG ()
149 -- Update the EPS to record the import of the Thing
150 --   (a) augment the type environment; this is done even for wired-in 
151 --       things, so that we don't go through this rigmarole a second time
152 --   (b) slurp in any rules to maintain the invariant that any rule
153 --           whose gates are all in the type envt, is in eps_rule_base
154
155 recordImportOf thing
156   = do  { new_things <- updateEps (\ eps -> 
157             let { new_things   = thing : implicitTyThings thing 
158                 ; new_type_env = extendTypeEnvList (eps_PTE eps) new_things
159                 -- NB: opportunity for a very subtle loop here!
160                 -- If working out what the implicitTyThings are involves poking
161                 -- any of the fork'd thunks in 'thing', then here's what happens        
162                 --      * recordImportOf succeed, extending type-env with a thunk
163                 --      * the next guy to pull on type-env forces the thunk
164                 --      * which pokes the suspended forks
165                 --      * which, to execute, need to consult type-env (to check
166                 --        entirely unrelated types, perhaps)
167             }
168             in (eps { eps_PTE = new_type_env }, new_things)
169           )
170         ; traceIf (text "tcImport: extend type env" <+> ppr new_things)
171         }
172         
173 getThing :: Name -> IfG TyThing
174 -- Find and typecheck the thing; the Name might be a "subordinate name"
175 -- of the "main thing" (e.g. the constructor of a data type declaration)
176 -- The Thing we return is the parent "main thing"
177
178 getThing name
179   | Just thing <- wiredInNameTyThing_maybe name
180    = return thing
181
182   | otherwise = do      -- The normal case, not wired in
183   {     -- Get the decl from the pool
184     mb_decl <- updateEps (\ eps -> selectDecl eps name)
185
186     ; case mb_decl of
187         Just decl -> initIfaceLcl (nameModuleName name) (tcIfaceDecl decl)
188                 -- Typecheck it
189                 -- Side-effects EPS by faulting in any needed decls
190                 -- (via nested calls to tcImportDecl)
191                      
192
193         Nothing -> do { ioToIOEnv (printErrs (msg defaultErrStyle)); failM }
194                 -- Declaration not found
195                 -- No errors-var to accumulate errors in, so just
196                 -- print out the error right now
197                      
198     }
199   where
200      msg = hang (ptext SLIT("Can't find interface-file declaration for") <+> ppr (nameParent name))
201               2 (vcat [ptext SLIT("Probable cause: bug in .hi-boot file, or inconsistent .hi file"),
202                        ptext SLIT("Use -ddump-if-trace to get an idea of which file caused the error")])
203
204 selectDecl :: ExternalPackageState -> Name -> (ExternalPackageState, Maybe IfaceDecl)
205 -- Use nameParent to get the parent name of the thing
206 selectDecl eps@(EPS { eps_decls = Pool decls_map n_in n_out}) name
207    = case lookupNameEnv decls_map main_name of
208         Nothing   -> (eps, Nothing)
209         Just decl -> (eps {eps_decls = Pool decls' n_in (n_out+1)}, Just decl)
210    where
211      main_name = nameParent name
212      decls'    = delFromNameEnv decls_map main_name
213 \end{code}
214
215 %************************************************************************
216 %*                                                                      *
217                 Type-checking a complete interface
218 %*                                                                      *
219 %************************************************************************
220
221 Suppose we discover we don't need to recompile.  Then we must type
222 check the old interface file.  This is a bit different to the
223 incremental type checking we do as we suck in interface files.  Instead
224 we do things similarly as when we are typechecking source decls: we
225 bring into scope the type envt for the interface all at once, using a
226 knot.  Remember, the decls aren't necessarily in dependency order --
227 and even if they were, the type decls might be mutually recursive.
228
229 \begin{code}
230 typecheckIface :: HscEnv
231                -> ModIface      -- Get the decls from here
232                -> IO ModDetails
233 typecheckIface hsc_env iface@(ModIface { mi_module = mod, mi_decls = ver_decls,
234                                          mi_rules = rules, mi_insts = dfuns })
235   = initIfaceTc hsc_env iface $ \ tc_env_var -> do
236         {       -- Typecheck the decls
237           names <- mappM (lookupOrig (moduleName mod) . ifName) decls
238         ; ty_things <- fixM (\ rec_ty_things -> do
239                 { writeMutVar tc_env_var (mkNameEnv (names `zipLazy` rec_ty_things))
240                         -- This only makes available the "main" things,
241                         -- but that's enough for the strictly-checked part
242                 ; mapM tcIfaceDecl decls })
243         
244                 -- Now augment the type envt with all the implicit things
245                 -- These will be needed when type-checking the unfoldings for
246                 -- the IfaceIds, but this is done lazily, so writing the thing
247                 -- now is sufficient
248         ; let   { add_implicits main_thing = main_thing : implicitTyThings main_thing
249                 ; type_env = mkTypeEnv (concatMap add_implicits ty_things) }
250         ; writeMutVar tc_env_var type_env
251
252                 -- Now do those rules and instances
253         ; dfuns <- mapM tcIfaceInst (mi_insts iface)
254         ; rules <- mapM tcIfaceRule (mi_rules iface)
255
256                 -- Finished
257         ; return (ModDetails { md_types = type_env, md_insts = dfuns, md_rules = rules }) 
258     }
259   where
260     decls = map snd ver_decls
261 \end{code}
262
263
264 %************************************************************************
265 %*                                                                      *
266                 Type and class declarations
267 %*                                                                      *
268 %************************************************************************
269
270 When typechecking a data type decl, we *lazily* (via forkM) typecheck
271 the constructor argument types.  This is in the hope that we may never
272 poke on those argument types, and hence may never need to load the
273 interface files for types mentioned in the arg types.
274
275 E.g.    
276         data Foo.S = MkS Baz.T
277 Mabye we can get away without even loading the interface for Baz!
278
279 This is not just a performance thing.  Suppose we have
280         data Foo.S = MkS Baz.T
281         data Baz.T = MkT Foo.S
282 (in different interface files, of course).
283 Now, first we load and typecheck Foo.S, and add it to the type envt.  
284 If we do explore MkS's argument, we'll load and typecheck Baz.T.
285 If we explore MkT's argument we'll find Foo.S already in the envt.  
286
287 If we typechecked constructor args eagerly, when loading Foo.S we'd try to
288 typecheck the type Baz.T.  So we'd fault in Baz.T... and then need Foo.S...
289 which isn't done yet.
290
291 All very cunning. However, there is a rather subtle gotcha which bit
292 me when developing this stuff.  When we typecheck the decl for S, we
293 extend the type envt with S, MkS, and all its implicit Ids.  Suppose
294 (a bug, but it happened) that the list of implicit Ids depended in
295 turn on the constructor arg types.  Then the following sequence of
296 events takes place:
297         * we build a thunk <t> for the constructor arg tys
298         * we build a thunk for the extended type environment (depends on <t>)
299         * we write the extended type envt into the global EPS mutvar
300         
301 Now we look something up in the type envt
302         * that pulls on <t>
303         * which reads the global type envt out of the global EPS mutvar
304         * but that depends in turn on <t>
305
306 It's subtle, because, it'd work fine if we typechecked the constructor args 
307 eagerly -- they don't need the extended type envt.  They just get the extended
308 type envt by accident, because they look at it later.
309
310 What this means is that the implicitTyThings MUST NOT DEPEND on any of
311 the forkM stuff.
312
313
314 \begin{code}
315 tcIfaceDecl :: IfaceDecl -> IfL TyThing
316
317 tcIfaceDecl (IfaceId {ifName = occ_name, ifType = iface_type, ifIdInfo = info})
318   = do  { name <- lookupIfaceTop occ_name
319         ; ty <- tcIfaceType iface_type
320         ; info <- tcIdInfo name ty info
321         ; return (AnId (mkVanillaGlobal name ty info)) }
322
323 tcIfaceDecl (IfaceData {ifND = new_or_data, ifName = occ_name, 
324                         ifTyVars = tv_bndrs, ifCtxt = rdr_ctxt,
325                         ifCons = rdr_cons, 
326                         ifVrcs = arg_vrcs, ifRec = is_rec, 
327                         ifGeneric = want_generic })
328   = do  { tc_name <- lookupIfaceTop occ_name
329         ; bindIfaceTyVars tv_bndrs $ \ tyvars -> do
330
331         { traceIf (text "tcIfaceDecl" <+> ppr rdr_ctxt)
332
333         ; ctxt <- forkM (ptext SLIT("Ctxt of data decl") <+> ppr tc_name) $
334                      tcIfaceCtxt rdr_ctxt
335                 -- The reason for laziness here is to postpone
336                 -- looking at the context, because the class may not
337                 -- be in the type envt yet.  E.g. 
338                 --      class Real a where { toRat :: a -> Ratio Integer }
339                 --      data (Real a) => Ratio a = ...
340                 -- We suck in the decl for Real, and type check it, which sucks
341                 -- in the data type Ratio; but we must postpone typechecking the
342                 -- context
343
344         ; tycon <- fixM ( \ tycon -> do
345             { cons <- tcIfaceDataCons tycon tyvars ctxt rdr_cons
346             ; tycon <- buildAlgTyCon new_or_data tc_name tyvars ctxt cons 
347                             arg_vrcs is_rec want_generic
348             ; return tycon
349             })
350         ; traceIf (text "tcIfaceDecl4" <+> ppr tycon)
351         ; return (ATyCon tycon)
352     } }
353
354 tcIfaceDecl (IfaceSyn {ifName = occ_name, ifTyVars = tv_bndrs, 
355                        ifSynRhs = rdr_rhs_ty, ifVrcs = arg_vrcs})
356    = bindIfaceTyVars tv_bndrs $ \ tyvars -> do
357      { tc_name <- lookupIfaceTop occ_name
358      ; rhs_ty <- tcIfaceType rdr_rhs_ty
359      ; return (ATyCon (buildSynTyCon tc_name tyvars rhs_ty arg_vrcs))
360      }
361
362 tcIfaceDecl (IfaceClass {ifCtxt = rdr_ctxt, ifName = occ_name, ifTyVars = tv_bndrs, 
363                          ifFDs = rdr_fds, ifSigs = rdr_sigs, 
364                          ifVrcs = tc_vrcs, ifRec = tc_isrec })
365   = bindIfaceTyVars tv_bndrs $ \ tyvars -> do
366     { cls_name <- lookupIfaceTop occ_name
367     ; ctxt <- tcIfaceCtxt rdr_ctxt
368     ; sigs <- mappM tc_sig rdr_sigs
369     ; fds  <- mappM tc_fd rdr_fds
370     ; cls  <- buildClass cls_name tyvars ctxt fds sigs tc_isrec tc_vrcs
371     ; return (AClass cls) }
372   where
373    tc_sig (IfaceClassOp occ dm rdr_ty)
374      = do { op_name <- lookupIfaceTop occ
375           ; op_ty   <- forkM (mk_doc op_name rdr_ty) (tcIfaceType rdr_ty)
376                 -- Must be done lazily for just the same reason as the 
377                 -- context of a data decl: the type sig might mention the
378                 -- class being defined
379           ; return (op_name, dm, op_ty) }
380
381    mk_doc op_name op_ty = ptext SLIT("Class op") <+> sep [ppr op_name, ppr op_ty]
382
383    tc_fd (tvs1, tvs2) = do { tvs1' <- mappM tcIfaceTyVar tvs1
384                            ; tvs2' <- mappM tcIfaceTyVar tvs2
385                            ; return (tvs1', tvs2') }
386
387 tcIfaceDecl (IfaceForeign {ifName = rdr_name, ifExtName = ext_name})
388   = do  { name <- lookupIfaceTop rdr_name
389         ; return (ATyCon (mkForeignTyCon name ext_name 
390                                          liftedTypeKind 0 [])) }
391
392 tcIfaceDataCons tycon tyvars ctxt Unknown
393   = returnM Unknown
394
395 tcIfaceDataCons tycon tyvars ctxt (DataCons cs)
396   = mappM tc_con_decl cs        `thenM` \ data_cons ->
397     returnM (DataCons data_cons)
398   where
399     tc_con_decl (IfaceConDecl occ ex_tvs ex_ctxt args stricts field_lbls)
400       = bindIfaceTyVars ex_tvs  $ \ ex_tyvars -> do
401         { name <- lookupIfaceTop occ
402         ; ex_theta <- tcIfaceCtxt ex_ctxt       -- Laziness seems not worth the bother here
403
404         -- Read the argument types, but lazily to avoid faulting in
405         -- the component types unless they are really needed
406         ; arg_tys <- forkM (mk_doc name args) (mappM tcIfaceType args) ;
407
408         ; lbl_names <- mappM lookupIfaceTop field_lbls
409
410         ; buildDataCon name stricts lbl_names
411                        tyvars ctxt ex_tyvars ex_theta 
412                        arg_tys tycon
413         }
414     mk_doc con_name args = ptext SLIT("Constructor") <+> sep [ppr con_name, ppr args]
415 \end{code}      
416
417
418 %************************************************************************
419 %*                                                                      *
420                 Instances
421 %*                                                                      *
422 %************************************************************************
423
424 The gating story for instance declarations
425 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
426 When we are looking for a dict (C t1..tn), we slurp in instance decls for
427 C that 
428         mention at least one of the type constructors 
429         at the roots of t1..tn
430
431 Why "at least one" rather than "all"?  Because functional dependencies 
432 complicate the picture.  Consider
433         class C a b | a->b where ...
434         instance C Foo Baz where ...
435 Here, the gates are really only C and Foo, *not* Baz.
436 That is, if C and Foo are visible, even if Baz isn't, we must
437 slurp the decl, even if Baz is thus far completely unknown to the
438 system.
439
440 Why "roots of the types"?  Reason is overlap.  For example, suppose there 
441 are interfaces in the pool for
442   (a)   C Int b
443  (b)    C a [b]
444   (c)   C a [T] 
445 Then, if we are trying to resolve (C Int x), we need (a)
446 if we are trying to resolve (C x [y]), we need *both* (b) and (c),
447 even though T is not involved yet, so that we spot the overlap.
448
449
450 NOTE: if you use an instance decl with NO type constructors
451         instance C a where ...
452 and look up an Inst that only has type variables such as (C (n o))
453 then GHC won't necessarily suck in the instances that overlap with this.
454
455
456 \begin{code}
457 loadImportedInsts :: Class -> [Type] -> TcM PackageInstEnv
458 loadImportedInsts cls tys
459   = do  {       -- Get interfaces for wired-in things, such as Integer
460                 -- Any non-wired-in tycons will already be loaded, else
461                 -- we couldn't have them in the Type
462         ; this_mod <- getModule 
463         ; let { (cls_gate, tc_gates) = predInstGates cls tys
464               ; imp_wi n = isWiredInName n && this_mod /= nameModule n
465               ; wired_tcs = filter imp_wi tc_gates }
466                         -- Wired-in tycons not from this module.  The "this-module"
467                         -- test bites only when compiling Base etc, because loadHomeInterface
468                         -- barfs if it's asked to load a non-existent interface
469         ; if null wired_tcs then returnM ()
470           else initIfaceTcRn (mapM_ (loadHomeInterface wired_doc) wired_tcs)
471
472         ; eps_var <- getEpsVar
473         ; eps <- readMutVar eps_var
474
475         -- Suck in the instances
476         ; let { (inst_pool', iface_insts) 
477                     = WARN( null tc_gates, ptext SLIT("Interesting! No tycons in Inst:") 
478                                                 <+> pprClassPred cls tys )
479                       selectInsts (eps_insts eps) cls_gate tc_gates }
480
481         -- Empty => finish up rapidly, without writing to eps
482         ; if null iface_insts then
483                 return (eps_inst_env eps)
484           else do
485         { writeMutVar eps_var (eps {eps_insts = inst_pool'})
486
487         ; traceIf (sep [ptext SLIT("Importing instances for") <+> pprClassPred cls tys, 
488                         nest 2 (vcat (map ppr iface_insts))])
489
490         -- Typecheck the new instances
491         ; dfuns <- initIfaceTcRn (mappM tc_inst iface_insts)
492
493         -- And put them in the package instance environment
494         ; updateEps ( \ eps ->
495             let 
496                 inst_env' = foldl extendInstEnv (eps_inst_env eps) dfuns
497             in
498             (eps { eps_inst_env = inst_env' }, inst_env')
499         )}}
500   where
501     wired_doc = ptext SLIT("Need home inteface for wired-in thing")
502
503 tc_inst (mod, inst) = initIfaceLcl mod (tcIfaceInst inst)
504
505 tcIfaceInst :: IfaceInst -> IfL DFunId
506 tcIfaceInst (IfaceInst { ifDFun = dfun_occ })
507   = tcIfaceExtId (LocalTop dfun_occ)
508
509 selectInsts :: InstPool -> Name -> [Name] -> (InstPool, [(ModuleName, IfaceInst)])
510 selectInsts pool@(Pool insts n_in n_out) cls tycons
511   = (Pool insts' n_in (n_out + length iface_insts), iface_insts)
512   where
513     (insts', iface_insts) 
514         = case lookupNameEnv insts cls of {
515                 Nothing -> (insts, []) ;
516                 Just gated_insts ->
517         
518           case choose1 gated_insts  of {
519             (_, []) -> (insts, []) ;    -- None picked
520             (gated_insts', iface_insts') -> 
521
522           (extendNameEnv insts cls gated_insts', iface_insts') }}
523
524     choose1 gated_insts
525         | null tycons                   -- Bizarre special case of C (a b); then there are no tycons
526         = ([], map snd gated_insts)     -- Just grab all the instances, no real alternative
527         | otherwise                     -- Normal case
528         = foldl choose2 ([],[]) gated_insts
529
530         -- Reverses the gated decls, but that doesn't matter
531     choose2 (gis, decls) (gates, decl)
532         |  null gates   -- Happens when we have 'instance T a where ...'
533         || any (`elem` tycons) gates = (gis,               decl:decls)
534         | otherwise                  = ((gates,decl) : gis, decls)
535 \end{code}
536
537 %************************************************************************
538 %*                                                                      *
539                 Rules
540 %*                                                                      *
541 %************************************************************************
542
543 We move a IfaceRule from eps_rules to eps_rule_base when all its LHS free vars
544 are in the type environment.  However, remember that typechecking a Rule may 
545 (as a side effect) augment the type envt, and so we may need to iterate the process.
546
547 \begin{code}
548 loadImportedRules :: HscEnv -> ModGuts -> IO PackageRuleBase
549 loadImportedRules hsc_env guts
550   = initIfaceRules hsc_env guts $ do 
551         { -- Get new rules
552           if_rules <- updateEps (\ eps ->
553                 let { (new_pool, if_rules) = selectRules (eps_rules eps) (eps_PTE eps) }
554                 in (eps { eps_rules = new_pool }, if_rules) )
555
556         ; traceIf (ptext SLIT("Importing rules:") <+> vcat (map ppr if_rules))
557
558         ; let tc_rule (mod, rule) = initIfaceLcl mod (tcIfaceRule rule)
559         ; core_rules <- mapM tc_rule if_rules
560
561         -- Debug print
562         ; traceIf (ptext SLIT("Imported rules:") <+> pprIdRules core_rules)
563         
564         -- Update the rule base and return it
565         ; updateEps (\ eps -> 
566             let { new_rule_base = extendRuleBaseList (eps_rule_base eps) core_rules }
567             in (eps { eps_rule_base = new_rule_base }, new_rule_base)
568           ) 
569
570         -- Strictly speaking, at this point we should go round again, since
571         -- typechecking one set of rules may bring in new things which enable
572         -- some more rules to come in.  But we call loadImportedRules several
573         -- times anyway, so I'm going to be lazy and ignore this.
574     }
575
576
577 selectRules :: RulePool -> TypeEnv -> (RulePool, [(ModuleName, IfaceRule)])
578 -- Not terribly efficient.  Look at each rule in the pool to see if
579 -- all its gates are in the type env.  If so, take it out of the pool.
580 -- If not, trim its gates for next time.
581 selectRules (Pool rules n_in n_out) type_env
582   = (Pool rules' n_in (n_out + length if_rules), if_rules)
583   where
584     (rules', if_rules) = foldl do_one ([], []) rules
585
586     do_one (pool, if_rules) (gates, rule)
587         | null gates' = (pool, rule:if_rules)
588         | otherwise   = ((gates',rule) : pool, if_rules)
589         where
590           gates' = filter (not . (`elemNameEnv` type_env)) gates
591
592
593 tcIfaceRule :: IfaceRule -> IfL IdCoreRule
594 tcIfaceRule (IfaceRule {ifRuleName = rule_name, ifActivation = act, ifRuleBndrs = bndrs,
595                         ifRuleHead = fn_rdr, ifRuleArgs = args, ifRuleRhs = rhs })
596   = bindIfaceBndrs bndrs        $ \ bndrs' ->
597     do  { fn <- tcIfaceExtId fn_rdr
598         ; args' <- mappM tcIfaceExpr args
599         ; rhs'  <- tcIfaceExpr rhs
600         ; returnM (fn, (Rule rule_name act bndrs' args' rhs')) }
601
602 tcIfaceRule (IfaceBuiltinRule fn_rdr core_rule)
603   = do  { fn <- tcIfaceExtId fn_rdr
604         ; returnM (fn, core_rule) }
605 \end{code}
606
607
608 %************************************************************************
609 %*                                                                      *
610                         Types
611 %*                                                                      *
612 %************************************************************************
613
614 \begin{code}
615 tcIfaceKind :: IfaceKind -> Kind
616 tcIfaceKind IfaceOpenTypeKind     = openTypeKind
617 tcIfaceKind IfaceLiftedTypeKind   = liftedTypeKind
618 tcIfaceKind IfaceUnliftedTypeKind = unliftedTypeKind
619 tcIfaceKind (IfaceFunKind k1 k2)  = mkArrowKind (tcIfaceKind k1) (tcIfaceKind k2)
620
621 -----------------------------------------
622 tcIfaceType :: IfaceType -> IfL Type
623 tcIfaceType (IfaceTyVar n)        = do { tv <- tcIfaceTyVar n; return (TyVarTy tv) }
624 tcIfaceType (IfaceAppTy t1 t2)    = do { t1' <- tcIfaceType t1; t2' <- tcIfaceType t2; return (AppTy t1' t2') }
625 tcIfaceType (IfaceFunTy t1 t2)    = do { t1' <- tcIfaceType t1; t2' <- tcIfaceType t2; return (FunTy t1' t2') }
626 tcIfaceType (IfaceTyConApp tc ts) = do { tc' <- tcIfaceTyCon tc; ts' <- tcIfaceTypes ts; return (mkGenTyConApp tc' ts') }
627 tcIfaceType (IfaceForAllTy tv t)  = bindIfaceTyVar tv $ \ tv' -> do { t' <- tcIfaceType t; return (ForAllTy tv' t') }
628 tcIfaceType (IfacePredTy st)      = do { st' <- tcIfacePredType st; return (PredTy st') }
629
630 tcIfaceTypes tys = mapM tcIfaceType tys
631
632 -----------------------------------------
633 tcIfacePredType :: IfacePredType -> IfL PredType
634 tcIfacePredType (IfaceClassP cls ts) = do { cls' <- tcIfaceClass cls; ts' <- tcIfaceTypes ts; return (ClassP cls' ts') }
635 tcIfacePredType (IfaceIParam ip t)   = do { ip' <- newIPName ip; t' <- tcIfaceType t; return (IParam ip' t') }
636
637 -----------------------------------------
638 tcIfaceCtxt :: IfaceContext -> IfL ThetaType
639 tcIfaceCtxt sts = mappM tcIfacePredType sts
640 \end{code}
641
642
643 %************************************************************************
644 %*                                                                      *
645                         Core
646 %*                                                                      *
647 %************************************************************************
648
649 \begin{code}
650 tcIfaceExpr :: IfaceExpr -> IfL CoreExpr
651 tcIfaceExpr (IfaceType ty)
652   = tcIfaceType ty              `thenM` \ ty' ->
653     returnM (Type ty')
654
655 tcIfaceExpr (IfaceLcl name)
656   = tcIfaceLclId name   `thenM` \ id ->
657     returnM (Var id)
658
659 tcIfaceExpr (IfaceExt gbl)
660   = tcIfaceExtId gbl    `thenM` \ id ->
661     returnM (Var id)
662
663 tcIfaceExpr (IfaceLit lit)
664   = returnM (Lit lit)
665
666 tcIfaceExpr (IfaceFCall cc ty)
667   = tcIfaceType ty      `thenM` \ ty' ->
668     newUnique           `thenM` \ u ->
669     returnM (Var (mkFCallId u cc ty'))
670
671 tcIfaceExpr (IfaceTuple boxity args) 
672   = mappM tcIfaceExpr args      `thenM` \ args' ->
673     let
674         -- Put the missing type arguments back in
675         con_args = map (Type . exprType) args' ++ args'
676     in
677     returnM (mkApps (Var con_id) con_args)
678   where
679     arity = length args
680     con_id = dataConWorkId (tupleCon boxity arity)
681     
682
683 tcIfaceExpr (IfaceLam bndr body)
684   = bindIfaceBndr bndr          $ \ bndr' ->
685     tcIfaceExpr body            `thenM` \ body' ->
686     returnM (Lam bndr' body')
687
688 tcIfaceExpr (IfaceApp fun arg)
689   = tcIfaceExpr fun             `thenM` \ fun' ->
690     tcIfaceExpr arg             `thenM` \ arg' ->
691     returnM (App fun' arg')
692
693 tcIfaceExpr (IfaceCase scrut case_bndr alts) 
694   = tcIfaceExpr scrut           `thenM` \ scrut' ->
695     newIfaceName case_bndr      `thenM` \ case_bndr_name ->
696     let
697         scrut_ty   = exprType scrut'
698         case_bndr' = mkLocalId case_bndr_name scrut_ty
699         tc_app     = splitTyConApp scrut_ty
700                 -- NB: Won't always succeed (polymoprhic case)
701                 --     but won't be demanded in those cases
702                 -- NB: not tcSplitTyConApp; we are looking at Core here
703                 --     look through non-rec newtypes to find the tycon that
704                 --     corresponds to the datacon in this case alternative
705     in
706     extendIfaceIdEnv [case_bndr']       $
707     mappM (tcIfaceAlt tc_app) alts      `thenM` \ alts' ->
708     returnM (Case scrut' case_bndr' alts')
709
710 tcIfaceExpr (IfaceLet (IfaceNonRec bndr rhs) body)
711   = tcIfaceExpr rhs             `thenM` \ rhs' ->
712     bindIfaceId bndr            $ \ bndr' ->
713     tcIfaceExpr body            `thenM` \ body' ->
714     returnM (Let (NonRec bndr' rhs') body')
715
716 tcIfaceExpr (IfaceLet (IfaceRec pairs) body)
717   = bindIfaceIds bndrs          $ \ bndrs' ->
718     mappM tcIfaceExpr rhss      `thenM` \ rhss' ->
719     tcIfaceExpr body            `thenM` \ body' ->
720     returnM (Let (Rec (bndrs' `zip` rhss')) body')
721   where
722     (bndrs, rhss) = unzip pairs
723
724 tcIfaceExpr (IfaceNote note expr) 
725   = tcIfaceExpr expr            `thenM` \ expr' ->
726     case note of
727         IfaceCoerce to_ty -> tcIfaceType to_ty  `thenM` \ to_ty' ->
728                              returnM (Note (Coerce to_ty'
729                                                    (exprType expr')) expr')
730         IfaceInlineCall   -> returnM (Note InlineCall expr')
731         IfaceInlineMe     -> returnM (Note InlineMe   expr')
732         IfaceSCC cc       -> returnM (Note (SCC cc)   expr')
733         IfaceCoreNote n   -> returnM (Note (CoreNote n) expr')
734
735 -------------------------
736 tcIfaceAlt _ (IfaceDefault, names, rhs)
737   = ASSERT( null names )
738     tcIfaceExpr rhs             `thenM` \ rhs' ->
739     returnM (DEFAULT, [], rhs')
740   
741 tcIfaceAlt _ (IfaceLitAlt lit, names, rhs)
742   = ASSERT( null names )
743     tcIfaceExpr rhs             `thenM` \ rhs' ->
744     returnM (LitAlt lit, [], rhs')
745
746 -- A case alternative is made quite a bit more complicated
747 -- by the fact that we omit type annotations because we can
748 -- work them out.  True enough, but its not that easy!
749 tcIfaceAlt (tycon, inst_tys) (IfaceDataAlt data_occ, arg_occs, rhs)
750   = let 
751         tycon_mod = nameModuleName (tyConName tycon)
752     in
753     tcIfaceDataCon (ExtPkg tycon_mod data_occ)  `thenM` \ con ->
754     newIfaceNames arg_occs                      `thenM` \ arg_names ->
755     let
756         ex_tyvars   = dataConExistentialTyVars con
757         main_tyvars = tyConTyVars tycon
758         ex_tyvars'  = [mkTyVar name (tyVarKind tv) | (name,tv) <- arg_names `zip` ex_tyvars] 
759         ex_tys'     = mkTyVarTys ex_tyvars'
760         arg_tys     = dataConArgTys con (inst_tys ++ ex_tys')
761         id_names    = dropList ex_tyvars arg_names
762         arg_ids
763 #ifdef DEBUG
764                 | not (equalLength id_names arg_tys)
765                 = pprPanic "tcIfaceAlts" (ppr (con, arg_names, rhs) $$
766                                          (ppr main_tyvars <+> ppr ex_tyvars) $$
767                                          ppr arg_tys)
768                 | otherwise
769 #endif
770                 = zipWithEqual "tcIfaceAlts" mkLocalId id_names arg_tys
771     in
772     ASSERT2( con `elem` tyConDataCons tycon && equalLength inst_tys main_tyvars,
773              ppr con $$ ppr tycon $$ ppr (tyConDataCons tycon) $$ ppr arg_tys $$  ppr main_tyvars  )
774     extendIfaceTyVarEnv ex_tyvars'      $
775     extendIfaceIdEnv arg_ids            $
776     tcIfaceExpr rhs                     `thenM` \ rhs' ->
777     returnM (DataAlt con, ex_tyvars' ++ arg_ids, rhs')
778
779 tcIfaceAlt (tycon, inst_tys) (IfaceTupleAlt boxity, arg_occs, rhs)
780   = newIfaceNames arg_occs      `thenM` \ arg_names ->
781     let
782         [con]   = tyConDataCons tycon
783         arg_ids = zipWithEqual "tcIfaceAlts" mkLocalId arg_names inst_tys
784     in
785     ASSERT( isTupleTyCon tycon )
786     extendIfaceIdEnv arg_ids            $
787     tcIfaceExpr rhs                     `thenM` \ rhs' ->
788     returnM (DataAlt con, arg_ids, rhs')
789 \end{code}
790
791
792 \begin{code}
793 tcExtCoreBindings :: Module -> [IfaceBinding] -> IfL [CoreBind] -- Used for external core
794 tcExtCoreBindings mod []     = return []
795 tcExtCoreBindings mod (b:bs) = do_one mod b (tcExtCoreBindings mod bs)
796
797 do_one :: Module -> IfaceBinding -> IfL [CoreBind] -> IfL [CoreBind]
798 do_one mod (IfaceNonRec bndr rhs) thing_inside
799   = do  { rhs' <- tcIfaceExpr rhs
800         ; bndr' <- newExtCoreBndr mod bndr
801         ; extendIfaceIdEnv [bndr'] $ do 
802         { core_binds <- thing_inside
803         ; return (NonRec bndr' rhs' : core_binds) }}
804
805 do_one mod (IfaceRec pairs) thing_inside
806   = do  { bndrs' <- mappM (newExtCoreBndr mod) bndrs
807         ; extendIfaceIdEnv bndrs' $ do
808         { rhss' <- mappM tcIfaceExpr rhss
809         ; core_binds <- thing_inside
810         ; return (Rec (bndrs' `zip` rhss') : core_binds) }}
811   where
812     (bndrs,rhss) = unzip pairs
813 \end{code}
814
815
816 %************************************************************************
817 %*                                                                      *
818                 IdInfo
819 %*                                                                      *
820 %************************************************************************
821
822 \begin{code}
823 tcIdInfo name ty NoInfo        = return vanillaIdInfo
824 tcIdInfo name ty DiscardedInfo = return vanillaIdInfo
825 tcIdInfo name ty (HasInfo iface_info)
826   = foldlM tcPrag init_info iface_info
827   where
828     -- Set the CgInfo to something sensible but uninformative before
829     -- we start; default assumption is that it has CAFs
830     init_info = vanillaIdInfo
831
832     tcPrag info HsNoCafRefs         = returnM (info `setCafInfo`   NoCafRefs)
833     tcPrag info (HsArity arity)     = returnM (info `setArityInfo` arity)
834     tcPrag info (HsStrictness str)  = returnM (info `setAllStrictnessInfo` Just str)
835
836         -- The next two are lazy, so they don't transitively suck stuff in
837     tcPrag info (HsWorker nm arity) = tcWorkerInfo ty info nm arity
838     tcPrag info (HsUnfold inline_prag expr)
839         = tcPragExpr name expr  `thenM` \ maybe_expr' ->
840           let
841                 -- maybe_expr' doesn't get looked at if the unfolding
842                 -- is never inspected; so the typecheck doesn't even happen
843                 unfold_info = case maybe_expr' of
844                                 Nothing    -> noUnfolding
845                                 Just expr' -> mkTopUnfolding expr' 
846           in
847           returnM (info `setUnfoldingInfoLazily` unfold_info
848                         `setInlinePragInfo`      inline_prag)
849 \end{code}
850
851 \begin{code}
852 tcWorkerInfo ty info wkr_name arity
853   = do  { mb_wkr_id <- forkM_maybe doc (tcIfaceExtId (LocalTop wkr_name))
854
855         -- We return without testing maybe_wkr_id, but as soon as info is
856         -- looked at we will test it.  That's ok, because its outside the
857         -- knot; and there seems no big reason to further defer the
858         -- tcIfaceId lookup.  (Contrast with tcPragExpr, where postponing walking
859         -- over the unfolding until it's actually used does seem worth while.)
860         ; us <- newUniqueSupply
861
862         ; returnM (case mb_wkr_id of
863                      Nothing     -> info
864                      Just wkr_id -> add_wkr_info us wkr_id info) }
865   where
866     doc = text "Worker for" <+> ppr wkr_name
867     add_wkr_info us wkr_id info
868         = info `setUnfoldingInfoLazily`  mk_unfolding us wkr_id
869                `setWorkerInfo`           HasWorker wkr_id arity
870
871     mk_unfolding us wkr_id = mkTopUnfolding (initUs_ us (mkWrapper ty strict_sig) wkr_id)
872
873         -- We are relying here on strictness info always appearing 
874         -- before worker info,  fingers crossed ....
875     strict_sig = case newStrictnessInfo info of
876                    Just sig -> sig
877                    Nothing  -> pprPanic "Worker info but no strictness for" (ppr wkr_name)
878 \end{code}
879
880 For unfoldings we try to do the job lazily, so that we never type check
881 an unfolding that isn't going to be looked at.
882
883 \begin{code}
884 tcPragExpr :: Name -> IfaceExpr -> IfL (Maybe CoreExpr)
885 tcPragExpr name expr
886   = forkM_maybe doc $
887     tcIfaceExpr expr            `thenM` \ core_expr' ->
888
889                 -- Check for type consistency in the unfolding
890     ifOptM Opt_DoCoreLinting (
891         get_in_scope_ids                        `thenM` \ in_scope -> 
892         case lintUnfolding noSrcLoc in_scope core_expr' of
893           Nothing       -> returnM ()
894           Just fail_msg -> pprPanic "Iface Lint failure" (doc <+> fail_msg)
895     )                           `thenM_`
896
897    returnM core_expr'   
898   where
899     doc = text "Unfolding of" <+> ppr name
900     get_in_scope_ids    -- Urgh; but just for linting
901         = setLclEnv () $ 
902           do    { env <- getGblEnv 
903                 ; case if_rec_types env of {
904                           Nothing -> return [] ;
905                           Just (_, get_env) -> do
906                 { type_env <- get_env
907                 ; return (typeEnvIds type_env) }}}
908 \end{code}
909
910
911
912 %************************************************************************
913 %*                                                                      *
914                 Bindings
915 %*                                                                      *
916 %************************************************************************
917
918 \begin{code}
919 bindIfaceBndr :: IfaceBndr -> (CoreBndr -> IfL a) -> IfL a
920 bindIfaceBndr (IfaceIdBndr bndr) thing_inside
921   = bindIfaceId bndr thing_inside
922 bindIfaceBndr (IfaceTvBndr bndr) thing_inside
923   = bindIfaceTyVar bndr thing_inside
924     
925 bindIfaceBndrs :: [IfaceBndr] -> ([CoreBndr] -> IfL a) -> IfL a
926 bindIfaceBndrs []     thing_inside = thing_inside []
927 bindIfaceBndrs (b:bs) thing_inside
928   = bindIfaceBndr b     $ \ b' ->
929     bindIfaceBndrs bs   $ \ bs' ->
930     thing_inside (b':bs')
931
932 -----------------------
933 bindIfaceId :: (OccName, IfaceType) -> (Id -> IfL a) -> IfL a
934 bindIfaceId (occ, ty) thing_inside
935   = do  { name <- newIfaceName occ
936         ; ty' <- tcIfaceType ty
937         ; let { id = mkLocalId name ty' }
938         ; extendIfaceIdEnv [id] (thing_inside id) }
939     
940 bindIfaceIds :: [(OccName, IfaceType)] -> ([Id] -> IfL a) -> IfL a
941 bindIfaceIds bndrs thing_inside
942   = do  { names <- newIfaceNames occs
943         ; tys' <- mappM tcIfaceType tys
944         ; let { ids = zipWithEqual "tcCoreValBndr" mkLocalId names tys' }
945         ; extendIfaceIdEnv ids (thing_inside ids) }
946   where
947     (occs,tys) = unzip bndrs
948
949
950 -----------------------
951 newExtCoreBndr :: Module -> (OccName, IfaceType) -> IfL Id
952 newExtCoreBndr mod (occ, ty)
953   = do  { name <- newGlobalBinder mod occ Nothing noSrcLoc
954         ; ty' <- tcIfaceType ty
955         ; return (mkLocalId name ty') }
956
957 -----------------------
958 bindIfaceTyVar :: IfaceTvBndr -> (TyVar -> IfL a) -> IfL a
959 bindIfaceTyVar (occ,kind) thing_inside
960   = do  { name <- newIfaceName occ
961         ; let tyvar = mk_iface_tyvar name kind
962         ; extendIfaceTyVarEnv [tyvar] (thing_inside tyvar) }
963
964 bindIfaceTyVars :: [IfaceTvBndr] -> ([TyVar] -> IfL a) -> IfL a
965 bindIfaceTyVars bndrs thing_inside
966   = do  { names <- newIfaceNames occs
967         ; let tyvars = zipWith mk_iface_tyvar names kinds
968         ; extendIfaceTyVarEnv tyvars (thing_inside tyvars) }
969   where
970     (occs,kinds) = unzip bndrs
971
972 mk_iface_tyvar name kind = mkTyVar name (tcIfaceKind kind)
973 \end{code}